基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置制造方法
【專利摘要】基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，包括光伏面板自動收放機構、嵌入式自動控制機構，光伏面板自動收放機構包括步進電機、絲杠、光伏面板、固定支架，光伏面板包括中間面板、兩塊側面板，側面板上安裝滑輪，相應的固定支架上設有用于滑輪滑動的軌道，軌道與絲杠軸線平行；步進電機的輸出軸與所述的絲杠相連、絲杠的兩端分別與側面板相連；嵌入式自動控制機構包括單片機和風速傳感器，風速傳感器、步進電機均與單片機相連；光伏面板與所述的單片機相連；嵌入式自動控制機構均固定在固定支架上。本發明的有益效果是：惡劣天氣下光伏面板自動收回；能自動實時監測風速，降低設備的損耗并提高其壽命；適用范圍廣。
【專利說明】基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置。
【背景技術】
[0002]現今高科技環境下，能源是促進經濟發展和社會進步的原動力。人類所使用的主要能源為石油化工能源，然而其蘊藏量有限，大量使用容易造成全球生態環境和氣候產生巨大的變化。同時，大氣中的溫室氣體濃度大幅提高，造成氣溫逐漸升高、海平面逐年上升等溫室效應的現象，威脅了我們生存的環境。因此，在環保意識日益加深的今日，積極開發低污染及低危險性能源實為迫切的需要。可再生能源發電及其并網運行是智能電網建設的重要組成部分，其中，太陽能作為一種儲量巨大且清潔無污染的可再生能源，有著非常廣闊的開發和利用前景，因此受到了廣泛的關注和高度的青睞。相對日益枯竭的化石能源來說，太陽能似乎已然成為解決未來社會能源問題的希望所在。
[0003]由于太陽能光伏電站一旦架構完成，便安裝固定不易移動，且要經受各種天氣情況。而在惡劣天氣情況下，往往伴隨著大風。東南沿海省份，在每年光照充足的夏季，常有風力較大的臺風襲擊。這些惡劣因素往往造成對光伏面板的損壞，甚至對光伏面板的基座產生嚴重破壞，從而降低了光伏的使用壽命，也增加了后續的維護費用。
【發明內容】
[0004]為了解決原有光伏面板裝置在受大風等惡劣天氣影響時無法減小光伏面板面積而容易被破壞的問題，本發明提供一種能夠自動檢測風速并且及時自動收放光伏面板的裝置。
[0005]本發明所述的基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，其特征在于:包括光伏面板自動收放機構、嵌入式自動控制機構，所述的光伏面板自動收放機構包括步進電機、絲杠、光伏面板、固定支架，所述的光伏面板包括中間面板、兩塊側面板，所述的側面板上安裝滑輪，相應的固定支架上設有用于滑輪滑動的軌道，所述的軌道與所述的絲杠軸線平行；所述的步進電機的輸出軸與所述的絲杠相連、所述的絲杠的兩端分別與所述的側面板相連；所述的嵌入式自動控制機構包括單片機和風速傳感器，所述的風速傳感器、所述的步進電機均與所述的單片機相連；所述的光伏面板與所述的單片機相連；所述的嵌入式自動控制機構均固定在所述的固定支架上。
[0006]所述的光伏面板自動收放機構設有鎖扣裝置，所述的鎖扣裝置包括鎖扣按鈕、彈簧、設置在固定支架上的鎖止孔槽，所述的鎖扣按鈕與所述的彈簧的一端相連、所述的彈簧的另一端安裝在所述的側面板上；所述的側面板收縮或退放到最小距離或最大距離時，所述的鎖扣按鈕嵌入相應的鎖止孔槽內。
[0007]所述的絲杠兩端的螺紋相反，兩塊所述的側面板運動方向相反、運動速度相同。
[0008]兩塊所述的側面板之間距離最短時，兩塊所述的側面板收于所述的中間面板下方。[0009]所述的步進電機的型號110BYG250A，靜轉矩為11.5NXm。
[0010]工作過程:當風速傳感器測出風速超過所設置的危險風速后，單片機發出信號給步進電機，使其轉動一定的圈數，在絲杠的帶動下兩側的側面板便完全收縮到了中間光伏面板的下方；當天氣好轉后，單片機再次發出控制信號使步進電機運動，帶動絲杠旋轉，實現兩側的側面板的收回，進行正常的工作；并且當所述的側面板收縮或退放到最小距離或最大距離時，鎖扣按鈕嵌入相應的鎖止孔槽內，從而防止光伏面板滑動。
[0011]本發明的有益效果是:可實現在惡劣天氣下，自動收回光伏面板，以達到減小受風力作用面積，起到保護光伏面板及基座的作用；該裝置能自動實時監測風速，并與預先設置好的危險風速做對比，保證光伏面板在惡劣天氣時，能夠及時收回，降低設備的損耗并提高其壽命；適用于太陽能電熱水器、采暖和制冷、溫室與太陽房、光伏發電站等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的控制框圖。
[0013]圖2是本發明的注視圖。
[0014]圖3是圖2的局部放大圖。
[0015]圖4是本發明的側視圖。
[0016]圖5是本發明的光伏面板與風速傳感器安裝位置示意圖。
[0017]圖6是本發明的鎖扣裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖進一步說明本發明
[0019]參照附圖:
