專利名稱：一種太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬教具，具體涉及一種太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具。
背景技術(shù)：
目前，由于人類對能源的過分需求，地球上的不可再生能源面臨著枯竭，能源緊缺的問題已擺在所有人面前，為此必須要找到其他的替代能源。從上個(gè)世紀(jì)開始，世界各國都致力于開發(fā)新能源，并且取得了一定的效果，風(fēng)能、水能、太陽能、核能等新生能源早已在各國開發(fā)使用，其中以太陽能的使用居多，因此，對于太陽能發(fā)電的研究成為各國的研究課 題，與此同時(shí)，太陽能發(fā)電的模擬也成為了課堂教學(xué)的一部分，而現(xiàn)有的教具中沒有動(dòng)態(tài)演示太陽能發(fā)電板追隨太陽移動(dòng)裝置，學(xué)生學(xué)習(xí)起來不直觀，也不容易理解，為教學(xué)帶來很大的不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠直觀、動(dòng)態(tài)演示太陽能發(fā)電裝置追隨太陽移動(dòng)的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，包括太陽能接收單元、支架、轉(zhuǎn)動(dòng)單元和用于控制太陽能接收單元的控制單元，所述太陽能接收單元通過轉(zhuǎn)動(dòng)單元設(shè)置在支架上，所述控制單元的輸出端控制連接轉(zhuǎn)動(dòng)單元。所述的轉(zhuǎn)動(dòng)單元為二維云臺(tái)。所述控制單元包括電源模塊、高度角調(diào)節(jié)模塊和水平角調(diào)節(jié)模塊，所述電源模塊分別為高度角調(diào)節(jié)模塊和水平角模塊供電；所述高度角調(diào)節(jié)模塊包括第一太陽光感應(yīng)電路、第一信號產(chǎn)生電路、第一放大電路和高度角調(diào)節(jié)電機(jī),所述第一太陽光感應(yīng)電路的輸出端通過第一信號產(chǎn)生電路連接第一放大電路的輸入端，第一放大電路的輸出端連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入端；所述水平角調(diào)節(jié)模塊包括第二太陽光感應(yīng)電路、第二信號產(chǎn)生電路、第二放大電路和水平角調(diào)節(jié)電機(jī)，述第二太陽光感應(yīng)電路的輸出端通過第二信號產(chǎn)生電路連接第二放大電路的輸入端，第二放大電路的輸出端連接水平角調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入端。所述第一太陽光感應(yīng)電路包括第一光敏傳感器和第二光敏傳感器，所述第一光敏傳感器與第二光敏傳感器串聯(lián)接在電源和地之間，所述第一光敏電阻與第二光敏電阻串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)作為太陽光感應(yīng)電路的輸出端；所述第二太陽光感應(yīng)電路包括第三光敏傳感器和第四光敏傳感器，所述第二太陽光感應(yīng)電路的連接關(guān)系與第一太陽光感應(yīng)電路的連接關(guān)系完全相冋。所述第一信號產(chǎn)生電路包括第一差模信號產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、第一方波產(chǎn)生電路和第二方波產(chǎn)生電路，所述第一差模信號產(chǎn)生電路與三角波產(chǎn)生電路的的輸出端分別連接第一方波產(chǎn)生電路與第二方波產(chǎn)生電路的輸入端；所述第二信號產(chǎn)生電路包括第二差模信號產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、第三方波產(chǎn)生電路和第四方波產(chǎn)生電路，所述第二信號產(chǎn)生電路與第一信號產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)完全相同。[0010]所述第一放大電路包括由第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管組成的橋型電路，所述第一場效應(yīng)管的漏極與第三場效應(yīng)管的漏極共同連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的第一輸入端，第一場效應(yīng)管的源極與第二場效應(yīng)管的源極共同接地，所述第三場效應(yīng)管的源極與第四場效應(yīng)管的源極共同連接電源，第二場效應(yīng)管的漏極與第四場效應(yīng)管的漏極共同連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的第二輸入端；所述第二放大電路包括由第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管組成的橋型電路，所述第二放大電路與第一放大電路的連接關(guān)系完全相冋。