CN102156483B - 基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法 - Google Patents

基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102156483B
CN102156483B CN201110103316XA CN201110103316A CN102156483B CN 102156483 B CN102156483 B CN 102156483B CN 201110103316X A CN201110103316X A CN 201110103316XA CN 201110103316 A CN201110103316 A CN 201110103316A CN 102156483 B CN102156483 B CN 102156483B
Authority
CN
China
Prior art keywords
base
motor
carriage
solar panels
shaft coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110103316XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102156483A (zh
Inventor
洪添胜
李加念
岳学军
李震
朱余清
江泽良
陈展云
唐清泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Agricultural University
Original Assignee
South China Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Agricultural University filed Critical South China Agricultural University
Priority to CN201110103316XA priority Critical patent/CN102156483B/zh
Publication of CN102156483A publication Critical patent/CN102156483A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102156483B publication Critical patent/CN102156483B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了基于丝杆传动的太阳跟踪装置,包括太阳能板托架、太阳能板转动驱动机构和底座,所述太阳能板托架的上表面外接太阳能板;太阳能板转动驱动机构包括平行设置的转动支撑机构、第一丝杆传动机构和第二丝杆传动机构,转动支撑机构的两端分别连接在太阳能板托架的几何中心位置、底座的几何中心位置上;第一丝杆传动机构的两端、第二丝杆传动机构的两端都分别连接在太阳能板托架、底座上;转动支撑机构、第一丝杆传动机构、第二丝杆传动机构均呈竖直设置,且所述转动支撑机构与第一丝杆传动机构的中心连线垂直于转动支撑机构与第二丝杆传动机构的中心连线。本发明还提供上述装置的控制调节方法。本发明功耗小、适合于山地安装。

Description

基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法
技术领域
本发明涉及太阳能应用技术领域,特别涉及基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法。
背景技术
随着社会的发展,节能减排已成为人们所关注的问题,太阳能作为一种新兴的绿色能源,正得到迅速发展与应用,尤其是在无电力设施或电力线难以到达的偏远地区,利用太阳能发电就显得极为重要。
由于太阳相对地球的运动,导致照射到固定的光伏电池板上的太阳光每天在不同的时刻或每年不同的时间具有不同的入射角。此种入射光线会降低太阳能电池板的收集效率及减少此太阳能电池板产生的电量。由于收集的太阳能量与余弦角成正比,即太阳光的入射角与太阳能电池板的垂直表面之间的夹角,此效果所导致的损失即为熟知的余弦损失。为提高太阳光的收集效率,太阳能电池板可使用一个跟踪装置以便令其与太阳入射光保持接近垂直的位置。理论研究表明,采用太阳跟踪比不采用时能量的接受率提高37.7%。
