[实用新型]一种双轴自动追日装置有效

专利信息
申请号: 201921768910.9 申请日: 2019-10-21
公开(公告)号: CN210515042U 公开(公告)日: 2020-05-12
发明(设计)人: 刘梦莲;许艺瀚;周俊;谢经纬 申请(专利权)人: 南京林业大学
主分类号: G05D3/12 分类号: G05D3/12
代理公司: 南京君陶专利商标代理有限公司 32215 代理人: 严海晨
地址: 210037 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 自动 装置
【说明书】:

实用新型涉及一种双轴自动追日装置,其结构包括光敏传感器、太阳能电池板、步进电机、传动齿轮、电机齿轮、垂直/水平转动轴、主控制器、底板、支撑板和5V电源;水平轴和垂直轴上的光敏传感器工作将信号传入主控制器,主控制器工作检测太阳能光伏板的位置是不是能最大限度吸收太阳能,如果是,系统休息后再次工作。如果不是,主控制器发出指令,水平和垂直方向上的步进电机调节太阳能光伏板位置,使太阳能光伏板处于最佳位置。优点:采用改良式光敏传感器,结构简单但检测精度较高,采用双轴追日系统结构,在水平和垂直方向上同时调节角度,使太阳能在三维空间上垂直射向光伏板,结构简单,成本低廉,具有广泛的应用范围和良好的应用前景。

技术领域

本实用新型是一种双轴自动追日装置,属于太阳能能源利用技术领域。

背景技术

能源是人类生存的基石,而太阳能是地球一切能源的根本来源,当下随着各国经济的飞速发展,对于能源的需求越来越大,能源危机被各国所重视,而太阳能作为一种清洁能源越来约被重视,太阳能相对于其他能源优势明显,比如资源丰富,清洁没有污染,获取方式简单,大量分布。我国作为不发达国家,对能源的需求更大,而我们国家更不能走资本主义国家的先发展后治理的老路,对于太阳能这样的清洁能源,应该需要被更加重视并被开发利用。

追日系统主要分为三类,第一类是直接放置类,类似于家庭用的太阳能装置,比如太阳能热水器。第二类是单轴转动类,第二类也分为两种,第一种为水平追日,垂直方向固定无法改变,水平方向角度可变,第二种为垂直追日,水平方向固定无法改变,垂直方向角度可变,第三类是双轴转动类,在水平和垂直方向上都能改变。第三类能最大限度提高太阳能的利用率,本文设计的系统就是采用第三类设计方案,该系统能够实时的检测太阳能的位置,使太阳光最大限度的直射太阳能光伏板,从而最大程度的转化太阳能。追日系统作为一项可以大幅度提高对太阳能的利用率的技术,很好的符合我国对太阳能行业发展的需要。

实用新型内容

本实用新型提出的是一种双轴自动追日装置,其目的在于针对现有太阳能能源需要被更加重视并被开发利用的现状,提出一种利用光敏传感器检测实时位置、单片机对输入信号分析处理、驱动电机改变光伏板的位置来达到自动追日实验目的的自动追日装置。

本实用新型的技术解决方案:

一种双轴自动追日装置,其结构包括光敏传感器、太阳能电池板1、垂直步进电机2、水平步进电机3、水平传动齿轮4.1、垂直传动齿轮4.2、水平电机齿轮5.1、垂直电机齿轮5.2、活动关节6、垂直转动轴7、水平转动轴8、主控制器、底板9、支撑板10和5V电源;其中,所述垂直转动轴7和垂直步进电机2安装在底座上,垂直转动轴7中部安装有垂直传动齿轮4.2,垂直步进电机2的轴上安装有垂直电机齿轮5.2,垂直传动齿轮4.2和垂直电机齿轮5.2配合连接,垂直转动轴7顶部安装有支撑板10,支撑板10上通过支架安装有水平转动轴8,水平转动轴8上安装有水平传动齿轮4.1,支撑板10上安装有水平步进电机3,水平步进电机3的轴上安装有水平电机齿轮5.1,水平转动轴8固定连接太阳能电池板1,所述垂直转动轴7和水平转动轴8上分别安装有光敏传感器,所述光敏传感器信号输出端连接主控制器信号输入端,主控制器信号输出端分别连接垂直步进电机2和水平步进电机3的信号输出端;光敏传感器、垂直步进电机2、水平步进电机3和主控制器分别连接电源。

所述光敏传感器的结构包括2n个相同的光敏电阻、不透光板和传感器底板,n位自然数,所述2n个相同的光敏电阻分为两组,每组n个光敏电阻轴对称安装在传感器底板上,每组n个光敏电阻串联连接;不透光板垂直安装在传感器底板上,位于两组光敏电阻正中间轴上。

所述光敏传感器还包括2个阻值为1K的保护电阻,分别与两组光敏电阻串联连接。

还包括温度传感器和温度显示模块,所述温度传感器信号输出端连接主控制器信号输入端,主控制器信号温度信号输出端连接温度显示模块信号输入端。

所述垂直转动轴7通过活动关节6安装在底板9上。

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