專利名稱：太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能利用技術，更具體地說涉及一種太陽能面 板調(diào)節(jié)裝置。
背景技術：
新能源的利用 一直以來都是人們研究的熱點課題。太陽能作 為清潔高效的自然資源具有用之不竭的優(yōu)點，在傳統(tǒng)能源日益匱 乏和環(huán)境污染愈發(fā)嚴重的今天，太陽能更是受到了前所未有的高 度關注。大量的利用太陽能的產(chǎn)品已經(jīng)源源不斷地投入使用，并 且?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟效益。太陽能面板作為太陽能發(fā)電系統(tǒng)的主 要器件，其對太陽能的利用率直接決定了整個發(fā)電系統(tǒng)的工作效 率。因此，研究一種高太陽能利用率的太陽能面板一直是人們研 究的一個方向。
一年當中，甚至在一天當中，某地的太陽高度角總是在不斷 變化的。而現(xiàn)有的大部分太陽能面板其角度是固定的，不能最大 限度地吸收光照能量。有些太陽能面板，只能手動地定期改變太 陽能面板的角度，而且其角度的改變也是很有限的，例如只能改
變兩個或三個角度。中國發(fā)明專利ZL200620031344.X公開了一 種太陽能熱水器陽光跟蹤裝置，該裝置包括太陽能面板和固定在 太陽能面板下方的支撐裝置，該支撐裝置包括支架、通過軸承設 置在支架上且與太陽能面板結(jié)合為一體的調(diào)節(jié)軸以及驅(qū)動該調(diào)節(jié) 軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，在支架上設置有光電信傳感器。在地球圍繞 太陽轉(zhuǎn)的過程中，光電信號傳感器隨時對驅(qū)動電機發(fā)出信號，使 驅(qū)動電機帶動調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動太陽能面板轉(zhuǎn)動。該太陽能 熱水器陽光跟蹤裝置，其太陽能面板只能圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動， 調(diào)節(jié)的范圍比較小，且只有一個光電信號傳感器測量太陽光的光照強度，不能精確反應太陽能面板上不同區(qū)域的光照強度變化情 況，太陽能面板也就不能最大限度地吸收到光照能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提出 一種可根據(jù)太陽高度角 實時變化來寬范圍調(diào)節(jié)太陽能面板以最大限度地吸收到光照能量 的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置。
為解決其技術問題本發(fā)明提供了一種太陽能面板調(diào)節(jié)裝置， 該裝置包括太陽能面板、光傳感器和電機，電機根據(jù)光傳感器的 采集信息來驅(qū)動太陽能面板旋轉(zhuǎn)。其中光傳感器為兩個，分別設 置在太陽能面板的向光面上的不同位置處，電機包括電機一和電 機二，太陽能面板設置有圓弧齒條，電機一設置有與圓弧齒條嚙
合的齒輪。太陽能面板調(diào)節(jié)裝置還包括旋轉(zhuǎn)臺、支撐機構(gòu)和控 制器，旋轉(zhuǎn)臺設置在太陽能面板下方，可旋轉(zhuǎn)地支撐太陽能面 板，電機一設置在旋轉(zhuǎn)臺上；支撐機構(gòu)設置在旋轉(zhuǎn)臺下方，可旋 轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)臺，電機二通過齒輪傳動使旋轉(zhuǎn)臺相對支撐機構(gòu)旋 轉(zhuǎn)；控制器與光傳感器、電機一和電機二電連接，接收光傳感器 發(fā)送的信息，對接收到的信息進行處理，并向電機一和電機二發(fā) 送控制信號。
本發(fā)明的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置采用了兩個電機，使太陽能面 板繞不同的兩個旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了太陽能面板的寬范圍調(diào)節(jié)。 控制器根據(jù)設置在太陽能面板上不同位置處的光傳感器所采集到 的光照信息來控制太陽能面板在兩個不同方向上的旋轉(zhuǎn)，能夠根 據(jù)太陽高度角的變化來實時調(diào)節(jié)太陽能面板，以最大限度地吸收 太陽光照能量。


圖1為本發(fā)明實施例一的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的示意性剖視
圖；圖2為本發(fā)明實施例二的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的示意性剖視圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明實施例一的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的示意性剖視 圖。參見圖1，太陽能面板l安裝在圓弧支架12上，圓弧形的圓 弧齒條61設置在圓弧支架12上，光傳感器21和22分別設置在 太陽能面板1的向光面上的不同位置處，以采集太陽光照信息。 因為本發(fā)明是通過將兩個光傳感器釆集到的光照差值進行比較來 調(diào)整太陽能面板1的角度，所以兩個光傳感器最好彼此間遠距離 地設置在太陽能面板的向光面上靠近邊緣位置處，以盡可能地采 集到全面反應出整個太陽能面板的光照情況。在本實施例中，光 傳感器21和22分別設置在太陽能面板1靠近其左、右邊緣的位 置。兩個光傳感器也可以分別設置在太陽能面板的兩個對角位置 上。
