專利名稱：追日發電裝置的制作方法
技術領域：
追日發電裝置技術領域本發明涉及一種太陽能發電裝置，尤其涉及一種改進感測單元與太 陽能電池的取旋光性及設有太陽軌跡仿真單元的追日發電裝置。
技術背景目前由于全球的石化燃料已逐漸枯竭，因此人們積極開發替代能源， 如太陽能發電、風力發電及水力發電等。其中以太陽能發電最為人們所 重視，太陽能發電主要是以太陽能板面對太陽，使太陽能電池吸收太陽 光再轉換成電能。而為使太陽能板能一直面對太陽，人們便對太陽板再 加裝追日裝置，使太陽能板能時時刻刻面對太陽。現有的追日裝置主要 是以光敏電阻追蹤太陽光，然而，光敏電阻感測誤差較大，且現有追日 裝置無法判斷光源性質及太陽初現位置。 發明內容本發明的主要目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種追曰發 電裝置。為實現上述目的，本發明公開了一種追日發電裝置，其包含 一追 曰單元，其具有一盤體，該盤體的一面設有四個以上且為偶數的感測單 元及多個太陽能電池，該些感測單元兩兩在一直線，該些直線交叉于一 中心且均分360度圓心角，該些感測單元兩兩以該中心為中點，該些感 測單元分別具有一太陽能電池傳感器或一光敏二極管傳感器； 一傳動單 元，其一端設于該盤體的另一面，另一端設于一底座；以及一控制單元， 其通過一太陽光感測電路接收該追日單元所產生的訊號，再通過一傳動 單元電路控制該傳動單元改變該追日單元的追日角度。這樣，本發明的 追日發電裝置可以更準確追蹤太陽位置及聚焦更多太陽光于太陽能電 池，使太陽能電池可吸收更多太陽光轉換更多電量。本發明通過改進感測單元與太陽能電池的取旋光性及設置太陽軌跡 仿真單元，使感測單元能提高取光的準確性，進而達到更準確追蹤太陽 位置及聚焦更多太陽光于太陽能電池，使太陽能電池可吸收更多太陽光 轉換更多電量。
圖1為本發明優選具體實施例的示意圖。圖2為本發明優選具體實施例的聚光裝置的示意圖。圖3為本發明優選具體實施例的感測單元與聚光裝置的示意圖。圖4為本發明優選具體實施例的傳動單元的示意圖一。 圖5為本發明優選具體實施例的傳動單元的示意圖二。 圖6為本發明優選具體實施例的傳動單元的示意圖三。主要組件符號說明1追日單元 121傳感器 13 太陽能電池 133圓筒體 211第一步進馬達 221第二步進馬達 24驅動缸體 243連接桿 251支撐桿11盤體125方向性取光體 131旋轉座體 2 傳動單元 212第一驅動齒輪 222第二驅動齒專侖 241伸縮桿 244第二萬向接頭 252萬向接頭 4 控制單元 6 傳動單元電路3 底厓5 太陽光感測電路 71現場可程序化邏輯門陣列73 內存 8 輸入單元82鍵盤 9 顯示器12 感測單元 1251斜面開口132 聚光鏡21 半圓齒輪22 齒輪23 支撐架242 第一萬向接頭25 支撐架26 泵41 89C51芯片7 太陽4九跡仿真單元72 數字訊號處理器81 全球定位系統具體實施方式
為充分了解本發明的目的、特征及效果，茲通過下述具體的實施例， 并配合附圖，對本發明做進一步詳細說明，說明如后圖1為本發明優選具體實施例的示意圖，如圖所示，本發明公開的追曰發電裝置包含一追日單元1、 一傳動單元2、 一控制單元4、 一太陽 軌跡仿真單元7及一輸入單元8。