[0011]所述高度角調(diào)節(jié)模塊還包括第一轉(zhuǎn)換電路，所述第一轉(zhuǎn)換電路包括第一繼電器、 第一自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路、第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，所述第一繼電器的線圈串接在電源和地之間，所述第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)用于連接第一方波產(chǎn)生電路的輸出端，第二靜觸點(diǎn)通過第一手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)接地，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接第一自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端，所述繼電器的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)用于連接第二方波產(chǎn)生電路的輸出端，第二靜觸點(diǎn)通過第二手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)接地，動(dòng)觸點(diǎn)連接第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路的入端；所述水平角調(diào)節(jié)模塊還包括第二轉(zhuǎn)換電路，所述第二轉(zhuǎn)換電路包括第二繼電器、第三自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路、第四自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，所述第二轉(zhuǎn)換電路與第一轉(zhuǎn)換電路的連接關(guān)系完全相冋。[0012]所述高度角調(diào)節(jié)模塊還包括用于控制云臺(tái)高度角旋轉(zhuǎn)角度的第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)，所述第一行程開關(guān)用 于串聯(lián)在第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第一自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端之間，第二行程開關(guān)用于串聯(lián)在第二轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第一轉(zhuǎn)換電路的輸入端之間；所述水平角調(diào)節(jié)模塊還包括用于控制云臺(tái)水平角旋轉(zhuǎn)角度的第三行程開關(guān)和第四行程開關(guān)，所述第三行程開關(guān)用于串聯(lián)在第三轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第三自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端之間，第四行程開關(guān)用于串聯(lián)在第四轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第四自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端之間。[0013]所述控制單元還包括用于控制高度角和水平角工作與否的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路包括第五光敏傳感器、第四運(yùn)算放大器和第十一場效應(yīng)管，所述第四運(yùn)算放大器與外圍器件構(gòu)成放大電路，第五光敏傳感器通過第六十一電阻串接在第四運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間，所述放大電路的輸出端通過第四十電源連接第十一場效應(yīng)管的柵極，所述第十一場效應(yīng)管的源極連接電源，漏極連接三角波產(chǎn)生電路的輸入端。[0014]采用以上技術(shù)方案可以達(dá)到如下的技術(shù)效果[0015]由于本實(shí)用新型將太陽能接收單元通過轉(zhuǎn)動(dòng)單元設(shè)置在支架上，而轉(zhuǎn)動(dòng)單元由控制單元控制，因此當(dāng)控制單元控制轉(zhuǎn)動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，太陽能接收單元可以跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)不同的太陽高度和太陽角度，達(dá)到最大限度利用太陽能的目的。


[0016]圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖2是本實(shí)用新型控制單元電源模塊的電路圖；[0018]圖3是本實(shí)用新型三角波產(chǎn)生電路的電路圖；[0019]圖4是本實(shí)用新型高度角調(diào)節(jié)模塊的電路圖(不包括三角波產(chǎn)生電路)；[0020]圖5是本實(shí)用新型水平角調(diào)節(jié)模塊的電路圖(不包括三角波產(chǎn)生電路);[0021]圖6是本實(shí)用新型開關(guān)電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
