CN201994875U - 大功率双杆铰链俯角跟踪三维太阳能采光装置 - Google Patents

Abstract

一个大功率双杆铰链俯角跟踪三维太阳能采光装置，它可由两台电机通过由竖直驱动轴、水平驱动轴、蜗轮、蜗杆、直齿轮等组成的机械驱动机构，带动太阳能电池板完成沿水平和竖直两个方向的跟踪太阳光运动，可用来带动太阳能路灯的太阳能电池板实现太阳光采集的自动跟踪。

Description

大功率双杆铰链俯角跟踪三维太阳能采光装置

技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能电池板跟踪技术，特别是一种可用于太阳能电池板自动跟踪太阳的大功率双杆铰链俯角跟踪三维太阳能采光装置，该装置可以带动太阳能路灯的电池板自动跟踪太阳光。 

背景技术：

太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染，如今，无论在沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入人们的视野，太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等。但这些太阳能产品的太阳能接收元件大多以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造成太阳能利用率低下。因此太阳能接收元件在使用中能否始终对准太阳，就成为人们利用太阳能时最为关注的问题。 

近些年，国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟踪，国内也有类似的试验装置，但这些装置结构复杂，造价高，难以在太阳能路灯、太阳能草坪灯等小型户用太阳能接收设备中使用。 

实用新型内容：

为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂体积庞大，且跟踪装置成本高，能耗大等缺点.本实用新型针对现有技术存在的不足，对现有技术进行了改进，提出了一种体积小、结构简单可靠、成本低，跟踪能耗小和抗风能力强的太阳光跟踪装置、它可带动太阳能电池板完成水平和竖直两个方向的跟踪。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在强度很好的减速 箱体内安装了由电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、蜗杆一、蜗轮一、竖直驱动轴、小驱动直齿轮、大驱动直齿轮、圆形连接管和控制系统电路板构成的机械驱动机构。 

在减速箱体内还安装了由电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、蜗杆二、蜗轮二和水平驱动轴构成的机械驱动机构。 

竖直驱动轴和水平驱动轴相互垂直，控制系统电路板的电源线与太阳能电池板一和太阳能电池板二正负极良好的电连接，在减速箱体外还安装了与水平驱动轴相连接的俯角跟踪联动支撑机构。 

在减速箱体下面安装了一个支座、一个圆形支撑杆和圆环一，在减速箱体上面安装了圆环二，圆形支撑杆牢固的固定在支座上，支座牢固的固定在地面上，并且使圆形支撑杆与地面垂直。 

在减速箱体的前面安装了连接板一，在减速箱体的后面安装了连接板二，连接板一和连接板二牢固的固定在减速箱体上，连接板三牢固的固定在太阳能电池板一和太阳能电池板二的中部，太阳能电池板一和太阳能电池板二的上表面在同一平面上，连接板一的上端通过水平连接轴一与连接板三光滑的相连接，连接板二的上端通过水平连接轴二与连接板三光滑的相连接，水平连接轴一和水平连接轴二同心轴线相互重合，连接板三可以水平连接轴一和水平连接轴二为轴光滑的转动。 

电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆一与电机一的电机轴相互平行，蜗杆一与竖直驱动轴相互垂直，小直齿轮一与电机一的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一牢固的固定在电机一的电机轴上，大直齿轮一与蜗杆一同心轴线相互重合且大直齿轮一牢固的固定在 蜗杆一上，蜗轮一和小驱动直齿轮与竖直驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮一和小驱动直齿轮牢固的固定在竖直驱动轴上，大驱动直齿轮与圆形连接管同心轴线相互重合且大驱动直齿轮牢固的固定在圆形连接管上，圆形连接管的上下两端从减速箱体的上面和下面伸出减速箱体，圆形连接管与圆形支撑杆同心轴线相互重合且圆形连接管牢固的固定在圆形支撑杆上，圆环一与圆形连接管同心轴线相互重合且圆环一牢固的固定在圆形连接管上端，圆环二与圆形连接管同心轴线相互重合且圆环二牢固的固定在圆形连接管下端，圆环一与减速箱体的上表面光滑的接触，圆环二与减速箱体的下表面光滑的接触，小直齿轮一和大直齿轮一良好的相齿合，蜗杆一和蜗轮一良好的相齿合，小驱动直齿轮和大驱动直齿轮良好的相齿合。 

