一種帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架，屬于太陽能光伏組件的應用研究領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的有關太陽能光伏產(chǎn)品結(jié)構設計方面，為達到光伏板平面隨著光照強度的多少不同而轉(zhuǎn)動。也有許多學者采用在太陽能電池板下部安裝有轉(zhuǎn)動機構，轉(zhuǎn)動機構內(nèi)安裝有定時器、驅(qū)動機構、鏈條或者皮帶以及轉(zhuǎn)軸，該驅(qū)動機構由太陽能電池板自帶的蓄電池供電，該定時器每隔固定的時間使驅(qū)動機構轉(zhuǎn)動以皮帶或者鏈條帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動太陽能電池板一個角度，以使太陽能電池板始終正對太陽直射方向。也有設計采用一種太陽能電池支架轉(zhuǎn)動機構，該機構在立軸架內(nèi)部設置有絲桿升降部分，在立軸架下端連接水平旋轉(zhuǎn)機構，而水平旋轉(zhuǎn)機構安裝在一個圓環(huán)形的圓軌底座上。也有設計采用蝸輪蝸桿傳動及絲桿傳動來解決電池板支架調(diào)整方向的問題。更有設計者采用液壓撐桿結(jié)構實現(xiàn)光伏板的轉(zhuǎn)動。這些設計均提高了電陽能光伏光電轉(zhuǎn)化效率。然而，這些設計均適合大型太陽能發(fā)電站的光伏板結(jié)構設計，而對于路燈及交通信號燈等自供電的太陽能光伏小產(chǎn)品設計，在提高光電轉(zhuǎn)化效率的前提下，必須考慮到設計及制造成本問題，因每一個小路燈所設計的光伏板面積相當小，為滿足不同季節(jié)及雨、雪等無光照條件下路燈的正常供電，在適當加大蓄電池容量的基礎上，大大降低轉(zhuǎn)動機構為電機、單片機控制系統(tǒng)及燈具負載自身的耗電量將是本發(fā)明所追求的目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供的是一種帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架，其目的旨在克服現(xiàn)有技術所存在的缺陷，并具有結(jié)構簡單、安裝調(diào)整便捷、驅(qū)動省力、轉(zhuǎn)動控制精確等功能。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案:帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架，其結(jié)構包括光伏板(I)、光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)、平衡配重塊(3)、軸承桿(4)、大齒輪(5)、小齒輪(6)、直流電機(7)、單片機控制器(8)、蓄電池(9)、向心推力滾子軸承(10)、系統(tǒng)支撐架
(11)、連接光伏板的轉(zhuǎn)動副(12)以及轉(zhuǎn)動副(13);其中平衡配重塊(3)固定于光伏板(I)的連桿末端，光伏板(I)通過轉(zhuǎn)動副(12)、轉(zhuǎn)動副(13)與光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)連接，光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)、大齒輪(5)通過軸承桿(4)同軸連接，直流電機(7)連接小齒輪(6)、大齒輪(5)，直流電機(7)、單片機控制器(8)以及蓄電池(9)固定安裝在一起。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點:
1)增加平衡配重塊保證了軸承桿上支撐部分的中心在軸承桿的中心軸線上，故光伏板系統(tǒng)處于一種重力隨遇平衡狀態(tài)，只要極小的電機驅(qū)動力就可以破壞這種平衡，所以驅(qū)動系統(tǒng)耗電少，電機驅(qū)動要求低，系統(tǒng)節(jié)能；
2)通過四連桿結(jié)構加以固定，然后在控制電路驅(qū)動下使整個光伏板結(jié)構每天依據(jù)太陽公轉(zhuǎn)沿軸向進行0-180度自東向西自動精確轉(zhuǎn)動控制及復位控制，由于整個結(jié)構的重心在軸承軒的軸線上，故需要極小的電機驅(qū)動，整個系統(tǒng)機構省力、節(jié)能；
3)控制部分采用8位單片機AT89C52每天依據(jù)太陽公轉(zhuǎn)沿軸向進行0-180度自東向西自動精確轉(zhuǎn)動控制及復位控制，該部分不受外界是否有建筑物及云層等的間歇遮擋，也不受無光照時的陰、雨天影響，該轉(zhuǎn)動控制部分每天將固定定時轉(zhuǎn)動及復位；