[0022]如圖I所示本實(shí)用新型包括太陽能接收單元I、支架2、二維云臺(tái)3和用于控制太陽能接收單元的控制單元，所述太陽能接收單元I通過二維云臺(tái)3設(shè)置在支架2上，所述控制單元的輸出端控制連接二維云臺(tái)3。[0023]所述的控制單元包括電源模塊、高度角調(diào)節(jié)模塊和水平角調(diào)節(jié)模塊，所述電源模塊分別為高度角調(diào)節(jié)模塊和水平角模塊供電。[0024]如圖2所示所述電源模塊包括穩(wěn)壓器U4及其周邊的器件第十一電容器C11、第十二電容器C12、第十三電容器C13、第十八電容器C18、第二i^一電容器C21、第二十二電容器C22、第二十三電容器C23和第十四電容器C24。[0025]如圖3、圖4所示所述高度角調(diào)節(jié)模塊包括第一太陽光感應(yīng)電路、第一信號產(chǎn)生電路、第一轉(zhuǎn)換電路、第一放大電路和高度角調(diào)節(jié)電機(jī)J1，所述第一太陽光感應(yīng)電路的輸出端通過第一信號產(chǎn)生電路連接第一轉(zhuǎn)換電路的輸入端，第一轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第一放大電路的輸入端，所述第一放大電路的輸出端連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)Jl :所述第一太陽光感應(yīng)電路包括第一光敏傳感器R5、第二光敏傳感器R19、第二電阻R2、第十七電阻R17，所述第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器R19串聯(lián)接在+5V電源和地之間，所述第二電阻R2與第十七電阻R17串聯(lián)后并聯(lián)在第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器R19的串聯(lián)電路的兩端。[0026]所述第一信號產(chǎn)生電路包括第一差模信號產(chǎn)生電路、第一方波產(chǎn)生電路、第二方波產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路，所述三角波產(chǎn)生電路包括第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器U1B、第三運(yùn)算放大器U1C，所述第一運(yùn)算放大器UlA的同相輸入端通過第六十四電阻 R64連接自身的輸出端，同時(shí)同相輸入端還通過第四十二電阻R42連接第三運(yùn)算放大器UlC 的同相輸入端，反相輸入端連接第二運(yùn)算放大器UlB的同相輸入端，同時(shí)反相輸入端還分別通過第四十九電阻R49和第六十三電阻R63接地和電源，輸出端通過第四十一電阻R41 連接第二運(yùn)算放大器UlB的反相輸入端，第二運(yùn)算放大器UlB的反相輸入端通過第八電容器CS連接自身的輸出端，輸出端連接第三運(yùn)算放大器UlC的同相輸入端，第三運(yùn)算放大器 UlC的反相輸入端連接自身的輸出端。[0027]所述第一差模信號產(chǎn)生電路包括第五運(yùn)算放大器U2A、第六運(yùn)算放大器U2B，所述第五運(yùn)算放大器U2A的反相輸入端通過第四電阻R4連接第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器R19串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)，第五運(yùn)算放大器U2A的同相輸入端通過第三電阻R3連接第二電阻R2與第十七電阻R17串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)，所述第六運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端通過第二i^一電阻R21連接第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器R19串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)，反相輸入端通過第二十電阻R20連接第二電阻R2與第十七電阻R17串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)。[0028]所述第一方波產(chǎn)生電路包括第九運(yùn)算放大器U3A、第八電阻R8和第九電阻R9，所述第九運(yùn)算放大器U3A的反相輸入端通過第九電阻R9連接第五運(yùn)算放大器U2A的輸出端，所述第九運(yùn)算放大器U3A的同相輸入端通過第八電阻R8連接第三運(yùn)算放大器UlC的輸出端。[0029]所述第二方波產(chǎn)生電路包括第十運(yùn)算放大器U3B、第二十四電阻R24和第二十五電阻R25，所述第十運(yùn)算放大器U3B的反相輸入端通過第二十五電阻R25連接第六運(yùn)算放大器U2B的輸出端；第十運(yùn)算放大器U3B的同相輸入端通過第二十四電阻R24用于連接第三運(yùn)算放大器UlC的輸出端。[0030]所述第一轉(zhuǎn)換電路包括第一自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路和第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，所述第一自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換電路包括第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-1、第五三極管Q5、第六三極管 Q6，所述第一繼電器的線圈Kl通過第三開關(guān)S3連接在+12V電源與地之間，在第一繼電器線圈Kl的兩端并聯(lián)有第一發(fā)光二極管LEDl與第二十八電阻R28的串聯(lián)電路，所述第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-1的動(dòng)觸點(diǎn)al分別連接第五三極管Q5與第六三極管Q6的基極， 第一靜觸點(diǎn)bl連接第九運(yùn)算放大器U3A的輸出端，第二靜觸點(diǎn)b2通過第一手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān) SI接地，同時(shí)第二靜觸點(diǎn)b2還通過第二發(fā)光二極管LED2與第二十六電阻R26連接+12V電源，所述第五三極管Q5的集電極分通過第四電容器C4接地，同時(shí)還通過第十電阻RlO連接自身的基極，還通過第一電容器Cl連接自身的發(fā)射極；所述第六三極管Q6的發(fā)射極通過第十三電阻R13與第一晶閘管Dl的串聯(lián)電路連接第五三極管Q5的集電極，第六三極管Q6的集電極接地，同時(shí)通過第十二電阻R12與第三電容器C3的并聯(lián)電路連接自身的發(fā)射極。 