其中，追日單元1具有一盤體11,該 盤體11的一面設有四個感測單元12及多個太陽能電池13,該些感測單 元12兩兩在一直線，該些直線交叉于一中心且均分360度圓心角，該些 感測單元12兩兩以該中心為中點，該些感測單元12分別具有一太陽能 電池傳感器(或一光敏二極管傳感器)121,直接利用太陽能電池作為傳 感器可節省成本；傳動單元2—端設于該盤體11的另一面，另一端設于 一底座3;控制單元4具有一89C51芯片41,該89C51芯片41通過一太 陽光感測電^各5接收該追日單元1所產生的訊號，再通過一傳動單元電 路6控制該傳動單元2改變該追日單元1的追日角度；太陽軌跡仿真單 元7具有一現場可程序化邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array, FPGA ) 71 、 一數字訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP ) 72及一 內 存73,該FPGA71與該89C51芯片41連接，該DSP72及該內存73與該 FPGA71連接以才莫擬太陽軌跡；輸入單元8具有一全球定位系統(Global Position System, GPS ) 81 (或一鍵盤82 ),該GPS81 (或該鍵盤82 )輸入 該追日發電裝置的所在位置至該89C51芯片41,再通過連接該89C51芯 片41的一顯示器9顯示輸入訊息。當本發明的追日發電裝置啟動時， 一方向上兩兩相對的太陽能電池 傳感器(或光敏二極管傳感器)121吸收太陽能轉換成電壓(或電流)， 該些電壓(或電流)訊號經由該太陽光感測電路5傳送至該89C51芯片 41,該89C51芯片41若判斷該些電壓(或電流)訊號不同時，再通過該傳動單元電路6控制該傳動單元2改變該追日單元1于該方向的追日角 度，直至該些電壓(或電流)訊號相同，另一方向追日角度的調整亦是 以同樣原理作動，最后使該追日單元1準確面對太陽，使太陽能電池13 可吸收最大量的太陽光。太陽軌跡仿真單元7主要是輔助追日發電裝置追蹤太陽軌跡，太陽 軌跡仿真單元7通過該GPS81 (或該鍵盤82 )輸入該追日發電裝置之所 在位置至該89C51芯片41，該89C51芯片41再將所在位置傳送至太陽 軌跡仿真單元7的該內存73,由該FPGA71依該內存73所存之位置作邏 輯運算，并由DSP72輔助及加速運算，之后將運算后所得的太陽軌跡回 傳至該89C51芯片41以輔助調整追日角度。當清晨太陽未出現時，太陽 軌跡仿真單元7可預測太陽初現位置，預先將該追日單元1調整至該位 置以準備后續的追日動作。另外，在追日發電裝置追日的過程中，若有 其它光源存在，太陽軌跡仿真單元7亦可輔助追日發電裝置追蹤正確的 光源。圖2為本發明優選具體實施例的聚光裝置的示意圖，如圖所示，該 太陽能電池13可更設有一聚光鏡132、 一圓筒體133及一旋轉座體131， 該旋轉座體131為鋁制，其螺入鋁制盤體ll，該太陽能電池13設于該旋 轉座體131，該圓筒體133的一端設于該盤體11的一面且包圍該太陽能 電池13,該聚光鏡132設于該圓筒體133的另一端。具螺紋之該旋轉座 體131可通過旋轉調整高低，使該太陽能電池13可調整至最佳的聚光位 置，以獲得最佳的發電效率。圖3為本發明優選具體實施例的感測單元與聚光裝置的示意圖，如 圖所示，該些感測單元12分別可更具有一方向性耳又光體125，該方向性 取光體125的一端具有一斜面開口 1251，該方向性取光體125的另一端 設于該盤體11的一面且包圍該太陽能電池傳感器(或該光敏二極管傳感器)121,兩兩相對的該些方向性取光體125的該些斜面開口 1251相互 背對。當兩兩相對的該些太陽能電池傳感器(或該些光敏二極管傳感器) 121所感測到的電壓(或電流)差異小時，相互背對的該些斜面開口 1251 的設計可使該差異變大，亦或使該些太陽能電池傳感器(或該些光敏二 極管傳感器)121更lf丈感感測電壓(或電流)的差異，進而^f吏該追日單元 1可調整至更正確的追日角度，使太陽能電池13可吸收最大量的太陽光。