專利名稱：太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器
一、技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種太陽能電池板自動(dòng)跟蹤裝置。
二、 背景技術(shù)-
目前市場(chǎng)上，太陽能交通信號(hào)燈、路燈的太陽能電池板都是固定不動(dòng)的，根據(jù)硅電
池的優(yōu)電特性，太陽能對(duì)電池板照射的入射角應(yīng)該在80° -90°之間發(fā)電效率為最佳， 在低于60°后基本上就處于不發(fā)電的狀態(tài)，所以，現(xiàn)在太陽能電池板的最佳工作時(shí)間不 到4小時(shí)。再者根據(jù)鉛酸蓄電池的工作原理得知，鉛酸蓄電池伏安曲線比較陡，也就是 說鉛酸蓄龜池的放電量在40%以上時(shí)放電平穩(wěn)工作可靠，如放電量超過60%時(shí)，正負(fù)極板 就要輕微變形，造成極板上的附著物脫落，脫落的附著物是導(dǎo)電的，如果達(dá)到正、負(fù)極 板的高度就可造成極板間短路，輕微的使鉛酸蓄電池容量變小，嚴(yán)重造成鉛酸蓄電池內(nèi) 部極板短路報(bào)廢。為了延長(zhǎng)用電設(shè)備的發(fā)光時(shí)間，使太陽能燈具在連續(xù)多天的陰雨天仍 能使用，大家都盡量的在控制電路、信號(hào)燈或者路燈上想辦法，盡量節(jié)省用電量，但不 能從根本上解決問題，還是不能達(dá)到在長(zhǎng)時(shí)間陰雨天的情況下保持用電設(shè)備的工作狀態(tài)， 延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命的效果。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)用技術(shù)中存在的上述問題，提供一種太陽能電池板自 動(dòng)跟蹤器，將其安裝在太陽能電池和用電設(shè)備之間，可延長(zhǎng)太陽能電池對(duì)鉛酸蓄電池的 充電時(shí)間，增加鉛酸蓄電池的蓄電量和放電量，延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命。
為完成上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器， 它包括外殼、機(jī)座、電機(jī)、齒輪、軸、蓄電池和控制電路；控制電路的結(jié)構(gòu)是太陽能
電池板的正極順接二極管D6后，再通過繼電器J4的常開觸點(diǎn)J4-2連接在蓄電池的正極， 太陽能電池板的負(fù)極通過繼電器J4的另一個(gè)常開觸點(diǎn)J4-1連接在蓄電池的負(fù)極；蓄電 池的正極一路通過行程開關(guān)K5和繼電器J4的線圈端連接在蓄電池的負(fù)極，第二路通過 行程開關(guān)K3分為兩路，其分別通過繼電器J2和J3的線圈端后連接在行程開關(guān)K4的一 端，行程開關(guān)K4的另一端連接在蓄電池的負(fù)極，開關(guān)K4的兩端還連接在線圈J3的常開 觸點(diǎn)J3-1的兩端；第三路、第四路分別連接在繼電器J1和J2的常開觸點(diǎn)J1-1和J2-2 的一端，常開觸點(diǎn)Jl-l和J2-2的另一端分別連接繼電器J2和J1的常開觸點(diǎn)J2-1和 Jl-2的一端，這一端還分別連接在電機(jī)的A端和B端；第五路連接在微電腦時(shí)控開關(guān)的 輸入端1腳，微電腦時(shí)控開關(guān)的輸入端2腳連接在蓄電池的負(fù)極，其輸出端3腳連接在 時(shí)間控制器的14腳、13腳、12腳和9腳，時(shí)間控制器的8腳通過電阻Rl連接在三極 管BG1的基極，三極管的集電極通過繼電器J5的線圈端連接在蓄電池的正極，三極管的 發(fā)射極連接在蓄電池的負(fù)極，時(shí)間控制器的7腳、5腳和IO腳都連接在蓄電池的負(fù)極， 其1腳通過電阻R3后一路連接在其3腳，另一路通過電位器RP和電阻R2連接在蓄電池的負(fù)極，其2腳通過電容C1連接在電位器RP的中心抽頭；蓄電池的正極的第六路連接 繼電器J3的常開延閉開關(guān)J5-l后，連接繼電器J1的線圈后，再連接繼電器J3的常閉 開關(guān)J3-2后，再連接行程開關(guān)K2后，連接在蓄電池的負(fù)極；電機(jī)、蓄電池、控制電路 