CN202472429U - 太阳能路灯方位角跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能路灯方位角跟踪装置，该装置包括灯杆、上部支撑件、下部支撑件、太阳能电池组件跟踪运动总成、跟踪控制驱动电机、跟踪主动齿轮；其中上部支撑件和下部支撑件固定在灯杆中部，上支撑旋转轴和下支撑旋转轴的轴线重合，与灯杆的轴线平行并位于灯杆的杆体外侧；太阳能电池组件跟踪运动总成安装在上支撑旋转轴和下支撑旋转轴上；将太阳能电池组件的跟踪装置安装到路灯灯杆的中部，降低了安装高度，提高了路灯的抗风性能，维护高度降低；通过跟踪太阳的方位角，提高了太阳能电池组件的发电量，非常适用于中高纬度地区的风光互补型路灯。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术领域，特别是涉及一种在太阳能路灯上应用的对太阳方位角进行跟踪利用的装置，该装置可带动太阳能电池组件跟踪太阳。
背景技术
太阳能是一种清洁无污染的可再生能源，取之不尽，用之不竭，充分开发利用太阳能不仅可以节约日益枯竭的常规能源，缓解严峻的资源短缺问题，而且还可以减少污染，保护人类赖以生存的生态环境。随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。
目前，太阳能路灯上安装的太阳能电池组件，大多数情况是固定在灯杆上，不能对太阳进行跟踪，因此，发电量相对于跟踪情况少，对太阳能的利用效率较低。也有对太阳能进行跟踪利用的装置，包括专利号为ZL201020147199.8公开的《垂直驱动轴半齿轮驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯》、专利号为ZL201020136299.0公开的《太阳能电池板自动跟踪器》、专利号为ZL200720092586.4公开的《太阳能路灯自动跟踪装置》、专利号为ZL201020147079.8公开的《同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯》、专利号为ZL201020147079.8公开的《同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯》，其跟踪装置都安装在灯杆顶部。
当固定或跟踪形式的太阳能电池组件与机构安装在灯杆顶部时，有以下缺点和不足：
1、太阳能电池组件一般为平面形状，具有较大的面积，当遇到大风天气时，会给灯杆的根部形成很大的破坏力矩，如果有焊接不良时，很可能会发生灯杆倾倒跌落，从而造成地面上的生命和财产损失。
2、具有跟踪形式的太阳能电池组件安装在灯杆顶部，当跟踪机构发生故障时，维护人员需要举升到更高的高度进行维护，维护难度加大。
3、在用于风光互补型太阳能路灯时，一般采用固安装太阳能组件的方式，安装在风力发电机的下方，同时要求太阳能电池组件的中心位置要偏离灯杆中心较大距离进行安装，防止灯杆的阴影对太阳能电池组件的发电造成影响。如此一来，太阳能路灯的重心偏离较多，会增加更多不可靠因素。另一方面，固定安装在路灯灯杆中部的太阳能电池组件不能对太阳能进行追踪，太阳能的利用率和发电量都会有所下降。
4、上述专利中的跟踪装置，当需要降低安装高度，安装到现有的灯杆的中部时会有很大的难度，需要对装置中的配件进行大量改动，同时也会使路灯的重心有较大的偏离而有可能发生失稳现象。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述背景技术中存在的缺点和不足加以改进和创新，提供一种太阳能路灯方位角跟踪装置，实现了将太阳能电池组件安装到现有路灯灯杆的中部，降低了安装高度，提高了路灯的抗风性能，便于维护，跟踪装置的重心与灯杆的轴心位置更近，最重要的是，通过跟踪太阳的方位角，提高了太阳能电池组件的发电量，不会发生灯杆阴影遮挡电池组件的情况，非常适用于风光互补型路灯。
为实现本实用新型的目的，采取了如下技术方案：
本实用新型是一种太阳能路灯方位角跟踪装置，该装置包括灯杆、上部支撑件、下部支撑件、太阳能电池组件跟踪运动总成、跟踪控制驱动电机、跟踪主动齿轮。
太阳能电池组件跟踪运动总成由太阳位置传感器、太阳能电池组件、跟踪支架、传动防护板、跟踪从动齿轮组成。其中太阳位置传感器和太阳能电池组件都安装在跟踪支架上，跟踪支架上可以安装多块太阳能电池组件并呈对称安装排列，从而提供更大的发电量。跟踪支架上方具有上安装孔，下方具有下安装孔。上安装孔和下安装孔的轴线重合。传动防护板和跟踪从动齿轮安装在跟踪支架上，跟踪从动齿轮的轴线与上安装孔和下安装孔的轴线重合，传动防护板安装在跟踪从动齿轮上方，可以防止积雪灰尘等落入齿轮间隙当中。
