專利名稱：一種太陽隨動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽光自動(dòng)跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種太陽隨動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源和資源的消耗速度越來越快?，F(xiàn)如今，節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展的必要條件，因而人們的注意力正轉(zhuǎn)向再生能源的利用和開發(fā)。目前，太陽能電池已經(jīng)開始走進(jìn)千家萬戶。但是太陽能的利用受地形、地勢、位置、云雨等自然條件的影響很大，由于太陽能電池的成本相對較高而轉(zhuǎn)化成電能的效率又太低，因而得不到普及利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種太陽隨動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、使用操作簡便且工作成本低、性能可靠、操作精度高，能有效解決現(xiàn)有太陽隨動(dòng)裝置存在的跟蹤精度低、成本高、發(fā)電量效率較低等缺陷和不足。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征在于包括光伏模組、對太陽當(dāng)前所處位置的方位角度與俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的陽光跟蹤傳感器、對光伏模組的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的位置檢測傳感器、對光伏模組所處位置的風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的風(fēng)速傳感器、對光伏模組表面是否存在積雪進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的壓力傳感器、通過對光伏模組所處位置的溫度、濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測相應(yīng)對光伏模組所處位置的天氣狀況進(jìn)行自動(dòng)識別的天氣狀況識別單元、控制器以及分別對光伏模組中供太陽能光伏板所安裝的光伏支架的方位角度和俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的方位傳感器和俯仰傳感器， 對分別與所述光伏支架相接的水平軸和俯仰軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二均由控制器進(jìn)行控制，所述陽光跟蹤傳感器、位置檢測傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器、天氣狀況識別單元、方位傳感器、俯仰傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)一和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二均與控制器相接，且所述陽光跟蹤傳感器、位置檢測傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器、天氣狀況識別單元、方位傳感器和俯仰傳感器組成傳感器組，所述控制器內(nèi)部集成有對所述傳感器組的開啟狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)控制的定時(shí)模塊。上述一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征是還包括與控制器相接且對所述定時(shí)模塊的定時(shí)參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定的參數(shù)設(shè)置裝置。上述一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征是所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)一和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二與控制器之間分別接有驅(qū)動(dòng)電路一和驅(qū)動(dòng)電路二。上述一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征是還包括與控制器相接的無線通信模塊，所述控制器通過無線通信模塊與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信。上述一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征是還包括與控制器相接且由控制器進(jìn)行自動(dòng)控
制的告警單元。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、拆裝方便、成本低且使用操作簡便。2、實(shí)用價(jià)值高，本發(fā)明中的控制器根據(jù)陽光跟蹤傳感器所得到的太陽位置信號， 對方位、俯仰電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，使光伏模組準(zhǔn)確跟蹤太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)利用位置檢測傳感器實(shí)時(shí)反饋光伏模組的位置信息，能夠有效的克服機(jī)械回轉(zhuǎn)死區(qū)。此外，本發(fā)明也具有定時(shí)、 自動(dòng)識別天氣狀況、風(fēng)速識別、積雪識別等自動(dòng)檢測功能。實(shí)際使用時(shí)，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)精確的陽光跟蹤性能，從而大大提高了太陽能電池的發(fā)電效率，同時(shí)也有效地保護(hù)了太陽能電池裝置，本發(fā)明的太陽光理論跟蹤精度可達(dá)0. 1°。3、跟蹤過程不受天氣因素的影響，因而更進(jìn)步提高了裝置的跟蹤精度和工作性能可靠性，且適用范圍寬。4、各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，主要包括包括兩個(gè)直流電機(jī)、光伏模組、控制器、陽光跟蹤傳感器、位置檢測傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器、天氣狀況識別傳感器和無線通信模塊。