專利名稱：太陽方向自動跟蹤控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子控制電路與機(jī)械傳動裝置相結(jié)合的太陽方向自動 跟蹤控制器。
背景技術(shù)：
太陽能作為清潔、高效的綠色能源在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用已經(jīng)越來越普 及，如利用太陽能進(jìn)行發(fā)電，以及太陽能路燈、太陽能灶、太陽能熱水器等，
但是這些設(shè)備都存在一個缺陷它們的太陽能電池板的位置及方向都是固定的， 因此全天中，只有在某一個時間段內(nèi)太陽可以直射電池板，使其工作效率達(dá)到 最高?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，如果太陽能電池板能實時的對準(zhǔn)太陽的話，太陽能電池 將始終保持最高的工作效率，所得到的能量與現(xiàn)在相比將超過20%以上，具有巨 大的社會價值及經(jīng)濟(jì)價值。但是，目前雖有一些相關(guān)裝置使電池板旋轉(zhuǎn)跟蹤太 陽，但是這些裝置總存在實時性差，設(shè)備復(fù)雜，耗費成本高等弊病，無法達(dá)到 綠色、節(jié)能的根本目的。
實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種能夠?qū)崟r跟蹤太陽，使太陽能裝置的效率發(fā) 揮到最大的太陽方向自動跟蹤控制器。
解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為 一種太陽方向自動跟蹤控制器， 包括機(jī)械部分、電子控制部分和動力裝置三個部分，其特征在于，
所述機(jī)械部分包括太陽能電池板以及電池板支架，在太陽能電池板上固定 有一片與電池板平行的絕緣板，絕緣板中央焊接的"十"字型遮光板將絕緣板 分成四個面積相同的區(qū)域，在每一個區(qū)域絕緣板的遮光板處各固定有一塊硅光 電池；電池板的背面與動力裝置部分連接；
所述電子控制部分包括控制IC及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與硅光電池 連接，并連接至控制IC,由繼電器、直流電機(jī)、繼電器串聯(lián)組成的兩條控制支 路并聯(lián)連接在控制IC上。所述的絕緣板固定于太陽能電池板上端。 所述的絕緣板背面還固定有 一塊硅光電池。
所述的控制IC為8051單片機(jī)。 所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為0809芯片。 實現(xiàn)本用新型技術(shù)目的的方案還進(jìn)一步包括，
所述動力裝置部分包括固定于電池板背面的兩個軸承，"T"型連接桿，"i " 型連接桿以及直流電機(jī)；軸承套裝在"T"型連接桿兩端頭的軸承套內(nèi)，"T，，型 連接桿的下部插裝于空腔支架內(nèi)固定的兩個軸承套內(nèi)；"T"型連接桿的中部固 定著一個""i "型的連接桿，在"，"型連接桿的中部固定著直流電機(jī)，電機(jī) 轉(zhuǎn)軸上纏繞著鋼繩，鋼繩的另一端固定于電池板的上部；"，"型連接桿的下部 固定在底座上，底座上還固定有直流電機(jī)，該直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上固定有輪，輪 與地面接觸而使底座懸空。
本實用新型通過采用硅光電池電壓高低來判斷太陽的方向，進(jìn)而及時對電 池板進(jìn)行方向調(diào)整，使其發(fā)揮最大工作效率，該設(shè)計結(jié)構(gòu)筒單，投入成本小但 效果明顯，保障了能源的充分利用，符合綠色、環(huán)保的特征。

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖一。
圖2為本實用新型絕緣板立體圖。
圖3為本實用新型絕緣板俯視圖。
圖4為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖二。
圖5為本實用新型的電機(jī)與鋼繩部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實用新型的電機(jī)與底座部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實用新型電路原理示意圖。
在圖中，1.電池板，2.絕緣板，3.支架，4. "T，，型連接桿，5.遮光板，6. 硅光電池，7. ""i "型連接桿，8.直流電機(jī)，9.直流電機(jī)，IO.底座，11.輪，12. 軸7 c， 13.軸承，14.鋼繩。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進(jìn)行解釋說明，但本實施例是對本實 用新型結(jié)構(gòu)的解釋而不是對其結(jié)構(gòu)的限制，應(yīng)理解，在本實用新型技術(shù)思路的 范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷幕蛘{(diào)整。
