基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置制造方法
【專利摘要】基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，包括光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)、嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、絲杠、光伏面板、固定支架，光伏面板包括中間面板、兩塊側(cè)面板，側(cè)面板上安裝滑輪，相應(yīng)的固定支架上設(shè)有用于滑輪滑動(dòng)的軌道，軌道與絲杠軸線平行；步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述的絲杠相連、絲杠的兩端分別與側(cè)面板相連；嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括單片機(jī)和風(fēng)速傳感器，風(fēng)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)均與單片機(jī)相連；光伏面板與所述的單片機(jī)相連；嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)均固定在固定支架上。本發(fā)明的有益效果是：惡劣天氣下光伏面板自動(dòng)收回；能自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速，降低設(shè)備的損耗并提高其壽命；適用范圍廣。
【專利說明】基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今高科技環(huán)境下，能源是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的原動(dòng)力。人類所使用的主要能源為石油化工能源，然而其蘊(yùn)藏量有限，大量使用容易造成全球生態(tài)環(huán)境和氣候產(chǎn)生巨大的變化。同時(shí)，大氣中的溫室氣體濃度大幅提高，造成氣溫逐漸升高、海平面逐年上升等溫室效應(yīng)的現(xiàn)象，威脅了我們生存的環(huán)境。因此，在環(huán)保意識(shí)日益加深的今日，積極開發(fā)低污染及低危險(xiǎn)性能源實(shí)為迫切的需要。可再生能源發(fā)電及其并網(wǎng)運(yùn)行是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，其中，太陽能作為一種儲(chǔ)量巨大且清潔無污染的可再生能源，有著非常廣闊的開發(fā)和利用前景，因此受到了廣泛的關(guān)注和高度的青睞。相對(duì)日益枯竭的化石能源來說，太陽能似乎已然成為解決未來社會(huì)能源問題的希望所在。
[0003]由于太陽能光伏電站一旦架構(gòu)完成，便安裝固定不易移動(dòng)，且要經(jīng)受各種天氣情況。而在惡劣天氣情況下，往往伴隨著大風(fēng)。東南沿海省份，在每年光照充足的夏季，常有風(fēng)力較大的臺(tái)風(fēng)襲擊。這些惡劣因素往往造成對(duì)光伏面板的損壞，甚至對(duì)光伏面板的基座產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，從而降低了光伏的使用壽命，也增加了后續(xù)的維護(hù)費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決原有光伏面板裝置在受大風(fēng)等惡劣天氣影響時(shí)無法減小光伏面板面積而容易被破壞的問題，本發(fā)明提供一種能夠自動(dòng)檢測(cè)風(fēng)速并且及時(shí)自動(dòng)收放光伏面板的裝置。
[0005]本發(fā)明所述的基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，其特征在于:包括光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)、嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，所述的光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、絲杠、光伏面板、固定支架，所述的光伏面板包括中間面板、兩塊側(cè)面板，所述的側(cè)面板上安裝滑輪，相應(yīng)的固定支架上設(shè)有用于滑輪滑動(dòng)的軌道，所述的軌道與所述的絲杠軸線平行；所述的步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述的絲杠相連、所述的絲杠的兩端分別與所述的側(cè)面板相連；所述的嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括單片機(jī)和風(fēng)速傳感器，所述的風(fēng)速傳感器、所述的步進(jìn)電機(jī)均與所述的單片機(jī)相連；所述的光伏面板與所述的單片機(jī)相連；所述的嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)均固定在所述的固定支架上。
[0006]所述的光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)設(shè)有鎖扣裝置，所述的鎖扣裝置包括鎖扣按鈕、彈簧、設(shè)置在固定支架上的鎖止孔槽，所述的鎖扣按鈕與所述的彈簧的一端相連、所述的彈簧的另一端安裝在所述的側(cè)面板上；所述的側(cè)面板收縮或退放到最小距離或最大距離時(shí)，所述的鎖扣按鈕嵌入相應(yīng)的鎖止孔槽內(nèi)。
