一种太阳光自动跟踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种太阳光自动跟踪装置，包括光伏板、调整架、驱动机构、太阳光检测接收装置、单片机、以及供电电路，该装置是以单片机控制单元为核心，通过太阳光检测接收装置检测太阳光线强度，准确确定太阳的高度角，通过单个电机的驱动机构对光伏板的水平方位和俯仰角度进行调整，确保太阳能光伏电池板可以始终与太阳光线垂直，及时地跟踪太阳的运动轨迹，从而提高太阳能的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳光自动跟踪装置
本专利技术涉及光伏发电
，具体涉及一种太阳光自动跟踪装置。
技术介绍
在如今随着以常规能源为基础的能源结构的不断减少，随着资源转型速度的加快，将越来越适应可持续发展的需要。包括太阳能在内的可再生资源将会越来越受到人们的重视。利用洁净的太阳光能，利用光伏电池实现。本设计尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光-电转化率。为了解决上述问题，本专利技术中，提出了一种太阳光自动跟踪装置。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种太阳光自动跟踪装置，以解决
技术介绍
中提出的问题。(2)技术方案为了实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种太阳光自动跟踪装置，包括光伏板、调整架、驱动机构、太阳光检测接收装置、单片机、以及供电电路，所述光伏板活动安装在调整架上，所述驱动机构固定在调整架上，通过驱动机构对光伏板的水平方位和俯仰角度两个姿态进行调节，所述太阳光检测接收装置固定在光伏板上，太阳光检测接收装置的输出电路与单片机的输入电路电连接，所述单片机的输出电路与驱动机构的控制电路电连接，所述供电电路用于对驱动机构、太阳光检测接收装置、以及单片机进行供电；所述调整架包括底座和转盘，所述底座的上表面开设有圆柱形槽，所述转盘的下端同轴转动连接在圆柱形槽的底壁上，在转盘的上端两侧对称的固定有两个支撑板，光伏板两侧的转轴分别转动连接在两个支撑板上；驱动机构固定在其中一个支撑板的外侧壁上，且光伏板靠近驱动机构一侧的转轴穿过支撑板与驱动机构连接，所述驱动机构包括壳体、水平方位调节机构、俯仰角调节机构、电机、伸缩轴、双头锥齿轮、以及伸缩调节机构，所述壳体固定在支撑板上，所述电机的输出轴固定连接伸缩轴，双头锥齿轮套设固定在伸缩轴的另一端，伸缩调节机构的一端固定在壳体上，另一端连接与伸缩轴连接，用于驱动伸缩轴伸缩，使双头锥齿轮的两侧分别且不同时与水平方位调节机构和俯仰角调节机构的对应锥齿轮进行啮合。进一步地，所述水平方位调节机构设置在双头锥齿轮的外侧，其包括第一从动锥齿轮、驱动杆、圆柱齿轮、以及设置在圆柱形槽侧壁上的齿圈，所述驱动杆竖直转动连接在壳体的底壁上，第一从动锥齿轮套设固定在驱动杆的上端，圆柱齿轮套设固定在驱动杆的底端，圆柱齿轮与齿圈相啮合，双头锥齿轮向外侧移动与第一从动锥齿轮啮合。进一步地，所述俯仰角调节机构设置在双头锥齿轮的内侧，其包括第二从动锥齿轮、蜗杆、以及蜗轮，所述第二从动锥齿轮同轴套设固定在蜗杆一端的转轴上，蜗杆两端的转轴水平转动连接在壳体的内壁上，蜗轮同轴套设固定在光伏板的转轴上且与蜗杆相啮合，双头锥齿轮向内侧移动与第二从动锥齿轮啮合。进一步地，所述伸缩调节机构包括气缸、推板、以及推环，所述气缸固定在壳体的侧壁上，其输出端垂直固定连接在推板的表面，推环套设固定在伸缩轴的伸缩端外侧壁上，推板的下端设有卡槽，所述推环的上端被夹在卡槽内，所述推环与卡槽之间为间隙配合。