4)直流電機采用直流步進電機，該電機控制轉(zhuǎn)動部分所需驅(qū)動力小，但該轉(zhuǎn)動部分不因機構受外界風、沙等阻力的影響而改變電機定時驅(qū)動。
【附圖說明】
[0006]圖1是帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架的結(jié)構示意圖。
[0007]圖2是光伏板光電轉(zhuǎn)化等效電路圖。
[0008]圖3是四連桿結(jié)構圖。
[0009]圖4是功能模塊圖。
[0010]圖5是單片機控制電路圖。
【具體實施方式】
[0011 ]帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架，其結(jié)構包括光伏板(I)、光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)、平衡配重塊(3)、軸承桿(4)、大齒輪(5)、小齒輪(6)、直流電機(7)、單片機控制器(8)、蓄電池(9)、向心推力滾子軸承(10)、系統(tǒng)支撐架(11)、連接光伏板的轉(zhuǎn)動副
(12)以及轉(zhuǎn)動副(13);
其中平衡配重塊(3)固定于光伏板(I)的連桿末端，光伏板(I)通過轉(zhuǎn)動副(12)、轉(zhuǎn)動副
(13)與光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)連接，光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)、大齒輪(5)通過軸承桿(4)同軸連接，直流電機(7 )連接小齒輪(6 )，小齒輪(6 )連接大齒輪(5 )，直流電機
(7)、單片機控制器(8)以及蓄電池(9)固定安裝在一起。
[0012]所述的軸承桿(4)、大齒輪(5)和向心推力滾子軸承(10)的內(nèi)圈是緊固同軸心安裝。
[0013]所述的光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)，包括A桿(OI)、B桿(02 )、C桿(03 )、D桿(04)以及起固定作用的A銷子(21)、B銷子(22)及C銷子(23)，在安裝該光伏板時，將B桿(02)沿著A桿(01)垂直方向上向上移動，光伏板(I)沿著轉(zhuǎn)動副(13)做逆時針轉(zhuǎn)動，從而起到了增大光伏板傾斜角度的作用，固定A銷子(21)、B銷子(22)及C銷子(23)固定光伏板(1)，向下移動A銷子(21)可減小光伏板的傾斜角度。
[0014]所述的單片機控制器(8)用AT98C52單片機，AT98C52單片機通過Pl 口輸出占空比的方波信號給L298N，實現(xiàn)對電機順時針調(diào)速，使光伏板組件結(jié)構部分由東向西轉(zhuǎn)動，每間隔一定時間的停轉(zhuǎn)后才勻速偏轉(zhuǎn)一角度，因不同時區(qū)太陽升落的時間段不同，故在安裝時要通過控制器面板上的按鍵進行設置;每天tl時刻的到來，電機開始運轉(zhuǎn)，到t2時刻到來時，電機停止順時針轉(zhuǎn)動，經(jīng)過30分鐘后，電機快速逆時針轉(zhuǎn)動使光伏板組件結(jié)構部分由西向東回歸到早上初始位置后停轉(zhuǎn)，等待明天tl時刻的到來;按k0控制鍵調(diào)整tl和t2時間的時分參數(shù)，通過LCD1602的時間參數(shù)顯示及按鍵的參數(shù)等值加減功能，用行列式按鍵中kl至k4調(diào)整鍵調(diào)整每天11時刻，用k5至k8調(diào)整鍵調(diào)整t2，調(diào)整完畢后按k9調(diào)整鍵，系統(tǒng)自動將tl保存在24C04A中，并將t2作為當前時間的時分，應用系統(tǒng)繼續(xù)運行。
[0015]下面結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的技術方案:
如圖1所示，帶精確轉(zhuǎn)動控制裝置的燈具光伏組件支架，包括光伏板(I )、光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)、平衡配重塊(3)、軸承桿(4)、大齒輪(5)、小齒輪(6)、直流電機(7)、單片機控制器(8)、蓄電池(9)、向心推力滾子軸承(10)、系統(tǒng)支撐架(11)、連接光伏板的轉(zhuǎn)動副
(12)以及轉(zhuǎn)動副(13);
其中平衡配重塊(3)固定于光伏板(I)的連桿末端，光伏板(I)通過轉(zhuǎn)動副(12)以及轉(zhuǎn)動副(13)與光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)連接，光伏板傾角調(diào)節(jié)四連桿結(jié)構(2)和大齒輪
(5)通過軸承桿(4)同軸連接，并由向心推力滾子軸承(10)轉(zhuǎn)動支撐，直流電機(7)的動力通過小齒輪(6)以固定傳動比輸送給大齒輪(5)，