CN202331213U - 一种太阳能主动跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能主动跟踪装置，包括底座以及安装在底座上的电机，电机上连接有减速机构，其特征在于：还包括控制器，以及与所述减速机构连接的主轴，所述控制器能根据时钟模块中的时间和已设定的经度、纬度参数，计算出当前太阳位置，控制器再根据得出的当前太阳位置，向电机发出驱动信号驱动电机。本实用新型对太阳能进行主动式跟踪，抗干扰能力强，不受气候影响，使连接于本装置主轴的太阳能组件始终朝向太阳；并且结构简化、紧凑，成本低，既解决了精度与成本的矛盾，又具有良好的跟踪稳定性，具有良好的应用前景。

Description

一种太阳能主动跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能装置，特别是涉及一种适用于小型太阳能组件使用的太阳能主动跟踪装置。 

背景技术

太阳能组件(如用于太阳能灶、太阳能热水器、太阳能电池等)需要采集太阳能，目前主要采用固定朝南安装的方式对太阳能进行采集，这种安装方式简单易行，结构牢固。但是由于太阳的位置在天空中是不断变化的，大部分时间太阳光不能直射太阳能组件，对阳光的利用不够充分，太阳光利用率较低。 

为了更有效地吸收太阳的能量，太阳能组件需要从日出到日落始终正对着太阳，与固定式安装方式相比，太阳能跟踪系统可大大提高对太阳光的利用效率。太阳能跟踪系统，有主动跟踪和被动跟踪两种方式。带有光电传感器的被动跟踪方式，受环境影响较大，尤其在多云或阴天时；另外，跟踪系统是安装在户外.光电传感器常被灰尘遮盖，使光敏元件感光能力减弱，导致系统动作迟钝，起始跟踪的偏差角度变大，或者当两个光敏元件被污染的程度不同时，它们的输出将形成一个固有的偏差，这将导致太阳能组件无法准确跟踪太阳位置。而传统的跟踪系统在水平方位角和垂直高度角上同时跟踪，实现二维跟踪，跟踪精度较高，但二维跟踪机械结构较复杂，不适合分布式小型太阳能装置，同时，二维跟踪需要两台电机，提高了系统的耗能，因此，传统的双轴跟踪系统虽然能实现跟踪精度，但系统成本较高。 

实用新型内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能主动跟踪装置， 其使用不受气候环境影响，并且结构简单紧凑、体积小、成本低，运行稳定。 

本实用新型的目的是这样实现的：一种太阳能主动跟踪装置，包括底座以及安装在底座上的电机，电机上连接有减速机构，关键在于，还包括控制器，以及与所速减速机构连接的主轴，所述控制器能根据时钟模块中的时间和已设定的经度、纬度参数，计算出当前太阳位置，控制器再根据得出的当前太阳位置，向电机发出驱动信号驱动电机。 

进一步地，所述减速机构为二级减速机构。 

进一步地，为使系统更加紧凑，所述电机和减速机构一体化为减速电机。 

进一步地，为减小设备体积，所述减速电机为二级减速直流电机。 

进一步地，所述电机、减速机构、主轴和控制器均设置于外壳内，外壳安装在所述底座上。 

进一步地，所述外壳为筒形且为金属材质。 

进一步地，所述主轴与太阳能组件连接。 

太阳的东升西落是地球自转与公转共同作用的结果，根据天体运动学，可通过公式计算出太阳在不同时间的理论位置。本实用新型按照时间而不是按照检测到的光强信号来控制主轴旋转，从而调整与主轴连接的太阳能组件的朝向，实现主动跟踪太阳位置。使用本实用新型先预设好太阳能组件的朝向位置，本装置工作时，控制器从其时钟模块中读取当前时间，根据已设定好的经度、纬度等地理参数，计算出当前太阳位置，然后控制器根据得出的当前太阳的位置，向电机发出驱动信号驱动电机，电机经过减速机构减速后，由与之连接的主轴带动太阳组件转动，使太阳能组件朝向太阳，实现对太阳位置的主动跟踪。本实用新型主动跟踪方式避免了被动式跟踪方式出现的一系列问题，能够准确地跟踪太阳位置。 

本实用新型的有益效果如下： 

1、抗干扰能力强：进行主动式跟踪.不需光电传感等外来信号，而由控制器独立提供的时控指令实现步进跟踪，因此这种跟踪装置不受气候的影响。 

2、造价低廉：由于采用单根主轴跟踪，不需要两个电机，两套减速机构，使结构简化，紧凑，体积小，且没有光电传感器等部件，故整个跟踪装置的造价大为降低。 

本实用新型既解决了精度与成本的矛盾，又具有良好的跟踪稳定性，因此，具有很好的应用前景。 

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述： 

图1示出了本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

以下将对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。 

如图1所示，本实用新型公开了一种太阳能主动跟踪装置，包括底座9、外壳10和电机，电机和筒形的金属制外壳10固定安装在底座9上。电机位于外壳10内，电机是与减速机构一体化的二级减速直流电机，电机包括顺序连接的直流电机8、一级减速器7、二级减速器6和电机传动轴5，一体化的减速电机通过两级减速，转速可从2000转/分钟减为1.5转/分钟，电机传动轴5通过轴套4与主轴3连接，主轴3具有支撑固定和带动太阳能组件1转动的双重功能，上述动力单元和传动主体结构均固定安装在金属制成的外壳10内，当然，外壳10也可采用工程塑料。 

如图1所示，在外壳10内还安装有控制器3，控制器3能根据其时钟模块中的时间和已设定的经度、纬度参数等地理参数，计算出当前太阳位置，控制器再根据得出的当前太阳位置，向电机发出驱动信号驱动电机，从而调整与主轴连接的太阳能组件1的朝向位置，使太阳能组件1始终朝向太阳，实现对太阳位置的准确跟踪。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变形属于本实用新形权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (7)

1.一种太阳能主动跟踪装置，包括底座以及安装在底座上的电机，电机上连接有减速机构，其特征在于：还包括控制器，以及与所述减速机构连接的主轴，所述控制器能根据时钟模块中的时间和已设定的经度、纬度参数，计算出当前太阳位置，控制器再根据得出的当前太阳位置，向电机发出驱动信号驱动电机。

2.如权利要求1所述的一种太阳能主动跟踪装置，其特征在于：所述减速机构为二级减速机构。

3.如权利要求1所述的一种太阳能主动跟踪装置，其特征在于：所述电机和减速机构一体化为减速电机。

4.如权利要求3所述的一种太阳能主动跟踪装置，其特征在于：所述减速电机为二级减速直流电机。

5.如权利要求1所述的一种太阳能主动跟踪装置，其特征在于：所述电机、减速机构、主轴和控制器均设置于外壳内，外壳安装在所述底座上。

6.如权利要求5所述的一种太阳能主动跟踪装置，其特征在于：所述外壳为筒形且为金属材质。

7.如权利要求1至6任一种所述的太阳能主动跟踪装置，其特征在于：所述主轴与太阳能组件连接。 

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