本實用新型屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置。

背景技術(shù)：

在太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，為實現(xiàn)光伏發(fā)電板對太陽光能的最大吸收，需要將光伏發(fā)電板旋轉(zhuǎn)至與太陽光線垂直的方向。現(xiàn)有技術(shù)中，往往根據(jù)光伏發(fā)電板安裝點的經(jīng)緯度等信息，計算出其在一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度，然后將數(shù)據(jù)存入計算機中。該系統(tǒng)需要根據(jù)地球經(jīng)緯度地區(qū)的數(shù)據(jù)并進行設(shè)定，一旦安裝，就不便移動或拆裝，每次移動完必須重新設(shè)定參數(shù)并計算相關(guān)數(shù)據(jù)，操作過程相對復雜，整體成本也比較高。

因此，提供一種生產(chǎn)方便，簡單易用，且不需要專門的定位及辨別方向，隨時隨地即可安裝使用的，并可根據(jù)太陽光照方向改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置是非常有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點或不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)方便，簡單易用，且不需要專門的定位及辨別方向，隨時隨地即可安裝使用的，并可根據(jù)太陽光照方向改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型具有如下構(gòu)成：

一種改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置，所述電子裝置N固定安裝在光伏發(fā)電板M的正面，所述電子裝置N包括光敏電阻陣列、罩設(shè)在光敏電阻陣列外部的殼體、驅(qū)動光伏發(fā)電板M和電子裝置發(fā)生旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)以及單片機，所述光敏電阻陣列和驅(qū)動機構(gòu)分別與單片機連接，所述與光敏電阻陣列的中心位置相對應的殼體頂部設(shè)有用于通過光束的圓孔。

所述固定安裝在底座上的驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在光伏發(fā)電板背面中心位置處的支撐桿、兩個絲桿以及兩個分別驅(qū)動絲桿進行升降運動的電機，所述支撐桿以及兩個絲桿的底端分別固定在底座上，所述支撐桿與光伏發(fā)電板M背面之間設(shè)置第一球形鉸鏈，所述兩個絲桿的頂端分別與光伏發(fā)電板M背面之間設(shè)置第二球形鉸鏈，所述兩個電機分別與單片機連接。

所述驅(qū)動機構(gòu)還包括使第二球形鉸鏈進行滑動的導軌，所述導軌設(shè)置在與所述第二球形鉸鏈相對應的光伏發(fā)電板M背面，所述第二球形鉸鏈上設(shè)有與所述導軌相匹配的滑動塊。

所述絲桿上設(shè)有將絲桿的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的軸承。

所述電子裝置N通過固定座固定安裝在光伏發(fā)電板M的正面。

所述圓孔的直徑為2-4mm。

所述圓孔的直徑為3mm。

所述殼體由不透光板構(gòu)成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下技術(shù)效果：本實用新型通過追蹤太陽光照的角度，在原始數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機處理后，通過驅(qū)動機構(gòu)來控制光伏面板的角度，使之與太陽光線保持垂直，從而使光伏發(fā)電板可以在整天中獲得最大值的太陽光照，達到增加產(chǎn)能的目的；本實用新型成本低廉，生產(chǎn)方便，簡單易用，且不需要專門的定位及辨別方向，隨時隨地即可安裝使用，所述單片機中的程序及計算方法設(shè)置好后可以永久使用，無需多次修改。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1：本實用新型改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置固定安裝在光伏發(fā)電板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：本實用新型改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3：本實用新型中驅(qū)動結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4：本實用新型改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置的俯視圖。

圖5：本實用新型改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置的正視圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

如圖1所示，本實用新型改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置，所述電子裝置N固定安裝在光伏發(fā)電板M的正面，所述電子裝置N通過固定座50固定安裝在光伏發(fā)電板M的正面。下文所述的驅(qū)動裝置30將帶動電子裝置N以及光伏發(fā)電板M共同旋轉(zhuǎn)，直至將所述光伏發(fā)電板M旋轉(zhuǎn)至與太陽光線垂直的位置，以實現(xiàn)光伏發(fā)電板M對太陽光能的最大吸收。

如圖2所示，所述電子裝置N包括光敏電阻陣列10、罩設(shè)在光敏電阻陣列10外部的殼體20、驅(qū)動光伏發(fā)電板M和電子裝置N發(fā)生旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)30以及單片機，所述光敏電阻陣列10和驅(qū)動機構(gòu)30分別與單片機連接，所述與光敏電阻陣列10的中心位置相對應的殼體20頂部設(shè)有用于通過光束的圓孔21。所述圓孔21的直徑為2-4mm，所述圓孔21的直徑優(yōu)選為3mm。所述圓孔直徑的選擇供穿過某一條光束即可。