电机二良好的固定在减速箱体上，水平驱动轴通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆二与电机二的电机轴相互平行，蜗杆二与水平驱动轴相互垂直，小直齿轮二与电机二的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二牢固的固定在电机二的电机轴上，大直齿轮二与蜗杆二同心轴线相互重合且大直齿轮二牢固的固定在蜗杆二上，蜗轮二与水平驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮二牢固的固定在水平驱动轴上，水平区动轴的两端从减速箱体的前后两面伸出减速箱体，小直齿轮二和大直齿轮二良好的相齿合，蜗杆二和蜗轮二良好的相齿合。 

在减速箱体外还安装了由连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连接板四和连接板五构成的俯角跟踪联动支撑机构。 

本实用新型的实施例的俯角跟踪连接方式：连杆一的一端固定在水平驱动轴的一端上，连杆二的一端固定在水平驱动轴的另一端上，连杆一和连杆二与水平驱动轴垂直，连杆一的另一端通过销轴一与连杆三的一端光 滑的相连接，连杆三的另一端通过销轴三与连接板四的下端光滑的相连接，连杆二的另一端通过销轴二与连杆四的一端光滑的相连接，连杆四的另一端通过销轴四与连接板五的下端光滑的相连接，连接板四和连接板五的上端牢固的固定在连接板三的上部，连杆一和连杆二的各项尺寸对应相等，连杆三和连杆四的各项尺寸对应相等，连接板四和连接板五各项尺寸对应相等，销轴一与销轴二的轴线相互重合，销轴三与销轴四的轴线相互重合，销轴一和销轴二的轴线与销轴三和销轴四的轴线相互平行。 

在水平方向上，当太阳能电池板一和太阳能电池板二与太阳光偏离垂直位置时，由控制系统电路板驱动电机一转动，并通过小直齿轮一和大直齿轮一带动蜗杆一转动，蜗杆一带动蜗轮一转动，蜗轮一带动竖直驱动轴转动，竖直驱动轴带动小驱动直齿轮转动，因大驱动直齿轮通过圆形连接管和圆形支撑杆固定在支座上静止不动，所以小驱动直齿轮将带动减速箱体水平转动，并通过连接板一和连接板二带动太阳能电池板一和太阳能电池板二水平转动，使太阳能电池板一和太阳能电池板二恢复到与太阳光垂直位置上。 

在竖直方向上，当太阳能电池板一和太阳能电池板二与太阳光偏离垂直位置时，由控制系统电路板驱动电机二转动，并通过小直齿轮二和大直齿轮二带动蜗杆二转动，蜗杆二带动蜗轮二转动，蜗轮二带动水平驱动轴转动，水平驱动轴带动连杆一和连杆二绕水平驱动轴的轴线转动，并通过由连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连接板四和连接板五构成的俯角跟踪联动支撑机构带动太阳能电池板一和太阳能电池板二以水平连接轴一和水平连接轴二为轴光滑的转动，使太阳能电池板一和太阳能电池板二恢复到与太阳光垂直位置上。 

当电机不加电转动时，因蜗杆和蜗轮的传动的单向性和不可逆性，太阳能电池板不会在风力、以及其他外力作用下运动，因此该装置具有良好的抗风性能。 

本实用新型的有益效果是：由蜗杆和蜗轮传动的单向性和不可逆性，可实乡现良好的杭风性能，跟踪能耗小、成本低，结构简单可靠。 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的整体结构图。 

