具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶的製作方法
2023-05-07 07:20:31
專利名稱：具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能灶，尤其涉及一種具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽
能灶。
背景技術：
太陽能是無汙染又清潔的能源，是取之不盡、用之不竭的能源，在人類面臨能源危 機和環境保護兩大難題的今天，受到人們的極大重視。利用太陽能的各種設備不斷推出，在 各領域已發揮了很大作用，其中太陽能灶在制熱應用中最為廣範，特別是太陽能灶在熱能 利用中已走進企業和家庭，在應用中，太陽能制熱佔有較大優勢，為企業和家庭提供了生產 與生活所需要的熱源，但在實際應用中發現，有些太陽能灶絕大部分是人工轉動焦斑取熱， 不能夠動，不能摺疊和便攜。既使有了簡單的時間跟蹤器，但不精確，焦斑不好，光熱轉換效 率太低，不能充分利用，而且結構較複雜，沒有電源，靠外來電源跟蹤，既不方便，又消耗電
發明內容本實用新型的目的是提供一種使用方便、結構簡單的具有光伏源的可攜式自動跟 蹤太陽能灶。 為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為 —種具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，包括支架，支架上安裝有輪子，其特 徵是支架中部帶有直立管，直立管上相對旋轉安裝有中軸水平垂直調整臂，中軸水平垂直 調整臂上安裝有摺疊架灶撐，摺疊架灶撐上安裝有反光板，支架與中軸水平垂直調整臂之 間安裝有調整減速電機螺旋杆組合，中軸水平垂直調整臂與摺疊架灶撐之間安裝有垂直調 整減速電機螺旋杆組合；摺疊架灶撐上安裝有自動跟蹤器。 根據所述的具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，其特徵是所述摺疊架灶撐 上安裝有三塊反光板，兩側的反光板能向中間摺疊。 根據所述的具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，其特徵是所述自動跟蹤器 包括有調整座，調整座上連接有方管，方管前、後、左、右的調整座上分別連接有前測光板、 後測光板、左測光板、右測光板，前測光板、後測光板、左測光板、右測光板分別為一組光敏 電阻；方管左、右兩側分別連接有左光伏板、右光伏板，左光伏板、右光伏板連接有運放驅動 電路、水平驅動電機Ml 、垂直驅動電機M2 。 根據所述的光伏源太陽能自動跟蹤器，其特徵是所述運放驅動電路包括有運放 器Ul、 U2、 U3、 U4 ;右測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG1、 RG2、 RG3、 RG4，光敏電阻RG1、 RG2、RG3、RG4與運放器U1的1腳相連，左測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG5、RG6、RG7、 RG8，光敏電阻RG5、 RG6、 RG7、 RG8與運放器U2的6腳相連，運放器Ul和運放器U2輸出腳 3、4分別連接有三極體Tl、 T2，三極體Tl、 T2的集電極連接有繼電器Jl、 J2，繼電器Jl、 J2 與所述水平驅動電機Ml相連；前測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG9、RG10、RG11 、RG12，光敏電阻RG9、RG10、RG11、RG12與運放器U3的8腳相連，後測光板包括有相互串聯的光敏 電阻RG13、 RG14、 RG15、 RG16，光敏電阻RG13、 RG14、 RG15、 RG16與運放器U4的13腳相連， 運放器U3、U4的輸出腳10、 11分別連接有三極體T3、T4，三極體T3、T4的射極接地，三極體 T3、 T4的集電極連接有繼電器J3、 J4，繼電器J3、 J4與所述垂直驅動電機M2相連。 本實用新型在陽光不直射反光板時，由方管四側的光敏元件產生不同的阻值變 化，運放驅動電路輸出不同方向電壓，驅動水平驅動電機Ml和垂直驅動電機M2正反轉，並 帶動反光板轉動，直到太陽光直射反光板為止，由於陽光始終直射反光板，可增強太陽能灶 的光熱效率，本裝置可全天跟蹤，能使太陽能灶的熱效增至40%以上，提高了太陽能灶的光 熱效率。
