[发明专利]一种太阳能自动定位装置

说明书

 

技术领域

   本发明涉及一种太阳能装置，更具体地说，它涉及一种能够提高太阳能利用率的太阳能自动定位装置。

 

背景技术

   太阳能作为一种可再生的绿色环保的能源使用十分广泛，在太阳能利用系统中，太阳能板的安装方向直接影响着太阳能的利用率。目前太阳能板的安装方向一般是根据当地的日照情况进行固定安装，绝大部分时间太阳光线与太阳能板的向光面并不垂直，太阳能的利用和转换率低。为了提高太阳能的利用和转换率，有人设计了可自动跟踪太阳光线的太阳能板，使太阳光线尽可能垂直射向太阳能板，这些技术大致分为两类，一类是利用光敏电阻、光敏二极管、光线传感器等，配合相应的信号处理电路感知光线的方向，然后根据光线的大致方向利用电机调整太阳能板的方向。如中国专利公告号CN201340099Y，公开了一种储热式自动跟踪太阳能灶，包括太阳能灶，滑轨通过滑轨安装架与太阳能灶连接，活动灶架安装在滑轨上，活动灶架上设有手柄，聚热板放置在活动灶架上，太阳能灶下设有仰角调节架和旋转轮。旋转控制电机和旋转轮连接，升降控制电机和仰角调节架连接，太阳能灶上设有光电追踪控制器，光电追踪控制器、定时控制器、旋转控制电机和升降控制电机电连接。光电追踪控制器通过光敏电阻阵列和IC控制电路控制旋转控制电机和升降控制电机。这类技术存在如下问题：感知的太阳方向精度不高，跟踪不够准确，夜间太阳能板需要归位等。另一类技术是记录当地太阳运行的轨迹，然后根据记录的信息按太阳的轨迹自动进行太阳能板的调整。如中国专利公开号CN101609311A，公布了一种主动式太阳能跟踪方法及装置，利用时间信号和太阳的运行轨迹进行跟踪，这种方法存在的问题：一是各地的太阳照射角度不同，因此不同地区必须记录不同的太阳运行轨迹信息并按不同的信息进行运行，工作量大；二是 记录的信息多，运算比较复杂；三是阴雨天时太阳光线并没有明显的指向性，但电机系统仍然耗电进行工作。

 

发明内容

本发明克服了现有的太阳能跟踪装置感知太阳方向精度差，跟踪太阳光线不够准确的不足，提供了一种太阳能自动定位装置，它的结构简单，感知太阳方向精度高，太阳能板跟踪太阳光线准确可靠，太阳能的利用和转换率高。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种太阳能自动定位装置，包括支撑架、安装在支撑架上的太阳能板，支撑架包括支撑柱、连接在支撑柱上的U形安装架，太阳能板上固定连接转轴，转轴两端可转动连接在U形安装架的两侧臂上，安装架上安装有第一旋转电机，第一旋转电机输出轴与转轴的一端连接传动；太阳能板上垂直连接第一太阳能发电板，第一太阳能发电板的正面和背面均设有一块太阳能发电板，两块太阳能发电板用于接收太阳能的外表面均和转轴的轴线平行并垂直太阳能板的上表面；一块太阳能发电板的正极输出端与第一旋转电机的正极输入端电连接，负极输出端与第一旋转电机的负极输入端电连接；另一块太阳能发电板的正极输出端与第一旋转电机的负极输入端电连接，负极输出端与第一旋转电机的正极输入端电连接。

太阳能自动定位装置安装在空旷的位置，使太阳能板尽可能多地受到太阳的照射，太阳能板外表面朝向太阳，第一太阳能发电板的正面和背面均能接收太阳能发电，而两块太阳能发电板一块正接在第一旋转电机上，另一块反接在第一旋转电机上，第一太阳能发电板的正面和背面的两太阳能发电板不可能同时照射到阳光，也就是说两块太阳能发电板不可能同时发电。当正面的太阳能发电板照射到阳光时，正面的太阳能发电板发电并带动第一旋转电机顺时针转动，第一旋转电机通过转轴带动太阳能板转动，直到正面的太阳能发电板照射不到阳光为止。当背面的太阳能发电板照射到阳光时，背面的太阳能发电板发电并带动第一旋转电机逆时针转动，第一旋转电机通过转轴带动太阳能板转动，直到背面的太阳能发电板照射不到阳光为止。正面和背面的太阳能发电板都照射不到阳光时，第一旋转电机停止转动。再加上第一太阳能发电板是垂直连接在太阳能板上的，因此太阳能板能够实时跟踪太阳，使太阳能板照射到的光线较强。这种太阳能自动定位装置结构简单，感知太阳方向精度高，太阳能板跟踪太阳光线准确可靠。