目前,现有的太阳跟踪装置主要以二维跟踪为主,早期的一维跟踪装置由于效率低、机构复杂、灵活性差等因素基本已经停止应用。二维跟踪以太阳高度角和方位角为参量进行跟踪,在设计跟踪方法时,通常是通过太阳能板围绕自身的水平中心轴翻转实现对太阳高度角跟踪,通过太阳能板围绕支柱中心轴旋转实现对太阳方位角跟踪。而,在现有技术中,上述跟踪方法的机构装置大多是基于蜗轮蜗杆形式来实现的,虽然能满足跟踪太阳的转动范围要求,但蜗轮蜗杆的传动效率低、磨损严重、体积相对较大、难以实现较大变速比,而且跟踪方位角进行水平转动时,转动机构需承受整个装置的重量,这无疑增大了电机的驱动功率需求,从而增加成本和功耗。此外,还存在着机械结构复杂、制造成本高,整体结构不够紧凑,维护和保养相对成本较高等缺点,以及底座无法水平调整,从而不能直接在山地安装。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足,提供一种结构简单、合理,适合于山地安装的基于丝杆传动的太阳跟踪装置。
本发明的另一目的在于提供上述装置的控制调节方法。
为达上述目的,本发明采用如下的技术方案:
基于丝杆传动的太阳跟踪装置,包括太阳能板托架、太阳能板转动驱动机构和底座,所述太阳能板托架的上表面外接太阳能板;所述太阳能板转动驱动机构包括平行设置的转动支撑机构、第一丝杆传动机构和第二丝杆传动机构,所述转动支撑机构的两端分别连接在太阳能板托架的几何中心位置、底座的几何中心位置上;第一丝杆传动机构的两端、第二丝杆传动机构的两端都分别连接在太阳能板托架、底座上;所述转动支撑机构、第一丝杆传动机构、第二丝杆传动机构均呈竖直设置,且所述转动支撑机构与第一丝杆传动机构的中心连线垂直于转动支撑机构与第二丝杆传动机构的中心连线。
所述第一丝杆传动机构包括第一联轴器、第一套筒、第一丝杆螺母、第一丝杆、第二联轴器以及第一电机,第一联轴器、第一套筒、第一丝杆螺母由上而下依次一体连接,第一丝杆螺母与第一丝杆螺纹连接,第二联轴器的两端分别连接第一丝杆的下端以及第一电机的输出轴;所述第一联轴器的上端固定在太阳能板托架的下表面上,第一电机的两侧设有转轴,底座上设有第一轴承座和第二轴承座,第一电机两侧的转轴通过滚珠轴承(优选为带座滚珠轴承)分别与第一轴承座、第二轴承座配合连接,这样可将所述电机安装在底座上,且可实现所述电机的机身绕着所述轴转动;第一电机外接控制系统。
所述第二丝杆传动机构包括第三联轴器、第二套筒、第二丝杆螺母、第二丝杆、第四联轴器以及第二电机,第三联轴器、第二套筒、第二丝杆螺母由上而下依次一体连接,第二丝杆螺母与第二丝杆螺纹连接,第四联轴器的两端分别连接第二丝杆的下端以及第二电机的输出轴;所述第三联轴器的上端固定在太阳能板托架的下表面上,第二电机连接在底座上,且第二电机外接控制系统。
作为一种优选方案,所述第二丝杆传动机构还包括电机固定板,第二电机与电机固定板连接,电机固定板连接在底座上。
作为另一种优选方案,所述第二丝杆传动机构还包括设置在底座上的第三轴承座和第四轴承座,第二电机的两侧设有转轴,且所述转轴通过滚珠轴承(优选为带座滚珠轴承)分别与第三轴承座、第四轴承座配合连接,这样可将所述电机安装在底座上,且可实现所述电机的机身绕着所述轴转动。
所述第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器均为十字轴式万向联轴器。所述第一联轴器、第三联轴器的一端分别安装于太阳能板托架底部且经过其几何中心的相互垂直的两条中线位置上;第一联轴器、第三联轴器的另一端与铝合金材质的第一套筒、第二套筒相连,所述第一套筒、第二套筒的另一端与所述第一丝杆螺母、第二丝杆螺母相连,通过套筒实现了十字轴式万向联轴器与丝杆的传动连接。
进一步地,所述两只电机在所述底座上的安装位置,分别位于经过所述底座几何中心的相互垂直的两条中线上,而且应满足当所述太阳能板托架平面与所述底座平面平行时,所述两根丝杆及所述支撑杆三者之间相互平行且均垂直于底座。
所述转动支撑机构包括球铰链以及支撑杆,所述球铰链的球铰座固定在太阳能板托架下表面的几何中心位置上,当太阳能板转动时作为其转动支点;球铰链的球铰与支撑杆的上端连接;支撑杆的下端固定在底座的几何中心位置上。
两根丝杆分别通过联轴器与两只电机的转动输出轴相连,将电机的转动转为丝杆的传动。
作为优选方案,所述太阳能板托架包括托架横向杆、托架纵向杆及位于四侧边的托架侧边杆,托架横向杆的两端分别连接在其左侧的托架侧边杆的中点上、右侧的托架侧边杆中点上,托架纵向杆的两端分别连接在其前侧的托架侧边杆的中点上、后侧的托架侧边杆中点上;