上部支撑件和下部支撑件都固定在灯杆上，上部支撑件位于下部支撑件上方。其中，上部支撑件上有上支撑旋转轴，下部支撑件上有下支撑旋转轴，上支撑旋转轴和下支撑旋转轴的轴线重合，且与灯杆的轴线平行并位于灯杆的杆体外侧。跟踪控制驱动电机安装在下部支撑件上。太阳能电池组件跟踪运动总成通过上部支撑件和下部支撑件安装在灯杆中部。
跟踪控制驱动电机安装在下部支撑件上，跟踪主动齿轮安装在跟踪控制驱动电机上，跟踪主动齿轮与下支撑旋转轴的轴线平行。
跟踪支架上的上安装孔安装在上部支撑件上的上支撑旋转轴上，下安装孔安装在下部支撑件上的下支撑旋转轴上，跟踪支架可以沿上支撑旋转轴和下支撑旋转轴的轴线转动。
跟踪主动齿轮和下支撑旋转轴之间的轴向距离固定，跟踪主动齿轮与跟踪从动齿轮保持正确啮合。当跟踪控制驱动电机根据太阳方位角的变化进行转动时，跟踪主动齿轮带动跟踪从动齿轮沿下支撑旋转轴转动，跟踪从动齿轮便带动跟踪支架转动，实现跟踪太阳能方位角的目的。
本实用新型的有益效果是：将太阳能电池组件的跟踪装置安装到路灯灯杆的中部，降低了安装高度，提高了路灯的抗风性能，维护高度降低。通过跟踪太阳的方位角，提高了太阳能电池组件的发电量，不会发生灯杆阴影遮挡电池组件的情况，非常适用于中高纬度地区的风光互补型路灯。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的固定部分安装在灯杆上的结构示意图；
图3是本实用新型的下部支撑件及跟踪控制驱动电机的安装结构示意图；
图4是本实用新型的跟踪运动支架总成结构示意图；
图5是本实用新型的跟踪运动支架安装在灯杆上的部分结构示意图；
图6是本实用新型的向正南跟踪时的传动结构示意图；
图7是本实用新型的斜向跟踪时的传动结构示意图。
图中标号说明如下：
1-灯杆、2-灯具、3-风力发电机、4-上部支撑件、5-上支撑旋转轴、6-下部支撑件、7-下支撑旋转轴、100-太阳能电池组件跟踪运动总成、11-太阳位置传感器、12-太阳能电池组件、13-跟踪支架、14-传动防护板、15-跟踪从动齿轮、16-上安装孔、17-下安装孔、20-跟踪控制驱动电机、21-跟踪主动齿轮。
具体实施方式
如图1所示，风力发电机3固定在灯杆1顶部，灯具2安装在固定在灯杆1中部，太阳能电池组件跟踪运动总成100安装在灯杆1中部，其中太阳能电池组件12和太阳位置传感器11都安装在跟踪支架13上。
如图2所示，上部支撑件4和下部支撑件6都固定在灯杆1上，上部支撑件4位于下部支撑件6上方。其中，上部支撑件4上有上支撑旋转轴5，下部支撑件6上有下支撑旋转轴7，上支撑旋转轴5和下支撑旋转轴7的轴线重合，且与灯杆1的轴线平行并位于灯杆1的杆体外侧，但与灯杆1的轴线相距较近。跟踪控制驱动电机20安装在下部支撑件6上。
如图3所示，下部支撑件6通过螺栓固定在灯杆1上，下部支撑件6上有下支撑旋转轴7，跟踪控制驱动电机20安装在下部支撑件6上，跟踪主动齿轮21安装在跟踪控制驱动电机20上，跟踪主动齿轮21与下支撑旋转轴7的轴线平行。
如图4所示，太阳能电池组件跟踪运动总成100由太阳位置传感器11、太阳能电池组件12、跟踪支架13、传动防护板14、跟踪从动齿轮15组成。其中太阳位置传感器11和太阳能电池组件12都安装在跟踪支架13上，跟踪支架13上可以安装多块太阳能电池组件12并呈对称安装排列，从而提供更大的发电量。跟踪支架13上方具有上安装孔16，下方具有下安装孔17。上安装孔16和下安装孔17的轴线重合。传动防护板14和跟踪从动齿轮15安装在跟踪支架13上，跟踪从动齿轮15的轴线与上安装孔16和下安装孔17的轴线重合，传动防护板14安装在跟踪从动齿轮15上方，可以防止积雪灰尘等落入齿轮间隙当中。
如图5所示，跟踪支架13上的上安装孔16安装在上部支撑件4上的上支撑旋转轴5上，跟踪支架13上的下安装孔17安装在下部支撑件6上的下支撑旋转轴7上，跟踪支架13可以沿上支撑旋转轴5和下支撑旋转轴7的轴线转动。
如图6、图7所示，从俯视方向看，下部支撑件6固定在灯杆1上，跟踪控制驱动电机20固定在下部支撑件6上，跟踪主动齿轮21和下支撑旋转轴7之间的轴向距离固定，跟踪主动齿轮21与跟踪从动齿轮15保持正确啮合。当跟踪控制驱动电机20根据太阳方位角的变化进行转动时，跟踪主动齿轮21带动跟踪从动齿轮15沿下支撑旋转轴7进行转动时，跟踪从动齿轮15便带动跟踪支架13转动，实现跟踪太阳能方位角的目的。
Claims (4)