其中陽光跟蹤傳感器將所檢測太陽當(dāng)前位置的方位、俯仰信號傳送至控制器中，控制器控制兩組電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的方位、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對太陽進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，同時(shí)利用位置檢測傳感器實(shí)時(shí)反饋光伏模組的位置信息，有效的克服機(jī)械回轉(zhuǎn)死區(qū)；并且在控制器中集成的定時(shí)模塊，使系統(tǒng)晚上處于休眠狀態(tài)以節(jié)約能量，白天定時(shí)器將系統(tǒng)激活開始工作，開關(guān)時(shí)間人工手動(dòng)設(shè)定。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、使用操作簡便且工作成本低、性能可靠、操作精度高，能夠保持最大的發(fā)電效率，并且具有低成本、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，有較好推廣應(yīng)用價(jià)值，能有效解決現(xiàn)有太陽隨動(dòng)裝置存在的跟蹤精度低、成本高、發(fā)電量效率較低等缺陷和不足。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明1-陽光跟蹤傳感器； 2-位置檢測傳感器； 3-風(fēng)速傳感器；4-壓力傳感器；5-天氣狀況識別單元； 6-控制器；7-方位傳感器；8-俯仰傳感器；9-驅(qū)動(dòng)電機(jī)一；10-驅(qū)動(dòng)電機(jī)二；11-參數(shù)設(shè)置裝置；12-驅(qū)動(dòng)電路一；13-驅(qū)動(dòng)電路二 ；14-無線通信模塊；15-告警單元；16-光伏模組。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括光伏模組16、對太陽當(dāng)前所處位置的方位角度與俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的陽光跟蹤傳感器1、對光伏模組16的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的位置檢測傳感器2、對光伏模組16所處位置的風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的風(fēng)速傳感器3、對光伏模組16表面是否存在積雪進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的壓力傳感器4、通過對光伏模組16所處位置的溫度、濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測相應(yīng)對光伏模組16所處位置的天氣狀況進(jìn)行自動(dòng)識別的天氣狀況識別單元5、控制器6以及分別對光伏模組16中供太陽能光伏板所安裝的光伏支架的方位角度和俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的方位傳感器7和俯仰傳感器8，對分別與所述光伏支架相接的水平軸和俯仰軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一 9和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二 10均由控制器6進(jìn)行控制，所述陽光跟蹤傳感器1、位置檢測傳感器2、風(fēng)速傳感器3、壓力傳感器4、天氣狀況識別單元5、方位傳感器7、俯仰傳感器8、驅(qū)動(dòng)電機(jī)一 9和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二 10均與控制器6相接，且所述陽光跟蹤傳感器1、位置檢測傳感器2、風(fēng)速傳感器3、壓力傳感器4、天氣狀況識別單元5、方位傳感器7和俯仰傳感器8組成傳感器組，所述控制器6內(nèi)部集成有對所述傳感器組的開啟狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)控制的定時(shí)模塊。實(shí)際使用時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)一 9和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二 10均為直流電機(jī)。本實(shí)施例中，為參數(shù)設(shè)置方便，本發(fā)明還包括與控制器6相接且對所述定時(shí)模塊的定時(shí)參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定的參數(shù)設(shè)置裝置11。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)一 9和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二 10與控制器6之間分別接有驅(qū)動(dòng)電路一 12和驅(qū)動(dòng)電路二 13。同時(shí)，本發(fā)明還包括與控制器6相接的無線通信模塊14，所述控制器6通過無線通信模塊14與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信。另外，還包括與控制器6相接且由控制器6進(jìn)行自動(dòng)控制的告警單元15。因而，操作使用非常簡便且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)報(bào)警。綜上，本發(fā)明包括兩個(gè)直流電機(jī)、光伏模組16、控制器6、陽光跟蹤傳感器1、位置檢測傳感器2、風(fēng)速傳感器3、壓力傳感器4、天氣狀況識別單元5、方位傳感器7、俯仰傳感器8、無線通信模塊14和告警單元15，其中陽光跟蹤傳感器1將檢測得到的太陽當(dāng)前位置的方位、俯仰信號傳送至控制器6中，控制器6控制兩組直流電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的方位、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，以對太陽進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。同時(shí)，利用位置檢測傳感器2實(shí)時(shí)反饋光伏模組16的位置信息，有效的克服機(jī)械回轉(zhuǎn)死區(qū)。在控制器6中集成有定時(shí)模塊，使系統(tǒng)晚上處于休眠狀態(tài)以節(jié)約能量，白天定時(shí)模塊將系統(tǒng)激活開始工作，開關(guān)時(shí)間人工通過參數(shù)設(shè)置裝置11進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定。