太陽能電池板追日系統的製作方法

2023-05-29 01:44:26

本發明涉及太陽能電池板追日系統，屬於光伏發電領域。

背景技術：

太陽能發電是利用光生伏特原理進行發電，具有無汙染，不受地緣限制及運行成本低等優點，太陽能電池板發電功率的大小直接取決於太陽光線對電池板的照射強度，當太陽光線與電池板表面呈垂直狀態時，此時太陽光線對電池板呈最大照射強度，因而，人們提出追日系統可以使太陽能電池板始終保持於太陽光線垂直。現有太陽能電池板追日系統跟蹤方式可分為兩種：其一為光控，主動追蹤，即使用光傳感器，跟據天空不同區域光線強弱區別，判斷太陽位置，然後驅動電機轉動支架進行追蹤，此種方式易受天氣狀況影響可靠性不足；其二為時控，根據當地經緯坐標和時間，利用天文學計算公式，計算太陽所處天空的坐標，然後驅動電機轉動支架進行追蹤，此種方式追蹤精度較光控略差。

技術實現要素：

本發明提出一種太陽能電池板追日系統，克服現有太陽能電池板追日系統的不足，挺高追日系統的精確度及可靠性。

本發明涉及的太陽能電池板追日系統包括追日裝置，所述追日裝置連接支撐裝置的頂部，所述支撐裝置與驅動裝置軸連，所述驅動裝置與控制裝置電性相連，所述控制裝置電性連接監控裝置。

所述追日裝置包括設與支撐裝置頂部的兩片完全相同的太陽能電池組件：電池組件a與電池組件b，所述電池組件a與所述電池組件b相互平行，且高度一致，所述電池組件a與所述電池組件b中間設有凹槽，凹槽內部設有可升降的遮光板，所述遮光板與電池組件a垂直，所述遮光板長邊長度略長於電池組件a長邊長度，所述遮光板高度約等於長邊1/2。

所述支撐裝置底部設有固定底座，所述固定底座頂部連接旋轉支架，所述固定底座底部上房內壁連接支撐板，所述旋轉支架頂部連接橫向支架，所述橫向支架兩側貫穿設有轉軸，所述轉軸兩端通過齒輪連接支撐軸，所述支撐軸頂部連接支撐面，所述支撐面上設有追日裝置。

所述驅動裝置包括與旋轉支架連接的蝸輪蝸杆a，所述渦輪蝸杆a連接的步進電機a，所述步動電機a驅動渦輪蝸杆帶動旋轉支架旋轉，所述步動電機a設與支撐板上表面上；還包括與轉軸連接蝸輪蝸杆b，所述渦輪蝸杆b連接步動電機b，所述步動電機b設與橫向支架內壁底部上。

所述控制裝置包括a/d轉換器，所述a/d轉換器與電池組件a、電池組件b均相連；所述a/d轉換器與單片機電性相連。

所述監控裝置包括光敏元件，光電探測器，故障報警元件，溫度探測元件，溼度探測器，風速風向檢測儀與冰雹撞擊儀，所有的探測元器件可安裝在追日裝置表面或附近。

所述控制裝置連接太陽能發電陣列，所述太陽能發電陣列由多個相互平行的太陽能發電裝置構成，所述太陽能發電裝置與追日裝置相互平行，所述太陽能發電裝置包括太陽能發電板，與太陽能發電板連接的支架，及與支架相連的驅動電機組，所述驅動電機組與控制裝置相連。

本發明有益效果：本追日系統採用電壓檢測模式實現對太陽光線的追蹤，通過遮光板在傾斜陽光照射下產生陰影，導致兩塊電池組件產生電壓不同，經a/d轉換器後將信號傳遞給單片機，經單片機處理後驅動驅動裝置轉動來達到對太陽的追蹤，追蹤精度高，結構簡單，適合大面積推廣。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是本發明支撐裝置結構示意圖；

圖3是本發明追日裝置結構示意圖。

圖中1、追日裝置；2、支撐裝置；3、驅動裝置；4、控制裝置；5、監控裝置；6、a/d轉換器；7、單片機；8、太陽能發電陣列；9、太陽能發電裝置；10、太陽能發電板、11、支架；12、驅動電機組；13、電池組件a；14、電池組件b；15、凹槽；16、遮光板；17、固定底座；18、旋轉支架；19、支撐板；20、橫向支架；21、轉軸；22、齒輪；23、支撐軸；24、支撐面；25、步進電機a；26、渦輪蝸杆a；27、步進電機b；28、渦輪蝸杆b。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。

