CN101532733B - 太阳灶自动对光系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于清洁能源能源技术领域的一种太阳灶自动对光系统。在底座板上固定中心轴套筒和控制盒，水平转动轴插入中心轴套筒内，在水平转动轴上固定机械腿等水平转动装置，在水平转动轴顶端固定俯仰运动机构，俯仰驱动电机安装在太阳灶俯仰运动支架一侧的俯仰电机安装板上，安装太阳灶和太阳能电池板的俯仰转动轴支撑在俯仰运动支架上的轴承中。本发明采用了全新的机械机构和运动模式，同时，采用太阳能电池给追踪系统供电，并保持太阳能电池与太阳灶的同步太阳追踪状态，充分发挥太阳能电池的作用。在太阳灶不使用时或者光照条件较差时，系统不工作，以最大程度减少能源消耗。太阳能电池收集的能量可以储存在蓄电池中。

Description

太阳灶自动对光系统
技术领域
本发明属于清洁能源技术领域，特别涉及一种太阳灶自动对光系统。
背景技术
市场上现有的太阳灶多为需要人工调节转角来对焦的手动式太阳灶。手动太阳灶在使用时必须由人来检测太阳的方位，并手动调节太阳灶反光板的倾角，以保持反光板的聚光斑在指定的加热区域内。使用的过程中经常需要人工操作，非常不便；同时，太阳灶的工作精度也很大程度上受人的因素影响。
目前，已有零星的单轴或双轴的追踪式太阳灶进入市场。但通过一定使用期间的结果表明，很多追踪式太阳灶，甚至是手动式太阳灶，存在着机械结构性能不稳定，机械装置易腐蚀生锈，使用寿命短，且现有追踪式太阳灶产品的成本过高等问题，给太阳灶的大规模推广普及带来了一定的难度。此外，追踪系统的供电方式多数选择外接供电线或者使用蓄电池，白天安装蓄电池，晚上或不使用追踪太阳灶时给蓄电池充电；也有部分太阳灶追踪产品安装了太阳能电池，为追踪系统供电，但多数太阳能电池采用固定式安装，由于太阳能电池的光电转化效率受其太阳光线的入射角的影响非常大，因此太阳能电池没有达到较佳的使用效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳灶自动对光系统，其特征在于，所述太阳灶自动对光系统的结构是在底座板14上固定底座15，中心轴套筒16位于底座15中央，控制盒17固定在底座板14上面一侧，底座支架13固定在底座板14下面；水平转动轴18插入中心轴套筒16内，在水平转动轴18上固定机械腿9，俯仰电机安装板19固定在水平转动轴18顶端，俯仰支架20紧固定在俯仰电机安装板19的一边，俯仰转动轴6支撑在俯仰盒支架20上的轴承2中，在两个轴承2中间的俯仰转动轴6中央固定大同步带轮5，在大同步带轮5两侧等距离各固定太阳灶安装座3；在两个轴承2的外侧各固定太阳能电池板1；俯仰电机安装俯仰电机盒7内，在俯仰电机安装板19上安装俯仰电机，俯仰电机上的小同步带轮8正对大同步带轮5，同步带4套在大同步带轮5和小同步带轮8的皮带槽内；在太阳灶安装座3上固定太阳灶23，太阳追踪传感器25安装在太阳灶23的上下左右四个位置上。
所述机械腿9的下端套在伸缩杆22上部，伸缩杆22由固定螺钉24穿过机械腿9上的滑动槽21与机械腿9固定；伸缩杆22下端规定在水平电机盒10的壳上，减震弹簧12套在机械腿9下端面与水平电机盒10壳之间的伸缩杆22上，水平电机10的转动轴上固定能够触及地面的水平驱动轮11。
所述控制盒17的控制线分别连接俯仰电机和太阳追踪传感器25。
