一种太阳方位自动跟踪装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳方位自动跟踪装置，包括通过轴铰接固定于底座的可轴向和径向转动的设备平台，所述设备平台的四角分别设置有位于同一平面的小太阳能板电池，所述小太阳能板电池正负极依次连接，形成回路；在所述小太阳能板电池正负极的连接处，分别接有小型直流电机的正负极；所述小型直流电机输出的动力通过机械传动结构驱动设备平台，所述小太阳能板电池所处的平面低于所述设备平台。本实用新型专利技术由于无须单片机控制、无须复杂的电路、仅依靠二到四块置放在两个位置的小太阳能电池产生的电能，通过机械传动系统，就能使设备平台跟随太阳的移动，从而永远与太阳光线形成固定夹角，从而其结构简单、成本低廉、故障率低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种太阳方位自动跟踪装置
本技术涉及自动控制
，尤其涉及一种太阳方位自动跟踪装置。
技术介绍
目前，太阳能光伏发电系统的综合发电效率受太阳能电池板组件本身的效率左右，太阳能电池板组件的效率只有百分之十几。在现有太阳能光伏发电技术条件下，提高光伏发电系统的发电量的普遍做法是使用太阳方位自动跟踪技术，让太阳能电池板组件始终正对太阳(方向角为O度，正负误差小于15度)，并跟随太阳光旋转，可以有效地提高光伏发电系统的发电量30%以上。现在已经有不少的太阳方位自动跟踪技术及专利来解决上述的技术问题，但是， 这些技术及专利都有一个共同的特点，即，追求跟踪精准化和电动化，基本都要应用到计算机技术，步进(伺服)电机及电池供电，有些还要用到GPS全球定位系统技术才能完善实现太阳方位的全自动跟踪。由于系统所用到很多的电子器件及复杂的控制技术，使得系统的成本及故障率都无法降低。经统计，由使用成本高企，至少有90%以上的太阳能发电系统没有设置太阳方位自动跟踪系统，使得昂贵的太阳能电池每天能产生的电能只有额定功率的 70%左右，至少有50%的电能损失。鉴于此，现有的太阳方位自动跟踪装置存在以下两个弱点使之不能很好地用于产业化一、测量设备和元器件相较太阳能电池板的使用要求高得多，在维护水平很好的条件下，其使用寿命往往只有几千小时，而太阳能电池板使用寿命长达25年；二、越是精准化和自动化的测量设备和电子元器件越是昂贵，在太阳能电池板使用寿命周期中，这些元器件更换次数有可能髙达十数次，因此，这些元器件的更换费用己远超过太阳能电池板。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种太阳方位自动跟踪装置，该自动跟踪方法简便易行、可靠性高，该装置结构简单、成本低廉、故障率低。为解决上述技术问题，本技术提供了一种太阳方位自动跟踪装置，包括通过轴铰接固定于底座的可轴向和径向转动的设备平台，所述设备平台的四角分别设置有位于同一平面的小太阳能板电池，所述小太阳能板电池正负极依次连接，形成回路；在所述小太阳能板电池正负极的连接处，分别接有小型直流电机的正负极；所述小型直流电机输出的动力通过机械传动结构驱动设备平台，所述小太阳能板电池所处的平面低于所述设备平台。优选的技术方案是，所述小太阳能电池板的回路中还连接有电压比较器。所述机械传动结构是连接在小型直流电机输出端的蜗杆以及连接在设备平台上的涡轮。所述机械传动结构是连接在小型直流电机输出端的丝杠以及连接在设备平台上的齿条。所述小太阳能板电池是标称功率IOW的太阳能电池组件。本技术由于无须单片机控制、无须复杂的电路、仅依靠二到四块置放在两个位置的小太阳能电池产生的电能，通过机械传动系统，就能使设备平台跟随太阳的移动，从而永远与太阳光线形成固定夹角，从而其结构简单、成本低廉、故障率低。附图说明图I是本技术一种太阳方位自动跟踪装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施方式进行详细说明。如图I所示，本技术的一种太阳方位自动跟踪装置，包括设备平台1，该设备平台I通过轴铰接固定底座11，该固定底座11用于固定设备平台I。该设备平台I可以沿着轴向和径向转动，其用于安装其它器件，并使上述器件的工作平面能随时运动，从而与太阳光线保持固定夹角的平台。