1.一种太阳能路灯方位角跟踪装置，该装置包括：灯杆(1)、上部支撑件(4)、下部支撑件(6)、太阳能电池组件跟踪运动总成(100)、跟踪控制驱动电机(20)、跟踪主动齿轮(21)；其中，太阳能电池组件跟踪运动总成(100)由太阳位置传感器(11)、太阳能电池组件(12)、跟踪支架(13)、传动防护板(14)、跟踪从动齿轮(15)组成；上部支撑件(4)上有上支撑旋转轴(5)，下部支撑件(6)上有下支撑旋转轴(7)，跟踪支架(13)上方具有上安装孔(16)，下方具有下安装孔(17)，其特征在于：上安装孔(16)和下安装孔(17)的轴线重合，传动防护板(14)和跟踪从动齿轮(15)安装在跟踪支架(13)上，传动防护板(14)安装在跟踪从动齿轮(15)上方。
2.根据权利要求1所述太阳能路灯方位角跟踪装置，其特征在于：上部支撑件(4)和下部支撑件(6)固定在灯杆(1)上，上支撑旋转轴(5)和下支撑旋转轴(7)的轴线重合，且与灯杆(1)的轴线平行并位于灯杆(1)的杆体外侧；跟踪主动齿轮(21)安装在跟踪控制驱动电机(20)上，跟踪控制驱动电机(20)安装在下部支撑件(6)上。
3.根据权利要求1所述太阳能路灯方位角跟踪装置，其特征在于：跟踪支架(13)上的上安装孔(16)安装在上部支撑件(4)上的上支撑旋转轴(5)上，下安装孔(17)安装在下部支撑件(6)上的下支撑旋转轴(7)上，跟踪支架(13)沿上支撑旋转轴(5)和下支撑旋转轴(7)的轴线转动。
4.根据权利要求1所述太阳能路灯方位角跟踪装置，其特征在于：跟踪从动齿轮(15)的轴线与上安装孔(16)和下安装孔(17)的轴线重合，跟踪主动齿轮(21)与下支撑旋转轴(7)的轴线平行，且轴向距离固定，跟踪主动齿轮(21)与跟踪从动齿轮(15)保持正确啮合。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103398343A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 孙蕾 | 一种可调角度的太阳能光控灯 |
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2012
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Assignee: Xinjiang Yijin Energy Technology Co., Ltd. Assignor: Qu Rui Contract record no.: 2013650000005 Denomination of utility model: Solar street lamp azimuth tracking device Granted publication date: 20121003 License type: Exclusive License Record date: 20130327 |
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Assignee: Xinjiang Yijin Energy Technology Co., Ltd. Assignor: Qu Rui Contract record no.: 2013650000005 Date of cancellation: 20140411 |
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Effective date of registration: 20180806 Address after: 830011, 4 floor, grand view building, 81 Central South Road, Urumqi, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: Xinjiang Sunshine Electric Communication Technology Co., Ltd. Address before: 830013 Room 502, unit 2, building 2, Huamei Wen Xuan District, Kashi East Road, Urumqi, the Xinjiang Uygur Autonomous Region. Patentee before: Qu Rui |
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