本實用新型的工作原理是太陽光線遇到不透明的物體，會在不透明物體 的后面產(chǎn)生陰影，本實用新型在遮光板結(jié)構(gòu)下面四個區(qū)域分別放置一個硅光電 池，只要該電池板沒有垂直太陽光線，十字遮光板結(jié)構(gòu)下面的四個部分就會形 成二到三個陰影區(qū)域，四個硅光電池的電壓就不同，陰影下的硅光電池電壓低， 太陽光線下的硅光電池產(chǎn)生的電壓高，與硅光電池連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片根據(jù)硅 光電池的電壓不同輸出高低電平，通過控制四個繼電器的通斷，達(dá)到控制電機(jī) 的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動的方向的目的，使電池板上下或左右轉(zhuǎn)動對準(zhǔn)太陽。當(dāng)太陽垂直 照射電池板時，四個硅光電池均處于陽光直射下，產(chǎn)生電壓值相同，電池板靜 止不動發(fā)揮最大工作效率。
本實用新型包括機(jī)械部分、電子控制部分和動力裝置三個部分。如圖1所 示，機(jī)械部分包括太陽能電池板1以及電池板支架3,在太陽能電池板1上端固 定有一片與電池板平行的絕緣板2,絕緣板2中央焊接的兩塊遮光板5A、 5B將 絕緣板2分成四個面積相同的區(qū)域，在每一個區(qū)域絕緣板的遮光板交叉處各固 定有一塊硅光電池6,如圖2、圖3所示。同時，在絕緣板背面還固定有一塊硅 光電池6E。
所述動力裝置部分包括固定于電池板1背面的兩個軸承12, "T"型連接桿 4， "i"型連接桿7以及直流電機(jī)8、 9。軸承12套裝在"T"型連接桿4兩端 頭的軸承套內(nèi)，使電池板1可以以軸承12為軸上下轉(zhuǎn)動，如圖4所示。支架3為 空腔結(jié)構(gòu)，其圓管空腔內(nèi)固定有軸承套13，連接桿4的下部插裝于軸承套13內(nèi)。 連接桿4的中部固定著一個"n "型的連接桿7，連接桿7的另一端著地。在連 接桿7的中部固定著直流電機(jī)8，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上纏繞著鋼繩14,如圖5所示。鋼 繩14的另一端固定于電池板1的上部。連接桿7的下部固定在底座IO上，底
6座10上還固定有直流電機(jī)9，該直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上固定有輪ll，輪與地面接觸 而使底座10懸空，如圖6所示。
如附圖7為本實用新型電子控制部分電路圖。才莫數(shù)轉(zhuǎn)換芯片0809與5塊硅 光電池連接，并連接至控制IC 8051,控制IC通過光電管控制四個繼電器(圖 中光電管未示出)。由繼電器、直流電機(jī)、繼電器串聯(lián)組成的兩條控制支路并聯(lián) 連接在控制IC上，控制IC通過控制四個繼電器的通斷，控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動 和轉(zhuǎn)動的方向，實現(xiàn)對電池板的調(diào)整。
該電路核心部分是控制IC 8051和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片0809， 0809將傳感器上面 的5個硅光電池傳過來的電壓轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號再分別傳給控制IC;控制IC判斷 這5個電壓的大小，根據(jù)以下規(guī)律驅(qū)動相應(yīng)的電機(jī)使太陽能板轉(zhuǎn)動
1、 如果硅光電池6A的電壓大于硅光電池6B，說明太陽光線是從硅光電池 6A端射過來的，因此，相應(yīng)電機(jī)工作使該裝置往左轉(zhuǎn)動，直到硅光電池6A、 6B 同時處于太陽直射時，兩者電壓相等，電機(jī)停止工作；
2、 如果硅光電池6B的電壓大于硅光電池6C,說明太陽光線是從硅光電池 6B端射過來的，因此，相應(yīng)電機(jī)工作使該裝置往上轉(zhuǎn)動，直到硅光電池6B、 6C 同時處于太陽直射時，兩者電壓相等，電機(jī)停止工作；
3、 如果硅光電池6C的電壓大于硅光電池6D,說明太陽光線是從硅光電池 6C端射過來的，因此，相應(yīng)電機(jī)工作使該裝置往右轉(zhuǎn)動，直到硅光電池6C、 6D 同時處于太陽直射時，兩者電壓相等，電機(jī)停止工作；
4、 如果硅光電池6D的電壓大于硅光電池6A,說明太陽光線是從硅光電池 6D端射過來的，因此，相應(yīng)電機(jī)工作使該裝置往下轉(zhuǎn)動，直到硅光電池6A、 6D 同時處于太陽直射時，兩者電壓相等，電機(jī)停止工作；
5、 跟以上判斷相反的結(jié)果，裝置轉(zhuǎn)動的方向正好相反；
6、 如果背面的硅光電池6E的電壓比前面四個的電壓都高，說明太陽光線在裝置的背面，只要使裝置發(fā)生轉(zhuǎn)動，直到出現(xiàn)上面的四種情況，再安上面的 四種情況進(jìn)行調(diào)整，直到四個電池電壓相同。
