CN103135561A - 一种二维太阳光自动跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二维太阳光自动跟踪装置，包括支承架、设置在支承架顶端的第一支撑柱和第二支撑柱、架设在第一支撑柱和第二支撑柱顶端的斜旋转机构壳体和水平旋转机构壳体；斜旋转机构壳体中安装有斜旋转轴，斜旋转轴上连接有斜旋转动力机构；水平旋转机构壳体中安装有小齿轮轴，小齿轮轴上安装有小齿轮，位于小齿轮轴上方的水平旋转机构壳体上安装有水平旋转轴，水平旋转轴上安装有与小齿轮相啮合的大齿轮，小齿轮轴的一端端部连接有水平旋转动力机构，水平旋转轴的两端均安装有太阳能电池板。本发明结构紧凑，设计合理，安装方便，使用便捷，旋转稳定性高，跟踪精度高，实现成本低，耗电量低，运营成本低，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其是涉及一种二维太阳光自动跟踪装置。
背景技术
太阳能的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是从事太阳能开发领域的人们追求的目标。一维方向上的太阳能跟踪方式跟踪效率差，传统光伏双轴跟踪机构通过纬度以及经度方向的二维跟踪实现对太阳能的轨迹跟踪，该方式虽然能保证跟踪精度，但是存在结构复杂、故障率高、成本高等缺点，很难推广到实际生活中应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种二维太阳光自动跟踪装置，其结构紧凑，设计合理，安装方便，使用操作便捷，旋转稳定性高，跟踪精度高，实现成本低，耗电量低，运营成本低，使用效果好，便于推广使用到户外大型发电装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：包括支承架、间隔设置在支承架顶端的第一支撑柱和第二支撑柱、架设在第一支撑柱和第二支撑柱顶端的斜旋转机构壳体以及嵌套安装在斜旋转机构壳体中的水平旋转机构壳体，所述第二支撑柱的高度大于所述第一支撑柱的高度；所述斜旋转机构壳体中通过四个斜旋转轴承安装有穿过水平旋转机构壳体的斜旋转轴，其中两个斜旋转轴承分别安装在斜旋转机构壳体的两端、另外两个斜旋转轴承分别安装在嵌套安装在斜旋转机构壳体中的水平旋转机构壳体的两端，所述斜旋转轴靠近第一支撑柱的一端端部连接有用于带动斜旋转轴旋转的斜旋转动力机构；所述水平旋转机构壳体中通过两个水平旋转轴承安装有小齿轮轴，所述小齿轮轴上安装有小齿轮，位于所述小齿轮轴上方的水平旋转机构壳体上通过两个水平旋转轴承安装有水平旋转轴，所述水平旋转轴上安装有与小齿轮相啮合的大齿轮，所述小齿轮轴的一端端部连接有用于带动小齿轮轴旋转的水平旋转动力机构，所述水平旋转轴伸出水平旋转机构壳体的两端均安装有太阳能电池板。
上述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述斜旋转动力机构包括斜旋转伺服电机和与斜旋转伺服电机相接的斜旋转减速器，所述斜旋转减速器的输出轴通过斜轴联轴器与斜旋转轴连接。
上述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述水平旋转动力机构包括水平旋转伺服电机和与水平旋转伺服电机相接的水平旋转减速器，所述水平旋转减速器的输出轴通过水平轴联轴器与水平旋转轴连接。
上述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述斜旋转减速器和水平旋转减速器均为蜗轮蜗杆减速器。
上述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述第二支撑柱为高度可调支撑柱。
上述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述高度可调支撑柱由设置在支承架顶端的螺纹套筒和螺纹连接在螺纹套筒中的螺杆构成，所述斜旋转机构壳体安装在螺杆顶端。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的结构紧凑，设计合理，安装方便，占地面积小。
2、本发明中斜旋转机构和水平旋转机构的旋转方式均采用自动方式，斜旋转机构和水平旋转机构与地面夹角采用手动调节方式，使用操作便捷。
3、本发明斜旋转动力机和水平旋转动力机构中均采用了蜗轮蜗杆减速器，减速效率高，保证了斜旋转机构和水平旋转机构的旋转稳定性，保证了跟踪精度。
4、本发明的实现成本低，耗电量低，运营成本低，节约电能。
5、本发明能够在太阳时角方向和太阳赤纬角方向精确跟踪，使用效果好，便于推广使用到户外大型发电装置。