所述底座包括底座横向杆、底座纵向杆及位于四侧边的底座侧边杆,底座横向杆的两端分别连接在其左侧的底座侧边杆的中点上、右侧的底座侧边杆的中点上,底座纵向杆的两端分别连接在其前侧的底座侧边杆的中点上、后侧的底座侧边杆的中点上;
所述第一联轴器的上端固定在托架横向杆上,第一轴承座、第二轴承座分别沿底座纵向杆的平行方向设置于底座横向杆上;第一电机置于第一轴承座和第二轴承座之间,且通过其两侧的转轴与所述第一轴承座、第二轴承座配合连接;
所述第三联轴器的上端固定在托架纵向杆上,第二电机设置在底座纵向杆上;当第二电机采用电机固定板进行固定时,电机固定板连接在底座纵向杆上;当第二电机需要通过第三轴承座、第四轴承座进行固定时,则第三轴承座、第四轴承座分别沿底座横向杆的平行方向设置于底座纵向杆上,第二电机置于第三轴承座和第四轴承座之间,且通过其两侧的转轴与所述第三轴承座、第四轴承座配合连接。
所述球铰链固定在托架横向杆与托架纵向杆的相交处,支撑杆的下端固定在底座横向杆与底座纵向杆上的相交处。
所述底座下方还连接有支架脚;所述太阳能板托架、底座均呈矩形或方形。
所述底座的四只可伸缩的支架脚,用于支撑和安装整个装置,通过调整各只支架脚的长度,可以调整底座的水平倾角,从而使所述太阳跟踪装置便于在凹凸不平的地面安装。
所述太阳能板托架优选为不锈刚材质的矩形框架,用于安装和固定太阳能电池板。
第一电机、第二电机优选为直流减速电机。
由于所述球铰链有三个转动自由度,十字轴式万向联轴器有两个转动自由度,因此通过所述球铰链和各十字轴式万向联轴器组合可实现太阳能板方位角和高度角两个自由度的跟踪转动,由所述装置的各部件的安装及连接方式知,所述支撑杆位于太阳能板的重心位置,当太阳能电池板转动时,与所述支撑杆相连的所述球铰链起着支点的作用,因而驱动太阳能电池板转动时的功耗是很低的,主要表现为克服所述球铰链摩擦、所述十字轴式万向联轴器摩擦及所述丝杆传动摩擦做功时所消耗的能量。所述两根丝杆副分别用于高度角及方位角的角度控制,通过控制所述电机的正转或反转,即可控制所述丝杆的伸长或缩短,从而控制太阳能板的高度角或方位角的角度。
上述基于丝杆传动的太阳跟踪装置的控制调节方法:当太阳能板需要在一个太阳方向上转动一个角度时,外部的控制系统控制第一电机或第二电机转动,第一电机或第二电机带动第一丝杆或第二丝杆转动,第一丝杆螺母或第二丝杆螺母沿着第一丝杆或第二丝杆上下运动,进而带动第一套筒或第二套筒、第一联轴器或第三联轴器同步上下运动,同时,太阳能板以球铰链为支点、以第一联轴器与球铰链之间的距离为力臂或者以第三联轴器与球铰链之间的距离为力臂进行转动,最终实现太阳能板在此方向上的转动。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
1、本发明机械结构简单、制造成本低、功耗小、适合于山地安装。
2、本发明太阳能板转动时只需克服球铰链和丝杆传动的摩擦,功耗小;
3、本发明具有可水平调整的底座,方便于在凹凸不平的地面安装。
附图说明
图1是本发明装置的总体结构示意图。
图2是图1所示太阳能板转动驱动机构的结构示意图。
图3是图1所示太阳能板托架的仰视立体图。
图4是图1所示底座的结构示意图。
图5是实施例2中太阳能板转动驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
图1~图4示出了本实施例的具体结构示意图,如图1所示,本基于丝杆传动的太阳跟踪装置,包括太阳能板托架9、太阳能板转动驱动机构和底座1,所述太阳能板托架9的上表面外接太阳能板;所述太阳能板转动驱动机构包括平行设置的转动支撑机构、第一丝杆传动机构和第二丝杆传动机构,所述转动支撑机构的两端分别连接在太阳能板托架9的几何中心位置、底座1的几何中心位置上;第一丝杆传动机构的两端、第二丝杆传动机构的两端都分别连接在太阳能板托架9、底座1上;所述转动支撑机构、第一丝杆传动机构、第二丝杆传动机构均呈竖直设置,且所述转动支撑机构与第一丝杆传动机构的中心连线垂直于转动支撑机构与第二丝杆传动机构的中心连线。
如图2所示,所述第一丝杆传动机构包括第一联轴器6、第一套筒5、第一丝杆螺母4、第一丝杆3、第二联轴器2以及第一电机19,第一联轴器6、第一套筒5、第一丝杆螺母4由上而下依次一体连接,第一丝杆螺母4与第一丝杆3螺纹连接,第二联轴器2的两端分别连接第一丝杆3的下端以及第一电机19的输出轴;所述第一联轴器6的上端固定在太阳能板托架9的下表面上,第一电机19的机身上对称地安装有转轴20,底座1上设有第一轴承座21和第二轴承座22,第一电机19两侧的转轴20通过滚珠轴承分别与第一轴承座21、第二轴承座22配合连接,这样可将所述电机安装在底座1上,且可实现所述电机的机身绕着所述轴转动;第一电机19外接控制系统。
