[发明专利]一种太阳能板转动机构及其太阳能追踪方法

说明书

一种太阳能板转动机构及其太阳能追踪方法，包括太阳能板、齿条、减速电机、竖向支撑轴、支撑底座、直流电机、第一铰链、第二铰链、水平转动盘、竖向转动轴；所述直流电机固定于支撑底座，所述直流电机的输出轴与竖向转动轴相连，所述水平转动盘固定连接于竖向转动轴顶部；所述第一铰链、减速电机分别设置于水平转动盘上的相对位置，所述太阳能板的背面中部与第一铰链相连，太阳能板的背面顶部通过第二铰链与齿条的顶部相连，所述齿条还与减速电机的输出轴通过齿轮啮合连接。本发明通过改变太阳能板与地面的夹角和朝向的方位角，可以基本覆盖所有太阳光直射的角度范围，本发明设计巧妙、原理科学。

技术领域

本发明涉及一种太阳能板转动机构及其太阳能追踪方法，以提高太阳能利用率，减少资源浪费。

背景技术

自从地球上出现人类以来，人类和能源就发生了不可分割的关系。然而人类一直使用的能源除柴草、动植物油和水力可以再生外，其他如煤和石油等都不可再生，然而柴草和动植物油已远远不能满足当今生产力不断发展的需要，水力的应用也有一定限度，而煤和石油仍然是人类目前主要使用的能源，但是这些能源已经面临枯竭,另外上述所有能源的使用，都会对地球环境造成严重污染或破坏，危害到人类和所有生物的生存。

能源的有效利用当今能源行业的研究热点，当今世界上已经出现了严重的能源危机，因此，世界各主要国家都把目光放在开发可再生清洁能源上，例如太阳能、风能、潮汐能、波浪能、车辆对地面挤压的能量等等。特别是太阳能，是一切能量的根源，然而，对地球来说，太阳能的密度是很低的，大概每平方米面积在最好的条件下只能产生1kw的功率，要实现大规模的利用很困难。世界上开始研究太阳能利用以来，对要求不高的太阳能设备，采光装置一般都固定不动，但太阳能转换效率很低；对要求较高的太阳能设备，采光装置都需要跟踪太阳，以便获得尽可能多的太阳能有。实验表明，太阳能接收系统上是否使用追踪装置，接收太阳能的接受率相差37.1％，因此，使用精确的太阳追踪可使集热器或光伏组件的太阳能接受率大大提高，从而提高设备的太阳能利用率。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理简单、生产制造容易、使用方便的新型太阳能板转动机构及其太阳能追踪方法。

本发明的第一个目的是提供一种太阳能板转动机构，其特征是，包括太阳能板、齿条、减速电机、支撑底座、直流电机、第一铰链、第二铰链、水平转动盘、竖向转动轴；所述直流电机固定于支撑底座，所述直流电机的输出轴与竖向转动轴相连，所述水平转动盘固定连接于竖向转动轴顶部；所述第一铰链、减速电机分别设置于水平转动盘上的相对位置，所述太阳能板的背面中部与第一铰链相连，太阳能板的背面顶部通过第二铰链与齿条的顶部相连，所述齿条还与减速电机的输出轴通过齿轮啮合连接。

进一步地，所述支撑底座上还设有齿轮箱，所述齿轮箱通过轴与直流电机、竖向转动轴连接。

进一步地，所述减速电机通过固定支架安装在水平转动盘上。

进一步地，所述支撑底座包括两侧的支撑板、底板、顶板连接而成，所述直流电机固定于底板上。

进一步地，该装置还设有竖向支撑轴，所述竖向支撑轴为空心管状结构，其底部通过安装座与支撑底座的顶板固定连接，所述竖向转动轴依次穿过支撑底座的顶板、竖向支撑轴的空腔与水平转动盘的底部固定连接，所述竖向转动轴与竖向支撑轴之间采用转动连接。

进一步地，所述支撑板的横截面为U型结构。

进一步地，所述水平转动盘由螺钉连接在竖向转动轴的顶部，所述直流电机由螺钉固定在支撑底座上。

本发明的第二个目的是提供一种太阳能板转动机构及其太阳能追踪方法，其特征是，包括以下步骤：

1)备好A/D转换器、Arduino芯片，将太阳能板的电压输出端与A/D转换器相连，A/D转换器与Arduino芯片相连，所述Arduino芯片分别通过继电器与减速电机、直流电机控制连接；