旋轉(zhuǎn)臺4位于太陽能面板1下方，包括支柱41、 42。在支 柱41、 42和圓弧支架12上分別設置有相對應的臼，滾珠71、 72 放置在臼中，這樣就限定了滾珠71、 72的位置。太陽能面板1 和圓弧支架12繞滾珠71、 72的連線相對旋轉(zhuǎn)臺4旋轉(zhuǎn)。電機一 31放置在旋轉(zhuǎn)臺4上，其轉(zhuǎn)軸上安裝有與圓弧齒條61嚙合的齒 輪62。優(yōu)選地，齒輪62和圓弧齒條61的嚙合位置不在滾珠 71、 72的連線上，以更好地支撐圓弧支架12。電機一 31通齒輪 62與圓弧齒條61的嚙合來旋轉(zhuǎn)太陽能面板1。
圓環(huán)形支撐柱5設置在旋轉(zhuǎn)臺4的下方，其上設置有凹槽 51。三個或三個以上滾珠73卡在凹槽51中，其旋轉(zhuǎn)軸被限定在 支撐柱5上，使得滾珠73繞其旋轉(zhuǎn)軸相對支撐柱5旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn) 臺4上設置有圓環(huán)形凹槽43，滾J朱73的一部分放置在凹槽43中，從而確定了旋轉(zhuǎn)臺4和支撐柱5的相對位置。支撐柱5通過 滾珠73可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)臺4?？梢园褲L珠73換為滾柱，也能 夠可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)臺4。旋轉(zhuǎn)臺4在凹槽43的圓心位置處安裝 有錐齒輪一 63,電機二 32的轉(zhuǎn)軸上安裝有與錐齒輪一 63嚙合的 錐齒輪二 64。電機二 32通過錐齒輪一 63和錐齒輪二 64的嚙合 轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)臺4。
本發(fā)明的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置包括控制器8,控制器8與電 機一 31、電機二 32以及光傳感器21、 22電連接。控制器8接收 光傳感器21、 22釆集的光照信息，利用智能芯片，根據(jù)智能控 制理論中的模糊控制與專家控制相結(jié)合的機理，采用參數(shù)化程序 運算分析，即可以對兩個光傳感器采集到的光照信息進行差值比 較以確定太陽能面板需要進行調(diào)整的角度，對電機一 31和電機 二 32發(fā)送相應的控制信號，從而控制太陽能面板1分別在兩個 不同旋轉(zhuǎn)方向上的角度。
現(xiàn)對照附圖描述本發(fā)明太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的工作過程。參 見圖1，當太陽高度角變化時，光傳感器21、 22將采集到的光照 信息發(fā)送到控制器8,控制器8對接收到的信息進行處理后向電 機一 31和電機二 32發(fā)送相應的控制信號，電機一 31根據(jù)接收 到的控制信號控制太陽能面板1相對旋轉(zhuǎn)臺4旋轉(zhuǎn)，電機二 32 根據(jù)接收到的控制信號控制旋轉(zhuǎn)臺4相對支撐柱5的旋轉(zhuǎn)也即太 陽能面板1相對支撐柱5的旋轉(zhuǎn)。這樣，太陽能面板就能根據(jù)太 陽高度角的變化情況來實時調(diào)整。
圖2為本發(fā)明實施例二的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的示意性剖視 圖。在該實施例中，太陽能面板調(diào)節(jié)裝置的大部分結(jié)構(gòu)與實施例 一的相同，區(qū)別僅在于太陽能面板與旋轉(zhuǎn)臺之間的安裝方式以及 旋轉(zhuǎn)臺與支撐柱之間的安裝方式，下面僅對有區(qū)別的結(jié)構(gòu)作描 述。參見圖2，太陽能面板1上設置有連接軸13，在旋轉(zhuǎn)臺4的支柱41、 42上設置有軸承14,太陽能面板1通過連接軸13和軸 承14的配合來可旋轉(zhuǎn)地支撐在旋轉(zhuǎn)臺4上。優(yōu)選地，齒輪62和 圓弧齒條61的嚙合位置不在連接軸13的軸線上，以更好地支撐 圓弧支架12。支撐柱5上設置有凹槽形狀的導軌91,旋轉(zhuǎn)臺上 相應地設置有可滑動地被限定在導軌91中的滑塊92?；瑝K可以 是兩個或兩個以上，其形狀可以是四分之一、六分之一或八分之 一圓弧等的圓弧形。上述兩個實施例中所釆用的太陽能面板與旋轉(zhuǎn)臺之間的安裝 方式以及旋轉(zhuǎn)臺與支撐柱之間的安裝方式可以相互組合，例如實 施例 一 中的太陽能面板與S走轉(zhuǎn)臺之間的安裝方式可以和實施例二 中的旋轉(zhuǎn)臺與支撐柱之間的安裝方式相組合，實施例一中的旋轉(zhuǎn) 臺與支撐柱之間的安裝方式也可以和實施例二中的太陽能面板與 旋轉(zhuǎn)臺之間的安裝方式相組合。電機一 31和電機二 32可以采用伺服電機，以更精確地控制 太陽能面板1的旋轉(zhuǎn)角度。電機的電源可以由太陽能面板來提 供，也可以連接后備電池。上述實施例僅用于對本發(fā)明構(gòu)思的理解，并非對本發(fā)明的限 制，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思還可以有許多結(jié)構(gòu)的變化。例如，在其他結(jié) 構(gòu)不變的情況下，可以把錐齒輪一 63換成蝸桿，把錐齒輪二 64 換成與該蝸桿嚙合的渦輪。這樣，電才幾二 32可以通過蝸桿渦輪 傳動來轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)臺4。
權(quán)利要求
