專利名稱：自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種提高太陽(yáng)能利用效率的裝置，特別是涉及一種自動(dòng)同 步跟蹤太陽(yáng)裝置。
二背景技術(shù)：
隨著人口的增長(zhǎng)，工業(yè)的發(fā)展，使得能源消耗越來(lái)越大，能源危機(jī)已成為
21世紀(jì)人類將面臨的一大挑戰(zhàn)。因此人們不得不想方設(shè)法地利用可再生能源來(lái) 替代煤炭，石油等不可再生的能源。太陽(yáng)能就是一種適用面最廣的，取之不盡、 用之不竭的、清潔環(huán)保的自然可再生能源。
目前，太陽(yáng)能接收裝置應(yīng)用時(shí)，大多是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砦恢?，按照朝太?yáng)面 最大面積原則固定安裝。我們都知道，太陽(yáng)不是固定不動(dòng)的，它是隨早晚時(shí)間 從東向西轉(zhuǎn)動(dòng)的，并且會(huì)固四季的不同偏南的角度也發(fā)生變化，因此現(xiàn)有太陽(yáng) 能接收裝置使用時(shí)， 一天之中只有中午時(shí)分太陽(yáng)能接收裝置受光面采集到光能 較多，工作效率高，而其它時(shí)候的工作效率都很低下。因此，若能以一太陽(yáng)跟 蹤裝置支撐太陽(yáng)能接收裝置，使太陽(yáng)能接收裝置的受光面跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使它 始終保持高效率的工作狀態(tài)，可大幅提高太陽(yáng)能接收裝置的工作效率。
三
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、省力節(jié)能， 運(yùn)行穩(wěn)定、精確，使用面廣的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置。
本實(shí)用新型的內(nèi)容是 一種自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，含有機(jī)架、太陽(yáng)方位 跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)、交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)、傳感器、動(dòng)力源及單片機(jī)等。具有太陽(yáng)方位 角和太陽(yáng)仰俯角兩個(gè)方位的自動(dòng)跟蹤功能。其特征是所述的機(jī)架上部設(shè)有太 陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)，所述的太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)上面安裝有跟蹤太陽(yáng)仰俯 角的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)；所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)含有兩個(gè)交叉安裝成近似"X"形 狀的搖桿機(jī)構(gòu)框架，兩搖桿框架下邊通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)向平臺(tái)上，兩搖桿上邊 通過(guò)軸承連接有連桿；所述的連桿兩端垂直安裝有太陽(yáng)能接受器件；所述的轉(zhuǎn) 向平臺(tái)下部連接動(dòng)力源；所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)搖桿下部連接動(dòng)力源。
所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)能夠在主動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)連桿180度 的位置改變，使得行程擴(kuò)大一倍。
所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)在每天工作結(jié)束時(shí)或陰雨天、暴風(fēng)雪、臺(tái)風(fēng)等惡劣 天氣時(shí)，裝置自動(dòng)復(fù)位，使工作面朝下并以最小的橫截面積迎風(fēng)。
所述的太陽(yáng)能電池板(或?yàn)樘?yáng)能聚光加熱器，或?yàn)樘?yáng)能熱水器)安裝 在連桿兩端，并與連桿垂直安裝。
所述的太陽(yáng)能接受器件為太陽(yáng)能電池板，或?yàn)樘?yáng)能聚光加熱器，或?yàn)樘?陽(yáng)能熱水器。
所述的動(dòng)力源為步進(jìn)電機(jī)。
所述的搖桿框架與動(dòng)力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置。 所述的機(jī)架上安裝有太陽(yáng)光線傳感器和風(fēng)力傳感器、太陽(yáng)方位轉(zhuǎn)向平臺(tái)上
安裝有方位傳感器、交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)上安裝有太陽(yáng)仰俯角傳感器，上述傳感器
通過(guò)導(dǎo)線連接單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接所述的動(dòng)力源。
所述的太陽(yáng)光線傳感器、風(fēng)力傳感器和單片機(jī)時(shí)鐘，可以使裝置在非工作
時(shí)間或雖然在工作時(shí)間但不具備工作條件時(shí)不啟動(dòng)。
本實(shí)用新型的有益效果
1、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、省力、節(jié)能
該實(shí)用新型的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平 臺(tái)、以及在該轉(zhuǎn)向平臺(tái)上面安裝的跟蹤太陽(yáng)仰俯角的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)都