本實施例中，所述光敏電阻陣列10優(yōu)選為10×10陣列，也可選擇4×4陣列，3×4陣列，6×6陣列等，具體的選擇范圍可以根據(jù)實際情況進行適當?shù)臄U大或減小，并不局限于上述所列舉的陣列數(shù)。

當太陽光線通過圓孔21照射到光敏電阻陣列10上的某個光敏電阻時，該光敏電阻的阻值發(fā)生改變，同時將該值傳入與所述光敏電阻陣列10連接的單片機中進行數(shù)據(jù)計算及處理。當太陽光線與光伏發(fā)電板M不垂直的時候，與單片機連接的驅(qū)動機構(gòu)(見下文所述)帶動電子裝置N以及光伏發(fā)電板M共同旋轉(zhuǎn)，直至將所述光伏發(fā)電板M旋轉(zhuǎn)與太陽光線垂直的位置，當達到該垂直位置時，所述單片機發(fā)出指令，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)30停止驅(qū)動動作，上述角度調(diào)整過程可以根據(jù)太陽光線的不斷變化進行實時調(diào)整，自動化程度高，適應性強，且操作方便，實現(xiàn)效果顯著。

如圖3所示，所述固定安裝在底座40上的驅(qū)動機構(gòu)30包括設(shè)置在光伏發(fā)電板M背面中心位置處的支撐桿31、兩個絲桿32以及兩個分別驅(qū)動絲桿32進行升降運動的電機33。

所述支撐桿31以及兩個絲桿32的底端分別固定在底座40上，所述支撐桿31與光伏發(fā)電板M背面之間設(shè)置第一球形鉸鏈34，所述兩個絲桿32的頂端分別與光伏發(fā)電板M背面之間設(shè)置第二球形鉸鏈35，所述兩個電機33分別與單片機連接。當光伏發(fā)電板M與太陽光線不垂直時，所述單片機向兩個電機33分別發(fā)出指令，所述兩個絲杠32在電機33的驅(qū)動作用下，配合第二球形鉸鏈35在垂直方向上運動；當兩個絲杠32同時進行同一個方向的相同量供給運動時，可改變光伏發(fā)電板M與底座40之間的夾角，當兩個絲杠32供給量不同時，使光伏發(fā)電板M發(fā)生不同角度的傾斜；在上述旋轉(zhuǎn)運動過程中，所述第二球形鉸鏈35沿下文所述的導軌36進行滑動，所述滑動設(shè)置方式使得上述光伏發(fā)電板M以及電子裝置N的旋轉(zhuǎn)更加靈活，也可實現(xiàn)任意方向的角度旋轉(zhuǎn)，更加易于實現(xiàn)光伏發(fā)電板M與太陽光線的垂直設(shè)置。這兩個由絲杠32構(gòu)成的結(jié)構(gòu)可使光伏發(fā)電板M以光伏發(fā)電板M的中心O為原點在三維空間內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)運動，直至所述光伏發(fā)電板M的所在平面與太陽光照方向垂直。

所述驅(qū)動機構(gòu)30還包括使第二球形鉸鏈35進行滑動的導軌36，所述導軌36設(shè)置在與所述第二球形鉸鏈35相對應的光伏發(fā)電板M的背面，所述第二球形鉸鏈35上設(shè)有與所述導軌36相匹配的滑動塊。所述第二球形鉸鏈35沿所述導軌36進行滑動，所述滑動設(shè)置方式使得上述光伏發(fā)電板M以及電子裝置N的旋轉(zhuǎn)更加靈活，也可實現(xiàn)光伏發(fā)電板M在任意方向的角度旋轉(zhuǎn)。

所述絲桿32上設(shè)有軸承321，所述軸承321可將絲桿32的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。