图2是本实用新型的整体结构图的A-A剖视图。 

图3是本实用新型的整体结构图的B-B剖视图。 

图4是本实用新型的整体结构图的C-C剖视图。 

图5是本实用新型的整体结构图的D-D剖视图。。 

在图1图2图3图4和图5中：太阳能电池板一1-1，太阳能电池板二1-2，减速箱体2，支座3，电机一4，小直齿轮一5，大直齿轮一6，蜗杆一7，蜗轮一8，竖直驱动轴9，小驱动直齿轮10，大驱动直齿轮11，圆形连接管12，圆形支撑杆13，电机二14，小直齿轮二15，大直齿轮二16，蜗杆二17，蜗轮二18，水平驱动轴19，连杆一20-1，连杆二20-2，连杆三20-3，连杆四20-4，连接板四20-5，连接板五20-6，连接板一22-1，连接板二22-2，水平连接轴一23-1，水平连接轴二23-2，销轴一23-3，销轴二23-4，销轴三23-5，销轴四23-6，连接板三24，控制系统电路板25，圆环一26-1，圆环二26-2。 

具体实施方式

在图1图2图3图4和图5中，在强度很好的减速箱体2内安装了由 电机一4、小直齿轮一5、大直齿轮一6、蜗杆一7、蜗轮一8、竖直驱动轴9、小驱动直齿轮10、大驱动直齿轮11、圆形连接管12和控制系统电路板25构成的机械驱动机构。 

在减速箱体2内还安装了由电机二14、小直齿轮二15、大直齿轮二16、蜗杆二17、蜗轮二18和水平驱动轴19构成的机械驱动机构，竖直驱动轴9和水平驱动轴19相互垂直，控制系统电路板25的电源线与太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2正负极良好的电连接，在减速箱体2外还安装了与水平驱动轴19相连接的俯角跟踪联动支撑机构。 

在减速箱体2的下部安装了一个支座3和一个圆形支撑杆13，圆形支撑杆13牢固的固定在支座3上，支座3牢固的固定在地面上，并且使圆形支撑杆13与地面垂直。 

在减速箱体2的前面安装了连接板一22-1，在减速箱体2的后面安装了连接板二22-2，连接板一22-1和连接板二22-2牢固的固定在减速箱体2上，连接板三24牢固的固定在太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2的中部，太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2的上表面在同一平面上，连接板一22-1的上端通过水平连接轴一23-1与连接板三24光滑的相连接，连接板二22-2的上端通过水平连接轴二23-2与连接板三24光滑的相连接，水平连接轴一23-1和水平连接轴二23-2同心轴线相互重合，连接板三24可以水平连接轴一23-1和水平连接轴二23-2为轴光滑的转动。 

电机一4良好的固定在减速箱体2上，竖直驱动轴9通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，蜗杆一7通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，蜗杆一7与电机一4的电机轴相互平行，蜗杆一7与竖直驱动轴9相互垂直，小直齿轮一5与电机一4的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一5 牢固的固定在电机一4的电机轴上，大直齿轮一6与蜗杆一7同心轴线相互重合且大直齿轮一6牢固的固定在蜗杆一7上，蜗轮一8和小驱动直齿轮10与竖直驱动轴9同心轴线相互重合且蜗轮一8和小驱动直齿轮10牢固的固定在竖直驱动轴9上，大驱动直齿轮11与圆形连接管12同心轴线相互重合且大驱动直齿轮11牢固的固定在圆形连接管12上，圆形连接管12的上下两端从减速箱体2的上面和下面伸出减速箱体2，圆形连接管12与圆形支撑杆13同心轴线相互重合且圆形连接管12牢固的固定在圆形支撑杆13上，圆环一26-1与圆形连接管12同心轴线相互重合且圆环一26-1牢固的固定在圆形连接管12的上端，圆环二26-2与圆形连接管12同心轴线相互重合且圆环二26-2牢固的固定在圆形连接管12的下端，圆环一26-1与减速箱体2的上表面光滑的接触，圆环二26-2与减速箱体2的下表面光滑的接触，小直齿轮一5和大直齿轮一6良好的相齿合，蜗杆一7和蜗轮一8良好的相齿合，小驱动直齿轮10和大驱动直齿轮11良好的相齿合。 