如图2所示,所述第二丝杆传动机构包括第三联轴器7、第二套筒10、第二丝杆螺母12、第二丝杆13、第四联轴器15、第二电机17以及电机固定板16、电机固定板18,第三联轴器7、第二套筒10、第二丝杆螺母12由上而下依次一体连接,第二丝杆螺母12与第二丝杆13螺纹连接,第四联轴器15的两端分别连接第二丝杆13的下端以及第二电机17的输出轴;所述第三联轴器7的上端固定在太阳能板托架9的下表面上,第二电机17连接在底座1上,且第二电机17外接控制系统;第二电机17与电机固定板16、电机固定板18连接,电机固定板16、电机固定板18连接在底座1上。
所述第一联轴器6、第二联轴器2、第三联轴器7均为十字轴式万向联轴器。所述第一联轴器6、第三联轴器7的一端分别安装于太阳能板托架9底部且经过其几何中心的相互垂直的两条中线位置上;第一联轴器6、第三联轴器7的另一端与铝合金材质的第一套筒5、第二套筒10相连,所述第一套筒5、第二套筒10的另一端与所述第一丝杆螺母4、第二丝杆螺母12相连,通过套筒实现了十字轴式万向联轴器与丝杆的传动连接。
所述两只电机在所述底座1上的安装位置,分别位于经过所述底座1几何中心的相互垂直的两条中线上,而且应满足当所述太阳能板托架9平面与所述底座1平面平行时,所述两根丝杆及所述支撑杆11三者之间相互平行且均垂直于底座1。
所述转动支撑机构包括球铰链8以及支撑杆11,所述球铰链8的球铰座固定在太阳能板托架9下表面的几何中心位置上,当太阳能板转动时作为其转动支点;球铰链8的球铰与支撑杆11的上端连接;支撑杆11的下端固定在底座1的几何中心位置上。
两根丝杆分别通过联轴器与两只电机的转动输出轴相连,将电机的转动转为丝杆的传动。
如图3所示,所述太阳能板托架9包括托架横向杆24、托架纵向杆25及位于四侧边的托架侧边杆23,托架横向杆24的两端分别连接在其左侧边的托架侧边杆23的中点、右侧的托架侧边杆23的中点上,托架纵向杆25的两端分别连接在其前侧边的托架侧边杆23的中点、后侧边的托架侧边杆23的中点上;
如图4所示,所述底座1包括底座横向杆28、底座纵向杆26及位于四侧边的底座侧边杆27,底座横向杆28的两端分别连接在其左侧边的底座侧边杆27中点、右侧的底座侧边杆27的中点上,底座纵向杆26的两端分别连接在其前侧边的底座侧边杆27的中点、后侧边的底座侧边杆27的中点上;
所述第一联轴器6的上端固定在托架横向杆24上,第一轴承座21、第二轴承座22分别沿底座纵向杆26的平行方向设置于底座横向杆28上;第一电机19置于第一轴承座21和第二轴承座22之间,且通过其两侧的转轴与所述第一轴承座21、第二轴承座22配合连接;
所述第三联轴器7的上端固定在托架纵向杆25上,电机固定板连接在底座纵向杆26上。
所述球铰链8固定在托架横向杆24与托架纵向杆25的相交处,支撑杆11的下端固定在底座横向杆28与底座纵向杆26上的相交处。
所述底座1下方还连接有支架脚14;所述太阳能板托架9、底座1均呈矩形或方形。
所述底座1的四只可伸缩的支架脚14,支架脚14为不锈钢材质的套筒式结构,并且它的上面有一只锁紧螺丝。通过调整四只支架脚14的长度,可调整底座1的水平倾角,从而使其能方便地在凹凸不平的山地直接安装,支架脚14的长度调整后可通过锁紧螺丝来锁定。
所述太阳能板托架9采用为不锈刚材质的矩形框架,用于安装和固定太阳能电池板。
第一电机19、第二电机17为直流减速电机。
通过上述各部件的连接关系,只要将太阳能电池板安装于太阳能板托架91上,就可控制太阳能板转动驱动机构实现太阳能电池板跟踪太阳转动。本发明的基于丝杆传动的太阳跟踪装置的实现原理是:将具有三个自由度的球铰链8和具有两个自由度的十字轴式万向联轴器组合,可以实现太阳能板两个自由度的转动,即能满足太阳高度角和方位角的二维跟踪要求。由太阳能板转动驱动机构的各部件的安装连接关系知,可控制太阳能板在经底座1的几何中心的相互垂直的两条中线方向上转动。这两个方向上的转动角度是分别通过丝杆的传动来实现的,当要控制太阳能板在某个方向上转动任意一个角度时,只要控制与之对应的电机的正转与反转,即可带动丝杆的正转与反转,从而使丝杆上的螺母沿着丝杆上下运动,由于丝杆上的螺母通过套筒及十字轴式万向联轴器与太阳能板建立了连接关系,可通过丝杆上的螺母的上下运动带动套筒沿丝杆的上下运动,最终实现太阳能板在此方向上的转动,即通过丝杆的传动实现太阳能板的转动。通过两根丝杆的传动控制组合,可实现太阳光任意高度角和方位角的跟踪。此外,当通过丝杆的传动机构带动太阳能板转动时,太阳能板也会给丝杆的传动机构一个反作用力,由于两只十字轴式万向联轴器与球铰链8在太阳能板托架9上的安装位置是相对固定的,而且丝杆的传动机构中的直流减速电机是通过其机身上的两根轴安装在滚珠轴承上的,所以这个反作用力会使丝杆传动机构以滚珠轴承为支点在竖直方向上发生一个微小的倾斜角度,以达到太阳能板转动的力学平衡。