所述殼體20由不透光板構(gòu)成，以保證太陽光線通過上述圓孔21照射到光敏電阻陣列10上。

本實用新型的工作原理如下所示：

太陽光線通過設(shè)置在殼體20頂部的圓孔21，照射到光敏電阻陣列10(光敏電阻陣列10的中心線為OO’，所述太陽光與中心線OO’的交點為C，所述光敏電阻陣列10到殼體20頂部的距離為L1)上的某一光敏電阻A，所述光敏電阻A的阻值發(fā)生改變，同時將該值傳入與所述光敏電阻陣列10連接的單片機中進行數(shù)據(jù)計算及處理。當光伏發(fā)電板M與太陽光線不垂直時，所述單片機向與單片機連接的兩個電機33分別發(fā)出指令，所述兩個絲杠32在電機33的驅(qū)動作用下，配合第二球形鉸鏈35在垂直方向上運動；當兩個絲杠32同時進行同一個方向的相同量供給運動時，可改變光伏發(fā)電板M與底座40之間的夾角，當兩個絲杠32供給量不同時，使光伏發(fā)電板M發(fā)生不同角度的傾斜；所述絲桿32在垂直升降過程中，與所述絲桿32連接的第二球形鉸鏈35沿導軌36滑動，從而使光伏發(fā)電板M以光伏發(fā)電板M的中心為原點在三維空間內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)運動，直至所述光伏發(fā)電板M的所在平面與太陽光照方向垂直。

在上述過程中涉及的具體的角度變化過程如下：如圖4所示，當垂直于光敏電阻陣列10的中心線OO’與太陽光線產(chǎn)生一定的夾角R1(∠ACO的角度)，當夾角R1變?yōu)榱銜r，所述光敏電阻陣列10平面與太陽光線才會處于垂直狀態(tài)。下文將詳細描述夾角R1變?yōu)榱愕倪^程：

如圖4和圖5所示，光敏電阻A為太陽光線照射到的預設(shè)光敏電阻，所述光敏電阻B為參考光敏電阻，光敏電阻A與光敏電阻B之間的距離為L2，所述光敏電阻陣列10設(shè)定默認水平X軸、Y軸和垂直方向的Z軸。要實現(xiàn)上述夾角R1變?yōu)榱悖紫仁菍D4中R2(∠AOB的角度)變?yōu)榱?，然后將圖5中R3變?yōu)榱?；當所述R2和R3均變?yōu)榱銜r，中心線OO’就會與太陽光線平行或重合，即所述光伏發(fā)電板M與太陽光線垂直。由于距離及各種條件參數(shù)都已知，所以根據(jù)公式得出旋轉(zhuǎn)角度。

假設(shè)光敏電阻B距離陣列中心O的距離為L3，則

R2＝arctan(L2/L3) 公式(1)

R3＝arctan(L3/L1) 公式(2)

如圖4所示，當旋轉(zhuǎn)角處于第一區(qū)間和第三區(qū)間時旋轉(zhuǎn)角為負，處于第二區(qū)間第四區(qū)間時旋轉(zhuǎn)角為正。在本實施例中，將順時針旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角定義為正值，逆時針旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角定義為負值。

如圖5所示，所述光伏發(fā)電板M發(fā)生旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)角只發(fā)生在第一區(qū)間和第二區(qū)間內(nèi)。當光伏發(fā)電板M發(fā)生旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)角處于第一區(qū)間時，旋轉(zhuǎn)角為負；當光伏發(fā)電板M發(fā)生旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)角處于第二區(qū)間時，旋轉(zhuǎn)角為正。

綜上，在上述過程中，需要將夾角R2和R3均變?yōu)榱?，即依次將公?1)和公式(2)中的L2和L3分別變?yōu)榱?，通過調(diào)整兩個絲桿32的升降量以及與所述絲桿32連接的第二連接鉸鏈35分別在導軌36上的移動量，逐步將AO線和BO線重合，以及OO’線和BC線平行，在此變化過程中，R2和R3逐漸變?yōu)榱悖瑥亩沟肦1為零，最終將所述光伏發(fā)電板M旋轉(zhuǎn)至與太陽光線垂直的位置處。

所述光敏電阻陣列10所有的旋轉(zhuǎn)角度及距離均會預先計算好，并將數(shù)據(jù)保存在單片機中，后期安裝使用的時候不用再次人為干預即可投入使用。

本實用新型通過追蹤太陽光照的角度，在原始數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機處理后，來控制光伏面板的角度，使之與太陽光照保持垂直，從而使光伏發(fā)電板可以在整天中獲得最大值的太陽光照，達到增加產(chǎn)能的目的。

本實用新型避免了復雜的位置采集及繁瑣的數(shù)據(jù)設(shè)置，通過集成式的光敏電阻組成的陣列及單片機等組成集數(shù)據(jù)收集、處理與發(fā)送命令于一身的可改變光伏發(fā)電板傾角的電子裝置，成本低廉，生產(chǎn)方便，簡單易用，且不需要專門的定位及辨別方向，隨時隨地即可安裝使用，單片機中的程序及計算方法設(shè)置好后可以永久使用，無需多次修改。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限定，僅僅參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。