一種太陽自動跟蹤裝置的製作方法

2023-10-08 05:59:09 2

專利名稱：一種太陽自動跟蹤裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能發電系統，尤其涉及一種太陽自動跟蹤裝置。
背景技術：
目前通信設備用太陽能發電系統太陽能電池板均為固定安裝，其傾角和方位角都是固定不再變動。由於地球的自轉和繞太陽的公轉，便產生了太陽每天時角和四季赤緯角的變化。則固定安裝的太陽能電池板上太陽能光的入射角度是時刻變化的。在相同的太陽輻射強度下而因為太陽光的入射角不同，太陽能電池板單位面積上收集的能量大小是不同的。當太陽光線垂直投射到太陽能電池板上時(入射角θ =0° )， 太陽能電池板接收的太陽輻射能量最大；而當太陽能光線不是垂直投射到太陽能電池板上時(其入射角0<θ' <90° )，此時太陽能電池板接收的太陽輻射能只有垂直投射的 cos θ 『倍。當光線以85°角入射時，單位面積上的能量約只有垂直投射時的1/12。由此可見，太陽光投射角不同，收集能量的效率相差是很大，只有垂直投射時效率最高。目前通信設備用太陽能發電系統的太陽能電池板傾角為當地緯度值，方位角為朝南安裝好後則固定不變。由於太陽光入射角的變化，早上和下午如射角大，不能充分接收太陽輻射能因而發電效率低下。不能保證通信設備提供全年全天候M小時不間斷髮電的要求。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種太陽自動跟蹤裝置，所述裝置能夠隨著太陽光入射角的變化自動跟蹤太陽，從而保證用該裝置的發電系統能夠維持高發電效率。為了達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種太陽自動跟蹤裝置，所述跟蹤裝置包括太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器，所述太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器相互通信連接，所述太陽方位角跟蹤控制器接收太陽方位角信息，並把方位角信息進行處理，輸出脈衝信號到所述太陽跟蹤機構，控制太陽跟蹤機構隨著太陽光入射角的變化自動跟蹤太陽。所述太陽跟蹤機構具體包括支架平臺、前支撐軸承座、後支撐軸承座、線性推桿、 推桿支架、旋轉軸、旋轉軸力臂、太陽能組件以及太陽能組件固定橫梁，所述支架平臺下端的三個支撐點固定於地面上，所述支架平臺前端與前支撐軸承座固定連接，所述支架平臺後端與後支撐軸承座固定連接；所述線性推桿的下端與所述推桿支架固定連接，所述線性推桿的上端與所述旋轉軸力臂固定連接；所述推桿支架與支架平臺和後支撐軸承座固定連接；所述旋轉軸與前支撐軸承座和後支撐軸承座連接；所述旋轉軸與所述旋轉軸力臂固定連接；所述太陽能組件固定橫梁與旋轉軸固定連接；所述太陽能組件置於太陽能組件固定橫梁上。所述線性推桿是電動伸縮線性推桿。[0010]所述旋轉軸與所述前支撐軸承座和後支撐軸承座活動套接。所述太陽方位角跟蹤控制器包括微處理器，用於接收處理GPS模塊、光敏探頭、電機驅動模塊和通信電路的數據， 還用於計算太陽位置並驅動跟蹤控制器調整太陽能組件角度；電源電路，用於通過所述微處理器提供控制器各部分所需要的電源電壓；GPS模塊，用於提供控制器所在地的經緯度和時間信息；光敏探頭，用於為微處理器提供太陽光角度信號；電機控制模塊，用於實現對電機的驅動和監控；手動控制電路，用於實現手動控制電機的功能；通信電路，用於實現控制器與外圍的計算機或監控中心信息交互，對跟蹤系統進行遠程監控；所述微處理器分別與電源電路、GPS模塊、光敏探頭、電機控制模塊、手動控制電路以及通訊電路相連接。所述電機控制模塊包括電機驅動電路、電機過流檢測電路、電機反饋脈衝檢測電路。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點和效果1、本實用新型所述的裝置能夠提高太陽能發電系統的發電量。相同功率的太陽電池板採用通信設備用太陽能自動跟蹤發電系統的發電量比固定式太陽能發電系統提高 20%。保證通信設備全年全天后不間斷的發電。2、本實用新型所述的裝置整體結構較為簡單、抗風能力較強、穩定性也較好、系統維護成本也較低。3、本實用新型所述的裝置特別適合用於野外無人值守的通信設備。
圖1是本實用新型所述太陽跟蹤機構的結構示意圖。圖2是本實用新型太陽方位角跟蹤控制器的原理框圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限於此。實施例1圖1所示是太陽跟蹤機構的結構示意圖，所述跟蹤裝置包括太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器，所述太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器相互通信連接，所述太陽方位角跟蹤控制器接收太陽方位角信息，並把方位角信息進行處理，輸出脈衝信號到所述太陽跟蹤機構，控制太陽跟蹤機構隨著太陽光入射角的變化自動跟蹤太陽。