一種自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，太陽能發(fā)電技術(shù)作為可再生能源發(fā)電的典型代表，有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其對于減少化石能源消耗、限制溫室氣體排放效果顯著。由于太陽能發(fā)電裝置只有在太陽光直射時才能獲得最高的發(fā)電效率，所以固定式的太陽能電池板難以有效、充分地利用太陽能資源，存在著發(fā)電成本較高、效率較低的問題。因此，研制一種可以根據(jù)太陽光直射角度自動調(diào)整太陽能電池板傾角(即太陽能自動追蹤)的裝置對于提高太陽能發(fā)電裝置的工作效率、在更大的范圍內(nèi)推廣太陽能技術(shù)有著重大的意義。
[0003]目前，現(xiàn)有的太陽能追蹤裝置有的采用控制器對太陽運動軌跡進(jìn)行運算來確定太陽光的直射角度，有的采用光電傳感器對太陽光的直射角度進(jìn)行檢測。前一種裝置主要存在著成本較高、對太陽光實際直射角度測量不準(zhǔn)確的問題，后一種裝置則受環(huán)境因素影響較大，在天氣狀況不佳時存在較大的誤差。兩種裝置均不能及時準(zhǔn)確地調(diào)整太陽能電池板的傾角，追蹤太陽的效果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置通過太陽光直射角度檢測模塊和太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊的設(shè)計，解決了現(xiàn)有太陽能自動追蹤裝置存在的對控制器運算能力要求高、對太陽實際位置測量不準(zhǔn)確、受環(huán)境因素影響過大等問題，顯著提高了太陽光直射角度追蹤的快速性和準(zhǔn)確性，保證了太陽能電池板的發(fā)電效率始終處在最高狀態(tài)。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案為:
[0006]—種自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置，包括太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊、太陽光直射角度檢測模塊、控制模塊、蓄電模塊;所述太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊和太陽光直射角度檢測模塊分別固定在地面上;控制模塊分別與太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊、太陽光直射角度檢測模塊相連；蓄電模塊分別與太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊、太陽光直射角度檢測模塊、控制模塊供電相連；
[0007 ]所述太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊包括轉(zhuǎn)向底座、橫向轉(zhuǎn)向圓盤、轉(zhuǎn)軸支柱、太陽能電池板架、縱向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機、縱向轉(zhuǎn)向軸、滾珠軸承、光照傳感器、固定螺栓、筋、太陽能電池板;轉(zhuǎn)向底座通過固定螺栓固定在地面上;橫向轉(zhuǎn)向圓盤固定在轉(zhuǎn)向底座上;兩個相同的轉(zhuǎn)軸支柱豎直地放在橫向轉(zhuǎn)向圓盤上，并且每個轉(zhuǎn)軸支柱通過兩個筋進(jìn)行固定;太陽能電池板就放置于太陽能電池板架上，太陽能電池板架固定在縱向轉(zhuǎn)向軸上，并通過滾珠軸承的孔洞固定在轉(zhuǎn)軸支柱的中上部;縱向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機轉(zhuǎn)軸上的齒輪與縱向轉(zhuǎn)向軸上的齒輪咬合，同時縱向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機還分別與控制模塊和蓄電模塊相連;滾珠軸承固定在轉(zhuǎn)軸支柱的中上部;光照傳感器固定在太陽能電池板架的角上，并與控制模塊相連;太陽能電池板與蓄電模塊相連；
[0008]所述太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊還包括均固定在底座的底面上的第一齒輪、橫向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機和第二齒輪;其中，第一齒輪與橫向轉(zhuǎn)向圓盤相連接;橫向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機與第二齒輪相連，第二齒輪與第一齒輪相咬合；同時橫向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機還與控制模塊和蓄電模塊相連；
[0009]所述太陽光直射角度檢測模塊主要包括小型太陽能電池板、小型太陽能電池板支柱、圓柱形支撐體和功率計量芯片；其連接關(guān)系為:一個圓柱形支撐體豎直地固定在地面上，在其頂端固定有一個半球形凸起，在半球形凸起上，以球心為中心，放射狀均勾分布有若干個相同的小型太陽能電池板支柱，每個小型太陽能電池板支柱的末端都固定有一個相同的小型太陽能電池板，電池板垂直于支柱的軸向安裝;功率計量芯片固定在圓柱形支撐體內(nèi)，其輸入端分別與每個小型太陽能電池板相連，其輸出端與控制模塊相連；