电机二14良好的固定在减速箱体2上，水平驱动轴19通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，蜗杆二17通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，蜗杆二17与电机二14的电机轴相互平行，蜗杆二17与水平驱动轴19相互垂直，小直齿轮二15与电机二14的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二15牢固的固定在电机二14的电机轴上，大直齿轮二16与蜗杆二17同心轴线相互重合且大直齿轮二16牢固的固定在蜗杆二17上，蜗轮二18与水平驱动轴19同心轴线相互重合且蜗轮二18牢固的固定在水平驱动轴19上，水平驱动轴19的两端从减速箱体2的前后两面伸出减速箱体2，小直齿轮二15和大直齿轮二16良好的相齿合，蜗杆二17和蜗轮二18良 好的相齿合。 

在减速箱体2外还安装了由连杆一20-1、连杆二20-2、连杆三20-3、连杆四20-4、连接板四20-5和连接板五20-6构成的俯角跟踪联动支撑机构。 

本实用新型的实施例的俯角跟踪连接方式：连杆一20-1的一端固定在水平驱动轴19的一端上，连杆二20-2的一端固定在水平驱动轴19的另一端上，连杆一20-1和连杆二20-2与水平驱动轴19垂直，连杆一20-1的另一端通过销轴一23-3与连杆三20-3的一端光滑的相连接，连杆三20-3的另一端通过销轴三23-5与连接板四20-5的下端光滑的相连接，连杆二20-2的另一端通过销轴二23-4与连杆四20-4的一端光滑的相连接，连杆四20-4的另一端通过销轴四23-6与连接板五20-6的下端光滑的相连接，连接板四20-5和连接板五20-6的上端牢固的固定在连接板三24上，连杆一20-1和连杆二20-2的各项尺寸对应相等，连杆三20-3和连杆四20-4的各项尺寸对应相等，连接板四20-5和连接板五20-6各项尺寸对应相等，销轴一23-3与销轴二23-4的轴线相互重合，销轴三23-5与销轴四23-6的轴线相互重合，销轴一23-3和销轴二23-4的轴线与销轴三23-5与销轴四23-6的轴线相互平行。 

在水平方向上，当太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2与太阳光偏离垂直位置时，由控制系统电路板25驱动电机一4转动，并通过小直齿轮一5和大直齿轮一6带动蜗杆一7转动，蜗杆一7带动蜗轮一8转动，蜗轮一8带动竖直驱动轴9转动，竖直驱动轴9带动小驱动直齿轮10转动，因大驱动直齿轮11通过圆形连接管12和圆形支撑13杆固定在支座3上静止不动，所以小驱动直齿轮10将带动减速箱体2水平转动，并通过连接板 一22-1和连接板二22-2带动太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2水平转动，使太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2恢复到与太阳光垂直位置上。 

在竖直方向上，当太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2与太阳光偏离垂直位置时，由控制系统电路板25驱动电机二14转动，并通过小直齿轮二15和大直齿轮二16带动蜗杆二17转动，蜗杆二17带动蜗轮二18转动，蜗轮二18带动水平驱动轴19转动，水平驱动轴19带动连杆一20-1和连杆二20-2绕水平驱动轴19的轴线转动，并通过由连杆一20-1、连杆二20-2、连杆三20-3、连杆四20-4、连接板四20-5和连接板五20-6构成的俯角跟踪联动支撑机构带动太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2以水平连接轴一23-1和水平连接轴二23-2为轴光滑的转动，使太阳能电池板一1-1和太阳能电池板二1-2恢复到与太阳光垂直位置上。 

Claims (2)

1.一种大功率双杆铰链俯角跟踪三维太阳能采光装置，由太阳能电池板一、和太阳能电池板二、减速箱体、支座、电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、蜗杆一、蜗轮一、竖直驱动轴、小驱动直齿轮、大驱动直齿轮、圆形连接管、电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、蜗杆二、蜗轮二、水平驱动轴、水平连接轴一、水平连接轴二、控制系统电路板和设置在减速箱体外的与水平驱动轴相连接的俯角跟踪联动支撑机构构成，其特征是：在强度很好的减速箱体内安装了由电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、蜗杆一、蜗轮一、竖直驱动轴、小驱动直齿轮、大驱动直齿轮、圆形连接管和控制系统电路板构成的水平机械驱动机构，在减速箱体内还安装了由电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、蜗杆二、蜗轮二和水平驱动轴构成的俯角机械驱动机构，在减速箱体外还安装了由连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连接板四和连接板五构成的俯角跟踪联动支撑机构，竖直驱动轴和水平驱动轴相互垂直，控制系统电路板的电源线与太阳能电池板一和太阳能电池板二正负极良好的电连接，