所述太阳灶的对光轴与太阳能电池板工作面的法线平行。
本发明的有益效果是本发明针对于太阳灶的使用环境及其特点，采用了全新的机械机构和运动模式，在应对以上等问题方面，具有较好效果。同时，本发明采用太阳能电池给追踪系统供电，并保持太阳能电池与太阳灶的同步太阳追踪状态，充分发挥太阳能电池的作用。在太阳灶不使用时或者光照条件较差时，系统不工作，以最大程度减少能源消耗。太阳能电池收集的能量可以储存在蓄电池中。
附图说明
图1为太阳灶自动对光系统机械结构示意图。
图2为太阳灶自动对光系统结构示意图。
图3为机械腿装置示意图。
图4为太阳灶自动对光系统控制电路原理图。
图中零部件名称如下：
太阳能电池板1、轴承2、太阳灶安装座3、同步带4、大同步带轮5、俯仰转动轴6、俯仰电机盒7、小同步带轮8、机械腿9、水平电机盒10、水平驱动轮11、弹簧12、底座支架13、底座板14、底座15、中心轴套筒16、控制盒17、水平转动轴18、俯仰电机安装板19、俯仰诱导支架20、滑动槽21、伸缩杆22、太阳灶23、固定螺钉24、太阳追踪传感器25。
具体实施方式
本发明提供一种太阳灶自动对光系统。在图1、图2所示太阳灶自动对光系统结构示意图。图中，在底座板14上固定底座15，中心轴套筒16位于底座15中央，控制盒17固定在底座板14上面一侧，底座支架13固定在底座板14下面；水平转动轴18插入中心轴套筒16内，在水平转动轴18上固定机械腿9，俯仰电机安装板19固定在水平转动轴18顶端，太阳灶俯仰运动支架20紧固定在俯仰电机安装板19的一边，俯仰转动轴6支撑在太阳灶俯仰运动支架20上的轴承2中，在两个轴承2中间的俯仰转动轴6中央固定大同步带轮5，在大同步带轮5两侧等距离各固定太阳灶安装座3；在两个轴承2的外侧各固定太阳能电池板1；俯仰电机安装在俯仰电机盒7内，在俯仰电机安装板19上安装俯仰电机，俯仰电机上的小同步带轮8正对大同步带轮5，同步带4套在大同步带轮5和小同步带轮8的皮带槽内；在太阳灶安装座3上固定太阳灶23，太阳追踪传感器25安装在太阳灶23的上下左右四个位置上。
所述机械腿9的下端套在伸缩杆22上部，伸缩杆22由固定螺钉24穿过机械腿9上的滑动槽21与机械腿9固定；水平电机安装在水平电机盒10内，伸缩杆22下端固定在水平电机30的水平电机盒10上，减震弹簧12套在机械腿9下端面与水平电机盒10之间的伸缩杆22上，水平电机盒10的转动轴上固定能够触及地面的水平驱动轮11。
水平转动机构采用水平转动轴结合机械腿的方式。由机械腿9在地面的直线运动，转变为沿以中心转动轴18为圆心，中心转动轴18到机械腿的水平驱动轮11为半径的圆周运动，机械减速比非常大，且易于调节，改变了齿轮啮合传动或者蜗轮蜗杆等传动方式，由于齿轮啮合传动或者蜗轮蜗杆等对使用环境的要求较高，在风沙较多以及存在雨水腐蚀等的露天环境下，齿轮、蜗轮蜗杆等的啮合面很容易被尘土等破坏，且传动效率较低，极大地降低了其使用效果与使用寿命，同时，雨水也极易造成纯机械传动机构地锈蚀，使追踪装置的运动效果造成较差的影响甚至使旋转机构生锈不能正常转动；机械腿底部安装有弹簧减速装置，既可以保证机械腿的驱动轮能够触及地面，同时也起到很好的运动减震效果。
