專利名稱：太陽能電池板跟蹤控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子器械，具體涉及太陽能電池板跟蹤控制器。
背景技術(shù)：
隨著全球氣候變暖，國際社會(huì)強(qiáng)烈呼求利用低碳產(chǎn)品，限制溫室氣體二氧化碳為 主的排放。目前太陽能應(yīng)用研究已顯迫切必要，小型太陽能電池在夜間照明、交通信號(hào)、山 區(qū)無線發(fā)射機(jī)站等方面已被廣泛應(yīng)用，但目前太陽能利用效率較低，其中一個(gè)原因是太陽 能電池板還未實(shí)現(xiàn)對太陽光照方向進(jìn)行跟蹤。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是針對上述技術(shù)不足，如何提供一種太陽能電池板跟 蹤控制器，專門用于小型太陽能電池板上，對太陽光及時(shí)自動(dòng)化跟蹤，根據(jù)太陽所處的具體 位置，間隔輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，調(diào)整太陽能接收裝置電池板的朝向， 從而提高太陽能接收能量和提高轉(zhuǎn)化效率。本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問題是這樣解決的構(gòu)造一種太陽能電池板跟蹤控制器 其特征在于包括光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路、光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和手 動(dòng)控制電路；光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路由盛裝光敏電阻器的圓筒、光敏電阻器、光敏電阻器 隔板和電阻器組成；光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路由電阻器、電位器、二極管及比較器組 成；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由功率三極管、繼電器、二極管和電機(jī)組成；手動(dòng)控制電路由手動(dòng)開關(guān)和 二極管組成；光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路經(jīng)比較器(UlA)的3腳和比較器(UlB)的6腳和光照方 向位置控制信號(hào)識(shí)別電路相連接，光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路經(jīng)二極管(D2)、二極管 (D3)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連接；光敏電阻器(RL1)、電阻器(Rl)串聯(lián)后一端連接電源正極，光 敏電阻器(RL2)、電阻器(R2)串聯(lián)后一端連接電源負(fù)極，光敏電阻器(RLl)和光敏電阻器 (RL2)相連端連接比較器(UlA)的3腳和比較器(UlB)的6腳。按照本實(shí)用新型所提供的太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于光敏接收圓筒 內(nèi)光敏電阻器(RL2)、電阻器(R2)串聯(lián)后一端連接電源負(fù)極。按照本實(shí)用新型所提供的太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于功率管(Ql) 集電極連接繼電器(Jl)線圈接電源正極，三極管(Ql)發(fā)射極連接電源負(fù)極；功率三極管 (Q2)集電極連接繼電器(J2)線圈接電源正極，三極管(Q2)發(fā)射極連接電源負(fù)極。按照本實(shí)用新型所提供的太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于二極管(Dl)正 極連接比較器(UlA)反相端2腳，二極管(Dl)的負(fù)極和比較器(UlB)同相端5腳相連接。

附圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖及工作過程作進(jìn)一步的說明。如附圖1所示，太陽能電池板跟蹤控制器由接收光并感應(yīng)太陽光強(qiáng)弱的光信號(hào)檢 測電路、對太陽光位置進(jìn)行判別并輸出相應(yīng)控制信號(hào)的方向識(shí)別電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和手 動(dòng)控制電路組成。光信號(hào)檢測部分由光敏電阻(RL1、RL2)及電阻器(R1-R4)組成，光敏電阻器RLl 和RL2安裝在測光圓筒內(nèi)，并對稱安裝在隔板的兩側(cè)，當(dāng)圓筒正對陽光，圓筒接收太陽光線 口的平面和太陽能電池板平面固定并保持在同一平面上，光線直射入時(shí)，圓筒內(nèi)兩側(cè)的光 敏電阻接收太陽光強(qiáng)度是均等的，二者阻值相等，此時(shí)附圖中A點(diǎn)輸出電壓為電源電壓Vcc 的一半1/2VCC ；若光線偏向光敏電阻RL2端射入時(shí)，其接收光強(qiáng)度大于光敏電阻RL1，此時(shí) 光敏電阻RL2的阻值小于光敏電阻RLl阻值，A點(diǎn)電壓小于l/2Vcc ；反之當(dāng)光線偏向光敏 電阻RLl端射入時(shí)，此時(shí)光敏電阻RLl接收光強(qiáng)度大于光敏電阻RL2，此時(shí)光敏電阻RLl的 阻值小于光敏電阻RL2阻值，A點(diǎn)電壓大于l/2Vcc ；在晚上或光線很暗時(shí)，光敏電阻RLl和 RL2阻值很大，A點(diǎn)電位由電阻R3、R4分壓確定，由于電阻R3、R4阻值相等，A點(diǎn)電壓保持電 源電壓一半即l/2Vcc。