圖4為本發明優選具體實施例的傳動單元的示意圖一，如圖所示， 該傳動單元2可具有一第一步進馬達211、 一第二步進馬達221、 一半圓 齒輪21、 一支撐架23及一齒輪22,該盤體11的另一面垂直設置有該半 圓齒輪21,該支撐架23的一端樞設于該半圓齒輪21的一面，該第一步 進馬達211設于該支撐架23并驅動一第一驅動齒輪212帶動該半圓齒輪 21改變該追日單元1的水平角度，該支撐架23的另一端設于該齒輪22 中心，該齒輪22中心樞設于該底座3的一面，該第二步進馬達221設于 該底座3并驅動一第二驅動齒輪222帶動該齒輪22改變該追日單元1的 圓周角度。圖5為本發明優選具體實施例的傳動單元的示意圖二，如圖所示， 該傳動單元2另外可具有四驅動缸體24,該些驅動缸體24可為油壓缸或 氣壓缸，并可由泵26驅動，該些驅動缸體24設于該底座3以平均分擔 該追日單元1的重量，該些驅動缸體24分別具有一伸縮桿241及一第一 萬向接頭242，該伸縮桿241的一端伸縮于該驅動缸體24中，該第一萬 向接頭242連接該盤體11之另一面及該伸縮桿241的另一端，通過該些 伸縮桿241的伸縮，可調整該追日單元1的追日角度。另外，該傳動單 元2可再具有一支撐架25，該支撐架25設于該底座3支撐該追日單元1 的中心以分擔該追日單元1的重量，該支撐架25具有一支撐桿251及一 萬向4妄頭252，該支撐桿251的一端i殳于該底座3,該萬向4妻頭252連4妄 該支撐桿251的另一端及該盤體11的另一面。圖6為本發明優選具體實施例的傳動單元的示意圖三，如圖所示，該傳動單元2另外可具有四驅動釭體24，該些驅動釭體24可為油壓缸或 氣壓缸，并可由泵26驅動，該些驅動缸體24設于該底座3以平均分擔 該追日單元l的重量，該些驅動缸體24分別具有一伸縮桿241、 一連接 桿243、 一第一萬向接頭242及一第二萬向接頭244,該伸縮桿241的一 端伸縮于該驅動缸體24中，該第一萬向接頭242連接該伸縮桿241的另 一端及該連接桿243的一端，該第二萬向接頭244連接該連接桿243的 另一端及該盤體11的另一面，通過該些伸縮桿241的伸縮及該些連接桿 243的調整，該追日單元1可調整更大的追日角度。如上所述，本發明通過改進感測單元的取旋光性及設置太陽軌跡仿 真單元，使感測單元提高取光的準確性，進而達到更準確追蹤太陽位置 及聚焦更多太陽光于太陽能電池，使太陽能電池可吸收更多太陽光轉換 更多電量的效用。
權利要求1、一種追日發電裝置，其特征在于，其包含一追日單元，其具有一盤體，該盤體的一面設有四個以上且為偶數的感測單元及多個太陽能電池，該些感測單元兩兩在一直線，該些直線交叉于一中心且均分360度圓心角，該些感測單元兩兩以該中心為中點，該些感測單元分別具有一太陽能電池傳感器或一光敏二極管傳感器；一傳動單元，其一端設于該盤體的另一面，另一端設于一底座；以及一控制單元，其通過一太陽光感測電路接收該追日單元所產生的訊號，再通過一傳動單元電路控制該傳動單元改變該追日單元的追日角度。
2、 根據權利要求1所述的追日發電裝置，其特征在于，該些太陽能 電池分別更設有一聚光鏡、 一圓筒體及一旋轉座體，該旋轉座體螺入該 盤體，該太陽能電池設于該旋轉座體，該圓筒體的一端設于該盤體的一 面且包圍該太陽能電池，該聚光鏡設于該圓筒體的另一端。
3、 根據權利要求1所述的追日發電裝置，其特征在于，該些感測單 元分別更具有一方向性取光體，該方向性取光體的一端具有一斜面開口 ， 該方向性取光體的另一端設于該盤體的一面且包圍該太陽能電池傳感器 或該光敏二極管傳感器，兩兩相對的該些方向性取光體的該些斜面開口相互背對。
