专利名称：太阳光自动跟踪仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳光自动跟踪仪，用于对太阳能的高效采集和利用。
技术背景进入二十世纪以来，人类的工业文明得以迅猛发展，由此引发的能源危机和环境污染成 为急待解决的严重问题，利用和转换太阳能是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条 重要途径。从整体上看，国内太阳能发电系统由于起步较晚，尤其是在太阳能电池的开发、 生产上还落后于国际水平，整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶 段，特别是太阳能电池平均转换效率不高。影响太阳能电池转换效率主要以下有两个因素1) 太阳能电池的效率。太阳能电池己从多晶硅太阳能电池，发展到太阳能光伏发电。目 前效率最高的是薄膜晶体太阳能电池，这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率 可高达18.3%，比目前平均转换效率提高了 3个百分点；2) 太阳光的强度。太阳光的强度在一天中差别很大，在一年的不同季节中差别也很大， 在某一时刻采集到最强的太阳光是提高太阳能效率的一个重要方面。然而目前绝大多数太阳能电池板采用的是固定角度安装方法，太阳能电池板一般为平面 方形，采用这种安装方式，很显然， 一天中大部分时间都不能采集到最强的太阳光。发明内容本实用新型所要解决的问题是针对上述现有技术而提出一种太阳光自动跟踪仪，其能自 动跟踪太阳光，使太阳能电池板最大限度地采集太阳光。本实用新型为解决上述提出的问题所采用解决方案为包括有太阳能电池板，支架，其 特征在于还包括有电动机和减速机构，电动机与设置在支架与太阳能电池板之间的减速机构 相连接，减速机构由蜗轮传动机构和齿轮传动机构组成，蜗轮传动机构包括有蜗杆和蜗轮， 蜗轮的输出轴与太阳能电池板背面的支撑杆相连接，齿轮传动机构由驱动轮和从动轮组成， 从动轮带动蜗杆，电动机带动驱动轮，驱动轮与从动轮相啮合。按上述方案，所述的驱动轮与从动轮的传动比Nfl40: 27，蜗轮与蜗杆的传动比N^144:1。按上述方案，所述的电动机与单片机相连接。 按上述方案，所述的支架上还设置有经度调节装置。本实用新型的有益效果在于-1) 能够根据太阳每天和一年四季在地球上的位置，全自动跟踪太阳光，使太阳能电池板 在一年的白天任何时刻都与太阳光线成90度，从而大大地提高太阳能的利用效率，理论计算 和具体实验表明，采用太阳光自动跟踪仪太阳能的有效利用率可以提高28%左右，2) 本实用新型具备耗电量低，成本低的特点，其能耗仅占太阳能产生的电能的5%以下。3) 通过单片机控制其开启和停止，简单方便。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构进一歩加以详细说明。如图1所示，本实用新型是一种太阳光自动跟踪仪，包括有太阳能电池板l，支架8,电 动机7，电动机7可以由单片机控制或手动控制，电动机7与设置在支架8与太阳能电池板1 之间的减速机构相连接，由于地球的自转使每天太阳光与地面的夹角发生变化，而地球绕太 阳的公转使太阳光与地面的夹角在经度方向随着季节变化而发生变化，因此在支架8与减速 机构之间还应设置有经度调节装置9，经度调节装置9固定在支架8上，通过螺丝松紧控制 其减速机构的转动调节，减速机构由蜗轮传动机构和齿轮传动机构组成，蜗轮传动机构包括 有蜗杆4和蜗轮3，蜗轮3的输出轴与太阳能电池板1背面的支撑杆2相连接，齿轮传动机 构由驱动轮6和从动轮5组成，从动轮5带动蜗杆4，电动机7带动驱动轮6，驱动轮6与从 动轮5相啮合，所述蜗杆4为单头，驱动轮6与从动轮5的传动比N产140: 27，蜗轮3与蜗 杆4的传动比^=144: 1，整个减速机构的传动比N-NiXN2。