所述第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路包括第一繼電器的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-2，第十二三極管 Q12，第十三三極管Q13，第十二三極管Q12的外圍器件第二十九電阻R29、第一晶閘管D1、第五電容器C5、第三十電阻R30、第二電容器C2，第十三三極管Q13的外圍器件第三十三電阻 R33、第二晶閘管D2、第三十二電阻R32、第七電容器C7，所述第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路與第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路的連接完全相同。[0032]所述第一放大電路包括第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、第三場效應(yīng)管Q3、第四場效應(yīng)管Q4。所述第一場效應(yīng)管Ql的柵極連接第六三極管Q6的發(fā)射極，第二場效應(yīng)管 Q2的柵極連接第十三三極管Q13的發(fā)射極，所述第一場效應(yīng)管Ql的源極與第二場效應(yīng)管 Q2的源極共同接地；所述第三場效應(yīng)管Q3的柵極通過第十一電阻Rll連接第五三極管Q5 的集電極，同時(shí)第五三極管Q5的集電極還連接+12V電源，所述第四場效應(yīng)管Q4的柵極通過第三十電阻R30連接第十二三極管Q12的集電極，同時(shí)第十二三極管Q12的集電極還連接+12V電源，所述第三場效應(yīng)管Q3的源極與第四場效應(yīng)管Q4的源極共同連接+12V電源。 此外，所述第一場效應(yīng)管Ql的漏極與第三場效應(yīng)管Q3的漏極共同連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)Jl 的第一輸入端，第二場效應(yīng)管Q2的漏極與第四場效應(yīng)管Q4的漏極共同連接高度角調(diào)節(jié)Jl 電機(jī)的第二輸入端。[0033]所述高度角調(diào)節(jié)模塊還包括用于控制云臺(tái)高度角最大旋轉(zhuǎn)角度的第一行程開關(guān) S9和第二行程開關(guān)S10，所述第一行程開關(guān)S9串接在第六三極管Q6的基極與集電極之間， 第二行程開關(guān)SlO串接在第十三三極管Q13的基極與集電極之間。[0034]如圖5所示所述水平角調(diào)節(jié)模塊包括第三光敏傳感器R35、第四光敏傳感器R36、 第十八電阻R18和第六十七電阻R67構(gòu)成第二太陽光感應(yīng)電路，第七運(yùn)算放大器U2C、第八運(yùn)算放大器U2D、第十四三電阻R43、第四十四電阻R44、第四十八電阻R48、第六十八電阻 R68、第六十九電阻R69、第七十電阻R70和第七i^一電阻R71構(gòu)成的第二差模信號產(chǎn)生電7路，第i 運(yùn)算放大器U3C、第五十電阻R50和第五^ 電阻R5構(gòu)成的第三方波產(chǎn)生電路, 第十二運(yùn)算放大器U3D第七十二電阻R72和第七十三電阻R73構(gòu)成的第四方波產(chǎn)生電路， 三角波產(chǎn)生電路(與高度角調(diào)節(jié)模塊使用同一三角波產(chǎn)生電路)，第七場效應(yīng)管Q7、第八場效應(yīng)管Q8、第九場效應(yīng)管Q9、第十場效應(yīng)管QlO構(gòu)成的第二放大電路，第十四三極管Q14、 第十六三極管Q16、第二繼電器第一轉(zhuǎn)換開關(guān)S6-1、第三手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)S5構(gòu)成的第三自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，第十五三極管Q15、第十七三極管Q17、第二繼電器第二轉(zhuǎn)換開關(guān)S6-2、第四手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)S7構(gòu)成的第四自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，用于控制云臺(tái)水平角最大旋轉(zhuǎn)角度的第三行程開關(guān)、Sll和第四行程開關(guān)S12以及水平角調(diào)節(jié)電機(jī)J2。所述的第二太陽光感應(yīng)電路、第二差模信號產(chǎn)生電路、第三方波產(chǎn)生電路、第四方波產(chǎn)生電路、第三自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路、第四自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路和第二放大電路中各個(gè)器件的連接關(guān)系與高度角調(diào)節(jié)電路中各個(gè)器件的連接關(guān)系完全相同。[0035]如圖6所示本實(shí)用新型還包括控制高度角調(diào)節(jié)模塊與水平角調(diào)節(jié)模塊工作與否的開關(guān)電路，所述的開關(guān)電路包括第四運(yùn)算放大器U1D、第五光敏傳感器R65和第九場效應(yīng)管Q11，所述第四預(yù)算放大器UlD與第六電阻R6、第三十七電阻R37、第三十八電阻R38、第三十九電阻R39、第六十二電阻R62組成放大電路，所述第五光敏傳感器R65通過第六十一電阻R61串接在放大電路的輸出端與地之間，所述放大電路的同相輸入端通過第四十電阻 R40連接第九場效應(yīng)管Qll的柵極，第九場效應(yīng)管Qll的漏極連接三角波產(chǎn)生電路的輸入端，源極連接+12V電源。