本發明涉及的太陽能電池板追日系統包括追日裝置1，所述追日裝置1連接支撐裝置2的頂部，所述支撐裝置2與驅動裝置3軸連，所述驅動裝置3與控制裝置4電性相連，所述控制裝置4電性連接監控裝置5。

所述追日裝置1包括設與支撐裝置頂部的兩片完全相同的太陽能電池組件：電池組件a13與電池組件b14，所述電池組件a13與所述電池組件b14相互平行，且高度一致，所述電池組件a13與所述電池組件b14中間設有凹槽15，凹槽15內部設有可升降的遮光板16，所述遮光板16與電池組件a13垂直，所述遮光板16長邊長度略長於電池組件a長邊長度，所述遮光板16高度約等於長邊1/2，所述遮光板16每到夜晚自動降入凹槽內。

所述支撐裝置2底部設有固定底座17，所述固定底座17頂部連接旋轉支架18，所述固定底座17底部上方內壁連接支撐板19，所述旋轉支架18頂部連接橫向支架20，所述橫向支架20兩側貫穿設有轉軸21，所述轉軸21兩端通過齒輪22連接支撐軸23，所述支撐軸23頂部連接支撐面24，所述支撐面24上設有追日裝置1。

所述驅動裝置3包括與旋轉支架18連接的蝸輪蝸杆a26，所述渦輪蝸杆a26連接步進電機a25，所述步動電機a25驅動渦輪蝸杆a26帶動旋轉支架18旋轉，所述步動電機a25設與支撐板19上表面上；還包括與轉軸21連接蝸輪蝸杆b27，所述渦輪蝸杆b28連接步動電機b27，所述步動電機b27設與橫向支架20內壁底部上。

所述控制裝置4包括a/d轉換器6，所述a/d轉換器6與電池組件a13、電池組件b14均相連；所述a/d轉換器6與單片機7電性相連。

所述監控裝置5包括光敏元件，光電探測器，故障報警元件，溫度探測元件，溼度探測器，風速風向檢測儀與冰雹撞擊儀，所有的探測元器件可安裝在追日裝置1表面或附近。

所述控制裝置4連接太陽能發電陣列8，所述太陽能發電陣列8由多個相互平行的太陽能發電裝置9構成，所述太陽能發電裝置9與追日裝置1相互平行，所述太陽能發電裝置9包括太陽能發電板10，與太陽能發電板連接的支架11，及與支架相連的驅動電機組12，所述驅動電機組12與控制裝置4相連。

實施例1

當天空逐漸亮起時，光敏元件感應到外界環境亮度大於設定值時，首先對追日裝置1進行自檢，電池組件a13產生電壓ua與電池組件b14產生電壓ub相比較，若ua與ub不相等，則故障報警元件進行報警，若ua與ub相等，則進行正常工作；遮光板16從凹槽15內升起，升起完畢後，對電池組件a13產生電壓ua與電池組件b14產生電壓ub相比較，當ua大於ub時，單片機7向驅動裝置3發出信號，驅動裝置3使追日裝置1向電池組件b14方向旋轉，直到ua與ub相等，當ua小於ub時，單片機7向驅動裝置3發出信號，驅動裝置3使追日裝置1向電池組件a方向旋轉，直到ua與ub相等；當ua與ub相等後，控制裝置4向驅動電機組12發出信號，此時驅動電機組12驅動支架13使太陽能發電板14與追日裝置1呈同樣角度。當光敏元件感應到外界亮度小於設定值時，遮光板16降到凹槽15內，遮光板16回到凹槽15後，控制裝置4發出信號，驅動裝置3與驅動電機組12帶動追日裝置1與太陽能發電板14回到初始位置，初始位置時，追日裝置1與太陽能發電板14面朝正東方。

實施例2

某日，白天外界處於颳風狀態，此時風速風向檢測儀檢測到風速大於設定值，單片機7向驅動裝置1與驅動電機組發12出信號，驅動裝置3與驅動電機組12帶動追日裝置1與太陽能發電板14轉動，當轉動到追日裝置1的邊側與太陽能發電板14的邊側朝向風來方向後，停止轉動，當風速小於設定值時，追日系統正常工作。

最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。