很簡(jiǎn)單。在動(dòng)力部分轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)裝置180度的位置改變，使得行程 擴(kuò)大一倍；在太陽(yáng)光線傳感器和單片機(jī)時(shí)鐘的作用下，裝置在非工作時(shí)間或雖 然在工作時(shí)間但不具備工作條件時(shí)不啟動(dòng)，避免無(wú)謂的動(dòng)力消耗；具有顯著的 省力和節(jié)能效果。
2、 有效保護(hù)太陽(yáng)能接收器材
在每天工作結(jié)束時(shí)或陰雨天、暴風(fēng)雪、臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，裝置自動(dòng)復(fù)位， 使工作面朝下并以最小的橫截面積迎風(fēng)，從而有效保護(hù)太陽(yáng)能接收器材。
3、 運(yùn)行精確
該實(shí)用新型的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置的動(dòng)力源為步進(jìn)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)二維 精確跟蹤。另外在搖桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝 置，能夠防止外界干擾(如風(fēng)力)破壞跟蹤精度。
4、 使用面廣
該裝置的連桿上可以安裝太陽(yáng)能接受器件為太陽(yáng)能電池板，或?yàn)樘?yáng)能聚 光加熱器，或?yàn)樘?yáng)能熱水器，能夠滿足不同的太陽(yáng)能使用用戶的需求。另外 該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，制造成本低，維護(hù)簡(jiǎn)便，有利于該裝置的推廣使用。
5、 信息共享
傳感器信息及單片機(jī)可共享，可聯(lián)機(jī)使用，節(jié)約成本。
四

圖1為自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖l、圖2、圖中一種一種自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，含有機(jī) 架l，安裝在機(jī)架1上的中央控制器2，所述的機(jī)架1上部設(shè)有太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn) 向平臺(tái)3，所述的太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)3上面安裝有跟蹤太陽(yáng)仰俯角的交叉雙 搖桿機(jī)構(gòu)4;所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)4含有兩個(gè)交叉安裝成近似"X"形狀的兩 個(gè)搖桿框架4-l、 4-2,兩搖桿框下邊通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)向平臺(tái)上3，兩搖桿上邊 通過(guò)軸承連接有連桿5，連桿5兩端垂直安裝有太陽(yáng)能接受器件6，兩端的太陽(yáng) 能接受器件上下錯(cuò)開(kāi)；所述的太陽(yáng)能接受器件為太陽(yáng)能電池板6，或?yàn)樘?yáng)能聚 光加熱器，或?yàn)樘?yáng)能熱水器；所述的轉(zhuǎn)向平臺(tái)3下部連接動(dòng)力源8;所述的主 動(dòng)搖桿框下部連接動(dòng)力源7;所述的動(dòng)力源7、 8為步進(jìn)電機(jī)；所述的機(jī)架1上 安裝有太陽(yáng)光線傳感器和風(fēng)力傳感器、太陽(yáng)方位轉(zhuǎn)向平臺(tái)3上安裝有方位傳感 器、交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)4上安裝有太陽(yáng)仰俯角傳感器。上述傳感器通過(guò)導(dǎo)線連接 單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接所述的動(dòng)力源。當(dāng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定的工作時(shí)間時(shí)(如 7時(shí)至18時(shí))，單片機(jī)判斷來(lái)自太陽(yáng)光線傳感器和風(fēng)力傳感器的信號(hào)，如果滿足 工作條件(有陽(yáng)光、風(fēng)力不是太大)，太陽(yáng)方位轉(zhuǎn)向平臺(tái)3啟動(dòng)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn) 行，轉(zhuǎn)向平臺(tái)3上安裝的方位傳感器探測(cè)太陽(yáng)方位，當(dāng)方位傳感器探測(cè)到太陽(yáng) 方位時(shí)，太陽(yáng)方位轉(zhuǎn)向平臺(tái)3停止，此時(shí)交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)4上的主動(dòng)搖桿開(kāi)始 轉(zhuǎn)動(dòng)，交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)4上安裝的太陽(yáng)仰俯角傳感器探測(cè)太陽(yáng)高度，當(dāng)太陽(yáng)仰 俯角傳感器探測(cè)到太陽(yáng)高度時(shí)，交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)4停止，此時(shí)太陽(yáng)接收器材6的表面正對(duì)著太陽(yáng)，太陽(yáng)光線與太陽(yáng)接收器材6表面垂直。如果不滿足工作條 件(如不在工作時(shí)間或陰雨天、暴風(fēng)雪、臺(tái)風(fēng)等)，惡劣天氣時(shí)，裝置自動(dòng)復(fù)位， 回歸到初始位置，此時(shí)連桿5垂直于轉(zhuǎn)向平臺(tái)3，太陽(yáng)接收器材6處于水平狀態(tài)， 且工作面朝下，并以最小的橫截面積迎風(fēng)，從而有效保護(hù)太陽(yáng)能接收器材。
