專利名稱：自動同步跟蹤太陽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種提高太陽能利用效率的裝置，特別是涉及一種自動同 步跟蹤太陽裝置。
二背景技術(shù)：
隨著人口的增長，工業(yè)的發(fā)展，使得能源消耗越來越大，能源危機已成為
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 替代煤炭，石油等不可再生的能源。太陽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，太陽能接收裝置應(yīng)用時，大多是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砦恢?，按照朝太陽?最大面積原則固定安裝。我們都知道，太陽不是固定不動的，它是隨早晚時間 從東向西轉(zhuǎn)動的，并且會固四季的不同偏南的角度也發(fā)生變化，因此現(xiàn)有太陽 能接收裝置使用時， 一天之中只有中午時分太陽能接收裝置受光面采集到光能 較多，工作效率高，而其它時候的工作效率都很低下。因此，若能以一太陽跟 蹤裝置支撐太陽能接收裝置，使太陽能接收裝置的受光面跟隨太陽轉(zhuǎn)動，使它 始終保持高效率的工作狀態(tài)，可大幅提高太陽能接收裝置的工作效率。
三
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是為了解決上述問題，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、省力節(jié)能， 運行穩(wěn)定、精確，使用面廣的自動同步跟蹤太陽裝置。
本實用新型的內(nèi)容是 一種自動同步跟蹤太陽裝置，含有機架、太陽方位 跟蹤轉(zhuǎn)向平臺、交叉雙搖桿機構(gòu)、傳感器、動力源及單片機等。具有太陽方位 角和太陽仰俯角兩個方位的自動跟蹤功能。其特征是所述的機架上部設(shè)有太 陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺，所述的太陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺上面安裝有跟蹤太陽仰俯 角的交叉雙搖桿機構(gòu)；所述的交叉雙搖桿機構(gòu)含有兩個交叉安裝成近似"X"形 狀的搖桿機構(gòu)框架，兩搖桿框架下邊通過軸承安裝在轉(zhuǎn)向平臺上，兩搖桿上邊 通過軸承連接有連桿；所述的連桿兩端垂直安裝有太陽能接受器件；所述的轉(zhuǎn) 向平臺下部連接動力源；所述的交叉雙搖桿機構(gòu)的主動搖桿下部連接動力源。
所述的交叉雙搖桿機構(gòu)能夠在主動搖桿轉(zhuǎn)動90度時就可以實現(xiàn)連桿180度 的位置改變，使得行程擴大一倍。
所述的交叉雙搖桿機構(gòu)在每天工作結(jié)束時或陰雨天、暴風(fēng)雪、臺風(fēng)等惡劣 天氣時，裝置自動復(fù)位，使工作面朝下并以最小的橫截面積迎風(fēng)。
所述的太陽能電池板(或為太陽能聚光加熱器，或為太陽能熱水器)安裝 在連桿兩端，并與連桿垂直安裝。
所述的太陽能接受器件為太陽能電池板，或為太陽能聚光加熱器，或為太 陽能熱水器。
所述的動力源為步進電機。
所述的搖桿框架與動力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動裝置。 所述的機架上安裝有太陽光線傳感器和風(fēng)力傳感器、太陽方位轉(zhuǎn)向平臺上
安裝有方位傳感器、交叉雙搖桿機構(gòu)上安裝有太陽仰俯角傳感器，上述傳感器
通過導(dǎo)線連接單片機，單片機通過導(dǎo)線連接所述的動力源。
所述的太陽光線傳感器、風(fēng)力傳感器和單片機時鐘，可以使裝置在非工作
時間或雖然在工作時間但不具備工作條件時不啟動。
本實用新型的有益效果
1、 結(jié)構(gòu)簡單、省力、節(jié)能
該實用新型的自動同步跟蹤太陽裝置采用電機驅(qū)動太陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平 臺、以及在該轉(zhuǎn)向平臺上面安裝的跟蹤太陽仰俯角的交叉雙搖桿機構(gòu)，結(jié)構(gòu)都
很簡單。在動力部分轉(zhuǎn)動90度時就可以實現(xiàn)裝置180度的位置改變，使得行程 擴大一倍；在太陽光線傳感器和單片機時鐘的作用下，裝置在非工作時間或雖 然在工作時間但不具備工作條件時不啟動，避免無謂的動力消耗；具有顯著的 省力和節(jié)能效果。
2、 有效保護太陽能接收器材
在每天工作結(jié)束時或陰雨天、暴風(fēng)雪、臺風(fēng)等惡劣天氣時，裝置自動復(fù)位， 使工作面朝下并以最小的橫截面積迎風(fēng)，從而有效保護太陽能接收器材。
3、 運行精確
該實用新型的自動同步跟蹤太陽裝置的動力源為步進電機，可以實現(xiàn)二維 精確跟蹤。另外在搖桿機構(gòu)與動力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動裝 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能接受器件為太陽能電池板，或為太陽能聚 光加熱器，或為太陽能熱水器，能夠滿足不同的太陽能使用用戶的需求。另外 該裝置結(jié)構(gòu)簡單有效，制造成本低，維護簡便，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可共享，可聯(lián)機使用，節(jié)約成本。
四

圖1為自動同步跟蹤太陽裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為自動同步跟蹤太陽裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖
五具體實施方式