由于球铰链8安装于太阳能板托架9的几何中心,也就是安装在太阳能板托架9的质心位置,且与球铰链8相连的支撑杆11垂直固定于底座1的几何中心,因此太阳能板转动时以球铰链8为支点、以十字轴式万向联轴器与球铰链8之间的距离为力臂进行转动。这种结构是很省力的,理论上只需克服十字轴式万向联轴器、球铰链8、丝杆传动以及电机以滚珠轴承为支点转动时本身的摩擦力做功。而在整个太阳能板转动驱动机构中的主要耗能部件的丝杆采用的是滚珠丝杆,其传动效率达97%以上,因而其传动摩擦力是很小的。由此可见,本发明的太阳跟踪装置的功耗较小,减小了对电机的功率需求,从而减小了购置电机的成本。此外,本发明的太阳跟踪装置是通过商品化的标准装配件连接起来的,加工工艺简单,制造成本低。
上述基于丝杆传动的太阳跟踪装置的控制调节方法:当太阳能板需要在一个太阳方向上转动一个角度时,外部的控制系统控制第一电机19或第二电机17转动,第一电机19或第二电机17带动第一丝杆3或第二丝杆13转动,第一丝杆螺母4或第二丝杆螺母12沿着第一丝杆3或第二丝杆13上下运动,进而带动第一套筒5或第二套筒10、第一联轴器6或第三联轴器7同步上下运动,同时,太阳能板以球铰链8为支点、以第一联轴器6与球铰链8之间的距离为力臂或者以第三联轴器7与球铰链8之间的距离为力臂进行转动,最终实现太阳能板在此方向上的转动。
实施例2
本实施例除下述特征外其他结构特征同实施例1:第二丝杆传动机构的第二电机17采用轴承座设置在底座上,具体为:如图5所示,所述第二丝杆传动机构还包括设置在底座上的第三轴承座30和第四轴承座31,第二电机17的机身上对称地安装有转轴29,且所述转轴29通过滚珠轴承分别与第三轴承座30、第四轴承座31配合连接,这样可将所述电机安装在底座上,且可实现所述电机的17机身绕着所述轴29转动。第三轴承座30、第四轴承座31分别沿底座横向杆的平行方向设置于底座纵向杆上,第二电机17置于第三轴承座30和第四轴承座31之间,且通过其两侧的转轴与所述第三轴承座30、第四轴承座31配合连接。
第三轴承座30、第四轴承座31均为枕式轴承座。
每个电机与两只滚珠轴承连接,而所述两只滚珠轴承分别通过枕式轴承座,对称地安装在以经过底座1的几何中心的两条相互垂直的中线的任一条的两端,以此将电机安装在底座1上,并可实现直流减速电机以两只滚珠轴承为支点进行转动。这样就可将两只直流减速电机安装在经过底座1的几何中心的两条相互垂直的中线上,并且使两只直流电机分别以滚珠轴承为支点转动时的方向是相互垂直的。同时,直流减速电机在底座1上的安装位置还应满足:当太阳能板托架9的平面与底座1的平面平行时,两根丝杆及支撑杆三者之间是相互平行的,且三者均垂直于两个平面。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于丝杆传动的太阳跟踪装置,其特征在于:包括太阳能板托架、太阳能板转动驱动机构和底座,所述太阳能板托架的上表面外接太阳能板;所述太阳能板转动驱动机构包括平行设置的转动支撑机构、第一丝杆传动机构和第二丝杆传动机构,所述转动支撑机构的两端分别连接在太阳能板托架的几何中心位置、底座的几何中心位置上;第一丝杆传动机构的两端、第二丝杆传动机构的两端都分别连接在太阳能板托架、底座上;所述转动支撑机构与第一丝杆传动机构的中心连线垂直于转动支撑机构与第二丝杆传动机构的中心连线;
所述第一丝杆传动机构包括第一联轴器、第一套筒、第一丝杆螺母、第一丝杆、第二联轴器以及第一电机,第一联轴器、第一套筒、第一丝杆螺母由上而下依次一体连接,第一丝杆螺母与第一丝杆螺纹连接,第二联轴器的两端分别连接第一丝杆的下端以及第一电机的输出轴;所述第一联轴器的上端固定在太阳能板托架的下表面上,第一电机的两侧设有转轴,底座上设有第一轴承座和第二轴承座,第一电机两侧的转轴通过滚珠轴承分别与第一轴承座、第二轴承座配合连接;第一电机外接控制系统;
