DE10215266B4 - Device for automatic alignment of solar panels - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum automatischen Ausrichten von Sonnenkollektoren auf eine Lichtquelle mit folgenden Merkmalen:
– die Sonnenkollektoren (12) werden von einer Drehscheibe (1) aufgenommen, welche um mindestens 360 Grad drehbar ist;
– mindestens vier Lichtspannungswandler (8) sind in gleichen Winkelabständen um die Drehscheibe (1) herum angeordnet und in mindestens vier Richtungen ausgerichtet;
– die Signale der Lichtspannungswandler (8) werden von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (15) ausgewertet, welche einen die Drehscheibe (1) antreibenden Motor (9) ansteuert, wobei der Motor (9) die Drehscheibe (1) solange dreht, bis die Sonnenkollektoren (12) in Richtung des Lichtspannungswandlers (8) ausgerichtet ist, der den stärksten Lichteinfall signalisiert;
– an der Unterseite der Drehscheibe sind mit Rollen (3) und Schleifblechen (4) versehene Stäbe (2) senkrecht zur Drehscheibe (1) angebracht, wobei die Rollen (3) auf einer Grundplatte der Vorrichtung abrollen und die Schleifbleche (4) mit auf der Grundplatte angebrachten, gegeneinander isolierten, elektrisch leitenden Flächen (7) in Verbindung stehen...Device for automatically aligning solar panels with a light source, having the following features:
- The solar panels (12) are received by a turntable (1) which is rotatable by at least 360 degrees;
- At least four light-voltage transducers (8) are arranged at equal angular intervals around the hub (1) around and aligned in at least four directions;
- The signals of the light voltage converter (8) are evaluated by a programmable logic controller (15) which drives a turntable (1) driving motor (9), wherein the motor (9) rotates the turntable (1) until the solar panels ( 12) in the direction of the light voltage converter (8) is aligned, which signals the strongest incidence of light;
- At the bottom of the turntable with rollers (3) and sanding plates (4) provided rods (2) perpendicular to the turntable (1) are mounted, wherein the rollers (3) roll on a base plate of the device and the sanding plates (4) with the base plate mounted, mutually insulated, electrically conductive surfaces (7) are in communication ...

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die Sonnenkollektoren, aber auch andere Geräte automatisch auf eine Lichtquelle, insbesondere die Sonne ausrichten kann.The The invention relates to a device, the solar panels, but also other devices automatically align to a light source, especially the sun can.

Die bisher bekannten Vorrichtungen zum Ausrichten von Sonnenkollektoren sind nur über einen Winkelbereich schwenkbar, der dem Tagesverlauf der Sonne entspricht, wie beispielsweise die DE 41 16 894 A1 zeigt. Diese Vorrichtungen sind für den ortsfesten Einsatz vorgesehen und eignen sich nicht für einen mobilen Einsatz, beispielsweise für an Fahrzeugen angebrachte Sonnenkollektoren.The previously known devices for aligning solar panels are pivotable only over an angular range corresponding to the daily course of the sun, such as the DE 41 16 894 A1 shows. These devices are intended for stationary use and are not suitable for mobile use, for example, mounted on vehicles solar panels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten von Sonnenkollektoren zu schaffen, die auch für mobil eingesetzte Kollektoren geeignet und kostengünstig herstellbar ist, wobei auch bei Drehungen dieser Vorrichtung von mehr als 360 Grad elektrische Signale und elektrische Ströme störungsfrei übertragbar sind.Of the Invention is based on the object, a device for automatic Aligning solar panels to create, even for mobile deployed Collectors suitable and inexpensive to produce is, even with rotations of this device of more than 360 Degree electrical signals and electrical currents are smoothly transferable.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is solved by the features of claim 1. advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.One embodiment The invention will be explained below with reference to the drawing.

Eine runde Drehscheibe 1 aus stabilem Material ist zentrisch auf einem Motor 9 – bevorzugt auf einem Gleichstromgetriebemotor – montiert. An der Unterseite dieser Drehscheibe 1 sind Stäbe 2 aus stabilem Material senkrecht zur Drehscheibe 1 angebracht, die an ihren unteren Enden mit Rollen 3 versehen sind. Diese Stabrollenkonstruktion 2, 3 dient zum Stabilisieren und zum genauen horizontalen Ausrichten der Drehscheibe 1. Außerdem ermöglicht diese Konstruktion eine Belastung durch hohes Gewicht. An den Rollen 3 befinden sich bewegliche, elektrisch leitende Schleifbleche 4, die gegen die Rollen 3, die Stäbe 2 und die Drehscheibe 1 elektrisch isoliert sind.A round turntable 1 Made of sturdy material is centric on a motor 9 - Preferably on a DC geared motor - mounted. At the bottom of this turntable 1 are bars 2 Made of sturdy material perpendicular to the turntable 1 attached to the rollers at their lower ends 3 are provided. This roll-off design 2 . 3 serves for stabilizing and for exact horizontal alignment of the turntable 1 , In addition, this construction allows a load by high weight. On the rollers 3 There are movable, electrically conductive sanding plates 4 that against the roles 3 , The bars 2 and the turntable 1 are electrically isolated.

