基本信息
- 項目名稱：
- 太陽能板轉動充電裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 我們設計的太陽能板轉動裝置通過使固設于支架上的太陽能板的繞軸旋轉，讓太陽能板的正面跟隨太陽轉動，滿足盡可能多的時間與光保持垂直，提高太陽能的利用率。 轉動裝置通過單片機控制步進電機驅動渦輪蝸桿傳動到太陽能板，實現(xiàn)板的轉動。通過單片機裝置的智能計時，實行時鐘控制步進電機的驅動。
- 詳細介紹：
- 在這個能源極為重要的新時代，節(jié)約資源，充分利用能源，保護環(huán)境，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的和諧社會的關鍵。 太陽能板轉動充電裝置其主要目的是通過使太陽能板保持面向陽光，以便最大限度的吸收太陽光，最充分的利用太陽能。 市場上的太陽能板充電器，一般只能固定放置一個角度，吸收太陽能有限。我們設計的太陽能電池板轉動裝置有很大的轉換角度。太陽能板能隨著時間變化而變換方位，使正面跟隨太陽轉動，滿足盡可能多的時間與光保持垂直，從而提高太陽能的利用率。 一、太陽能板轉動充電裝置實現(xiàn)的功能： 1.給儲電池充電。 2.實現(xiàn)太陽能板隨時間繞軸線自東向西轉動，第二天能自動返程并開始新的工作。通過定位銷，實現(xiàn)南北方向太陽能板斜度的粗調(diào)節(jié)。以適應不同季節(jié)的不同斜度的太陽接收。 3.太陽能板轉動充電轉置設置了按鈕，可以手動調(diào)節(jié)太陽能板轉動，方向。有限位開關。 二、太陽能板轉動充電裝置的原理： 太陽能板轉動機構：支撐太陽能板轉動。 太陽能板：實現(xiàn)充電功能。 渦輪蝸桿箱：傳動動力；自鎖功能，使在步進電動機不工作時，太陽能板不任意轉動。 步進電動機：產(chǎn)生旋轉的動力。 步進電動機驅動器：放大信號，驅動步進電動機。 儲電池：儲存電能。 單片機及電路板：提供步進電動機轉動的信號，控制步進電動機運行方向和運行步數(shù)，及何時運行。 限位開關：通過結合限位開關，接通單片機，太陽能板在到底一定位置時會進行特定操作?；氐狡鹗枷尬稽c，給一個信號單片機，轉動充電裝置準備好重新開始工作。當一天的行程走完，走到終點限位時，通過終點限位開關，程序暫停。再通過時鐘的計時，到第二天的7點，通過控制電機反轉，板回到起始限位點，重新開始一天的工作 主要原理： 由電子鐘發(fā)出時間信號，經(jīng)單片機處理信息，發(fā)出動作信號，到步進電動機驅動器放大電流、分配脈沖，最后驅動步進電動機動作，實現(xiàn)太陽能板按時間規(guī)律轉動。 由于步進電動機驅動器及步進電動機需要電源，所以我們選用了繼電器，通過程序設計，在步進電動機需要運行時接通，停止運行時斷開，不浪費電能。 三、操作方法： 接好機構圖與進行正確接線，避免誤接所造成的短路事故。 1、 根據(jù)不同季節(jié)，通過人工調(diào)節(jié)太陽能板的南北方向的大致定位。 2、 接通單片機電源，調(diào)節(jié)顯示時鐘的時間。 3、 人工控制連動按鈕，讓太陽能板東西方向的轉動到合適位置。 4、 打開自動開關，太陽能板充電裝置根據(jù)程序進行自動控制、自動運行。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 太陽能板轉動充電裝置其主要目的是通過使太陽能板保持面向陽光，以便最大限度的吸收太陽光，最充分的利用太陽能，節(jié)約資源。 此轉動裝置通過單片機控制步進電機驅動渦輪蝸桿傳動到太陽能板，實現(xiàn)板的轉動。通過單片機裝置的智能計時，實行時鐘控制步進電機的驅動，通過電機驅動渦輪蝸桿，渦輪帶動機構的橫軸旋轉，從而實現(xiàn)了將固定于橫軸上的太陽能板跟隨太陽旋轉，保證了太陽能板最大限度的吸收太陽能。
科學性、先進性
- 如今的電池充電一般都是從220V交流電轉換為直流沖入，這樣需要耗費其他能量才能得到電能。太陽能電池板不損耗任何有限的資源，不污染環(huán)境，所用的是最純凈的能量。 市場上的太陽能板充電器，一般只能固定放置一個角度，吸收太陽能有限。我們設計的太陽能電池板轉動裝置有很大的轉換角度，能隨著時間變化而變換方位，始終保持面向陽光，吸收太陽光，最大限度的利用太陽能。 太陽能板轉動裝置里使用了單片機，依據(jù)日歷時鐘信號控制步進電機。使用了渦輪蝸桿機構，確保太陽能板的固定。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 電話：13597024655 QQ：1009303002
作品可展示的形式
- 實物、 圖紙 、磁盤、現(xiàn)場演示 、圖片 、錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 在能源緊缺的年代，太陽能作為一種干凈的可再生能源越來越受關注，如何更充分的利用太陽能成了科研者的重點項目。本設計的太陽能板轉動裝置，能突破以為太陽能單一角度的吸收太陽光的弊端，實現(xiàn)時鐘控制太陽能板的朝向，使面板能盡可能多的與太陽光形成直射，進而更充分的利用太陽能。本裝置對太陽能的廣泛使用具有很大的促進作用，具有很大的市場空間。
同類課題研究水平概述
- 太陽能的應用越來越來普遍。比如太陽能發(fā)電站,太陽能熱水器,太陽能汽車,太陽能蓄電池等比比皆是。雖然現(xiàn)在應用比較普遍,但是利用率普遍都不高。因為現(xiàn)在的太陽能設備大多只能接收固定照射方向的太陽光線。 針對目前太陽能接收器對太陽能的利用率不充分的背景，各國都在開發(fā)改進接收太陽能的接收設備。當今國內(nèi)外，對太陽能板轉動轉置都有一定的研究，有人利用PLC對太陽能板進行控制，實現(xiàn)太陽能板的轉動；利用光敏傳感器對光線的捕捉，以實行對太陽能板的定位。雖然國內(nèi)外有所研究，但基于以上機構的復雜性以及成本費用太高，使得太陽能板轉動轉置沒有得到大的推廣。 我們設計的太陽能板，不僅結構美觀實用，而且與同類轉動機構相比，有它獨到之處。就是它不僅能滿足同類產(chǎn)品的東西轉向外（地球自轉方向），還能實現(xiàn)南北轉向（即地球公轉方向）。東西轉向能調(diào)節(jié)每天板面跟隨太陽轉動，而南北轉動能實現(xiàn)太陽能板跟隨太陽的南北極地運動進行調(diào)節(jié)。同時因為太陽能板要進行南北轉向的年次數(shù)比較少，每年大概就調(diào)節(jié)2到3次，故設計成人工調(diào)節(jié)，利用插銷的鎖緊，簡單易行，而且很大程度上節(jié)約了成本，為太陽能吸收更全面，太陽能板轉動機構的普及具有更大的推動作用