所述第二丝杆传动机构包括第三联轴器、第二套筒、第二丝杆螺母、第二丝杆、第四联轴器以及第二电机,第三联轴器、第二套筒、第二丝杆螺母由上而下依次一体连接,第二丝杆螺母与第二丝杆螺纹连接,第四联轴器的两端分别连接第二丝杆的下端以及第二电机的输出轴;所述第三联轴器的上端固定在太阳能板托架的下表面上,第二电机连接在底座上,且第二电机外接控制系统;
所述转动支撑机构包括球铰链以及支撑杆,所述球铰链的球铰座固定在太阳能板托架下表面的几何中心位置上,其球铰与支撑杆的上端连接;支撑杆的下端固定在底座的几何中心位置上;
所述太阳能板托架包括托架横向杆、托架纵向杆及位于四侧边的托架侧边杆,托架横向杆的两端分别连接在其左侧的托架侧边杆的中点上、右侧的托架侧边杆的中点上,托架纵向杆的两端分别连接在其前侧的托架侧边杆的中点上、后侧的托架侧边杆的中点上;
所述底座包括底座横向杆、底座纵向杆及位于四侧边的底座侧边杆,底座横向杆的两端分别连接在其左侧的底座侧边杆的中点上、右侧的底座侧边杆中点上,底座纵向杆的两端分别连接在其前侧的底座侧边杆的中点上、后侧的底座侧边杆的中点上;
所述第一联轴器的上端固定在托架横向杆上,第一轴承座、第二轴承座分别沿底座纵向杆的平行方向设置于底座横向杆上;第一电机置于第一轴承座和第二轴承座之间,且通过其两侧的转轴与所述第一轴承座、第二轴承座配合连接;
所述第三联轴器的上端固定在托架纵向杆上,第二电机设置在底座纵向杆上;
所述球铰链固定在托架横向杆与托架纵向杆的相交处,支撑杆的下端固定在底座横向杆与底座纵向杆上的相交处。
2.根据权利要求1所述的基于丝杆传动的太阳跟踪装置,其特征在于:所述第二丝杆传动机构还包括电机固定板,第二电机与电机固定板连接,电机固定板连接在底座上。
3.根据权利要求1所述的基于丝杆传动的太阳跟踪装置,其特征在于:所述第二丝杆传动机构还包括设置在底座上的第三轴承座和第四轴承座,第二电机的两侧设有转轴,且所述转轴通过滚珠轴承分别与第三轴承座、第四轴承座配合连接。
4.根据权利要求1所述的基于丝杆传动的太阳跟踪装置,其特征在于:所述第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器均为十字轴式万向联轴器。
5.根据权利要求3所述的基于丝杆传动的太阳跟踪装置,其特征在于:所述底座下方还连接有支架脚;所述太阳能板托架、底座均呈矩形或方形。
6.权利要求1所述基于丝杆传动的太阳跟踪装置的控制调节方法,其特征在于:当太阳能板需要在一个太阳方向上转动一个角度时,外部的控制系统控制第一电机或第二电机转动,第一电机或第二电机带动第一丝杆或第二丝杆转动,第一丝杆螺母或第二丝杆螺母沿着第一丝杆或第二丝杆上下运动,进而带动第一套筒或第二套筒、第一联轴器或第三联轴器同步上下运动,同时,太阳能板以球铰链为支点、以第一联轴器与球铰链之间的距离为力臂或者以第三联轴器与球铰链之间的距离为力臂进行转动,最终实现太阳能板在此方向上的转动。
CN201110103316XA 2011-04-25 2011-04-25 基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法 Expired - Fee Related CN102156483B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110103316XA CN102156483B (zh) 2011-04-25 2011-04-25 基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110103316XA CN102156483B (zh) 2011-04-25 2011-04-25 基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102156483A CN102156483A (zh) 2011-08-17
CN102156483B true CN102156483B (zh) 2012-11-07

Family

ID=44438017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110103316XA Expired - Fee Related CN102156483B (zh) 2011-04-25 2011-04-25 基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102156483B (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104102230A (zh) * 2013-04-07 2014-10-15 蒲亮 太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统