圖1是本實用新型的一種結構示意圖； 圖2是本實用新型的另一種結構示意圖； 圖3-1是圖1中支架的結構示意圖； 圖3-2是圖1中中軸水平垂直調整臂的結構示意圖； 圖3-3是圖1中摺疊架灶撐的結構示意圖； 圖3-4是圖1中反光板的結構示意圖； 圖3-5是圖1中水平調整減速電機螺旋杆組合的結構示意圖； 圖3-6是圖1中垂直調整減速電機螺旋杆組合的結構示意圖； 圖4是圖1中自動跟蹤器的結構示意圖； 圖5是電機驅動電路原理圖。 附圖中 1、支架 2、中軸水平垂直調整臂 3、摺疊架灶撐 4、反光板 5、水平調整減速電機螺旋杆組合 6、垂直調整減速電機螺旋杆組合 7、自動跟蹤器 8、方管 9、測光板 10、左光伏板 11、右光伏板 12、調整座
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述 —種具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，如圖1、圖2所示，包括支架l(參見 圖3-1)，支架1上安裝有輪子，支架1中部帶有直立管，直立管上相對旋轉安裝有中軸水平 垂直調整臂2 (參見圖3-2)，中軸水平垂直調整臂2上安裝有摺疊架灶撐3 (參見圖3-3)，折 疊架灶撐3上安裝有反光板4 (參見圖3-4)，支架1與中軸水平垂直調整臂2之間安裝有調 整減速電機螺旋杆組合5 (參見圖3-5)，中軸水平垂直調整臂2與摺疊架灶撐3之間安裝有 垂直調整減速電機螺旋杆組合6 (參見圖3-6);摺疊架灶撐3上安裝有自動跟蹤器7 (參見 圖3-7)。在本實施例中，摺疊架灶撐3上安裝有三塊反光板4，兩側的反光板4能向中間折 疊。自動跟蹤器7包括有調整座12，調整座12上連接有方管8，方管8前、後、左、右的調整 座12上分別連接有前測光板、後測光板、左測光板、右測光板，前測光板、後測光板、左測光板、右測光板分別為一組光敏電阻；方管8左、右兩側分別連接有左光伏板10、右光伏板11， 左光伏板10、右光伏板11連接有運放驅動電路、水平驅動電機M1、垂直驅動電機M2。所述 運放驅動電路包括有運放器U1、U2、U3、U4 ;右測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG1、RG2、 RG3、 RG4，光敏電阻RG1、 RG2、 RG3、 RG4與運放器Ul的1腳相連，左測光板包括有相互串聯 的光敏電阻RG5、 RG6、 RG7、 RG8，光敏電阻RG5、 RG6、 RG7、 RG8與運放器U2的6腳相連，運放 器U1和運放器U2輸出腳3、4分別連接有三極體T1、 T2，三極體T1、 T2的集電極連接有繼 電器Jl、 J2，繼電器J1、 J2與所述水平驅動電機M1相連；前測光板包括有相互串聯的光敏 電阻RG9、 RGIO、 RGll、 RG12，光敏電阻RG9、 RGIO、 RGll、 RG12與運放器U3的8腳相連，後測 光板包括有相互串聯的光敏電阻RG13、 RG14、 RG15、 RG16，光敏電阻RG13、 RG14、 RG15、 RG16 與運放器U4的13腳相連，運放器U3、U4的輸出腳10、 11分別連接有三極體T3、T4，三極體 T3、T4的射極接地，三極體T3、T4的集電極連接有繼電器J3、J4，繼電器J3、J4與所述垂直 驅動電機M2相連。 上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用 新型的構思和範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計構思的前提下，本領域中普通工程 技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護範 圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。 本實用新型包括裝有兩隻輪子的支架，支架中心有1根直立管與中軸水平垂直調 臂的站管相連接，中軸水平垂直調整臂上裝有拆疊架灶撐，摺疊架灶撐上裝有三塊反光板， 兩側的反光板可向中間摺疊，裝在支架上的水平調整減速電機螺旋杆組合用來調節中軸水 平垂直調臂水平轉動，中軸水平垂直調臂上裝有垂直調整減速電機螺旋杆組合，用於推拉 摺疊架灶撐作垂直調整，水平調整減速電機螺旋杆組合與垂直調整減速電機螺旋杆組合由 運放器所控制，運放器由前測光板、後測光板、左測光板、右測光板提供亮暗光電阻信號。