都安裝在機(jī)座上，電機(jī)的輸出齒輪嚙合中間介輪的大齒輪，中間介輪的小齒輪嚙合輸出 齒輪，機(jī)座下端的機(jī)座軸開有與電線桿的連接孔，其套固在電線桿上，中間介輪軸上、 下都固定在機(jī)座上，輸出齒輪下端套裝在機(jī)座軸內(nèi)，其上端面固定有輸出軸，支撐軸固 定安裝在輸出軸內(nèi)，底端頂固有彈簧，外殼套裝在整個(gè)裝置外，與機(jī)座固定在一起，太 陽能電池板的固定軸密封套固在支撐軸上；在輸出軸的上、中、下分別固定有凸塊K2'、 K4' 、 K5'和K3'，在機(jī)座上分別通過支架固定有行程開關(guān)K2、 K4、 K3和K5，凸塊K2 '和K4'、行程開關(guān)K2和K4成一體，行程開關(guān)K3固定在太陽能電池板起始位置處的 機(jī)座上，行程開關(guān)K2、 K4固定在太陽能電池板末端位置處的機(jī)座上，凸塊K3'的起始 端與行程開關(guān)K3間成165。 -180°的夾角，行程開關(guān)K5固定在機(jī)座上，凸塊K3'與凸 塊K5'成40° -60°的夾角?；蛘咝谐涕_關(guān)K2和K4成40° -60°的夾角，凸塊K3'與 凸塊K5'固定在機(jī)座同一豎直位置的上、下。
本實(shí)用新型所述的控制電路在各繼電器Jl、 J2 、 J3、 J4和J5的線圈端的兩端 并聯(lián)并逆接保護(hù)二極管D2、 D3、 D4、 D5和D1。
本實(shí)用新型還包括調(diào)整開關(guān)K1，調(diào)整開關(guān)K1固定在機(jī)座上，其兩端分別連接在蓄 電池的正極的第五路和時(shí)間控制器的14腳、13腳、12腳和9腳之間。
本實(shí)用新型采用微電腦時(shí)控開關(guān)，作為時(shí)間智能控制單元，每24小時(shí)可獨(dú)立輸出 12個(gè)自由設(shè)定的開關(guān)回路。微電腦時(shí)控開關(guān)輸出端，在設(shè)定輸出時(shí)，輸出一個(gè)DC12V電 壓加在時(shí)間控制器14腳上，在時(shí)間控制器8腳輸出一個(gè)電壓加在三極管的基極，使三極 管導(dǎo)通，三極管集電極電路上串接繼電器J5的線圈端，使繼電器J1閉合，電機(jī)開始轉(zhuǎn) 動(dòng)，在時(shí)間控制器導(dǎo)通時(shí)，在l、 2、 3腳處外接的OR回路起振，經(jīng)2秒后，時(shí)間控制 器的8腳失電，繼電器J5斷電，繼電器J1斷電，電機(jī)停止運(yùn)行，這時(shí)，太陽能電池板 已轉(zhuǎn)動(dòng)了 16°左右，電池板停止轉(zhuǎn)動(dòng)，如果微電腦時(shí)控開關(guān)設(shè)置為每一小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一次， 若一天跟蹤八或者九小時(shí)，其可設(shè)置為每天轉(zhuǎn)動(dòng)八或者九次。在電機(jī)正轉(zhuǎn)的過程中，凸 塊5撞到行程開關(guān)K5時(shí)，行程開關(guān)K5閉合，繼電器J4吸合，給蓄電池充電，在3或者 4小時(shí)后又自動(dòng)停止為蓄電池充電。在電機(jī)最后一次正轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出軸上的凸塊撞到行 程開關(guān)K2、 K4上，行程開關(guān)K2斷開，繼電器Jl斷電，電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，由于行程開關(guān) K2、和K4是聯(lián)動(dòng)的，這時(shí)行程開關(guān)K4閉合，使繼電器J2、 J3閉合，電機(jī)迅速反轉(zhuǎn)，當(dāng) 電機(jī)反轉(zhuǎn)過程中，輸出軸的凸塊撞到行程開關(guān)K3時(shí)，使繼電器J2斷電，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 停止的位置是電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的起始點(diǎn)，這時(shí)太陽已經(jīng)下山，在微電腦時(shí)控開關(guān)的作用下，停 止一個(gè)晚上，第二天太陽升起后，電機(jī)又開始了第二天的工作。繼電器J3的作用是為行 程開關(guān)K4提供自保持電路，繼電器J3的常閉觸點(diǎn)J3-2是繼電器Jl和J2的互鎖電路， 保證繼電器J,和J2不發(fā)生同時(shí)閉合造成電源短路現(xiàn)象。