[0036]本實(shí)用新型制作時(shí)，將第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器R19設(shè)置在一起,并通過黑色的鋁板隔開，這樣隨著地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器 R19感應(yīng)的光線強(qiáng)度不一樣，第三光敏傳感器R35與第四光敏傳感器R36感應(yīng)的光線強(qiáng)度也會(huì)不一樣。[0037]具體工作如下沒有太陽光時(shí)(模擬太陽光)，第五光敏傳感器R65的電阻最大,導(dǎo)致第十一場效應(yīng)管Qll關(guān)斷，+12V電源不能夠接通后續(xù)所有的電路，因此不工作。[0038]當(dāng)太陽照射北半球時(shí)，第一光敏傳感器R5的電阻會(huì)減小，造成第五運(yùn)算放大器 U2A的同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓(第一電阻Rl與第十四電阻R14的阻值一樣，第二電阻R2與第十七電阻R17的阻值一樣)，而第六運(yùn)算放大器U2B的同相輸入端電壓高于反相輸入端的電壓，因此產(chǎn)生差模信號產(chǎn)生的信號與三角波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的三角波信號共同輸入第一方波產(chǎn)生電路也第二方波產(chǎn)生電路中，此時(shí)如果第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-1接通的是動(dòng)觸點(diǎn)al與第一靜觸點(diǎn)bl的話，那么產(chǎn)生的信號會(huì)直接通過第五三極管 Q5輸送給第三場效應(yīng)管Q3，令第三場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，同時(shí)由于第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān) S4-1與第二轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-2為聯(lián)動(dòng)開關(guān)，因此第一繼電器的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-2也應(yīng)該是第一動(dòng)觸點(diǎn)a2與第一靜觸點(diǎn)b3接通，信號同樣會(huì)通過第十二三極管Q12導(dǎo)通第二場效應(yīng)管 Q2，這樣電流會(huì)通過第三場效應(yīng)Q3流入高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的第一輸入端，然后從高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的第二輸入端流經(jīng)第二場效應(yīng)管Q2形成回路，電機(jī)的運(yùn)行直接帶動(dòng)二維云臺(tái)向北轉(zhuǎn)動(dòng)，令太陽能接收單元更好的朝向太陽，直到第一光敏傳感器R5與第二光敏傳感器R19的阻值再次相同為止。[0039]如果此時(shí)第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-1和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)S4-2均是由動(dòng)觸點(diǎn)接通第二靜觸點(diǎn)的話，則可以通過手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)來完成調(diào)節(jié)，此時(shí)應(yīng)該調(diào)節(jié)第一手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)SI，按下第一手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)SI后，第五三極管Q5和第六三極管Q6基極都直接接地，因此第五三極管Q5與第六三極管Q6都不導(dǎo)通，導(dǎo)致第一場效應(yīng)管Ql不導(dǎo)通，而由于第三場效應(yīng)管Q3的柵極通過第十一電阻Rll連接到了 +12V電源上，因此第三場效應(yīng)管Q3是導(dǎo)通的，此時(shí)由于第二手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)S2為閉合，第十二三極管Q12是導(dǎo)通的，因此第二場效應(yīng)管 Q2也是導(dǎo)通的，所以高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的電流還是由第一輸入端流入，第二輸入端流出，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)二維云臺(tái)向北轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣令太陽接收單元更好地朝向太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到更好利用太陽能的目的。