實(shí)施例二實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同之處為 實(shí)施例二中所述的搖桿框與動(dòng)力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝 置；該傳動(dòng)裝置的具體結(jié)構(gòu)未在附圖中畫出。
上述實(shí)施例中機(jī)架的形狀未作限定，太陽(yáng)光線傳感器、太陽(yáng)方位傳感器、 太陽(yáng)仰視角傳感器、風(fēng)力傳感器的選擇和安裝位置也未作限定，只需滿足工作 要求即可。
權(quán)利要求1、一種自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，含有機(jī)架、太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)、交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)、傳感器、動(dòng)力源及單片機(jī)等，其特征是所述的機(jī)架上部設(shè)有太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)；所述的太陽(yáng)方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺(tái)上面安裝有跟蹤太陽(yáng)仰角的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)；所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)含有兩個(gè)交叉安裝成近似“X”形狀的搖桿機(jī)構(gòu)框架，兩搖桿框架下邊通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)向平臺(tái)上，兩搖桿上邊通過(guò)軸承連接有連桿；所述的連桿兩端垂直安裝有太陽(yáng)能接受器件；所述的轉(zhuǎn)向平臺(tái)下部連接動(dòng)力源；所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)搖桿下部連接動(dòng)力源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，其特征是所述的交叉 雙搖桿機(jī)構(gòu)能夠在主動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)連桿180度的位置改變。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，其特征是所述的太陽(yáng) 能接受器件安裝在連桿兩端，并與連桿垂直安裝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，其特征是所述的太陽(yáng)能接受器件為太陽(yáng)能電池板，或?yàn)樘?yáng)能聚光加熱器，或?yàn)樘?yáng)能熱水器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，其特征是所述的動(dòng)力源為步進(jìn)電機(jī)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，其特征是所述的搖桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，其特征是所述的機(jī)架 上安裝有太陽(yáng)光線傳感器和風(fēng)力傳感器、太陽(yáng)方位轉(zhuǎn)向平臺(tái)上安裝有方位傳感 器、交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)上安裝有太陽(yáng)仰俯角傳感器，上述傳感器通過(guò)導(dǎo)線連接單 片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接所述的動(dòng)力源。
專利摘要一種自動(dòng)同步跟蹤太陽(yáng)裝置，含有機(jī)架、太陽(yáng)方位跟蹤平臺(tái)、交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)、傳感器、動(dòng)力源及單片機(jī)等。具有太陽(yáng)方位角和太陽(yáng)仰俯角兩個(gè)方位的自動(dòng)跟蹤功能。所述的機(jī)架上部設(shè)有太陽(yáng)方位跟蹤平臺(tái)；所述的太陽(yáng)方位跟蹤平臺(tái)上安裝有跟蹤太陽(yáng)仰俯角的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)；所述的交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)的兩搖桿上連接有連桿；所述的連桿兩端垂直安裝有太陽(yáng)能接受器件；所述的太陽(yáng)方位跟蹤平臺(tái)和交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)下部連接動(dòng)力源；所述的機(jī)架上安裝有太陽(yáng)光線和風(fēng)力傳感器，太陽(yáng)方位跟蹤平臺(tái)上安裝有方角位傳感器，交叉雙搖桿機(jī)構(gòu)上安裝有仰俯角傳感器。所述的傳感器和動(dòng)力源通過(guò)導(dǎo)線連接單片機(jī)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、省力節(jié)能，運(yùn)行穩(wěn)定、精確，利于推廣。
文檔編號(hào)G05D3/00GK201203802SQ20082006890
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者李牧遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:李牧遠(yuǎn)