所述太陽跟蹤機構具體包括支架平臺1、前支撐軸承座2、後支撐軸承座3、線性推桿4、旋轉軸力臂5、推桿支架6、旋轉軸7、太陽能組件固定橫梁8以及太陽能組件9，所述支架平臺1下端的三個支撐點固定於地面上，所述支架平臺1前端與前支撐軸承座2固定連接，所述支架平臺1後端與後支撐軸承座3固定連接；所述線性推桿4的下端與所述推桿支架6固定連接，所述線性推桿4的上端與所述旋轉軸力臂5固定連接；所述推桿支架6與支架平臺1和後支撐軸承座3固定連接；所述旋轉軸7與前支撐軸承座2和後支撐軸承座 3連接；所述旋轉軸6與所述旋轉軸力臂5固定連接；所述太陽能組件固定橫梁8與旋轉軸 7固定連接；所述太陽能組件9置於太陽能組件固定橫梁8上。所述線性推桿4是電動伸縮線性推桿。所述旋轉軸7與所述前支撐軸承座2和後支撐軸承座3活動套接。圖2所示是太陽方位角跟蹤控制器的原理框圖，所述太陽方位角跟蹤控制器包括微處理器，用於接收處理GPS模塊、光敏探頭、電機驅動模塊和通信電路的數據， 還用於計算太陽位置並驅動跟蹤控制器調整太陽能組件角度；電源電路，用於通過所述微處理器提供控制器各部分所需要的電源電壓；GPS模塊，用於提供控制器所在地的經緯度和時間信息；光敏探頭，用於為微處理器提供太陽光角度信號；電機控制模塊，用於實現對電機的驅動和監控；手動控制電路，用於實現手動控制電機的功能；通信電路，用於實現控制器與外圍的計算機或監控中心信息交互，對跟蹤系統進行遠程監控；所述微處理器分別與電源電路、GPS模塊、光敏探頭、電機控制模塊、手動控制電路以及通訊電路相連接。所述電機控制模塊包括電機驅動電路、電機過流檢測電路、電機反饋脈衝檢測電路。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種太陽自動跟蹤裝置，其特徵在於，所述跟蹤裝置包括太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器，所述太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器相互通信連接，所述太陽方位角跟蹤控制器接收太陽方位角信息，並把方位角信息進行處理，輸出脈衝信號到所述太陽跟蹤機構，控制太陽跟蹤機構隨著太陽光入射角的變化自動跟蹤太陽。
2.根據權利要求1所述的一種太陽自動跟蹤裝置，其特徵在於，所述太陽跟蹤機構具體包括支架平臺、前支撐軸承座、後支撐軸承座、線性推桿、推桿支架、旋轉軸、旋轉軸力臂、 太陽能組件以及太陽能組件固定橫梁，所述支架平臺下端的三個支撐點固定於地面上，所述支架平臺前端與前支撐軸承座固定連接，所述支架平臺後端與後支撐軸承座固定連接； 所述線性推桿的下端與所述推桿支架固定連接，所述線性推桿的上端與所述旋轉軸力臂固定連接；所述推桿支架與支架平臺和後支撐軸承座固定連接；所述旋轉軸與前支撐軸承座和後支撐軸承座連接；所述旋轉軸與所述旋轉軸力臂固定連接；所述太陽能組件固定橫梁與旋轉軸固定連接；所述太陽能組件置於太陽能組件固定橫梁上。
3.根據權利要求2所述的一種太陽自動跟蹤裝置，其特徵在於，所述線性推桿是電動伸縮線性推桿。
4.根據權利要求2所述的一種太陽自動跟蹤裝置，其特徵在於，所述旋轉軸與所述前支撐軸承座和後支撐軸承座活動套接。
5.根據權利要求1所述的一種太陽自動跟蹤裝置，其特徵在於，所述太陽方位角跟蹤控制器包括微處理器，用於接收處理GPS模塊、光敏探頭、電機驅動模塊和通信電路的數據，還用於計算太陽位置並驅動跟蹤控制器調整太陽能組件角度；電源電路，用於通過所述微處理器提供控制器各部分所需要的電源電壓；GPS模塊，用於提供控制器所在地的經緯度和時間信息；光敏探頭，用於為微處理器提供太陽光角度信號；電機控制模塊，用於實現對電機的驅動和監控；手動控制電路，用於實現手動控制電機的功能；通信電路，用於實現控制器與外圍的計算機或監控中心信息交互，對跟蹤系統進行遠程監控；所述微處理器分別與電源電路、GPS模塊、光敏探頭、電機控制模塊、手動控制電路以及通訊電路相連接。
6.根據權利要求5所述的一種太陽自動跟蹤裝置，其特徵在於，所述電機控制模塊包括電機驅動電路、電機過流檢測電路、電機反饋脈衝檢測電路。
專利摘要本實用新型提供一種太陽自動跟蹤裝置，該裝置包括太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器，所述太陽跟蹤機構和太陽方位角跟蹤控制器相互通信連接，所述太陽跟蹤機構具體包括支架平臺、前支撐軸承座、後支撐軸承座、線性推桿、推桿支架、旋轉軸、旋轉軸力臂、太陽能組件以及太陽能組件固定橫梁，所述太陽方位角跟蹤控制器包括微處理器、電源電路、GPS模塊、光敏探頭、電機控制模塊、手動控制電路、通信電路。本實用新型裝置能夠隨著太陽光入射角的變化自動跟蹤太陽，從而保證用該裝置的發電系統能夠維持高發電效率。
文檔編號G05D3/12GK202025236SQ20112010404
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者鄧曉鋒, 鍾一覺, 陳亮, 雷佔和 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司