總之，本實(shí)用新型在電機(jī)的帶動(dòng)下，太陽能電池板每隔一段時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)一次，以跟上 太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，使太陽光照射到太陽能電池板上的入射角始終保持在80。 -90°之間， 太陽能電池板吸收太陽能光的時(shí)間長(zhǎng)，電能轉(zhuǎn)化率高，蓄電池的蓄電量大，減少了其過 放電的幾率，延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命，保證了太陽能燈具的工作時(shí)間，能達(dá)到在長(zhǎng) 時(shí)間陰雨天的情況下太陽能燈具的工作狀態(tài)。由于電機(jī)和傳動(dòng)部分采用齒輪直接傳動(dòng)， 保證了每次通電時(shí)間一定，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度就基本一定，保證了運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，能夠抗 御6級(jí)以下風(fēng)力的干擾。采用微電腦時(shí)控開關(guān)進(jìn)行時(shí)控，可免除因閃電、月光、汽車燈 光及其強(qiáng)光源的干擾造成的誤動(dòng)作。本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維修方便，其功耗 低，重量輕。
四以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1為本實(shí)用新型的右視局剖圖； 圖2為本實(shí)用新型的主視圖; 圖3為本實(shí)用新型中去除外殼后的主視圖也是正轉(zhuǎn)停反轉(zhuǎn)開時(shí)行程開關(guān)位置狀態(tài)圖； 圖4為圖3的俯視局剖圖5為本實(shí)用新型反轉(zhuǎn)停止時(shí)行程開關(guān)位置狀態(tài)圖； 圖6為本實(shí)用新型充電過程中行程開關(guān)位置狀態(tài)圖； 圖7為本實(shí)用新型中控制電路的電路原理圖。
五具體實(shí)施方式
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如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示，本實(shí)施例包括機(jī)座、電機(jī)14、 齒輪、軸、蓄電池18和控制電路12?？刂齐娐返慕Y(jié)構(gòu)是太陽能電池板l的正極通過 保險(xiǎn)FU1順接二極管D6后，再通過繼電器J4的常開觸點(diǎn)J4-2連接在蓄電池18的正極， 太陽能電池板1的負(fù)極通過繼電器J4的另一個(gè)常開觸點(diǎn)J4-l連接在蓄電池18的負(fù)極； 蓄電池18的正極通過保險(xiǎn)FU2后一路通過行程開關(guān)K5后， 一路通過繼電器J4的線圈端 連接在蓄電池18的負(fù)極，另一路逆接二極管D5后連接在蓄電池18的負(fù)極；蓄電池18 的正極第二路通過行程開關(guān)K3分為四路，其中兩路分別通過繼電器J2和J3的線圈端 后連接在行程開關(guān)K4的一端，另兩路分別逆接二極管D3、 D4后連接在行程開關(guān)K4的同 一端，行程開關(guān)K4的另一端連接在蓄電池18的負(fù)極，行程開關(guān)K4的兩端還連接在線圈 J3的常開觸點(diǎn)J3-1的兩端;蓄電池18的正極第三路、第四路分別連接在繼電器Jl和J2 的常開觸點(diǎn)J1-1和J2-2的一端，常開觸點(diǎn)Jl-l和J2-2的另一端分別連接繼電器J2 和Jl的常開觸點(diǎn)J2-1和Jl-2的一端，這一端還分別連接在電機(jī)14的A端和B端；第 五路連接在調(diào)整開關(guān)K1的一端，其還連接在微電腦時(shí)控開關(guān)13的輸入端1腳，微電腦 時(shí)控開關(guān)13的輸入端2腳連接在蓄電池18的負(fù)極，其輸出端3腳連接在時(shí)間控制器 4541BE的14腳、13腳、12腳和9腳，調(diào)整開關(guān)Kl的另一端也連接在時(shí)間控制器4541BE 的14腳、13腳、12腳和9腳。時(shí)間控制器4541BE的8腳通過電阻Rl連接在三極管BG1