Die Schleifbleche 4 schleifen beim Drehen, an den Rollen 3 auf stufig übereinander bzw. ringförmig angeordneten leitenden Flächen 7, die gegeneinander isoliert und unter der Drehscheibe 1 auf einer Grundplatte angeordnet sind. Von den Schleifblechen 4 führen Stromdrähte auf die Drehscheibe 1, um den von den auf der Drehscheibe 1 gelagerten Sonnenkollektoren 12 gewonnenen Strom abzuführen und um die auf der Drehscheibe 1 vorgesehene Hebevorrichtung 13 mit Strom zu versorgen. Der Energie und Signalfluss von auf der Drehscheibe 1 angeordneten Bauteilen zu den starren, leitenden Flächen 7 unter der Drehscheibe 1 ist somit gewährleistet. Von den starren, leitenden Flächen führen Drähte zur speicherprogrammierbaren Steuerung 15 und zu den Energieabnehmern 16.The sanding sheets 4 grinding when turning, on the rollers 3 on stage one above the other or annularly arranged conductive surfaces 7 isolated against each other and under the turntable 1 are arranged on a base plate. From the sanding sheets 4 lead power wires on the turntable 1 to the one on the turntable 1 stored solar panels 12 to dissipate electricity generated and those on the turntable 1 provided lifting device 13 to supply electricity. The energy and signal flow from on the turntable 1 arranged components to the rigid conductive surfaces 7 under the turntable 1 is thus guaranteed. From the rigid, conductive surfaces lead wires to the programmable logic controller 15 and to the energy consumers 16 ,

Die speicherprogrammiert gesteuerte Hebevorrichtung 13 auf der Drehscheibe 1 ist durch einen Motor 10, bevorzugt einen Getriebegleichstrommotor, antreibbar, um die Sonnenkollektoren 12 vertikal auszurichten.The stored program controlled lifting device 13 on the turntable 1 is by a motor 10 , preferably a geared DC motor, drivable to the solar panels 12 to align vertically.

In gleichen Winkelabständen um die Drehscheibe 1 herum sind mindestens vier Lichtspannungswandler 8 in mindestens vier Richtungen ausgerichtet, welche mit jeweils einem Mikroschalter 5 versehen sind. Diese Mikroschalter 5 werden von einem Bolzen 6 ausgelöst, der genau vor den Sonnenkollektoren 12 auf der Drehscheibe 1 angebracht ist.At equal angular intervals around the turntable 1 around are at least four light-voltage transducers 8th aligned in at least four directions, each with a microswitch 5 are provided. These microswitches 5 be from a bolt 6 triggered, right in front of the solar panels 12 on the turntable 1 is appropriate.

Die Lichtspannungswandler 8 liefern jeweils unterschiedliche, der Lichtstärke entsprechende Spannungswerte an die Eingänge der speicherprogrammierbaren Steuerung 15.The light voltage transformers 8th Each deliver different, the light intensity corresponding voltage values to the inputs of the programmable logic controller 15 ,

Die speicherprogrammierbare Steuerung 15 wertet dann auf Grund eines in ihr abgelegten Programms die ergiebigste Lichtrichtung aus. Nun lässt die speicherprogrammierbare Steuerung 15 über einen ihrer Ausgänge den Drehscheibenantriebsmotor 9 laufen und hält genau an dem Mikroschalter 5 an, welcher zur ergiebigsten Richtung gehört, sobald dieser ein Signal an die speicherprogrammierbare Steuerung 15 liefert. Gleichzeitig fährt die Hebevorrichtung 10, 11, 13 auf der Drehscheibe 1 in die vertikal gewünschte Höhe der Sonnenkollektoren 12. Nach dem Abschalten der Anlage fährt die Hebevorrichtung 13 wieder herunter.The programmable logic controller 15 then evaluates the most abundant light direction on the basis of a program stored in it. Now leaves the programmable logic controller 15 via one of its outputs the turntable drive motor 9 run and stops exactly at the microswitch 5 which belongs to the most productive direction as soon as it sends a signal to the programmable logic controller 15 supplies. At the same time the lifting device moves 10 . 11 . 13 on the turntable 1 in the vertically desired height of the solar panels 12 , After switching off the system, the lifting device moves 13 down again.