CN104201978B (zh) * 2014-08-25 2017-07-25 武汉理工大学 基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置
CN104267737B (zh) * 2014-09-22 2017-07-14 北京航空航天大学 一种可对日跟踪型太阳能四旋翼飞行器
CN104300885A (zh) * 2014-09-28 2015-01-21 内蒙古农业大学 一种用于循迹光伏系统的可升降旋转支架
CN104386610B (zh) * 2014-10-31 2017-03-08 中国一冶集团有限公司 摆动门运输就位设备
CN105183004B (zh) * 2015-08-21 2017-10-03 浙江省建设工程质量检验站有限公司 一种太阳能板跟踪控制装置
CN105915167A (zh) * 2016-07-11 2016-08-31 成都市普帝照明设备有限公司 一种简便的太阳能电池板角度调节部件
CN105915166A (zh) * 2016-07-11 2016-08-31 成都市普帝照明设备有限公司 一种太阳能电池板用的角度调节结构
CN105915165A (zh) * 2016-07-11 2016-08-31 成都市普帝照明设备有限公司 一种通过双螺杆调节角度的太阳能电池板装置
CN105932945A (zh) * 2016-07-11 2016-09-07 成都市普帝照明设备有限公司 一种智能控制的太阳能电池板角度调节结构
CN105978460A (zh) * 2016-07-11 2016-09-28 成都市普帝照明设备有限公司 一种角度可调的太阳能电池板装置
CN106494579B (zh) * 2016-11-01 2018-02-23 江苏科技大学 一种无人驾驶太阳能渔业辅助三体船
CN106394891A (zh) * 2016-11-06 2017-02-15 合肥齐飞信息技术有限公司 一种具有太阳能供电的抗干扰航拍无人机
CN107085441A (zh) * 2017-06-29 2017-08-22 攀枝花学院 太阳能跟踪器
CN108088373B (zh) * 2017-12-25 2019-03-08 北京航空航天大学 光电吊舱稳像回扫一体化控制装置及测量方法
CN108183672B (zh) * 2018-02-12 2023-11-21 刘永昊 一种基于丝杆螺母的双向转动阳台太阳能采集装置
CN108712144A (zh) * 2018-06-04 2018-10-26 广州引航者信息科技有限公司 面积可调且跟踪式太阳能电池板
CN108718174A (zh) * 2018-06-04 2018-10-30 广州引航者信息科技有限公司 一种面积可调且跟踪式太阳能电池板的控制方法
CN109064948B (zh) * 2018-08-22 2020-11-13 北京莱斯特文化传媒有限公司 轨道镜广告投影展示系统及其方法
CN109736853A (zh) * 2019-03-22 2019-05-10 安徽佳乐建设机械有限公司 一种用于隧道混凝土喷射的喷模台车
CN109736854A (zh) * 2019-03-22 2019-05-10 安徽佳乐建设机械有限公司 一种用于隧道喷射混凝土的模喷模板
CN110260537B (zh) * 2019-07-17 2024-01-30 西安神奇科技发展有限公司 微型塔式太阳能集热系统
KR102275525B1 (ko) * 2019-11-29 2021-07-09 대구가톨릭대학교산학협력단 작업평판 2축 회전 장치
CN112448665A (zh) * 2020-11-10 2021-03-05 杭州职业技术学院 一种车载自动追光发电装置及其工作方法
CN112874742A (zh) * 2021-01-11 2021-06-01 北京理工大学 一种直角坐标驱动式水中推力矢量控制装置
CN112960606B (zh) * 2021-03-01 2022-08-02 吉林大学 一种电动叉车万向十字轴丝杠举升门架系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101093967A (zh) * 2006-06-22 2007-12-26 整合股份有限公司 具三角度追踪阳光的太阳能发电装置