[0007]所述的絲杠兩端的螺紋相反，兩塊所述的側(cè)面板運(yùn)動(dòng)方向相反、運(yùn)動(dòng)速度相同。
[0008]兩塊所述的側(cè)面板之間距離最短時(shí)，兩塊所述的側(cè)面板收于所述的中間面板下方。[0009]所述的步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)110BYG250A，靜轉(zhuǎn)矩為11.5NXm。
[0010]工作過程:當(dāng)風(fēng)速傳感器測(cè)出風(fēng)速超過所設(shè)置的危險(xiǎn)風(fēng)速后，單片機(jī)發(fā)出信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，使其轉(zhuǎn)動(dòng)一定的圈數(shù)，在絲杠的帶動(dòng)下兩側(cè)的側(cè)面板便完全收縮到了中間光伏面板的下方；當(dāng)天氣好轉(zhuǎn)后，單片機(jī)再次發(fā)出控制信號(hào)使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)的側(cè)面板的收回，進(jìn)行正常的工作；并且當(dāng)所述的側(cè)面板收縮或退放到最小距離或最大距離時(shí)，鎖扣按鈕嵌入相應(yīng)的鎖止孔槽內(nèi)，從而防止光伏面板滑動(dòng)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:可實(shí)現(xiàn)在惡劣天氣下，自動(dòng)收回光伏面板，以達(dá)到減小受風(fēng)力作用面積，起到保護(hù)光伏面板及基座的作用；該裝置能自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速，并與預(yù)先設(shè)置好的危險(xiǎn)風(fēng)速做對(duì)比，保證光伏面板在惡劣天氣時(shí)，能夠及時(shí)收回，降低設(shè)備的損耗并提高其壽命；適用于太陽能電熱水器、采暖和制冷、溫室與太陽房、光伏發(fā)電站等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的控制框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的注視圖。
[0014]圖3是圖2的局部放大圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0016]圖5是本發(fā)明的光伏面板與風(fēng)速傳感器安裝位置示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明的鎖扣裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明
[0019]參照附圖:
[0020]實(shí)施例1本發(fā)明所述的基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，包括光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)1、嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)2，所述的光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)I包括步進(jìn)電機(jī)11、絲杠12、光伏面板13、固定支架14，所述的光伏面板13包括中間面板131、兩塊側(cè)面板132，所述的側(cè)面板132上安裝滑輪，相應(yīng)的固定支架14上設(shè)有用于滑輪滑動(dòng)的軌道，所述的軌道與所述的絲杠12軸線平行；所述的步進(jìn)電機(jī)11的輸出軸與所述的絲杠12相連、所述的絲杠12的兩端分別與所述的側(cè)面板132相連；所述的嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)2包括單片機(jī)21和風(fēng)速傳感器22，所述的風(fēng)速傳感器22、所述的步進(jìn)電機(jī)11均與所述的單片機(jī)21相連；所述的光伏面板13與所述的單片機(jī)21相連；所述的嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)2均固定在所述的固定支架14上。
[0021]所述的光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)I設(shè)有鎖扣裝置15，所述的鎖扣裝置15包括鎖扣按鈕151、彈簧152、設(shè)置在固定支架14上的鎖止孔槽141，所述的鎖扣按鈕151與所述的彈簧152的一端相連、所述的彈簧152的另一端安裝在所述的側(cè)面板132上；所述的側(cè)面板132收縮或退放到最小距離或最大距離時(shí)，所述的鎖扣按鈕151嵌入相應(yīng)的鎖止孔槽141內(nèi)。
[0022]所述的絲杠12兩端的螺紋相反，兩塊所述的側(cè)面板132運(yùn)動(dòng)方向相反、運(yùn)動(dòng)速度相同。
[0023]兩塊所述的側(cè)面板132之間距離最短時(shí)，兩塊所述的側(cè)面板132收于所述的中間面板131下方。[0024]所述的步進(jìn)電機(jī)11的型號(hào)110BYG250A，靜轉(zhuǎn)矩為11. 5NXm。