Die Drehscheibe 1 kann 360 Grad rund fahren und besitzt Rechts-Linkslauf bei gleichzeitiger problemloser Signalübertragung von der Drehscheibe 1 auf die Peripherie 15, 16 und umgekehrt. Die Verwendung einer speicherprogrammierbaren Steuerung 15 ermöglicht eine flexible Änderung der Funktionen wie Winkeleinstellungen, Richtungen und Schaltzeiten, sowie die Erfassung der gesammelten Werte.The turntable 1 can drive 360 degrees around and has right-left rotation with simultaneous trouble-free signal transmission from the turntable 1 on the periphery 15 . 16 and vice versa. The use of a programmable logic controller 15 allows a flexible change of functions such as angle settings, directions and switching times, as well as the collection of collected values.

11
Drehscheibeturntable
22
Stäberods
33
Rollenroll
44
Schleifblecheabrasive sheets
55
Mikroschaltermicroswitch
66
Bolzenbolt
77
leitende Flächensenior surfaces
88th
LichtspannungswandlerLight voltage converter
99
Antriebsmotor für die Drehscheibedrive motor for the turntable
1010
Antriebsmotor für die Hebevorrichtungdrive motor for the hoist
1111
Hebearmlifting arm
1212
Sonnenkollektorensolar panels
1313
Hebevorrichtunghoist
1515
speicherprogrammierbare Steuerungprogrammable Logic control
1616
Energieabnehmerenergy consumers

Claims (5)

Vorrichtung zum automatischen Ausrichten von Sonnenkollektoren auf eine Lichtquelle mit folgenden Merkmalen: – die Sonnenkollektoren (12) werden von einer Drehscheibe (1) aufgenommen, welche um mindestens 360 Grad drehbar ist; – mindestens vier Lichtspannungswandler (8) sind in gleichen Winkelabständen um die Drehscheibe (1) herum angeordnet und in mindestens vier Richtungen ausgerichtet; – die Signale der Lichtspannungswandler (8) werden von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (15) ausgewertet, welche einen die Drehscheibe (1) antreibenden Motor (9) ansteuert, wobei der Motor (9) die Drehscheibe (1) solange dreht, bis die Sonnenkollektoren (12) in Richtung des Lichtspannungswandlers (8) ausgerichtet ist, der den stärksten Lichteinfall signalisiert; – an der Unterseite der Drehscheibe sind mit Rollen (3) und Schleifblechen (4) versehene Stäbe (2) senkrecht zur Drehscheibe (1) angebracht, wobei die Rollen (3) auf einer Grundplatte der Vorrichtung abrollen und die Schleifbleche (4) mit auf der Grundplatte angebrachten, gegeneinander isolierten, elektrisch leitenden Flächen (7) in Verbindung stehen und somit die elektrischen Verbindungen zu den auf der Drehscheibe (1) montierten Bauteilen gewährleisten.Apparatus for automatically aligning solar collectors with a light source having the following features: - the solar collectors ( 12 ) are driven by a turntable ( 1 ), which is rotatable by at least 360 degrees; - at least four light-voltage transducers ( 8th ) are at equal angular intervals around the turntable ( 1 ) and oriented in at least four directions; - the signals of the light voltage transformers ( 8th ) are controlled by a programmable logic controller ( 15 ), which is a turntable ( 1 ) driving engine ( 9 ), whereby the engine ( 9 ) the turntable ( 1 ) until the solar panels ( 12 ) in the direction of the light voltage converter ( 8th ), which signals the strongest incidence of light; - at the bottom of the turntable are with rollers ( 3 ) and sanding sheets ( 4 ) provided bars ( 2 ) perpendicular to the turntable ( 1 ), the rollers ( 3 ) on a base plate of the device and the sanding plates ( 4 ) mounted on the base plate, mutually insulated, electrically conductive surfaces ( 7 ) and thus the electrical connections to those on the turntable ( 1 ) assemble assembled components. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Drehscheibe (1) eine Hebevorrichtung (13) mit einem Antriebsmotor (10) und einem Hebearm (11) zur vertikalen Ausrichtung der Sonnenkollektoren (12) vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that on the turntable ( 1 ) a lifting device ( 13 ) with a drive motor ( 10 ) and a lifting arm ( 11 ) for vertical alignment of the solar panels ( 12 ) is provided. Vorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische leitenden Flächen (7) stufig übereinander bzw. ringförmig auf der Grundplatte angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive surfaces ( 7 ) are arranged one above the other or annularly on the base plate. Vorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Sonnenkollektoren (12) auf der Drehscheibe (1) ein Bolzen (6) angeordnet ist, der an den Lichtspannungswandlern (8) angebrachte Mikroschalter (5) auslöst, so dass die Mikroschalter (5) der speicherprogrammierbaren Steuerung (15) ein Positionssignal senden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in front of the solar panels ( 12 ) on the turntable ( 1 ) a bolt ( 6 ) arranged on the light-voltage transducers ( 8th ) mounted microswitches ( 5 ), so that the microswitches ( 5 ) of the programmable logic controller ( 15 ) send a position signal. Vorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (9) für die Drehscheibe (1) ein Gleichstromgetriebemotor ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the engine ( 9 ) for the turntable ( 1 ) is a DC geared motor.
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