[0010]所述的均勻分布為:在凸起的頂點固定第一個小型太陽能電池板支柱，半球形凸起與圓柱形支撐體頂端接觸形成的圓周上，均勻間隔設(shè)置8-16個點；每個點與第一個小型太陽能電池板支柱在半球形凸起表面位置的最短連接弧線上，都均勻間隔設(shè)置相同數(shù)量的點，數(shù)量為2-4個，每個圓周和連接弧線上設(shè)置的點，都設(shè)置一個小型太陽能電池板支柱；
[0011]所述控制模塊主要包括A/D轉(zhuǎn)換芯片和單片機;太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊中的光照傳感器與單片機的引腳相連;功率計量芯片的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與單片機相連。
[0012]所述蓄電模塊主要包括太陽能充放電控制器和蓄電池;太陽能充放電控制器與蓄電池相連，同時蓄電池還與太陽能電池板及太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊、太陽光直射角度檢測模塊、控制模塊相連。
[0013]所述的太陽光直射角度檢測模塊中凸起的半徑小于圓柱橫截面的半徑l-3cm。
[0014]所述的太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊中滾珠軸承與太陽能電池板架的連接具體為:滾珠軸承固定在轉(zhuǎn)軸支柱的中上部，而太陽能電池板架固定在縱向轉(zhuǎn)向軸上，并穿過滾珠軸承中間的孔洞。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明的太陽光直射角度檢測模塊通過比較多個組成近似半球形的小型太陽能電池板的發(fā)電功率，找出功率最大的太陽能電池板，并以此為依據(jù)判斷出太陽光的實際直射角度，具有判斷速度快、誤差小的特點，有效地保證了太陽光直射角度檢測的準(zhǔn)確性和及時性。
[0017]2、本發(fā)明中太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊設(shè)計合理，使其既能承載太陽能電池板的重量，又通過對第一齒輪、第二齒輪、橫向轉(zhuǎn)向圓盤、滾珠軸承、縱向轉(zhuǎn)向軸等的設(shè)計使太陽能電池板架及其上放置的太陽能電池板可同時進(jìn)行豎直和水平兩個方向的轉(zhuǎn)動，快速準(zhǔn)確地使太陽能電池板始終與太陽光線保持垂直，顯著地提高了太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電效率。
[0018]3、本發(fā)明采用步進(jìn)電機對太陽能電池板架及其上放置的太陽能電池板的轉(zhuǎn)向進(jìn)行驅(qū)動，反應(yīng)速度快，控制精度高，可準(zhǔn)確按照控制模塊控制的角度和圈數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，使得本發(fā)明對于太陽能電池板架及其上放置的太陽能電池板傾角的控制更加精確，提升了本發(fā)明對于太陽能追蹤的可靠性。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的整體模塊連接圖；
[0020]圖2是本發(fā)明自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊I上面結(jié)構(gòu)連接圖；
[0021]圖3是本發(fā)明自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊I底面結(jié)構(gòu)仰視連接圖；
[0022]圖4是本發(fā)明自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的太陽光直射角度檢測模塊2結(jié)構(gòu)連接圖；
[0023]圖5是本發(fā)明自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的滾珠軸承與太陽能電池板架的細(xì)節(jié)連接圖；
[0024]圖6是本發(fā)明自動追蹤式的太陽能發(fā)電裝置的控制模塊運行的流程圖；
[0025]圖中，1.太陽能電池板轉(zhuǎn)向模塊、2.太陽光直射角度檢測模塊、3.控制模塊、4.蓄電模塊、1-1.轉(zhuǎn)向底座、1-2.橫向轉(zhuǎn)向圓盤、1-3.轉(zhuǎn)軸支柱、1-4.太陽能電池板架、1-5.縱向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機、1-6.縱向轉(zhuǎn)向軸、1-7.滾珠軸承、1-8.光照傳感器、1-9.固定螺栓、1-10.筋、1-11.太陽能電池板、1-12.第一齒輪、1-13.橫向轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機、1-14.第二齒輪、2-1.小型太陽能電池板、2-