實(shí)際使用過程中，通過天氣狀況識別單元5，本發(fā)明能夠大致識別出陰天、雨天，且能夠準(zhǔn)確識別白天、晚上。陰天或雨天時(shí)系統(tǒng)屏蔽跟蹤功能。風(fēng)速傳感器3實(shí)時(shí)測量風(fēng)速， 當(dāng)有較大風(fēng)速時(shí)，通過控制器6對驅(qū)動(dòng)電機(jī)一 9和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二 10將光伏模組16自動(dòng)轉(zhuǎn)成水平方向，使風(fēng)阻最小，保護(hù)光伏系統(tǒng)。所述壓力傳感器4能有效檢測光伏模組16表面的積雪狀況，并且系統(tǒng)可自動(dòng)側(cè)翻光伏模組16，使積雪自動(dòng)滑落。同時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)檢測陽光跟蹤傳感器1的好壞，當(dāng)陽光跟蹤傳感器1出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告，并屏蔽跟蹤功能。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征在于包括光伏模組(16)、對太陽當(dāng)前所處位置的方位角度與俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的陽光跟蹤傳感器(1)、對光伏模組(16)的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的位置檢測傳感器O)、對光伏模組(16)所處位置的風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的風(fēng)速傳感器(3)、對光伏模組(16)表面是否存在積雪進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的壓力傳感器G)、通過對光伏模組(16)所處位置的溫度、濕度和光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測相應(yīng)對光伏模組(16)所處位置的天氣狀況進(jìn)行自動(dòng)識別的天氣狀況識別單元(5)、控制器(6)以及分別對光伏模組(16)中供太陽能光伏板所安裝的光伏支架的方位角度和俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的方位傳感器(7) 和俯仰傳感器(8)，對分別與所述光伏支架相接的水平軸和俯仰軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一 (9)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二(10)均由控制器(6)進(jìn)行控制，所述陽光跟蹤傳感器(1)、位置檢測傳感器(2)、風(fēng)速傳感器C3)、壓力傳感器(4)、天氣狀況識別單元( 、方位傳感器(7)、俯仰傳感器(8)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)一(9)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二(10)均與控制器(6)相接，且所述陽光跟蹤傳感器 (1)、位置檢測傳感器( 、風(fēng)速傳感器C3)、壓力傳感器(4)、天氣狀況識別單元( 、方位傳感器(7)和俯仰傳感器(8)組成傳感器組，所述控制器(6)內(nèi)部集成有對所述傳感器組的開啟狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)控制的定時(shí)模塊。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征在于還包括與控制器(6)相接且對所述定時(shí)模塊的定時(shí)參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定的參數(shù)設(shè)置裝置(11)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)一(9)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)二(10)與控制器(6)之間分別接有驅(qū)動(dòng)電路一(12)和驅(qū)動(dòng)電路二(13)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征在于還包括與控制器(6)相接的無線通信模塊(14)，所述控制器(6)通過無線通信模塊(14)與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通fn °
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種太陽隨動(dòng)裝置，其特征在于還包括與控制器(6)相接且由控制器(6)進(jìn)行自動(dòng)控制的告警單元(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽隨動(dòng)裝置，包括光伏模組、陽光跟蹤傳感器、位置檢測傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器、天氣狀況識別單元、控制器以及分別對光伏支架的方位和俯仰角度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的方位傳感器和俯仰傳感器，對光伏支架水平軸和俯仰軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)均由控制器進(jìn)行控制，陽光跟蹤傳感器、位置檢測傳感器、風(fēng)速傳感器、壓力傳感器、天氣狀況識別單元、方位傳感器和俯仰傳感器組成傳感器組，控制器內(nèi)部集成有對傳感器組開啟狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)控制的定時(shí)模塊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、使用操作簡便且工作成本低、性能可靠、操作精度高，能有效解決現(xiàn)有太陽隨動(dòng)裝置存在的跟蹤精度低、成本高、發(fā)電量效率較低等缺陷和不足。
文檔編號G05D3/12GK102566588SQ20101058084
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者張國琦, 曹捷, 麻樹波 申請人:西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司