4、 根據權利要求1所述的追日發電裝置，其特征在于，該傳動單元 具有一第一步進馬達、 一第二步進馬達、 一半圓齒輪、 一支撐架及一齒 輪，該盤體的另一面垂直設置有該半圓齒輪，該支撐架的一端樞設于該 半圓齒輪的一面，該第一步進馬達設于該支撐架并驅動一第一驅動齒輪 帶動該半圓齒輪改變該追日單元的水平角度，該支撐架的另一端設于該 齒輪中心，該齒輪中心樞設于該底座的一面，該第二步進馬達設于該底 座并驅動一第二驅動齒輪帶動該齒輪改變該追日單元的圓周角度。
5、 根據權利要求1所述的追日發電裝置，其特征在于，該傳動單元具有四個以上且為偶數的驅動缸體，該些驅動缸體設于該底座以平均分 擔該追日單元的重量，該些驅動缸體分別具有一伸縮桿及一第一萬向接 頭，該伸縮桿的一端伸縮于該驅動缸體中，該第一萬向接頭連接該盤體 的另一面及該伸縮桿的另一端。
6、 根據權利要求1所述的追日發電裝置，其特征在于，該傳動單元 具有四個以上且為偶數的驅動缸體，該些驅動缸體設于該底座以平均分擔該追日單元的重量，該些驅動缸體分別具有一伸縮桿、 一連接桿、一 第一萬向接頭及一第二萬向接頭，該伸縮桿的一端伸縮于該驅動缸體中， 該第一萬向接頭連接該伸縮桿的另一端及該連接桿的一端，該第二萬向 接頭連接該連接桿的另一端及該盤體的另一面。
7、 根據權利要求5所述的追日發電裝置，其特征在于，該傳動單元 更具有 一 支撐架，該支撐架設于該底座支撐該追日單元的中心以分擔該 追日單元的重量，該支撐架具有一支撐桿及一萬向接頭，該支撐桿的一 端設于該底座，該萬向接頭連接該該支撐桿的另一端及該盤體的另一面。
8、 根據權利要求5或6所述的追日發電裝置，其特征在于，該些驅 動釭體為油壓釭或氣壓釭。
9、 根據權利要求1所述的追日發電裝置，其特征在于，該控制單元 具有一 89C51芯片，該89C51芯片通過該太陽光感測電^各接收該追日單 元所產生的訊號，再通過該傳動單元電路控制該傳動單元改變該追曰單 元的追日角度。
10、 根據權利要求9所述的追日發電裝置，其特征在于，其進一步 包含一太陽軌跡仿真單元，該太陽軌跡仿真單元與該89C51芯片連接以 仿真太陽軌跡。
11、 根據權利要求IO所述的追日發電裝置，其特征在于，該太陽軌跡仿真單元具有一現場可程序化邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array, FPGA )、 一數字訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP )及一內 存，該FPGA與該89C51芯片連接，該DSP及該內存與該FPGA連接。
12、 根據權利要求11所述的追日發電裝置，其特征在于，其進一步 包含一輸入單元，該輸入單元具有一全球定位系統(Global Position System, GPS)或一鍵盤，該GPS或該鍵盤輸入該追日發電裝置的所在位 置至該89C51芯片。
13、 根據權利要求12所述的追日發電裝置，其特征在于，其進一步 包含一顯示器，該顯示器連接該89C51芯片。
專利摘要本實用新型提供了一種追日發電裝置，其改進了感測單元與太陽能電池的取旋光性及設有太陽軌跡仿真單元。本實用新型公開的追日發電裝置的感測單元設有方向性取光體，太陽能電池設有聚光裝置，且追日發電裝置本身設有太陽軌跡仿真單元。這樣，本實用新型的追日發電裝置可更加準確追蹤太陽位置及聚焦更多太陽光于太陽能電池，使太陽能電池可吸收更多太陽光轉換更多電量。
文檔編號H02N6/00GK201091064SQ20072017839
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月11日 優先權日2007年10月11日
發明者林傳宜, 林健峯, 陳正民 申請人:林健峯;林傳宜;陳正民