CN101098111A (zh) * 2006-06-26 2008-01-02 陈则韶 二维跟踪太阳的光伏发电器支架
CN101345501A (zh) * 2008-09-02 2009-01-14 中国农业大学 一种自动跟踪太阳方位的光伏发电装置
CN101577510A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 北京机械工业学院 太阳能光伏发电全天候自跟踪系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7381886B1 (en) * 2007-07-30 2008-06-03 Emcore Corporation Terrestrial solar array

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101093967A (zh) * 2006-06-22 2007-12-26 整合股份有限公司 具三角度追踪阳光的太阳能发电装置
CN101098111A (zh) * 2006-06-26 2008-01-02 陈则韶 二维跟踪太阳的光伏发电器支架
CN101345501A (zh) * 2008-09-02 2009-01-14 中国农业大学 一种自动跟踪太阳方位的光伏发电装置
CN101577510A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 北京机械工业学院 太阳能光伏发电全天候自跟踪系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN102156483A (zh) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102156483B (zh) 基于丝杆传动的太阳跟踪装置及其控制调节方法
US10326401B2 (en) Tracking control systems for photovoltaic modules
US8541679B2 (en) Photo-voltaic power generation equipment that can automatically track the sun
CN201213244Y (zh) 自动跟踪太阳能光伏发电装置
WO2014071683A1 (zh) 一种双轴跟踪支架
CN102799189B (zh) 联动式单轴太阳能追踪器系统及其转动驱动机构
CN204794843U (zh) 采用双轴联动跟踪系统的暖棚上盖光伏系统
CN203675042U (zh) 一种光伏跟踪器的主轴连接结构
CN201878054U (zh) 一种角度可调式光伏电池安装支架
JP2009044022A (ja) よろい窓式太陽追跡装置
CN102158132A (zh) 全天域液压驱动太阳能跟踪系统
CN101882895B (zh) 塔式光伏跟踪发电系统
CN109189106A (zh) 自动趋光的太阳能发电装置
CN105468025B (zh) 光伏双轴联动跟踪系统
CN203788228U (zh) 太阳能单轴跟踪器的主轴连接结构
CN202178266U (zh) 太阳能模组支架结构
CN207752383U (zh) 一种定日光伏发电装置
CN101728980A (zh) 太阳能收集器的极轴跟踪装置
KR20130005942A (ko) 태양광 트랙커
CN201976040U (zh) 全天域液压驱动太阳能跟踪系统
CN204650282U (zh) 光伏双轴联动跟踪系统和网格化的光伏双轴联动跟踪系统
CN201498518U (zh) 一种自动跟踪太阳的太阳能电池板
CN203812093U (zh) 利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架
CN205809705U (zh) 太阳能跟踪互联机器人
CN205950748U (zh) 太阳能跟踪互联三轴机器人

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121107

Termination date: 20210425