本實用新型涉及太陽能應用裝置領(lǐng)域，特別涉及一種自動定位的太陽能電池裝置。

背景技術(shù)：

太陽能電池是一種有半導體鍍層的特種器件，能將照在太陽能電池板上的太陽光轉(zhuǎn)變成電能輸出，算是一種特別的小型電源。目前太陽能電池在國外的應用屢見不鮮，如特種跑車上的電源裝置、飛機上的動力能源裝置、建筑物上的照明裝置等等。國內(nèi)對太陽能電池的應用也在快速發(fā)展中，如小型游船的供電裝置、電動車頂棚供電裝置。但是由于起步較晚，太陽能電池板的調(diào)節(jié)機構(gòu)并不能完全適應人們的需要，現(xiàn)有的自動定位裝置一般只能調(diào)節(jié)水平方向，以滿足太陽的早晚位置變化變化，但是無法跟蹤太陽的高度腳變化，即無法對太陽能電池板進行豎直方向的調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種自動定位的太陽能電池裝置，以達到能夠自動調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平和豎直位置，從而實現(xiàn)提供太陽能利用率。

為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為：一種自動定位的太陽能電池裝置，包括設(shè)置在支撐板上的太陽能電池板，其特征在于：所述的支撐板通過角度調(diào)節(jié)機構(gòu)連接固定底座，所述固定底座內(nèi)設(shè)置控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制角度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平位置和豎直位置，所述控制系統(tǒng)接收光強度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的光照數(shù)據(jù)。

所述光強度數(shù)據(jù)采集裝置由四個光強傳感器組成，每個所述的光敏傳感器設(shè)置太陽能電池板的不同位置，以檢測不同位置的光強數(shù)據(jù)。

所述的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括伸縮裝置、支撐桿、轉(zhuǎn)軸、齒輪，所述的支撐桿一端連接太陽能電池板，另一端可轉(zhuǎn)動的連接轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸由齒輪帶動旋轉(zhuǎn)，所述的伸縮裝置的可伸縮端連接支撐板，所述的伸縮裝置的支撐端連接在轉(zhuǎn)軸上，所述控制系統(tǒng)控制伸縮裝置的伸縮端伸縮。

所述的支撐板上設(shè)置滑軌，所述伸縮裝置的伸縮端通過連接片與滑軌連接，所述伸縮裝置的伸縮端通過伸縮控制太陽能電池板在豎直方向調(diào)節(jié)。

所述控制系統(tǒng)包括控制模塊、電源模塊、驅(qū)動電機，所述電源模塊為控制模塊、驅(qū)動電機提供電能，所述控制模塊對光強度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行分析后發(fā)出控制信號至驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動。

所述控制模塊連接存儲模塊。

所述的控制模塊通過藍牙通信模塊與手機連接。

本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，能夠自動調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平和豎直位置，提高太陽能的利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為控制系統(tǒng)的控制原理圖；

圖3數(shù)據(jù)采集模塊的原理示意圖；

1.支撐板 2.伸縮裝置 3.支撐桿 4.轉(zhuǎn)軸 5.大齒輪 6.小齒輪 7.連接板 8.輸入軸。

具體實施方式

如圖1所示，一種自動定位的太陽能電池裝置，包括設(shè)置在支撐板1上的太陽能電池板，支撐板1通過角度調(diào)節(jié)機構(gòu)連接固定底座，固定底座內(nèi)設(shè)置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制角度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平位置和豎直位置，太陽能電池板上設(shè)置光強度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集光強數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制系統(tǒng)。

角度調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠調(diào)節(jié)支撐太陽能電池板的支撐板在水平和豎直兩個方向上的調(diào)節(jié)，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括伸縮裝置2、支撐桿3、轉(zhuǎn)軸4、齒輪，支撐桿3的兩端分別連接支撐板1和可轉(zhuǎn)動的連接轉(zhuǎn)軸4，支撐桿3的一端用于固定支撐太陽能電池板的支撐板1，另一端通過可轉(zhuǎn)動的方式連接在轉(zhuǎn)軸4上，伸縮裝置2的可伸縮端連接支撐板1，伸縮端能夠與支撐板1相對轉(zhuǎn)動，伸縮裝置2的支撐端連接在轉(zhuǎn)軸4上。支撐桿3與轉(zhuǎn)軸4的連接方式可以通過銷軸連接，其具體實現(xiàn)為支撐桿3和轉(zhuǎn)軸4上均設(shè)有相對應的通孔，支撐桿3和轉(zhuǎn)軸4的通孔通過銷軸連接后使得支撐桿3可沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動?？刂葡到y(tǒng)包括控制模塊、電源模塊和驅(qū)動電機，電源模塊為控制模塊和驅(qū)動電機供電，控制模塊對光強度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行分析后發(fā)出控制信號至驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的驅(qū)動軸與小齒輪的輸入軸8連接，從而實現(xiàn)驅(qū)動電機帶動齒輪機構(gòu)中的小齒輪5轉(zhuǎn)動，小齒輪5與大齒輪6嚙合從而帶動大齒輪6轉(zhuǎn)動，大齒輪6套接在轉(zhuǎn)軸4上帶動轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動，從而控制整個調(diào)節(jié)機構(gòu)的水平調(diào)節(jié)。