太阳的转速为(l转/24小时=1转/1440分钟=0. 000694转/分钟)。本实用新型选用0. 35W 转速0. 518转/分钟的直流电机， 一级齿轮传动机构的驱动轮6齿数Zf27，从动轮5齿数Z2= 140 ，其传动比Nfl40: 27。 二级蜗轮传动机构为蜗轮传动，蜗杆4为单头Zfl，蜗轮3齿 数Z^144，其传动比^=144: 1。整个减速机构的传动比N-NiXN^144X140/27二746. 67，减 速机构的转速V-V电机/N-0. 518/746. 67 (转/分钟)=0. 000694 (转/分钟)，从而满足设计要 求。本实用新型利用太阳能产生的电能，采用电力驱动(其能耗仅占太阳能产生的电能的5% 以下)和减速机构传动使太阳能电池板的转动与太阳相对地球的转动同步，使太阳能电池板 与太阳光始终保持90度，从实验中可以发现太阳能电池板与太阳光成90度时，太阳能电池 板所产生的电能为最大。太阳能电池板所产生的电能与太阳能电池板的垂直线和太阳光的夹角成反比，即太阳能电池板的垂直线与太阳光的夹角越大，太阳能电池板所产生的电能越小。 本实用新型的工作过程首先通过单片机设定初始状态，例如上午7时，太阳能电池板对准太阳方向，机构开始 工作，太阳能电池板随太阳转动。当太阳下山时，如每天下午5时，太阳能电池板停止转动， 机构开始反转，回到初始状态。到第二天上午7时，机构又开始工作，如此循环周而复始。
权利要求1、太阳光自动跟踪仪，包括有太阳能电池板(1)，支架(8)，其特征在于还包括有电动机(7)和减速机构，电动机(7)与设置在支架(8)与太阳能电池板(1)之间的减速机构相连接，减速机构由蜗轮传动机构和齿轮传动机构组成，蜗轮传动机构包括有蜗杆(4)和蜗轮(3)，蜗轮(3)的输出轴与太阳能电池板(1)背面的支撑杆(2)相连接，齿轮传动机构由驱动轮(6)和从动轮(5)组成，从动轮(5)带动蜗杆(4)，电动机(7)带动驱动轮(6)，驱动轮(6)与从动轮(5)相啮合。
2、 根据权利要求1所述的太阳光自动跟踪仪，其特征在于所述的驱动轮(6)与从动轮 (5)的传动比Nfl40: 27，蜗轮(3)与蜗杆(4)的传动比Nfl44: 1。
3、 根据权利要求1所述的太阳光自动跟踪仪，其特征在于所述的电动机(7)与单片机 相连接。
4、 根据权利要求1或2所述的太阳光自动跟踪仪，其特征在于所述蜗杆(4)为单头蜗杆。
5、 根据权利要求1所述的太阳光自动跟踪仪，其特征在于所述的支架(8)上还设置有 经度调节装置(9)。
专利摘要太阳光自动跟踪仪，包括有太阳能电池板1，支架8，电动机7和减速机构，电动机7与设置在支架8与太阳能电池板1之间的减速机构相连接，减速机构由蜗轮传动机构和齿轮传动机构组成，蜗轮传动机构包括有蜗杆4和蜗轮3，蜗轮3的输出轴与太阳能电池板1背面的支撑杆2相连接，齿轮传动机构由驱动轮6和从动轮5组成，从动轮5带动蜗杆4，电动机7带动驱动轮6，驱动轮6与从动轮5相啮合。能够根据太阳在地球上的位置全自动跟踪太阳光，从而大大地提高太阳能的利用效率，耗电量低，成本低，其能耗仅占太阳能产生的电能的5％以下。
文档编号H02N6/00GK201118483SQ20072008801
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者刘瑞晴 申请人:刘瑞晴