在上述设备平台I的四边分别安装有小太阳能板2，该小太阳板2是一种小尺寸， 小功率的太阳能电池板，是功率小于low的太阳能电池组件。两个对边的小太阳能板2下通过正负极首尾相接，形成电池环路，在两个接点上抽头31分别接入电机3的两极，这两个抽头31电压是两个小太阳能板2电池电压的矢量和。在上述设备平台I的下部，固定安装有小型直流电动机3和机械传动结构4，该机械传动结构4由上述的电机3驱动蜗杆5 (或丝杠)，该蜗杆5将电机输出的动力通过蜗轮 6 (或齿条)驱动设备平台I。电机3输出的动力，使得设备运动，直到设备平台I与阳光垂直为止。本技术一种太阳方位自动跟踪方法，采用如下的步骤I.将太阳光角度变化转化为电压变化太阳光照射在小太阳能板2上，小太阳能板2发电，在回路中产生电流；由于小太能能板2与设备平台I处于同一平面，且其低于设备平台1，当太阳光不是垂直照射设备平台I和小太阳能板2时，小太阳能板2被设备平台I部分遮盖，从而导致小太阳能板2的电池产生的电压会随之大小波动。2.确定电压变化与太阳光夹角变化的关系当阳光斜射到设备平台I上时，由于太阳光与小太阳能板2之间有一定夹角，所以，总会有两个小太阳能板2的电池是正常产生电力，而另两个小太阳能板2的电池就没有电力产生或只有很少的电力。太阳光的照射对小太阳能板2的电池发电的电压变化比较明显，从而导致电流变化。利用电压比较器就可以确定太阳光与设备平台I的夹角的变化关系O3. 驱动电机积分式调整太阳能设备平台角由于两个对边的小太阳能板2下通过负极首尾相接，形成电池环路，在两个接点上抽头分别接入电机3的两极，因此，这两个抽头电压是两个小太阳能板2电池电压的矢量和。设备平台I就会朝能正常产生电力的小太阳能板2的方向转动，随着设备平台I 转动到与阳光垂直，则这个没有正常供电的小太阳能板2的电池所产生的电压也越来越高，当两个小太阳能板2的电池的电压接近，使得电机3两端电压也降到接近于0V，从而使设备平台I运动停止。另一个轴端的问题，也是以同样的原理工作，从而实现两个维度的自动太阳方位全自动跟踪，使得设备平台永远垂直正地太阳光线。在本技术中，所述的阳光的直射与遮挡，是指当太阳光线与设备平台不垂直时，由于相同的两块(两组)小太阳能电池板在设备上所安装的特定位置造成其中的一块 (一组)输出的电压较高，而另一块(一组)由于处于设备的阴影中，输出的电压较低。本技术一种太阳方位自动跟踪装置，所述的电池环路是类似当两块(两组)电池板的电压失去平衡时，就输出电压到电机上，使得电机工作，驱动设备平台随太阳方位而变动。在实际中，为使电机能可靠工作，加入少量的电子元件。在本技术的太阳方位自动跟踪装置中，所述的相同的两块(两组)小太阳能电池板，是指出厂是标称额定参数相同的两块(两组)小太阳能电池板。最后需要说明的是，以上所述仅为本技术的较佳实施例，而不是对本技术技术方案的限定，任何对本技术技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳方位自动跟踪装置，包括通过轴铰接固定于底座的可轴向和径向转动的设备平台，所述设备平台的四角分别设置有位于同一平面的小太阳能板电池，所述小太阳能板电池正负极依次连接，形成回路；在所述小太阳能板电池正负极的连接处，分别接有小型直流电机的正负极；所述小型直流电机输出的动力通过机械传动结构驱动设备平台，其特征在于，所述小太阳能板电池所处的平面低于所述设备平台。

【技术特征摘要】
1.一种太阳方位自动跟踪装置，包括通过轴铰接固定于底座的可轴向和径向转动的设备平台，所述设备平台的四角分别设置有位于同一平面的小太阳能板电池，所述小太阳能板电池正负极依次连接，形成回路；在所述小太阳能板电池正负极的连接处，分别接有小型直流电机的正负极；所述小型直流电机输出的动力通过机械传动结构驱动设备平台，其特征在于，所述小太阳能板电池所处的平面低于所述设备平台。2.如权利要求I所述的一种太阳方位自动跟踪装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海青，庞淑玲，
申请(专利权)人：郑海青，庞淑玲，
类型：实用新型
国别省市：