伸縮裝置2的可伸縮端通過連接板7與支撐板1連接，使得連接板7與支撐板1能夠現(xiàn)對運動。其具體實現(xiàn)方式為：伸縮裝置2的伸縮端與連接板7連接，連接板7通過滑軌與支撐板1連接，通過連接片在滑軌上的滑動實現(xiàn)太陽能電池板的上下調(diào)節(jié)。在連接板7和可伸縮端分別設(shè)置相對應的通孔，伸縮裝置2和連接板通過銷軸和通孔方式連接。連接板7再通過導軌與支撐板1連接。在控制模塊獲取數(shù)據(jù)采集后發(fā)出豎直方向調(diào)整信號時，伸縮裝置2的可伸縮端伸長或縮短，此時由于力的作用，使得連接板沿導軌遠離支撐桿3或靠近支撐桿3，從而調(diào)整太陽能電池板豎直方向角度。伸縮裝置2的具體實現(xiàn)為公知常識，如采用自動調(diào)整液壓式驅(qū)動的伸縮機構(gòu)，通過控制器和電磁閥控制液壓的來驅(qū)動伸縮，或者伸縮裝置是通過一伺服電機安裝上一微小帶輪，通過一對帶輪的配合，將回轉(zhuǎn)運動傳至安裝在另一帶輪上的絲桿軸上，使其轉(zhuǎn)成與電機軸線方向同向的直線運動，絲桿與伸縮內(nèi)桿固接，由絲桿帶動伸縮桿伸縮。使其實現(xiàn)伸縮運動其內(nèi)部控制器可以接收本申請控制模塊的伸縮控制信號從而實現(xiàn)伸縮控制，其中公知常識中可控的伸縮裝置2的多種實現(xiàn)方式可以根據(jù)實際情況選擇其中之一，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是能夠?qū)崿F(xiàn)的，本文僅做原理性描述，這里不做詳細說明。

如圖2所示，光強度傳感器采集的光強數(shù)據(jù)份松質(zhì)控制模塊，控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理判斷光強度的變化，分別發(fā)送控制信號：水平調(diào)節(jié)信號和豎直調(diào)節(jié)信號分別齒輪和伸縮裝置，從而實現(xiàn)水平調(diào)節(jié)和豎直調(diào)節(jié)，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)太陽能電池板角度的目的。

光強度采集模塊為光強度傳感器組成，優(yōu)選地為4個，分別設(shè)置在不同的位置，如圖3是一種設(shè)置方式，分別對稱的放置在四個方向上，如圖3所示，光強度傳感器分別為①②③④，采用光敏電阻的原理測量時，對應的電阻分別為R1、R2、R3、R4，電阻大小表征光強度的大小。利用光敏電阻比較法實現(xiàn)對太陽水平、垂直方向的全方位跟蹤，在太陽光直射太陽能電池時，若R1、R2、R3、R4電阻相等時，驅(qū)動電機不運動，當R1、R2、R3、R4不同時，整個電機調(diào)整太陽能電池板的位置，位置朝向光照強度大的光敏傳感器的方向調(diào)整，使得四個傳感器均達到最大的光照強度。如果太陽傾斜，使得R1阻值低，它比R2的電位高，該信號被放大并轉(zhuǎn)換，通過電動機的微控制器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和拖動以旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)太陽能電池板，使太陽能電池板重新正對于太陽。

控制系統(tǒng)的控制模塊連接存儲模塊，用于存儲當?shù)爻嗑暯?、緯度、時間等的參數(shù)計算出太陽能接收裝置最適合的位姿，從而控制各電機的轉(zhuǎn)動，使太陽能板始終與太陽光線垂直，在調(diào)節(jié)裝置開始運行或者因故障重新運行時，可以通過這些數(shù)據(jù)調(diào)整一個相對合適的角度，然后再通過設(shè)置在不同位置上的光強度傳感器進行調(diào)整。

手機通過藍牙模塊控制控制模塊，從而人為的干預太陽能電池板的調(diào)節(jié)，手機上發(fā)送調(diào)節(jié)指令至控制模塊，控制模塊根據(jù)內(nèi)部運行程序控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的水平轉(zhuǎn)動或豎直轉(zhuǎn)動?？刂颇K可采用51單片機實現(xiàn)，本實用新型涉及的51單片機的控制程序均為公知常識，這里不做詳細說明。

上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。