[0025]工作過程：當(dāng)風(fēng)速傳感器測(cè)出風(fēng)速超過所設(shè)置的危險(xiǎn)風(fēng)速后，單片機(jī)發(fā)出信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，使其轉(zhuǎn)動(dòng)一定的圈數(shù)，在絲杠的帶動(dòng)下兩側(cè)的側(cè)面板便完全收縮到了中間光伏面板的下方；當(dāng)天氣好轉(zhuǎn)后，單片機(jī)再次發(fā)出控制信號(hào)使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)的側(cè)面板的收回，進(jìn)行正常的工作；并且當(dāng)所述的側(cè)面板收縮或退放到最小距離或最大距離時(shí)，鎖扣按鈕嵌入相應(yīng)的鎖止孔槽內(nèi)，從而防止光伏面板滑動(dòng)。
[0026]實(shí)施例2確定步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)：由于兩側(cè)光伏面板由導(dǎo)軌支撐，因此絲杠不受徑向力，只起傳動(dòng)作用，因其與螺紋孔的摩擦力幾乎可以忽略不計(jì)，因此不需要校核絲杠的強(qiáng)度，所以在這一部分只需要進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)的選型。兩側(cè)光伏面板的總重量約為36Kg，取光伏面板與支架之間的摩擦系數(shù)為U1=O. 1，則推動(dòng)光伏面板運(yùn)動(dòng)的力為F=GX μ !=360X0. 1=36Ν，取絲杠摩擦系數(shù)為μ 2=0. 2，絲杠直徑為D=30mm，則可算得驅(qū)動(dòng)絲杠的力矩為T=FX μ 2XD=36X0. 2X30=216N · mm，考慮過載情況，取安全系數(shù)為S=2，則驅(qū)動(dòng)絲杠的力矩為M=TX S=216 X 2=432NXmm。故選擇深圳市眾為興數(shù)控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)，所用步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)110BYG250A，靜轉(zhuǎn)矩為11. 5NXm。
[0027]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想`到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置,其特征在于:包括光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)、嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，所述的光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、絲杠、光伏面板、固定支架，所述的光伏面板包括中間面板、兩塊側(cè)面板，所述的側(cè)面板上安裝滑輪，相應(yīng)的固定支架上設(shè)有用于滑輪滑動(dòng)的軌道，所述的軌道與所述的絲杠軸線平行；所述的步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與所述的絲杠相連、所述的絲杠的兩端分別與所述的側(cè)面板相連；所述的嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括單片機(jī)和風(fēng)速傳感器，所述的風(fēng)速傳感器、所述的步進(jìn)電機(jī)均與所述的單片機(jī)相連；所述的光伏面板與所述的單片機(jī)相連；所述的嵌入式自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)均固定在所述的固定支架上。
2.如權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，其特征在于:所述的光伏面板自動(dòng)收放機(jī)構(gòu)設(shè)有鎖扣裝置，所述的鎖扣裝置包括鎖扣按鈕、彈簧、設(shè)置在固定支架上的鎖止孔槽，所述的鎖扣按鈕與所述的彈簧的一端相連、所述的彈簧的另一端安裝在所述的側(cè)面板上；所述的側(cè)面板收縮或退放到最小距離或最大距離時(shí)，所述的鎖扣按鈕嵌入相應(yīng)的鎖止孔槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，其特征在于:所述的絲杠兩端的螺紋相反，兩塊所述的側(cè)面板運(yùn)動(dòng)方向相反、運(yùn)動(dòng)速度相同。
4.如權(quán)利要求3所述的基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，其特征在于:兩塊所述的側(cè)面板之間距離最短時(shí)，兩塊所述的側(cè)面板收于所述的中間面板下方。
5.如權(quán)利要求4所述的基于風(fēng)速傳感器的光伏面板自動(dòng)收放裝置，其特征在于:所述的步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)110BYG250A，靜轉(zhuǎn)矩為11.5NXm。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK103529857SQ201310449723
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】胥芳, 童建軍, 鮑官軍, 張立彬, 李軍峰 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)