本實用新型轉(zhuǎn)動的核心部分是兩個直流電機(jī)，通過直流電機(jī)8轉(zhuǎn)動使連接 于電池板l上部的鋼繩拉伸，使電池板以軸承12為軸向上轉(zhuǎn)動，或者是電機(jī)反 轉(zhuǎn)，鋼繩松開，電池板利用其自身重量向下轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)電池板的上下轉(zhuǎn)動。需 要左右轉(zhuǎn)動時，直流電機(jī)9轉(zhuǎn)動，帶動同軸的輪ll轉(zhuǎn)動，輪ll使底座轉(zhuǎn)動并 帶動固定在其上的連接桿7發(fā)生轉(zhuǎn)動，由于連接桿7與連接桿4固定連接，因 此，連接桿7可以帶動連接桿4在軸承套13內(nèi)轉(zhuǎn)動，固定在連接桿4上的電池 板1隨其轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)電池板的左右轉(zhuǎn)動。本實用新型通過判斷硅光電池電壓高 低來判斷太陽的方向，進(jìn)而對電池板進(jìn)行方向調(diào)整，本實用新型思路筒單，生 產(chǎn)成本小，可廣泛應(yīng)用于太陽能照明、太陽能發(fā)電、太陽能灶及太陽能熱水器 等相關(guān)系列產(chǎn)品，具有良好的經(jīng)濟(jì)及社會價值。
權(quán)利要求1、一種太陽方向自動跟蹤控制器，包括機(jī)械部分、電子控制部分和動力裝置三個部分，其特征在于，所述機(jī)械部分包括太陽能電池板(1)以及電池板支架(3)，在太陽能電池板(1)上固定有一片與電池板(1)平行的絕緣板(2)，絕緣板(2)中央焊接的“十”字型遮光板(5)將絕緣板(2)分成四個面積相同的區(qū)域，在每一個區(qū)域絕緣板的遮光板(5)處各固定有一塊硅光電池(6)；電池板(1)的背面與動力裝置部分連接；所述電子控制部分包括控制IC及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與硅光電池連接，并連接至控制IC，由繼電器、直流電機(jī)、繼電器串聯(lián)組成的兩條控制支路并聯(lián)連接在控制IC上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽方向自動跟蹤控制器，其特征在于，絕緣板 (2)固定于太陽能電池板(1)上端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽方向自動跟蹤控制器，其特征在于，絕 緣板(2)背面還固定有一塊硅光電池(6E)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽方向自動跟蹤控制器，其特征在于，所述的 控制IC為8051單片機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽方向自動跟蹤控制器，其特征在于，所述的 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為0809芯片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽方向自動跟蹤控制器，其特征在于，所迷動 力裝置部分包括固定于電池板(1)背面的兩個軸承(12)， "T"型連^t矣桿(4)，"1 ，，型連接桿(7)以及直流電機(jī)(8、 9);軸承(12)套裝在"T"型連接桿 (4)兩端頭的軸承套內(nèi)，連接桿(4)的下部插裝于空腔支架(3)內(nèi)固定的兩 個軸承套(13)內(nèi)；連接桿(4)的中部固定著一個"n "型的連接桿(7),在連接桿(7)的中部固定著直流電機(jī)(8)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上纏繞著鋼繩(14)，鋼繩 (l4)的另一端固定于電池板(l)的上部；連接桿(7)的下部固定在底座(IO) 上，底座(10)上還固定有直流電機(jī)(9),該直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上固定有輪(ll), 輪與地面接觸而使底座(10)懸空。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽方向自動跟蹤控制器，在其電池板的上部固定一塊絕緣板，絕緣板中央焊接的“十”字型遮光板將絕緣板分成四個區(qū)域，在遮光板結(jié)構(gòu)下面四個區(qū)域分別放置一個硅光電池，只要該電池板沒有垂直太陽光線，十字遮光板結(jié)構(gòu)下面的四個部分就會形成二到三個陰影區(qū)域，四個硅光電池的電壓就不同，與硅光電池連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片根據(jù)硅光電池的電壓不同輸出高低電平，通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動的方向使電池板上下或左右轉(zhuǎn)動對準(zhǔn)太陽。本實用新型通過采用硅光電池電壓高低來判斷太陽的方向，進(jìn)而及時對電池板進(jìn)行方向調(diào)整，使其發(fā)揮最大工作效率，該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，投入成本小但效果明顯，保障了能源的充分利用，符合綠色、環(huán)保的特征。
文檔編號H02K7/10GK201392479SQ20092013555
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者瀧 吳, 星 方, 陳善郁 申請人:深圳市南山區(qū)桃源中學(xué)