综上所述，本发明结构紧凑，设计合理，安装方便，使用操作便捷，旋转稳定性高，跟踪精度高，实现成本低，耗电量低，运营成本低，使用效果好，便于推广使用到户外大型发电装置。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的右视图。
附图标记说明：
1-支撑架； 2-斜旋转伺服电机；3-斜旋转减速器；
4-斜旋转机构壳体； 5-第一支撑柱； 6-1-螺纹套筒；
6-2-螺杆； 7-斜轴联轴器； 8-太阳能电池板；
9-水平旋转机构壳体； 10-水平旋转轴； 11-斜旋转轴承；
12-水平旋转伺服电机；13-水平旋转减速器；
14-水平轴联轴器； 15-小齿轮轴； 16-小齿轮；
17-大齿轮； 18-水平旋转轴承； 19-斜旋转轴。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括支撑架1、间隔设置在支撑架1顶端的第一支撑柱5和第二支撑柱、架设在第一支撑柱5和第二支撑柱顶端的斜旋转机构壳体4以及嵌套安装在斜旋转机构壳体4中的水平旋转机构壳体9，所述第二支撑柱的高度大于所述第一支撑柱5的高度；所述斜旋转机构壳体4中通过四个斜旋转轴承11安装有穿过水平旋转机构壳体9的斜旋转轴19，其中两个斜旋转轴承11分别安装在斜旋转机构壳体4的两端、另外两个斜旋转轴承11分别安装在嵌套安装在斜旋转机构壳体4中的水平旋转机构壳体9的两端，所述斜旋转轴19靠近第一支撑柱5的一端端部连接有用于带动斜旋转轴19旋转的斜旋转动力机构；所述水平旋转机构壳体9中通过两个水平旋转轴承18安装有小齿轮轴15，所述小齿轮轴15上安装有小齿轮16，位于所述小齿轮轴15上方的水平旋转机构壳体9上通过两个水平旋转轴承18安装有水平旋转轴10，所述水平旋转轴10上安装有与小齿轮16相啮合的大齿轮17，所述小齿轮轴15的一端端部连接有用于带动小齿轮轴15旋转的水平旋转动力机构，所述水平旋转轴10伸出水平旋转机构壳体9的两端均安装有太阳能电池板8。
如图1和图2所示，本实施例中，所述斜旋转动力机构包括斜旋转伺服电机2和与斜旋转伺服电机2相接的斜旋转减速器3，所述斜旋转减速器3的输出轴通过斜轴联轴器7与斜旋转轴19连接。所述水平旋转动力机构包括水平旋转伺服电机12和与水平旋转伺服电机12相接的水平旋转减速器13，所述水平旋转减速器13的输出轴通过水平轴联轴器14与水平旋转轴10连接。所述斜旋转减速器3和水平旋转减速器13均为蜗轮蜗杆减速器。所述第二支撑柱为高度可调支撑柱。所述高度可调支撑柱由设置在支撑架1顶端的螺纹套筒6-1和螺纹连接在螺纹套筒6-1中的螺杆6-2构成，所述斜旋转机构壳体4安装在螺杆6-2顶端。
本发明的工作原理及工作过程是：初始状态时，通过调节高度可调支撑柱的高度，使得斜旋转机构和水平旋转机构与地轴平行，与地面夹角为当地纬度。斜旋转伺服电机2旋转动力经斜旋转减速器3进行减速后带动斜旋转轴19旋转，带动太阳能电池板8跟踪太阳时角；水平旋转伺服电机12旋转动力经水平旋转减速器13进行减速后带动小齿轮轴15旋转，小齿轮轴15上的小齿轮16旋转并带动大齿轮17旋转，进而带动水平旋转轴10旋转，带动太阳能电池板8调整俯仰角度，跟踪太阳赤纬角。
本发明能够在太阳时角方向和太阳赤纬角方向精确跟踪，并且赤纬角的变化较小(一年之中在北回归线与南回归线之间变化，平均每天变化0.26度)，水平旋转伺服电机12可以以一定周期调节，降低该跟踪装置的跟踪成本，提高跟踪精度和跟踪稳定性。成本低廉、实现及运营成本低，可用于户外大型发电装置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：包括支撑架(1)、间隔设置在支撑架(1)顶端的第一支撑柱(5)和第二支撑柱、架设在第一支撑柱(5)和第二支撑柱顶端的斜旋转机构壳体(4)以及嵌套安装在斜旋转机构壳体(4)中的水平旋转机构壳体(9)，所述第二支撑柱的高度大于所述第一支撑柱(5)的高度；所述斜旋转机构壳体(4)中通过四个斜旋转轴承(11)安装有穿过水平旋转机构壳体(9)的斜旋转轴(19)，其中两个斜旋转轴承(11)分别安装在斜旋转机构壳体(4)的两端、另外两个斜旋转轴承(11)分别安装在嵌套安装在斜旋转机构壳体(4)中的水平旋转机构壳体(9)的两端，所述斜旋转轴(19)靠近第一支撑柱(5)的一端端部连接有用于带动斜旋转轴(19)旋转的斜旋转动力机构；所述水平旋转机构壳体(9)中通过两个水平旋转轴承(18)安装有小齿轮轴(15)，所述小齿轮轴(15)上安装有小齿轮(16)，位于所述小齿轮轴(15)上方的水平旋转机构壳体(9)上通过两个水平旋转轴承(18)安装有水平旋转轴(10)，所述水平旋转轴(10)上安装有与小齿轮(16)相啮合的大齿轮(17)，所述小齿轮轴(15)的一端端部连接有用于带动小齿轮轴(15)旋转的水平旋转动力机构，所述水平旋转轴(10)伸出水平旋转机构壳体(9)的两端均安装有太阳能电池板(8)。