进一步地，所述太阳光检测接收装置由四个光敏电阻(P1、P2、P3、P4)、四个固定阻值电阻、四个NPN三级管组成，其中两个光敏电阻(P1、P2)分别固定安装在光伏板的前侧和后侧，另外两个光敏电阻(P3、P4)分别固定安装在光伏板的左侧和右侧。(3)有益效果：1、本专利技术中，通过在光伏板的四个方向上设置光敏电阻，其中，P3及P4用作太阳水平方向光线检测，P1及P2用于检测垂直方向太阳的光线，从而采集光伏板四个方向的不同光照强度信号，通过单片机控制单元控制三极管选通AD采样通道，选通的方向信号经过AD转换传送到控制单元处理后输出驱动机构控制信号；单片机根据两个光敏电阻(P3、P4)的输出电压的大小，判别出太阳的水平方位信息，从而通过驱动机构使转盘转过一定的角度，及时跟踪太阳的水平方位；单片机根据另外两个光敏电阻(P1、P2)输出的电压压值大小，判别出太阳能光伏电池板的俯仰角是否合适，根据其具体的电压分布进行光伏板俯仰姿态的调整，当两个传感器输出电压一致，停止俯仰角姿态调整，此时即可确保光伏板正对太阳光。2、本专利技术中，通过设置单电机驱动结构，能够更加节省成本，该驱动机构的电机输出轴通过连接一个伸缩轴，并通过伸缩调节机构来控制伸缩轴伸缩，能够使套设在伸缩轴端部的双头锥齿轮可以分别且不同时地与水平方位调节机构和俯仰角调节机构的对应锥齿轮进行啮合，当伸缩调节机构推动伸缩轴向内侧伸出时，能够使双头锥齿轮的一侧与俯仰角调节机构的第二从动锥齿轮相啮合；当伸缩调节机构推动伸缩轴向外侧收缩时，能够使双头锥齿轮的另一侧与水平方位调节机构的第一从动锥齿轮相啮合；3、本专利技术中，通过将俯仰角调节机构设计成蜗轮蜗杆，能够使光伏板更加稳定，不晃动，当双头锥齿轮的一侧与俯仰角调节机构的第二从动锥齿轮啮合时，能够带动与第二从动锥齿轮同轴设置的蜗杆转动，蜗杆转动能够带动蜗轮转动，蜗轮转动能够带动光伏板转动，调整光伏板的俯仰角度，而且由于蜗轮蜗杆的传动是不可逆的，所以可以使光伏板更稳定；4、本专利技术中，通过将水平方位调节机构设计成行星轮结构，不仅能够带动转盘水平转动，而且使转盘更加稳定；当双头锥齿轮的另一侧与水平方位调节机构的第一从动锥齿轮啮合时，能够带动第一从动锥齿轮转动，继而带动驱动杆底部的圆柱齿轮转动，此时，圆柱齿轮可以看作为行星轮，而转盘、壳体、以及驱动杆连接在一起的结构可以看作为行星架，当圆柱齿轮转动时能够延圆柱形槽内壁上的齿圈滚动，继而带动该行星架水平转动，调整光伏板的水平方位。附图说明图1为本专利技术一种太阳光自动跟踪装置的结构示意图；图2为本专利技术图1中A的放大图；图3为图2另一状态的示意图；图4为本专利技术一种太阳光自动跟踪装置的太阳光检测接收装置的连线图；图5为本专利技术一种太阳光自动跟踪装置的光敏电阻(P1、P2、P3、P4)的安装位置示意图；图6为本专利技术一种太阳光自动跟踪装置的系统硬件组成框图；图7为本专利技术一种太阳光自动跟踪装置的控制流程图；附图标记如下：底座1、转盘2、光伏板3、光敏电阻4、驱动机构5、壳体501、电机502、伸缩轴503、双头锥齿轮504、第一从动锥齿轮505、驱动杆506、圆柱齿轮507、齿圈508、第二从动锥齿轮509、蜗杆510、蜗轮511、推环512、推板513、气缸514、支撑板6。