1、一種太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，包括太陽能面板(1)、光傳感器(21、22)和電機(31、32)，所述電機根據(jù)所述光傳感器的采集信息來驅(qū)動所述太陽能面板旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述光傳感器(21、22)為兩個，分別設置在所述太陽能面板的向光面上的不同位置處，所述電機包括電機一(31)和電機二(32)，所述太陽能面板設置有圓弧齒條(61)，所述電機一(31)設置有與所述圓弧齒條(61)嚙合的齒輪(62)；所述太陽能面板調(diào)節(jié)裝置還包括旋轉(zhuǎn)臺(4)，設置在所述太陽能面板下方，可旋轉(zhuǎn)地支撐所述太陽能面板(1)，所述電機一(31)設置在所述旋轉(zhuǎn)臺(4)上；支撐機構(gòu)，其設置在所述旋轉(zhuǎn)臺(4)下方，可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)臺(4)，所述電機二(32)通過齒輪傳動使所述旋轉(zhuǎn)臺(4)相對所述支撐機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；控制器(8)，與所述光傳感器(21、22)、所述電機一(31)和所述電機二(32)電連接，所述控制器(8)接收所述光傳感器發(fā)送的信息，對接收到的信息進行處理，并向所述電機一(31)和所述電機二(32)發(fā)送控制信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述太陽能面板安裝在圓弧支架(12)上，在所述旋轉(zhuǎn)臺(4)的兩個不同位置上設置有滾珠(71、 72),所述滾珠可轉(zhuǎn)動地支撐所述圓弧支架(12)并被限定在所述圓弧支架(12)中，所述圓弧齒條(61)設置在所述圓弧支架(12)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述太陽能面板(1)上設置有連接軸(13)，所述連接軸(13)通過軸承(14)可轉(zhuǎn)動地支承在所述旋轉(zhuǎn)臺(4)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在 于，所述太陽能面板(1)安裝在圓弧支架(12)上，所述圓弧齒條 (61)設置在所述圓弧支架(12)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝 置，其特征在于，所述支撐機構(gòu)包括圓環(huán)形支撐柱(5)和轉(zhuǎn)軸沿 所述支撐柱的徑向限定在所述支撐柱上的三個或三個以上滾珠 (73),所述旋轉(zhuǎn)臺設置有把所述滾珠(73)限定在其中的槽(51)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝 置，其特征在于，所述支撐機構(gòu)包括設置有軌道(91)的圓環(huán)形支 撐柱(5),所述旋轉(zhuǎn)臺(4)設置有可滑動地被限定在所述軌道中的 滑塊(92)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在 于，所述旋轉(zhuǎn)臺在所述支撐柱的圓心位置處安裝有錐齒輪一 (63)，所述電機二的轉(zhuǎn)軸上安裝有與所述錐齒輪一嚙合的錐齒輪 二 (64),所述電機二通過錐齒輪傳動來旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺(4)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在 于，所述旋轉(zhuǎn)臺在所述支撐柱的圓心位置處安裝有錐齒輪一 (63),所述電機二的轉(zhuǎn)軸上安裝有與所述錐齒輪一嚙合的錐齒輪 二 (64),所述電機二通過錐齒輪傳動來旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺(4)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在 于，所述旋轉(zhuǎn)臺在所述支撐柱的圓心位置處安裝有渦輪，所述電 機二的轉(zhuǎn)軸上安裝有與所述渦輪嚙合的蝸桿，所述電機二通過蝸桿傳動來旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，其特征在 于，所述旋轉(zhuǎn)臺在所述支撐柱的圓心位置處安裝有渦輪，所述電 機二的轉(zhuǎn)軸上安裝有與所述渦輪嚙合的蝸桿，所述電機二通過蝸 桿傳動來旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能面板調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括太陽能面板、電機一、電機二和兩個光傳感器，太陽能面板設置有圓弧齒條，電機一設置有與圓弧齒條嚙合的齒輪。該裝置還包括旋轉(zhuǎn)臺，設置在太陽能面板下方，可旋轉(zhuǎn)地支撐太陽能面板，電機一設置在旋轉(zhuǎn)臺上；支撐機構(gòu)，設置在旋轉(zhuǎn)臺下方，可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)臺，電機二通過齒輪傳動使旋轉(zhuǎn)臺相對支撐機構(gòu)旋轉(zhuǎn)；控制器，接收光傳感器發(fā)送的信息，對該信息進行處理后向電機一和電機二發(fā)送控制信號。本發(fā)明可根據(jù)太陽光照情況寬范圍地實時調(diào)節(jié)太陽能面板。
文檔編號H01L31/042GK101630696SQ20091010139
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者劉照強, 徐安林, 偉 林 申請人:無錫職業(yè)技術學院