的基極，三極管BG1的集電極通過繼電器J5的線圈端通過保險(xiǎn)FU2連接在蓄電池18的 正極，其還通過順接二極管Dl后通過保險(xiǎn)FU2連接在蓄電池18的正極，三極管BG1的 發(fā)射極連接在蓄電池18的負(fù)極；時(shí)間控制器4541BE的7腳、5腳和10腳都連接在蓄電 池18的負(fù)極，其1腳通過電阻R3后一路連接在其3腳，另一路通過電位器RP和電阻 R2連接在蓄電池18的負(fù)極，其2腳通過電容C1連接在電位器RP的中心抽頭；蓄電池 18的正極通過保險(xiǎn)FU2后的第六路連接繼電器J5的常開延閉開關(guān)J5-1后，連接繼電器 Jl的線圈端后，再連接繼電器J3的常閉開關(guān)J3-2后，再連接行程開關(guān)K2后，連接在 蓄電池18的負(fù)極，在繼電器Jl的線圈端逆跨接二極管D2。電機(jī)14、蓄電池18、控制 電路12都安裝在機(jī)座上，電機(jī)14的輸出齒輪15嚙合中間介輪的大齒輪16，中間介輪 的小齒輪19嚙合輸出齒輪8，機(jī)座下端的機(jī)座軸9開有與電線桿的連接孔，其套在電線 桿上，并由頂絲10頂固，中間介輪軸17上、下都固定在機(jī)座上，輸出齒輪8下端由軸 承安裝在機(jī)座軸9內(nèi)，其上端面固定有輸出軸6，支撐軸4固定安裝在輸出軸6內(nèi)，底 端頂固有彈簧7，外殼5套裝在整個(gè)裝置外，與機(jī)座固定在一起，太陽能電池板l的固 定軸2套裝在支撐軸4上，由密封膠圈3密封，由頂絲頂固。在輸出軸6的上、中、下 分別固定有凸塊K2' 、K4' 、K5'和K3'，在機(jī)座上分別固定有行程開關(guān)K2、 K4、 K3和 K5，凸塊K2'和K4'、行程開關(guān)K2和K4成一體，行程開關(guān)K3固定在太陽能電池板1 起始位置處的機(jī)座上，行程并關(guān)K2、 K4固定在太陽能電池板l末端位置處的機(jī)座上，凸 塊K3'的起始端與行程開關(guān)K3間成165° -180°的夾角，行程開關(guān)K5固定在機(jī)座上， 凸塊K3'與凸塊K5'成40° -60°的夾角。行程開關(guān)K1、 K2、 K4、 K3和K5均安裝在 支架11上，支架ll固定在機(jī)座上。
權(quán)利要求1、一種太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器，其特征是它包括外殼、機(jī)座、電機(jī)、齒輪、軸、蓄電池和控制電路；控制電路的結(jié)構(gòu)是太陽能電池板的正極順接二極管D6后，再通過繼電器J4的常開觸點(diǎn)J4-2連接在蓄電池的正極，太陽能電池板的負(fù)極通過繼電器J4的另一個(gè)常開觸點(diǎn)J4-1連接在蓄電池的負(fù)極；蓄電池的正極一路通過行程開關(guān)K5和繼電器J4的線圈端連接在蓄電池的負(fù)極，第二路通過行程開關(guān)K3分為兩路，其分別通過繼電器J2和J3的線圈端后連接在行程開關(guān)K4的一端，行程開關(guān)K4的另一端連接在蓄電池的負(fù)極，開關(guān)K4的兩端還連接在線圈J3的常開觸點(diǎn)J3-1的兩端；第三路、第四路分別連接在繼電器J1和J2的常開觸點(diǎn)J1-1和J2-2的一端，常開觸點(diǎn)J1-1和J2-2的另一端分別連接繼電器J2和J1的常開觸點(diǎn)J2-1和J1-2的一端，這一端還分別連接在電機(jī)的A端和B端；第五路連接在微電腦時(shí)控開關(guān)的輸入端1腳，微電腦時(shí)控開關(guān)的輸入端2腳連接在蓄電池的負(fù)極，其輸出端3腳連接在時(shí)間控制器的14腳、13腳、12腳和9腳，時(shí)間控制器的8腳通過電阻R1連接在三極管BG1的基極，三極管的集電極通過繼電器J5的線圈端連接在蓄電池的正極，三極管的發(fā)射極連接在蓄電池的負(fù)極，時(shí)間控制器的7腳、5腳和10腳都連接在蓄電池的負(fù)極，其1腳通過電阻R3后一路連接在其3腳，另一路通過電位器RP和電阻R2連接在蓄電池的負(fù)極，其2腳通過電容C1連接在電位器RP的中心抽頭；蓄電池的正極的第六路連接繼電器J3的常開