安 裝在方管四周處的光敏元件，由16隻光敏電阻組成，為4組四面測光板，調整座兩側裝有兩 塊12V光伏板，即左光伏板和右光伏板，提供直流12V電源供給運放電路和電機。圖5所示 的光敏元件採用光敏電阻，光敏電阻RG1、 RG2、 RG3、 RG4串聯組成右測光板，光敏電阻RG5、 RG6、 RG7、 RG8串聯組成左測光板，光敏電阻RG9、 RGIO、 RGll、 RG12串聯組成前測光板，光敏 電阻RG13、 RG14、 RG15、 RG16串聯組成後測光板，組成的四面測光板使檢測信號供給運放器 Ul、 U2、 U3、 U4，運放器的輸出端接三極體Tl、 T2、 T3、 T4，電阻ROl、 R02、 R03、 R04、 R05、 R06、 R07、 R08是分壓電阻，電阻Rl 、 R2、 R3、 R4是可調電阻，用於調整暗電阻信號、三極體T1 、 T2、 T3、 T4和12V直流繼電器。光敏電阻RG1、 RG2、 RG3、 RG4串聯組成的右測光板一側接正電 源，另一側接運放器Ul的1腳，運放器Ul的1腳還接有可調電阻Rl，電阻Rl另1腳接地， 運放器U1的2腳接正電源，運放器U1的3腳是輸出腳，串接電阻R01、R02，另一腳接地，在 電阻R01和R02中間接三極體T1的基極，三極體T1的射極接地，三極體T1的集電極接繼電 器Jl線圈，繼電器Jl中間腳接垂直驅動電機M2其中一相、垂直驅動電機M2的另一相接繼 電器J2，光敏電阻RG5、 RG6、 RG7、 RG8串聯後接運放器U2的6腳，運放器U2的6腳又接電 阻R2，運放器U2的5腳接正電源，運放器U2的4腳是輸出腳，接電阻R03、R04，電阻R03和 R04中間接三極體T2基極、三極體T2的射極接地，集電極接繼電器J2的線圈，繼電器中間 腳接水平驅動電機Ml 。垂直驅動電機M2的運轉由光能電阻RG9 、 RG10 、 RG11 、 RG12和RG13 、 RG14、 RG15、 RG16和電阻R3、 R4、運放器U3、 U4和電阻R05、 R06、 R07、 R08和三極體T3、 T4和繼電器J3、J4所控制，它的運轉和水平驅動電機M1的方式相同。左光伏板和右光伏板的 電壓均是12V，並聯後接電路正極和負極。 本實用新型包括支架上帶有兩隻輪子的支架，支架上裝有中軸水平垂直調整臂， 用來調整水平方向和垂直方向，中軸水平垂直調整臂上方裝有摺疊架灶撐，用來安裝三塊 反光板，在支架縱向管上方裝有一直流12V水平調整減速電機螺旋杆組合，它推拉著中軸 水平垂直調整臂水平轉動，在中軸水平垂直調整臂的站管上裝有另一隻用來調整垂直的垂 直調整減速電機螺旋杆組合，它推拉著裝在摺疊架灶撐上的螺母進行垂直調整。以上兩電 機組合的轉動由裝在摺疊架灶撐後上方的自動跟蹤器所控制，自動跟蹤器具有光伏源自動 跟蹤功能。 本實用新型中的支架由鋼管制成，它的縱向長度為72cm，橫管長為62cm，在中心 處有l根豎直的鋼管，長為15cm，直徑為20mm，中軸水平垂直調整臂由鋼管制成，直徑為 25mm，佔管高為32cm，橫管長為62cm，灶撐調整螺絲，長為26cm，摺疊架灶撐用2. 5X2. 5的 角鋼和直徑為8mm的元鋼製成，三塊反光板由樹脂複合材料製成，三塊板的面積為1. 8平方 米，自動跟蹤器由光敏元件、三極體、電阻、12V繼電器、運放器採用HD14011BP、水平驅動電 機Ml 、垂直驅動電機M2組成。 圖4所示的自動跟蹤器由方管、四面測光板、左光伏板、右光伏板、調整底座組成。 圖5是電機驅動電路原理圖，光敏電阻RG1、RG2、RG3、RG4組成右測光板，光敏電阻 RG5、 RG6、 RG7、 RG8組成左測光板，兩組光敏電阻是水平驅動電機Ml的控制電路，當右測光 板RG1、RG2、RG3、RG4沒有直射光時，阻值變大，電壓低於5V，運放器Ul的3腳有輸出，三極 管T1導通，繼電Jl吸合，水平驅動電機M1轉動調整，直到有直射光為止；當光敏電阻RG1、 RG2、RG3、RG4和RG5、RG6、RG7、RG8兩面測光板都有直射光時，阻值變小，電壓高於5V，運放 器U1、 U2、的3腳、4腳都沒有輸出，三極體Tl、 T2不導通，繼電器Jl、 J2不吸合，水平驅動 電機M1不動作。 垂直驅動電機M2由光敏電阻RG9、 RGIO、 RGll、 RG12組成的前測光板和光敏電阻 RG13、RG14、RG15、RG16組成後面測光板、運放器U3、U4、三極體T3、T4和繼電器J3、 J4所控 制，原理與水平驅動電機M1相同。 本實用新型可全天跟蹤，冬夏季8-10小時，裝此自動跟蹤器的太陽能灶光熱轉 換好、熱效高，比不裝自動跟蹤器的太陽能灶熱效高40%以上，涉及的技術參數有，焦距為 70cm，採光面積為1. 81112，焦斑溫度為80(TC，功率大於IOOOW，水平旋轉角度為170度，高度 角範圍為18-90度，重量為28kg。