太陽光方向識(shí)別電路由運(yùn)算放大器LM358內(nèi)部兩組比較器UlA和U1B、二極管D1、 電阻R5、R6組成。其中電阻R5、R6、二極管Dl通過分壓比較器UlA的反相端及UlB的同相 端提供基準(zhǔn)電壓，由于電路中串入了二極管D1，比較器UlA和UlB的基準(zhǔn)電壓相差了一個(gè) PN結(jié)的壓降約0. 5V ；調(diào)節(jié)電位器R5可以使比較器UlA的同相端3腳電壓為(l/2Vcc+0. 3) V，比較器UlB反相端6腳電壓為(1/2VCC-0. 3) V，當(dāng)電路中A點(diǎn)輸入的信號(hào)電壓介于比較器 UlA的同相端電壓(1/2VCC+0. 3) V和比較器UlB反相端電壓(l/2Vcc-0. 3)V之間時(shí)，比較器 UlA輸出端1腳和UlB輸出端7腳才會(huì)輸出高電平，否則輸出低電平，而在此中間的0. 6V的 壓降則為驅(qū)動(dòng)部分的慣性提供了充足的容差區(qū)間，防止驅(qū)動(dòng)電機(jī)抖動(dòng)，同進(jìn)也讓電機(jī)間隔 一定時(shí)間才驅(qū)動(dòng)太陽能電池板轉(zhuǎn)向，節(jié)約太陽能蓄電池能量。當(dāng)無光照或太陽光直照時(shí)，A 點(diǎn)輸入的信號(hào)電壓為1/2VCC，則此時(shí)比較器的1腳和7腳均輸出低電平，電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，太陽 能電池板不轉(zhuǎn)向；當(dāng)光線偏向光敏電阻器LRl端射入時(shí)，光敏電阻器LRl的阻值小于LR2的 阻值，A點(diǎn)電位升高，超過比較器UlA同相輸入端比較電壓(1/2VCC+0. 3) V時(shí)，比較器UlA輸 出端1腳轉(zhuǎn)為高電平，比較器UlB輸出端7腳仍為低電平，此時(shí)三極管Ql導(dǎo)通，三極管Q2截 止，繼電器Jl得電吸合，刀開關(guān)與觸點(diǎn)“1”接通，電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)太陽能電池板 向太陽光直射方向運(yùn)轉(zhuǎn)，在此過程中，隨著光照在光敏電阻器RLl和RL2上的直射能量平 衡，A點(diǎn)輸入電壓漸漸升高，當(dāng)達(dá)到(l/2VCC-0. 3)V時(shí)，方向識(shí)別電路就會(huì)動(dòng)作，比較器U1A、 UlB的輸出端均轉(zhuǎn)為低電平，三極管Q1、Q2截止，切斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)M的電路，太陽能電池板停止 轉(zhuǎn)向。當(dāng)光線偏向光敏電阻器RL2端直射入時(shí)，光敏電阻器RL2阻值漸漸減小，A點(diǎn)電位降 低，當(dāng)?shù)陀诒容^電壓(l/2Vcc-0. 3) V時(shí)，比較器UlA輸出端1腳輸出低電平，比較器UlB的 7腳輸出端轉(zhuǎn)為高電平；此時(shí)三極管Q2導(dǎo)通，三極管Ql截止，電機(jī)反方向運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)光線直射 到太陽能電池板上時(shí)，此時(shí)太陽能電池板吸收光能量最大，光敏電阻器RL1、RL2阻值相等， 比較器A點(diǎn)中點(diǎn)電壓為l/2Vcc，比較器U1A、UlB的輸出端均為低電平，三極管Ql、Q2均截 止，繼電器J1、J2均釋放，電機(jī)停止動(dòng)作。由于有二極管Dl的存在，使比較器輸入基準(zhǔn)電壓 相差0. 6V，避免了控制信號(hào)在臨界位置的頻繁翻轉(zhuǎn)，消除了電機(jī)轉(zhuǎn)軸及太陽能板的抖動(dòng)現(xiàn)象，太陽能電池板始終處于間斷性地調(diào)整方位，從而節(jié)約了蓄電池消耗的電能。在太陽能電 池板上安裝了跟蹤控制器以后，電機(jī)M消耗能量遠(yuǎn)小于太陽能電池板方位調(diào)整后多吸收的 能量，使得太陽能蓄電池儲(chǔ)蓄能量得以增加。電路中隔離二極管D2、D3的作用是防止手動(dòng)按鈕按下時(shí)的高電平會(huì)影響比較器 U1A、U1B輸出的低電平信號(hào)，發(fā)光二極管LED1、LED2為太陽能電池板方向驅(qū)動(dòng)指示，二極管 D4和D5分別為繼電器Jl和J2的繼流保護(hù)管，繼電器Jl和J2的單刀雙擲觸點(diǎn)為“ 1”、“2” 和“3”、“4”，其中“2”、“4”為常閉觸點(diǎn)。電路中Si、S2觸動(dòng)開關(guān)是為了防止系統(tǒng)出意外而 設(shè)計(jì)，按下開關(guān)Si，太陽能電池板隨電機(jī)M朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，按下開關(guān)S2，太陽能電池板隨 電機(jī)M朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)整太陽能電池板的朝向。