[0040]當(dāng)太陽照射南半球時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)與手動(dòng)調(diào)節(jié)構(gòu)成與太陽照射北半球時(shí)的調(diào)節(jié)方法一致，只不過手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)的是第二手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)S2，而此時(shí)第一手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)SI是閉合的。同時(shí)由于地球的自轉(zhuǎn)導(dǎo)致太陽光的水平角度不一樣，此時(shí)就要通過水平角調(diào)節(jié)模塊對太陽能接收單元的水平角度進(jìn)行修正，其調(diào)節(jié)過程與高度角調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)過程一致， 也是分為自動(dòng)調(diào)節(jié)和手動(dòng)調(diào)節(jié)。[0041]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了追日系統(tǒng)教學(xué)中的演示，令培訓(xùn)人員能夠更直觀地看到追日系統(tǒng)的工作原理和工作過程，能夠提供學(xué)習(xí)人員的學(xué)習(xí)興趣，為教學(xué)提供了更好的依據(jù)和保證。
權(quán)利要求1.一種太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于包括太陽能接收單元、支架、轉(zhuǎn)動(dòng)單元和用于控制太陽能接收單元的控制單元，所述太陽能接收單元通過轉(zhuǎn)動(dòng)單元設(shè)置在支架上，所述控制單元的輸出端控制連接轉(zhuǎn)動(dòng)單元。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動(dòng)單元為二維云臺(tái)。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述控制單元包括電源模塊、高度角調(diào)節(jié)模塊和水平角調(diào)節(jié)模塊，所述電源模塊分別為高度角調(diào)節(jié)模塊和水平角模塊供電；所述高度角調(diào)節(jié)模塊包括第一太陽光感應(yīng)電路、第一信號產(chǎn)生電路、第一放大電路和高度角調(diào)節(jié)電機(jī)，所述第一太陽光感應(yīng)電路的輸出端通過第一信號產(chǎn)生電路連接第一放大電路的輸入端，第一放大電路的輸出端連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入端；所述水平角調(diào)節(jié)模塊包括第二太陽光感應(yīng)電路、第二信號產(chǎn)生電路、第二放大電路和水平角調(diào)節(jié)電機(jī)，述第二太陽光感應(yīng)電路的輸出端通過第二信號產(chǎn)生電路連接第二放大電路的輸入端，第二放大電路的輸出端連接水平角調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入端。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述第一太陽光感應(yīng)電路包括第一光敏傳感器和第二光敏傳感器，所述第一光敏傳感器與第二光敏傳感器串聯(lián)接在電源和地之間，所述第一光敏電阻與第二光敏電阻串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)作為太陽光感應(yīng)電路的輸出端；所述第二太陽光感應(yīng)電路包括第三光敏傳感器和第四光敏傳感器，所述第二太陽光感應(yīng)電路的連接關(guān)系與第一太陽光感應(yīng)電路的連接關(guān)系完全相同。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述第一信號產(chǎn)生電路包括第一差模信號產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、第一方波產(chǎn)生電路和第二方波產(chǎn)生電路，所述第一差模信號產(chǎn)生電路與三角波產(chǎn)生電路的的輸出端分別連接第一方波產(chǎn)生電路與第二方波產(chǎn)生電路的輸入端；所述第二信號產(chǎn)生電路包括第二差模信號產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、第三方波產(chǎn)生電路和第四方波產(chǎn)生電路，所述第二信號產(chǎn)生電路與第一信號產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)完全相同。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述第一放大電路包括由第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管和第四場效應(yīng)管組成的橋型電路，所述第一場效應(yīng)管的漏極與第三場效應(yīng)管的漏極共同連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的第一輸入端，第一場效應(yīng)管的源極與第二場效應(yīng)管的源極共同接地，所述第三場效應(yīng)管的源極與第四場效應(yīng)管的源極共同連接電源，第二場效應(yīng)管的漏極與第四場效應(yīng)管的漏極共同連接高度角調(diào)節(jié)電機(jī)的第二輸入端；所述第二放大電路包括由第七場效應(yīng)管、第八場效應(yīng)管、第九場效應(yīng)管和第十場效應(yīng)管組成的橋型電路，所述第二放大電路與第一放大電路的連接關(guān)系完全相同。