實施例一參見圖l、圖2、圖中一種一種自動同步跟蹤太陽裝置，含有機 架l，安裝在機架1上的中央控制器2，所述的機架1上部設(shè)有太陽方位跟蹤轉(zhuǎn) 向平臺3，所述的太陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺3上面安裝有跟蹤太陽仰俯角的交叉雙 搖桿機構(gòu)4;所述的交叉雙搖桿機構(gòu)4含有兩個交叉安裝成近似"X"形狀的兩 個搖桿框架4-l、 4-2,兩搖桿框下邊通過軸承安裝在轉(zhuǎn)向平臺上3，兩搖桿上邊 通過軸承連接有連桿5，連桿5兩端垂直安裝有太陽能接受器件6，兩端的太陽 能接受器件上下錯開；所述的太陽能接受器件為太陽能電池板6，或為太陽能聚 光加熱器，或為太陽能熱水器；所述的轉(zhuǎn)向平臺3下部連接動力源8;所述的主 動搖桿框下部連接動力源7;所述的動力源7、 8為步進電機；所述的機架1上 安裝有太陽光線傳感器和風(fēng)力傳感器、太陽方位轉(zhuǎn)向平臺3上安裝有方位傳感 器、交叉雙搖桿機構(gòu)4上安裝有太陽仰俯角傳感器。上述傳感器通過導(dǎo)線連接 單片機，單片機通過導(dǎo)線連接所述的動力源。當(dāng)時間達到設(shè)定的工作時間時(如 7時至18時)，單片機判斷來自太陽光線傳感器和風(fēng)力傳感器的信號，如果滿足 工作條件(有陽光、風(fēng)力不是太大)，太陽方位轉(zhuǎn)向平臺3啟動沿順時針方向運 行，轉(zhuǎn)向平臺3上安裝的方位傳感器探測太陽方位，當(dāng)方位傳感器探測到太陽 方位時，太陽方位轉(zhuǎn)向平臺3停止，此時交叉雙搖桿機構(gòu)4上的主動搖桿開始 轉(zhuǎn)動，交叉雙搖桿機構(gòu)4上安裝的太陽仰俯角傳感器探測太陽高度，當(dāng)太陽仰 俯角傳感器探測到太陽高度時，交叉雙搖桿機構(gòu)4停止，此時太陽接收器材6的表面正對著太陽，太陽光線與太陽接收器材6表面垂直。如果不滿足工作條 件(如不在工作時間或陰雨天、暴風(fēng)雪、臺風(fēng)等)，惡劣天氣時，裝置自動復(fù)位， 回歸到初始位置，此時連桿5垂直于轉(zhuǎn)向平臺3，太陽接收器材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)，從而有效保護太陽能接收器材。
實施例二實施例二與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同之處為 實施例二中所述的搖桿框與動力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動裝 置；該傳動裝置的具體結(jié)構(gòu)未在附圖中畫出。
上述實施例中機架的形狀未作限定，太陽光線傳感器、太陽方位傳感器、 太陽仰視角傳感器、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、一種自動同步跟蹤太陽裝置，含有機架、太陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺、交叉雙搖桿機構(gòu)、傳感器、動力源及單片機等，其特征是所述的機架上部設(shè)有太陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺；所述的太陽方位跟蹤轉(zhuǎn)向平臺上面安裝有跟蹤太陽仰角的交叉雙搖桿機構(gòu)；所述的交叉雙搖桿機構(gòu)含有兩個交叉安裝成近似“X”形狀的搖桿機構(gòu)框架，兩搖桿框架下邊通過軸承安裝在轉(zhuǎn)向平臺上，兩搖桿上邊通過軸承連接有連桿；所述的連桿兩端垂直安裝有太陽能接受器件；所述的轉(zhuǎn)向平臺下部連接動力源；所述的交叉雙搖桿機構(gòu)的主動搖桿下部連接動力源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動同步跟蹤太陽裝置，其特征是所述的交叉 雙搖桿機構(gòu)能夠在主動搖桿轉(zhuǎn)動90度時就可以實現(xiàn)連桿180度的位置改變。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動同步跟蹤太陽裝置，其特征是所述的太陽 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所述的自動同步跟蹤太陽裝置，其特征是所述的太陽能接受器件為太陽能電池板，或為太陽能聚光加熱器，或為太陽能熱水器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動同步跟蹤太陽裝置，其特征是所述的動力源為步進電機。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動同步跟蹤太陽裝置，其特征是所述的搖桿機構(gòu)與動力源之間設(shè)有帶有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動同步跟蹤太陽裝置，其特征是所述的機架 上安裝有太陽光線傳感器和風(fēng)力傳感器、太陽方位轉(zhuǎn)向平臺上安裝有方位傳感 器、交叉雙搖桿機構(gòu)上安裝有太陽仰俯角傳感器，上述傳感器通過導(dǎo)線連接單 片機，單片機通過導(dǎo)線連接所述的動力源。
專利摘要一種自動同步跟蹤太陽裝置，含有機架、太陽方位跟蹤平臺、交叉雙搖桿機構(gòu)、傳感器、動力源及單片機等。具有太陽方位角和太陽仰俯角兩個方位的自動跟蹤功能。所述的機架上部設(shè)有太陽方位跟蹤平臺；所述的太陽方位跟蹤平臺上安裝有跟蹤太陽仰俯角的交叉雙搖桿機構(gòu)；所述的交叉雙搖桿機構(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能接受器件；所述的太陽方位跟蹤平臺和交叉雙搖桿機構(gòu)下部連接動力源；所述的機架上安裝有太陽光線和風(fēng)力傳感器，太陽方位跟蹤平臺上安裝有方角位傳感器，交叉雙搖桿機構(gòu)上安裝有仰俯角傳感器。所述的傳感器和動力源通過導(dǎo)線連接單片機。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、省力節(jié)能，運行穩(wěn)定、精確，利于推廣。
文檔編號G05D3/00GK201203802SQ20082006890
公開日2009年3月4日 申請日期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 申請人:李牧遠