2.按照权利要求1所述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述斜旋转动力机构包括斜旋转伺服电机(2)和与斜旋转伺服电机(2)相接的斜旋转减速器(3)，所述斜旋转减速器(3)的输出轴通过斜轴联轴器(7)与斜旋转轴(19)连接。
3.按照权利要求2所述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述水平旋转动力机构包括水平旋转伺服电机(12)和与水平旋转伺服电机(12)相接的水平旋转减速器(13)，所述水平旋转减速器(13)的输出轴通过水平轴联轴器(14)与水平旋转轴(10)连接。
4.按照权利要求3所述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述斜旋转减速器(3)和水平旋转减速器(13)均为蜗轮蜗杆减速器。
5.按照权利要求1～4中任一权利要求所述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述第二支撑柱为高度可调支撑柱。
6.按照权利要求5所述的一种二维太阳光自动跟踪装置，其特征在于：所述高度可调支撑柱由设置在支撑架(1)顶端的螺纹套筒(6-1)和螺纹连接在螺纹套筒(6-1)中的螺杆(6-2)构成，所述斜旋转机构壳体(4)安装在螺杆(6-2)顶端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110376576 CN103135561A (zh) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | 一种二维太阳光自动跟踪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201110376576 CN103135561A (zh) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | 一种二维太阳光自动跟踪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103135561A true CN103135561A (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=48495530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 201110376576 Pending CN103135561A (zh) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | 一种二维太阳光自动跟踪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103135561A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104950924A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-09-30 | 东北大学 | 追日方法及装置 |
| CN106933251A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-07 | 商洛学院 | 一种太阳能光伏发电自动跟踪系统 |
| CN112576253A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-30 | 陕西正通煤业有限责任公司 | 一种用于煤炭开采的掘进装置 |
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2011
- 2011-11-23 CN CN 201110376576 patent/CN103135561A/zh active Pending
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| CN104950924A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-09-30 | 东北大学 | 追日方法及装置 |
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| CN112576253A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-30 | 陕西正通煤业有限责任公司 | 一种用于煤炭开采的掘进装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130605 |