[发明专利]一种自动跟踪太阳的光伏发电装置

说明书

技术领域

本发明属于发电装置技术领域，具体涉及一种具有结构简单、传动比大、小功率产生超大力矩等优点的自动跟踪太阳的光伏发电装置，它特别适合于太阳跟踪。

背景技术

太阳能发电，因其永不枯竭、环保而备受瞩目。由于太阳的移动，为了更好地利用太阳能，安装太阳能电池板的支架具有自动跟踪功能。但目前应用的自动跟踪装置均采用轴输出结构，也就是将电池板安装在一根转轴上，该转轴由电机带动缓慢转动。由于太阳每小时偏转15°，虽然采用间歇调节，但转轴的转动还是需要非常缓慢，所需要电机减速机构的减速比很大，结构比较复杂。另外，由于太阳能电池板面积大（通常在10㎡以上），受风力的影响，采用轴结构需要很大的扭矩，减速传动机构的零件比较大，成本比较高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种有结构简单、传动比大、小功率产生超大力矩等优点的自动跟踪太阳的光伏发电装置，它特别适合于太阳跟踪。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，包括太阳能电池板、底座、立轴、转动臂、电机驱动机构及控制电路，其特征在于所述太阳能电池板固定设置在转动臂上，转动臂活动设置在立轴顶部，立轴底部活动设置在底座上，电机驱动机构设置在转动臂上，用于控制太阳能电池板的方向，与太阳的移动轨迹线垂直，所述电机驱动机构与控制电路连接，由控制电路控制电机驱动机构工作。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于所述电机驱动机构包括减速电机和弧形丝杆，所述弧形丝杆为半圆形结构，弧形丝杆的圆心位于转动臂的轴心上。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于所述减速电机固定设置在转动臂的转动端端头，减速电机的输出轴为中空结构，且其内壁制有内螺纹，减速电机的输出轴套在弧形丝杆上并与其螺纹配合连接，弧形丝杆两端分别设有固定端座，两个固定端座之间由连接板连接，连接板中部与立轴固定连接。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于所述转动臂一端设有与转动臂垂直的转动臂支臂，转动臂支臂上固定设置太阳能电池板安装架，太阳能电池板固定在太阳能电池板安装架上。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于立轴底部由太阳能高度角调节器与底座连接，通过太阳能高度角调节器调节立轴相对底座的高度及倾斜角度。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于转动臂中部设置中空的连接件，通过连接件将转动臂套接在立轴上，在电机驱动机构的作用下，转动臂能相对立轴转动，带动太阳能电池板转向，使其一直正对阳光。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于控制电路包括第一光敏电阻、第二光敏电阻、比较器、继电器、第一二极管、第二二极管，所述第一光敏电阻与第二光敏电阻分别连接比较器的两个比较输入端，太阳向西移动时，第二光敏电阻受到光照强度变强，第一光敏电阻变弱，比较器同相端的电压高于反相端电压，使减速电机工作，带动太阳能电池板往第二光敏电阻一侧运动，转到太阳能电池板正对太阳时，第一光敏电阻和第二光敏电阻受光相等，电路停止输出，减速电机停止工作；夜晚时，通过将电源正负极互换，第一二极管使光控电路部分断电，不工作，第二二极管的作用下，电源给减速电机供电使其反转工作，至太阳能电池板恢复最初朝东位置，待白天继续工作。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于所述第一光敏电阻方向朝东，第二光敏电阻方向朝西，且第一光敏电阻与第二光敏电阻之间的夹角为90°。

所述的一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于控制电路还包括第三二极管，第三二极管与继电器并联，用于保护继电器。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明的电机驱动机构采用全新的半圆形固定式的弧形丝杆，减速电机的输出轴采用中空并攻有螺纹，相当于螺母套在弯曲的弧形丝杆上，由于螺母短、丝杆弯曲弧度大，螺母可在丝杆上自由转动从而产生前后移动，最终带动太阳能电池板转动，具有超大传动比且机构简单、小功率产生超大力矩的优点，特别适合于太阳跟踪；

2）本发明的控制电路通过采用两个东西朝向、呈一定角度（90°左右）设置的光敏电阻探测阳光的入射方向，经比较、分析太阳的位置，从而驱动减速电机转动，使太阳能电池板始终正对着太阳，以获取最大的电能，其可控性好；

3）本发明通过二极管电路的巧妙设计，在夜间，通过反向给该装置送电，控制电路部分不工作，仅减速电机反转，将太阳能电池板恢复至朝东方向，以待明日重复工作；