在减速箱体下面安装了一个支座、一个圆形支撑杆和圆环一，在减速箱体上面安装了圆环二，圆形支撑杆牢固的固定在支座上，支座牢固的固定在地面上，并且使圆形支撑杆与地面垂直，

在减速箱体的前面安装了连接板一，在减速箱体的后面安装了连接板二，连接板一和连接板二牢固的固定在减速箱体上，连接板三牢固的固定在太阳能电池板一和太阳能电池板二的中部，太阳能电池板一和太阳能电池板二的上表面在同一平面上，连接板一的上端通过水平连接轴一与连接板三光滑的相连接，连接板二的上端通过水平连接轴二与连接板三光滑的相连接，水平连接轴一和水平连接轴二同心轴线相互重合，连接板三可以 水平连接轴一和水平连接轴二为轴光滑的转动，

电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆一与电机一的电机轴相互平行，蜗杆一与竖直驱动轴相互垂直，小直齿轮一与电机一的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一牢固的固定在电机一的电机轴上，大直齿轮一与蜗杆一同心轴线相互重合且大直齿轮一牢固的固定在蜗杆一上，蜗轮一和小驱动直齿轮与竖直驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮一和小驱动直齿轮牢固的固定在竖直驱动轴上，大驱动直齿轮与圆形连接管同心轴线相互重合且大驱动直齿轮牢固的固定在圆形连接管上，圆形连接管的上下两端从减速箱体的上面和下面伸出减速箱体，圆形连接管与圆形支撑杆同心轴线相互重合且圆形连接管牢固的固定在圆形支撑杆上，圆环一与圆形连接管同心轴线相互重合且圆环一牢固的固定在圆形连接管上端，圆环二与圆形连接管同心轴线相互重合且圆环二牢固的固定在圆形连接管下端，圆环一与减速箱体的上表面光滑的接触，圆环二与减速箱体的下表面光滑的接触，小直齿轮一和大直齿轮一良好的相齿合，蜗杆一和蜗轮一良好的相齿合，小驱动直齿轮和大驱动直齿轮良好的相齿合，

电机二良好的固定在减速箱体上，水平驱动轴通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，蜗杆二与电机二的电机轴相互平行，蜗杆二与水平驱动轴相互垂直，小直齿轮二与电机二的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二牢固的固定在电机二的电机轴上，大直齿轮二与蜗杆二同心轴线相互重合且大直齿轮二牢固的固定在蜗杆二上，蜗轮二与水平驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮二牢固的固定在水平驱动轴上，水平驱动轴的两端从减速箱体的前后两面伸出减速箱体， 小直齿轮二和大直齿轮二良好的相齿合，蜗杆二和蜗轮二良好的相齿合。

2.根据权利要求1所述的大功率双杆铰链俯角跟踪三维太阳能采光装置，其特征是：连杆一的一端固定在水平驱动轴的一端上，连杆二的一端固定在水平驱动轴的另一端上，连杆一和连杆二与水平驱动轴垂直，连杆一的另一端通过销轴一与连杆三的一端光滑的相连接，连杆三的另一端通过销轴三与连接板四的下端光滑的相连接，连杆二的另一端通过销轴二与连杆四的一端光滑的相连接，连杆四的另一端通过销轴四与连接板五的下端光滑的相连接，连接板四和连接板五的上端牢固的固定在连接板三的上部，连杆一和连杆二的各项尺寸对应相等，连杆三和连杆四的各项尺寸对应相等，连接板四和连接板五各项尺寸对应相等，销轴一与销轴二的轴线相互重合，销轴三与销轴四的轴线相互重合，销轴一和销轴二的轴线与销轴三和销轴四的轴线相互平行。 

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