具体实施方式下面结合附图1-7和实施例对本专利技术进一步说明：一种太阳光自动跟踪装置，包括光伏板3、调整架、驱动机构5、太阳光检测接收装置、单片机、以及供电电路，所述光伏板3活动安装在调整架上，所述太阳光检测接收装置固定在光伏板3上，能够采集光伏板3四个方向的不同光照强度信号，太阳光检测接收装置的输出电路与单片机的输入电路电连接，通过单片机控制单元控制三极管选通AD采样通道，选通的方向信号经过AD转换传送到单片机控制单元处理后输出驱动机构5控制信号，单片机的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳光自动跟踪装置，包括光伏板、调整架、驱动机构、太阳光检测接收装置、单片机、以及供电电路，其特征在于：所述光伏板活动安装在调整架上，所述驱动机构固定在调整架上，通过驱动机构对光伏板的水平方位和俯仰角度两个姿态进行调节，所述太阳光检测接收装置固定在光伏板上，太阳光检测接收装置的输出电路与单片机的输入电路电连接，所述单片机的输出电路与驱动机构的控制电路电连接，所述供电电路用于对驱动机构、太阳光检测接收装置、以及单片机进行供电；/n所述调整架包括底座和转盘，所述底座的上表面开设有圆柱形槽，所述转盘的下端同轴转动连接在圆柱形槽的底壁上，在转盘的上端两侧对称的固定有两个支撑板，光伏板两侧的转轴分别转动连接在两个支撑板上；/n驱动机构固定在其中一个支撑板的外侧壁上，且光伏板靠近驱动机构一侧的转轴穿过支撑板与驱动机构连接，所述驱动机构包括壳体、水平方位调节机构、俯仰角调节机构、电机、伸缩轴、双头锥齿轮、以及伸缩调节机构，所述壳体固定在支撑板上，所述电机的输出轴固定连接伸缩轴，双头锥齿轮套设固定在伸缩轴的另一端，伸缩调节机构的一端固定在壳体上，另一端连接与伸缩轴连接，用于驱动伸缩轴伸缩，使双头锥齿轮的两侧分别且不同时与水平方位调节机构和俯仰角调节机构的对应锥齿轮进行啮合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种太阳光自动跟踪装置，包括光伏板、调整架、驱动机构、太阳光检测接收装置、单片机、以及供电电路，其特征在于：所述光伏板活动安装在调整架上，所述驱动机构固定在调整架上，通过驱动机构对光伏板的水平方位和俯仰角度两个姿态进行调节，所述太阳光检测接收装置固定在光伏板上，太阳光检测接收装置的输出电路与单片机的输入电路电连接，所述单片机的输出电路与驱动机构的控制电路电连接，所述供电电路用于对驱动机构、太阳光检测接收装置、以及单片机进行供电；
所述调整架包括底座和转盘，所述底座的上表面开设有圆柱形槽，所述转盘的下端同轴转动连接在圆柱形槽的底壁上，在转盘的上端两侧对称的固定有两个支撑板，光伏板两侧的转轴分别转动连接在两个支撑板上；
驱动机构固定在其中一个支撑板的外侧壁上，且光伏板靠近驱动机构一侧的转轴穿过支撑板与驱动机构连接，所述驱动机构包括壳体、水平方位调节机构、俯仰角调节机构、电机、伸缩轴、双头锥齿轮、以及伸缩调节机构，所述壳体固定在支撑板上，所述电机的输出轴固定连接伸缩轴，双头锥齿轮套设固定在伸缩轴的另一端，伸缩调节机构的一端固定在壳体上，另一端连接与伸缩轴连接，用于驱动伸缩轴伸缩，使双头锥齿轮的两侧分别且不同时与水平方位调节机构和俯仰角调节机构的对应锥齿轮进行啮合。


2.如权利要求1所述的一种太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述水平方位调节机构设置在双头锥齿轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何荣桥，潘文武，刘刚，符宇龙，
申请(专利权)人：深圳时代能创能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44