一種帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架，屬于太陽(yáng)能光伏組件的應(yīng)用研究領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的有關(guān)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，為達(dá)到光伏板平面隨著光照強(qiáng)度的多少不同而轉(zhuǎn)動(dòng)。也有許多學(xué)者采用在太陽(yáng)能電池板下部安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)安裝有定時(shí)器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈條或者皮帶以及轉(zhuǎn)軸，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由太陽(yáng)能電池板自帶的蓄電池供電，該定時(shí)器每隔固定的時(shí)間使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)以皮帶或者鏈條帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)太陽(yáng)能電池板一個(gè)角度，以使太陽(yáng)能電池板始終正對(duì)太陽(yáng)直射方向。也有設(shè)計(jì)采用一種太陽(yáng)能電池支架轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在立軸架內(nèi)部設(shè)置有絲桿升降部分，在立軸架下端連接水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，而水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在一個(gè)圓環(huán)形的圓軌底座上。也有設(shè)計(jì)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)及絲桿傳動(dòng)來(lái)解決電池板支架調(diào)整方向的問(wèn)題。更有設(shè)計(jì)者采用液壓撐桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光伏板的轉(zhuǎn)動(dòng)。這些設(shè)計(jì)均提高了電陽(yáng)能光伏光電轉(zhuǎn)化效率。然而，這些設(shè)計(jì)均適合大型太陽(yáng)能發(fā)電站的光伏板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而對(duì)于路燈及交通信號(hào)燈等自供電的太陽(yáng)能光伏小產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在提高光電轉(zhuǎn)化效率的前提下，必須考慮到設(shè)計(jì)及制造成本問(wèn)題，因每一個(gè)小路燈所設(shè)計(jì)的光伏板面積相當(dāng)小，為滿足不同季節(jié)及雨、雪等無(wú)光照條件下路燈的正常供電，在適當(dāng)加大蓄電池容量的基礎(chǔ)上，大大降低轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)、單片機(jī)控制系統(tǒng)及燈具負(fù)載自身的耗電量將是本發(fā)明所追求的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供的是一種帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)整便捷、驅(qū)動(dòng)省力、轉(zhuǎn)動(dòng)控制精確等功能。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架，其結(jié)構(gòu)包括光伏板(I)、光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)、平衡配重塊(3)、軸承桿(4)、大齒輪(5)、小齒輪(6)、直流電機(jī)(7)、單片機(jī)控制器(8)、蓄電池(9)、向心推力滾子軸承(10)、系統(tǒng)支撐架
(11)、連接光伏板的轉(zhuǎn)動(dòng)副(12)以及轉(zhuǎn)動(dòng)副(13);其中平衡配重塊(3)固定于光伏板(I)的連桿末端，光伏板(I)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(12)、轉(zhuǎn)動(dòng)副(13)與光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)連接，光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)、大齒輪(5)通過(guò)軸承桿(4)同軸連接，直流電機(jī)(7)連接小齒輪(6)、大齒輪(5)，直流電機(jī)(7)、單片機(jī)控制器(8)以及蓄電池(9)固定安裝在一起。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1)增加平衡配重塊保證了軸承桿上支撐部分的中心在軸承桿的中心軸線上，故光伏板系統(tǒng)處于一種重力隨遇平衡狀態(tài)，只要極小的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力就可以破壞這種平衡，所以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耗電少，電機(jī)驅(qū)動(dòng)要求低，系統(tǒng)節(jié)能；
2)通過(guò)四連桿結(jié)構(gòu)加以固定，然后在控制電路驅(qū)動(dòng)下使整個(gè)光伏板結(jié)構(gòu)每天依據(jù)太陽(yáng)公轉(zhuǎn)沿軸向進(jìn)行0-180度自東向西自動(dòng)精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制及復(fù)位控制，由于整個(gè)結(jié)構(gòu)的重心在軸承軒的軸線上，故需要極小的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)省力、節(jié)能；