元器件參數(shù)RL1、RL2選用性能相同、阻值為50K的光敏電阻器；二極管D1-D5選 用IN4007 ；R1-R4、R6-R10選用1/8W的碳膜電阻器，R5選用20K的電位器；三極管Ql、Q2 選用8085型號(hào)；電壓比較器U1A、UlB選用LM358型號(hào)，電池BT為12V太陽能蓄電池Jl、 J2選用額定電壓為12V、觸點(diǎn)額定電流為IA的繼電器，M選用額定電壓為12V的直流電動(dòng) 機(jī)。本實(shí)用新型還可做出各種不同的變通方式，以上通過由附圖1所示實(shí)施例的具體 實(shí)施方式，是對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型 上述的主題的范圍僅限于所描述的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù) 本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換和變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求一種太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于包括光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路、光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和手動(dòng)控制電路；光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路由盛裝光敏電阻器的圓筒、光敏電阻器、光敏電阻器隔板和電阻器組成；光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路由電阻器、電位器、二極管及比較器組成；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由功率三極管、繼電器、二極管和電機(jī)組成；手動(dòng)控制電路由手動(dòng)開關(guān)和二極管組成；光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路經(jīng)比較器(U1A)的3腳和比較器(U1B)的6腳和光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路相連接，光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路經(jīng)二極管(D2)、二極管(D3)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連接；光敏電阻器(RL1)、電阻器(R1)串聯(lián)后一端連接電源正極，光敏電阻器(RL2)、電阻器(R2)串聯(lián)后一端連接電源負(fù)極，光敏電阻器(RL1)和光敏電阻器(RL2)相連端連接比較器(U1A)的3腳和比較器(U1B)的6腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于光敏接收圓筒內(nèi)光 敏電阻器(RL2)、電阻器(R2)串聯(lián)后一端連接電源負(fù)極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于功率管(Ql)集電極 連接繼電器(Jl)線圈接電源正極，三極管(Ql)發(fā)射極連接電源負(fù)極；功率三極管(Q2)集 電極連接繼電器(J2)線圈接電源正極，三極管(Q2)發(fā)射極連接電源負(fù)極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于二極管(Dl)正極連 接比較器(UlA)反相端2腳，二極管(Dl)的負(fù)極和比較器(UlB)同相端5腳相連接 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能電池板跟蹤控制器，其特征在于包括光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路、光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和手動(dòng)控制電路；光照強(qiáng)弱信號(hào)檢測電路由盛裝光敏電阻器的圓筒、光敏電阻器、光敏電阻器隔板和電阻器組成；光照方向位置控制信號(hào)識(shí)別電路由電阻器、電位器、二極管及比較器組成；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由功率三極管、繼電器、二極管和電機(jī)組成；手動(dòng)控制電路由手動(dòng)開關(guān)和二極管組成；該太陽能電池板跟蹤控制器，安裝在小型太陽能電池板上，能實(shí)現(xiàn)對太陽光照射方向自動(dòng)跟蹤，會(huì)根據(jù)太陽所處的具體位置，定時(shí)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，調(diào)整太陽能電池板面向太陽光照方向，起到增加接收太陽光能量和提高轉(zhuǎn)化效率作用。
文檔編號(hào)G05D3/00GK201663565SQ201020103199
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者陳清堯 申請人:陳清堯