7.如權(quán)利要求6任意一項(xiàng)所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述高度角調(diào)節(jié)模塊還包括第一轉(zhuǎn)換電路，所述第一轉(zhuǎn)換電路包括第一繼電器、第一自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路、第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，所述第一繼電器的線圈串接在電源和地之間，所述第一繼電器的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)用于連接第一方波產(chǎn)生電路的輸出端，第二靜觸點(diǎn)通過第一手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)接地，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)連接第一自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端，所述繼電器的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)的第一靜觸點(diǎn)用于連接第二方波產(chǎn)生電路的輸出端，第二靜觸點(diǎn)通過第二手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)接地，動(dòng)觸點(diǎn)連接第二自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路的入端；所述水平角調(diào)節(jié)模塊還包括第二轉(zhuǎn)換電路，所述第二轉(zhuǎn)換電路包括第二繼電器、第三自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路、第四自動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)電路，所述第二轉(zhuǎn)換電路與第一轉(zhuǎn)換電路的連接關(guān)系完全相同。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述高度角調(diào)節(jié)模塊還包括用于控制云臺(tái)高度角旋轉(zhuǎn)角度的第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)，所述第一行程開關(guān)用于串聯(lián)在第一轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第一自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端之間，第二行程開關(guān)用于串聯(lián)在第二轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第一轉(zhuǎn)換電路的輸入端之間；所述水平角調(diào)節(jié)模塊還包括用于控制云臺(tái)水平角旋轉(zhuǎn)角度的第三行程開關(guān)和第四行程開關(guān)，所述第三行程開關(guān)用于串聯(lián)在第三轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第三自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端之間，第四行程開關(guān)用于串聯(lián)在第四轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與第四自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端之間。
9.如權(quán)利要求3至8任意一項(xiàng)所述的太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，其特征在于所述控制單元還包括用于控制高度角和水平角工作與否的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路包括第五光敏傳感器、第四運(yùn)算放大器和第十一場效應(yīng)管，所述第四運(yùn)算放大器與外圍器件構(gòu)成放大電路，第五光敏傳感器通過第六十一電阻串接在第四運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間，所述放大電路的輸出端通過第四十電源連接第十一場效應(yīng)管的柵極，所述第十一場效應(yīng)管的源極連接電源，漏極連接三角波產(chǎn)生電路的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種模擬教具，具體涉及一種太陽能發(fā)電裝置追日系統(tǒng)模擬教具，包括太陽能接收單元、支架、轉(zhuǎn)動(dòng)單元和用于控制太陽能接收單元的控制單元，所述太陽能接收單元通過轉(zhuǎn)動(dòng)單元設(shè)置在支架上，所述控制單元的輸出端控制連接轉(zhuǎn)動(dòng)單元。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了追日系統(tǒng)教學(xué)中的演示，令培訓(xùn)人員能夠更直觀地看到追日系統(tǒng)的工作原理和工作過程，能夠提供學(xué)習(xí)人員的學(xué)習(xí)興趣，為教學(xué)提供了更好的依據(jù)和保證。
文檔編號G09B23/18GK202749000SQ201220454129
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王 鋒, 邱麗, 崔巍, 葉新娜 申請人:河南領(lǐng)聚能源科技有限公司