[0020]實施例1本發明所述的基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，包括光伏面板自動收放機構1、嵌入式自動控制機構2，所述的光伏面板自動收放機構I包括步進電機11、絲杠12、光伏面板13、固定支架14，所述的光伏面板13包括中間面板131、兩塊側面板132，所述的側面板132上安裝滑輪，相應的固定支架14上設有用于滑輪滑動的軌道，所述的軌道與所述的絲杠12軸線平行；所述的步進電機11的輸出軸與所述的絲杠12相連、所述的絲杠12的兩端分別與所述的側面板132相連；所述的嵌入式自動控制機構2包括單片機21和風速傳感器22，所述的風速傳感器22、所述的步進電機11均與所述的單片機21相連；所述的光伏面板13與所述的單片機21相連；所述的嵌入式自動控制機構2均固定在所述的固定支架14上。
[0021]所述的光伏面板自動收放機構I設有鎖扣裝置15，所述的鎖扣裝置15包括鎖扣按鈕151、彈簧152、設置在固定支架14上的鎖止孔槽141，所述的鎖扣按鈕151與所述的彈簧152的一端相連、所述的彈簧152的另一端安裝在所述的側面板132上；所述的側面板132收縮或退放到最小距離或最大距離時，所述的鎖扣按鈕151嵌入相應的鎖止孔槽141內。
[0022]所述的絲杠12兩端的螺紋相反，兩塊所述的側面板132運動方向相反、運動速度相同。
[0023]兩塊所述的側面板132之間距離最短時，兩塊所述的側面板132收于所述的中間面板131下方。[0024]所述的步進電機11的型號110BYG250A，靜轉矩為11. 5NXm。
[0025]工作過程：當風速傳感器測出風速超過所設置的危險風速后，單片機發出信號給步進電機，使其轉動一定的圈數，在絲杠的帶動下兩側的側面板便完全收縮到了中間光伏面板的下方；當天氣好轉后，單片機再次發出控制信號使步進電機運動，帶動絲杠旋轉，實現兩側的側面板的收回，進行正常的工作；并且當所述的側面板收縮或退放到最小距離或最大距離時，鎖扣按鈕嵌入相應的鎖止孔槽內，從而防止光伏面板滑動。
[0026]實施例2確定步進電機的型號：由于兩側光伏面板由導軌支撐，因此絲杠不受徑向力，只起傳動作用，因其與螺紋孔的摩擦力幾乎可以忽略不計，因此不需要校核絲杠的強度，所以在這一部分只需要進行步進電機的選型。兩側光伏面板的總重量約為36Kg，取光伏面板與支架之間的摩擦系數為U1=O. 1，則推動光伏面板運動的力為F=GX μ !=360X0. 1=36Ν，取絲杠摩擦系數為μ 2=0. 2，絲杠直徑為D=30mm，則可算得驅動絲杠的力矩為T=FX μ 2XD=36X0. 2X30=216N · mm，考慮過載情況，取安全系數為S=2，則驅動絲杠的力矩為M=TX S=216 X 2=432NXmm。故選擇深圳市眾為興數控技術有限公司生產的步進電機，所用步進電機的型號110BYG250A，靜轉矩為11. 5NXm。
[0027]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也包括本領域技術人員根據本發明構思所能夠想`到的等同技術手段。
【權利要求】
1.基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置,其特征在于:包括光伏面板自動收放機構、嵌入式自動控制機構，所述的光伏面板自動收放機構包括步進電機、絲杠、光伏面板、固定支架，所述的光伏面板包括中間面板、兩塊側面板，所述的側面板上安裝滑輪，相應的固定支架上設有用于滑輪滑動的軌道，所述的軌道與所述的絲杠軸線平行；所述的步進電機的輸出軸與所述的絲杠相連、所述的絲杠的兩端分別與所述的側面板相連；所述的嵌入式自動控制機構包括單片機和風速傳感器，所述的風速傳感器、所述的步進電機均與所述的單片機相連；所述的光伏面板與所述的單片機相連；所述的嵌入式自動控制機構均固定在所述的固定支架上。
2.如權利要求1所述的基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，其特征在于:所述的光伏面板自動收放機構設有鎖扣裝置，所述的鎖扣裝置包括鎖扣按鈕、彈簧、設置在固定支架上的鎖止孔槽，所述的鎖扣按鈕與所述的彈簧的一端相連、所述的彈簧的另一端安裝在所述的側面板上；所述的側面板收縮或退放到最小距離或最大距離時，所述的鎖扣按鈕嵌入相應的鎖止孔槽內。
3.如權利要求2所述的基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，其特征在于:所述的絲杠兩端的螺紋相反，兩塊所述的側面板運動方向相反、運動速度相同。
4.如權利要求3所述的基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，其特征在于:兩塊所述的側面板之間距離最短時，兩塊所述的側面板收于所述的中間面板下方。
5.如權利要求4所述的基于風速傳感器的光伏面板自動收放裝置，其特征在于:所述的步進電機的型號110BYG250A，靜轉矩為11.5NXm。
【文檔編號】G05D3/12GK103529857SQ201310449723
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】胥芳, 童建軍, 鮑官軍, 張立彬, 李軍峰 申請人:浙江工業大學