權利要求一種具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，包括支架(1)，支架(1)上安裝有輪子，其特徵是支架(1)中部帶有直立管，直立管上相對旋轉安裝有中軸水平垂直調整臂(2)，中軸水平垂直調整臂(2)上安裝有摺疊架灶撐(3)，摺疊架灶撐(3)上安裝有反光板(4)，支架(1)與中軸水平垂直調整臂(2)之間安裝有調整減速電機螺旋杆組合(5)，中軸水平垂直調整臂(2)與摺疊架灶撐(3)之間安裝有垂直調整減速電機螺旋杆組合(6)；摺疊架灶撐(3)上安裝有自動跟蹤器(7)。
2. 根據權利要求1所述的具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，其特徵是所述折 疊架灶撐(3)上安裝有三塊反光板(4)，兩側的反光板(4)能向中間摺疊。
3. 根據權利要求1或2所述的具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，其特徵是所 述自動跟蹤器(7)包括有調整座(12)，調整座(12)上連接有方管(S)，方管(8)前、後、左、 右的調整座(12)上分別連接有前測光板、後測光板、左測光板、右測光板，前測光板、後測 光板、左測光板、右測光板分別為一組光敏電阻；方管(8)左、右兩側分別連接有左光伏板 (10)、右光伏板(ll)，左光伏板(10)、右光伏板(11)連接有運放驅動電路、水平驅動電機 M1、垂直驅動電機M2。
4. 根據權利要求3所述的光伏源太陽能自動跟蹤器，其特徵是所述運放驅動電路包 括有運放器Ul 、U2、U3、U4 ;右測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG1 、RG2、RG3、RG4，光敏電 阻RG1、 RG2、 RG3、 RG4與運放器Ul的1腳相連，左測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG5、 RG6、RG7、RG8，光敏電阻RG5、RG6、RG7、RG8與運放器U2的6腳相連，運放器Ul和運放器U2 輸出腳3、4分別連接有三極體T1、T2，三極體T1、T2的集電極連接有繼電器J1、J2，繼電器 Jl 、 J2與所述水平驅動電機Ml相連；前測光板包括有相互串聯的光敏電阻RG9、RG10、RG11 、 RG12，光敏電阻RG9、 RGIO、 RGll、 RG12與運放器U3的8腳相連，後測光板包括有相互串聯 的光敏電阻RG13、RG14、RG15、RG16，光敏電阻RG13、RG14、RG15、RG16與運放器U4的13腳 相連，運放器U3、U4的輸出腳10、 11分別連接有三極體T3、T4，三極體T3、 T4的射極接地， 三極體T3、 T4的集電極連接有繼電器J3、 J4，繼電器J3、 J4與所述垂直驅動電機M2相連。
專利摘要一種使用方便、結構簡單的具有光伏源的可攜式自動跟蹤太陽能灶，包括支架，支架上安裝有輪子，支架中部帶有直立管，直立管上相對旋轉安裝有中軸水平垂直調整臂，中軸水平垂直調整臂上安裝有摺疊架灶撐，摺疊架灶撐上安裝有反光板，支架與中軸水平垂直調整臂之間安裝有調整減速電機螺旋杆組合，中軸水平垂直調整臂與摺疊架灶撐之間安裝有垂直調整減速電機螺旋杆組合；摺疊架灶撐上安裝有自動跟蹤器。摺疊架灶撐上安裝有三塊反光板，兩側的反光板能向中間摺疊。自動跟蹤器包括有調整座，調整座上連接有方管，方管前、後、左、右的調整座上分別連接有前測光板、後測光板、左測光板、右測光板。
文檔編號F24J2/02GK201449048SQ20092002830
公開日2010年5月5日 申請日期2009年6月20日 優先權日2009年6月20日
發明者謝化允 申請人:謝化允