3)控制部分采用8位單片機(jī)AT89C52每天依據(jù)太陽(yáng)公轉(zhuǎn)沿軸向進(jìn)行0-180度自東向西自動(dòng)精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制及復(fù)位控制，該部分不受外界是否有建筑物及云層等的間歇遮擋，也不受無(wú)光照時(shí)的陰、雨天影響，該轉(zhuǎn)動(dòng)控制部分每天將固定定時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及復(fù)位；
4)直流電機(jī)采用直流步進(jìn)電機(jī)，該電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)部分所需驅(qū)動(dòng)力小，但該轉(zhuǎn)動(dòng)部分不因機(jī)構(gòu)受外界風(fēng)、沙等阻力的影響而改變電機(jī)定時(shí)驅(qū)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是光伏板光電轉(zhuǎn)化等效電路圖。
[0008]圖3是四連桿結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖4是功能模塊圖。
[0010]圖5是單片機(jī)控制電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架，其結(jié)構(gòu)包括光伏板(I)、光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)、平衡配重塊(3)、軸承桿(4)、大齒輪(5)、小齒輪(6)、直流電機(jī)(7)、單片機(jī)控制器(8)、蓄電池(9)、向心推力滾子軸承(10)、系統(tǒng)支撐架(11)、連接光伏板的轉(zhuǎn)動(dòng)副
(12)以及轉(zhuǎn)動(dòng)副(13);
其中平衡配重塊(3)固定于光伏板(I)的連桿末端，光伏板(I)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(12)、轉(zhuǎn)動(dòng)副
(13)與光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)連接，光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)、大齒輪(5)通過(guò)軸承桿(4)同軸連接，直流電機(jī)(7 )連接小齒輪(6 )，小齒輪(6 )連接大齒輪(5 )，直流電機(jī)
(7)、單片機(jī)控制器(8)以及蓄電池(9)固定安裝在一起。
[0012]所述的軸承桿(4)、大齒輪(5)和向心推力滾子軸承(10)的內(nèi)圈是緊固同軸心安裝。
[0013]所述的光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)，包括A桿(OI)、B桿(02 )、C桿(03 )、D桿(04)以及起固定作用的A銷子(21)、B銷子(22)及C銷子(23)，在安裝該光伏板時(shí)，將B桿(02)沿著A桿(01)垂直方向上向上移動(dòng)，光伏板(I)沿著轉(zhuǎn)動(dòng)副(13)做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而起到了增大光伏板傾斜角度的作用，固定A銷子(21)、B銷子(22)及C銷子(23)固定光伏板(1)，向下移動(dòng)A銷子(21)可減小光伏板的傾斜角度。
[0014]所述的單片機(jī)控制器(8)用AT98C52單片機(jī)，AT98C52單片機(jī)通過(guò)Pl 口輸出占空比的方波信號(hào)給L298N，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)順時(shí)針調(diào)速，使光伏板組件結(jié)構(gòu)部分由東向西轉(zhuǎn)動(dòng)，每間隔一定時(shí)間的停轉(zhuǎn)后才勻速偏轉(zhuǎn)一角度，因不同時(shí)區(qū)太陽(yáng)升落的時(shí)間段不同，故在安裝時(shí)要通過(guò)控制器面板上的按鍵進(jìn)行設(shè)置;每天tl時(shí)刻的到來(lái)，電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，到t2時(shí)刻到來(lái)時(shí)，電機(jī)停止順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)30分鐘后，電機(jī)快速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使光伏板組件結(jié)構(gòu)部分由西向東回歸到早上初始位置后停轉(zhuǎn)，等待明天tl時(shí)刻的到來(lái);按k0控制鍵調(diào)整tl和t2時(shí)間的時(shí)分參數(shù)，通過(guò)LCD1602的時(shí)間參數(shù)顯示及按鍵的參數(shù)等值加減功能，用行列式按鍵中kl至k4調(diào)整鍵調(diào)整每天11時(shí)刻，用k5至k8調(diào)整鍵調(diào)整t2，調(diào)整完畢后按k9調(diào)整鍵，系統(tǒng)自動(dòng)將tl保存在24C04A中，并將t2作為當(dāng)前時(shí)間的時(shí)分，應(yīng)用系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案:
如圖1所示，帶精確轉(zhuǎn)動(dòng)控制裝置的燈具光伏組件支架，包括光伏板(I )、光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)、平衡配重塊(3)、軸承桿(4)、大齒輪(5)、小齒輪(6)、直流電機(jī)(7)、單片機(jī)控制器(8)、蓄電池(9)、向心推力滾子軸承(10)、系統(tǒng)支撐架(11)、連接光伏板的轉(zhuǎn)動(dòng)副
(12)以及轉(zhuǎn)動(dòng)副(13);
其中平衡配重塊(3)固定于光伏板(I)的連桿末端，光伏板(I)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(12)以及轉(zhuǎn)動(dòng)副(13)與光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)連接，光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(gòu)(2)和大齒輪
(5)通過(guò)軸承桿(4)同軸連接，并由向心推力滾子軸承(10)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐，直流電機(jī)(7)的動(dòng)力通過(guò)小齒輪(6)以固定傳動(dòng)比輸送給大齒輪(5)，