俯仰运动机构采用同步带轮传动方式。俯仰电机盒7安装在太阳灶俯仰运动支架22一侧的俯仰电机安装板19上。俯仰电机带动小同步带轮8，小同步带轮8通过同步带4驱动大同步带轮5，从而带动安装有太阳灶23和太阳能电池板1的俯仰转轴6沿俯仰方向转动。本发明改变了通常采用的丝杠滑块机构和齿轮、蜗轮等传动方式，由于带传动对沙尘等的使用环境条件要求较低，与水平运动机构一样，避免了使用环境中的沙尘、雨水等带来的影响，提高其使用寿命，改善了使用性能。由于采用了受使用环境条件影响较低的机械运动机构，整套追踪装置的可靠性和使用寿命得到了极大的改善。
控制部分包括固定在底座板14上的控制盒17、安装在太阳灶23的上下左右四个位置上的太阳追踪传感器25及光敏开关电路，图4所示的光敏开关电路中，R1、R2为光敏电阻，K1、K2为微动触点开关。J1、J2为继电器线圈。M为电机。当太阳灶聚光轴与太阳光线不平行时，太阳光线照射到太阳追踪传感器25上面，触发相应的光敏开关，电路启动相应的驱动电机，调节其倾角；当阳灶聚光轴与太阳光线平行时，太阳追踪传感器25上面的光敏开关处于阴影范围内，电机停止转动(控制原理详细说明请参考专利申请号为200810116919.1)。整套系统由与太阳灶同步追踪的太阳能电池板提供。太阳能电池板给蓄电池充电，由蓄电池给追踪系统提供电能，不需外接能源。
系统由总开关控制，当打开开关时，系统开始工作，并在预定强度的光照条件下开启其追踪功能；在不使用时或者光照条件不佳时，系统不工作，节约能源。

Claims (4)

1.一种太阳灶自动对光系统，其特征在于，所述太阳灶自动对光系统的结构是在底座板(14)上固定底座(15)，中心轴套筒(16)固定于底座(15)中央，控制盒(17)固定在底座板(14)上面一侧，底座支架(13)固定在底座板(14)下面；水平转动轴(18)插入中心轴套筒(16)内，在水平转动轴(18)上固定机械腿(9)，俯仰电机安装板(19)紧固定在俯仰运动支架(20)的一边，俯仰运动支架(20)紧固定在水平转动轴(18)顶端，且俯仰运动支架(20)的中心与水平转动轴(18)的中心重合，俯仰运动支架(20)紧固定在俯仰电机安装板(19)的一边，俯仰转动轴(6)支撑在俯仰运动支架(20)上的轴承(2)中，在两个轴承(2)中间的俯仰转动轴(6)中央固定大同步带轮(5)，在大同步带轮(5)两侧等距离各固定太阳灶安装座(3)；在两个轴承(2)的外侧各固定太阳能电池板；俯仰电机安装在俯仰电机盒(7)内，在俯仰电机安装板(19)上安装俯仰电机，俯仰电机上的小同步带轮(8)正对大同步带轮(5)，同步带(4)套在大同步带轮(5)和小同步带轮(8)的皮带槽内；在太阳灶安装座(3)上固定太阳灶(23)，太阳追踪传感器(25)安装在太阳灶(23)的上下左右四个位置上。
2.根据权利要求1所述太阳灶自动对光系统，其特征在于，所述机械腿(9)的下端套在伸缩杆(22)上部，伸缩杆(22)由固定螺钉(24)穿过机械腿(9)上的滑动槽(21)与机械腿(9)固定；伸缩杆(22)下端固定在水平电机盒(10)上，减震弹簧(12)套在机械腿(9)下端面与水平电机盒(10)之间的伸缩杆(22)上，水平电机盒(10)中的水平电机的转动轴上固定能够触及地面的水平驱动轮(11)。
3.根据权利要求1所述太阳灶自动对光系统，其特征在于，所述控制盒(17)的控制线分别连接俯仰电机和太阳追踪传感器(25)。
4.根据权利要求1所述太阳灶自动对光系统，其特征在于，所述太阳灶的对光轴与太阳能电池板工作面的法线平行。 
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