延閉開關(guān)J5-1后，連接繼電器J1的線圈后，再連接繼電器J3的常閉開關(guān)J3-2后，再連接行程開關(guān)K2后，連接在蓄電池的負(fù)極；電機(jī)、蓄電池、控制電路都安裝在機(jī)座上，電機(jī)的輸出齒輪嚙合中間介輪的大齒輪，中間介輪的小齒輪嚙合輸出齒輪，機(jī)座下端的機(jī)座軸開有與電線桿的連接孔，其套固在電線桿上，中間介輪軸上、下都固定在機(jī)座上，輸出齒輪下端套裝在機(jī)座軸內(nèi)，其上端面固定有輸出軸，支撐軸固定安裝在輸出軸內(nèi)，底端頂固有彈簧，外殼套裝在整個(gè)裝置外，與機(jī)座固定在一起，太陽能電池板的固定軸密封套固在支撐軸上；在輸出軸的上、中、下分別固定有凸塊K2′、K4′、K5′和K3′，在機(jī)座上分別通過支架固定有行程開關(guān)K2、K4、K3和K5，凸塊K2′和K4′、行程開關(guān)K2和K4成一體，行程開關(guān)K3固定在太陽能電池板起始位置處的機(jī)座上，行程開關(guān)K2、K4固定在太陽能電池板末端位置處的機(jī)座上，凸塊K3′的起始端與行程開關(guān)K3間成165°-180°的夾角，行程開關(guān)K5固定在機(jī)座上，凸塊K3′與凸塊K5′成40°-60°的夾角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器，其特征是所述的行程開 關(guān)K2和K4成40。 -60°的夾角，凸塊K3'與凸塊K5'固定在機(jī)座同一豎直位置的上、 下。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器，其特征是所述的 控制電路在各繼電器J1、 J2 、 J3、 J4和J5的線圈端的兩端并聯(lián)并逆接保護(hù)二極 管D2、 D3、 D4、 D5和D1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器，其特征是它還包括調(diào)整 開關(guān)K1，調(diào)整開關(guān)K1的兩端分別連接在蓄電池(18)的正極的第五路和時(shí)間控制器的 14腳、13腳、12腳和9腳之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器，其特征是它還包 括調(diào)整開關(guān)K1，調(diào)整開關(guān)K1的兩端分別連接在蓄電池(18)的正極的第五路和時(shí)間控 制器的14腳、13腳、12腳和9腳之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能電池板自動(dòng)跟蹤器，它包括外殼、機(jī)座、電機(jī)、齒輪、軸、蓄電池和控制電路；控制電路包括微電腦時(shí)控開關(guān)、時(shí)間控制器、行程開關(guān)K2、K4、K3和K5、繼電器J1、J2、J3、J4和J5、三級(jí)管BG1和電阻R1、R2和R3；其通過微電腦時(shí)控開關(guān)和時(shí)間控制器控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，使太陽能電池板每隔一段時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)一次，由行程開關(guān)K2、K4、K3和K5調(diào)整電機(jī)的反、正轉(zhuǎn)或者給蓄電池充電的過程。本實(shí)用新型在電機(jī)的帶動(dòng)下，太陽能電池板每隔一段時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)一次，使太陽光照射到太陽能電池板上的入射角始終保持在80°-90°之間，太陽能電池板吸收太陽能光的時(shí)間長(zhǎng)，電能轉(zhuǎn)化率高，蓄電池的蓄電量大，減少了其過放電的幾率，延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命，保證了太陽能燈具的工作時(shí)間。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201178386SQ20082000865
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者王友忠, 魏俊萍 申請(qǐng)人:王友忠