CN202585453U - 一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，包括：控制模块、垂直驱动减速电机、驱动连接、垂直支撑旋转轴、旋转支撑台、驱动连接杆、旋转支撑轴、旋转盘、太阳能电池板、电机驱动盘及水平驱动减速电机，所述双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置还具有控制模块，所述控制模块根据太阳位置得到实时太阳方位，即俯仰角和方位角，所述控制模块根据太阳方位通过垂直驱动减速电机及水平驱动减速电机来调节太阳能电池板俯仰角和方位角。本实用新型所述双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，可以克服现有技术中采用伺服电机控制太阳能电池板调整角度高成本等缺陷，以实现用普通电机替代伺服电机从而节约成本。

Description

一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电站，具体地，涉及一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置。

背景技术

市场上现有的双轴式太阳跟踪基本原理是：跟踪电子控制系统得到太阳的位置，然后调整机械跟踪装置上太阳能电池板的角度，即方位角和俯仰角，使得太阳能电池板面对准太阳，让太阳光垂直投射在太阳能电池板上，从而让太阳能电池板上的电池片接收到最充足的太阳光。

其机械结构分为两类：一种是双支撑式，一类是单支撑式。

 双支撑式跟踪系统基本运动原理如图1：太阳能电池板20由两根支撑轴18支撑，与两个支撑点19两连接，并且太阳能电池板20可以分别绕支撑点19旋转。在伺服电机控制下，可以通过伸缩支撑轴18调整太阳能电池板20上与之对应的支撑点19的位置，使得太阳能电池板可以绕着另一个支撑点19进行旋转，从而调节太阳能电池板20的俯仰角。绕着过两个支撑点19的轴线，太阳翻板在伺服电机控制下，以轴线为轴旋转，从而调整太阳翻板的方位角。

单支撑式跟踪系统基本运动原理如图2：太阳能电池板20由支撑轴18支撑，与此形成两个支撑点19，并且太阳能电池板20可以绕着这两个支撑点19旋转。一个支撑轴18在伺服电机控制下，沿着他的轴线进行伸缩，调整其对应的支撑点19的位置。这样这个支撑点19绕着另一个支撑点19进行旋转，调整了太阳能电池板的俯仰角。支撑轴18安装在旋转支座21上，旋转支座安在固定支撑杆22上。旋转支座21在伺服电机控制下，可以绕着固定支撑杆22的轴线进行旋转运动，即旋转支座21、支撑轴18以及太阳能电池板20可以绕着固定支撑杆22的轴线进行旋转，从而调整太阳能电池板20的方位角。

从上面原理可知，双支撑双轴跟踪系统和单支撑双轴跟踪系统有共同的特点：其一太阳能电池板20由支撑轴18支撑，在支撑轴18的调整下，太阳能电池板20绕着支撑轴18所对应的支撑点19进行旋转运动，从而调整太阳能电池板的俯仰角；其二控制中使用了伺服电机。

现有技术中存在的以下技术问题：使用伺服电机来精确调整太阳的方位角和俯仰角，伺服电机的价格比一般普通电机的成本高，从而提高了整个系统的成本、提高整体抗风性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，以实现降低太阳能电池板转动系统成本的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，包括：控制模块、垂直驱动减速电机、驱动连接、垂直支撑旋转轴、旋转支撑台、驱动连接杆、旋转支撑轴、旋转盘、太阳能电池板、电机驱动盘及水平驱动减速电机，所述垂直驱动减速电机通过驱动连接装置与垂直支撑旋转轴下端连接，所述垂直支撑旋转轴上端与旋转支撑台相连，所述水平驱动减速电机固定在旋转支撑台底板上，所述电机驱动盘固定在水平驱动减速电机的轴上，电机驱动盘??两端头分别通过驱动连接杆对称连接至旋转盘两端头，所述旋转盘通过其中心孔套装在旋转支撑轴上，并位于旋转支撑轴中部，所述旋转支撑轴两端分别连接两个支撑轴承座并穿过支撑轴承座与背部支撑架固定装置相连接，旋转支撑轴与固定装置之间不发生转动，所述支撑轴承座固定在旋转支撑台侧板上边沿两端。

进一步地，所述垂直驱动减速电机固定于支撑钢管内，所述支撑钢管顶端固定有水平支撑台，所述水平支撑台中心装有下支撑轴承，所述垂直支撑旋转轴穿过下支撑轴承，所述垂直支撑旋转轴外套有支撑管，支撑管顶端装有支撑台，所述支撑台中心装有上支撑轴承，所述垂直支撑旋转轴穿过上支撑轴承与旋转支撑台固定连接，所述旋转支撑台放于支撑台。

进一步地，所述驱动连接杆为两条，每条驱动连接杆两端分别与电机驱动盘及旋转盘以中心点对称分部的两个孔洞连接。 

进一步地，所述太阳能电池板背部固定安装有背部加强支撑器，所述背部加强支撑器以太阳能电池板背部中线对称分布。

进一步地，所述双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置还具有控制模块，所述控制模块根据太阳位置实时得到太阳方位，所述控制模根据太阳方位通过垂直驱动减速电机来调节太阳能电池板方位角，所述控制模根据太阳方位通过水平驱动减速电机来调节太阳能电池板俯仰角。

进一步地，所述太阳能电池板为控制模块、垂直驱动减速电机及水平驱动减速电机供电。

本实用新型各实施例的双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，由于包括水平旋转减速电机及垂直旋转减速电机，可以替代现有技术中采用的伺服电机；从而可以克服现有技术中采用伺服电机时整个系统成本高的缺陷，以实现太阳能电池板转动系统成本的优点。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为双支撑式跟踪系统基本运动原理示意图；

图2为单支撑式跟踪系统基本运动原理示意图；

图3为本实用新型一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置纵截面图；

图4为本实用新型双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置后视图；

图5为本实用新型双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置中电机驱动盘、驱动连接杆及旋转盘连接关系图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-支撑钢管；2-水平支撑台；3-垂直支撑旋转轴；4-上支撑轴承；5-旋转支撑台；6-驱动连接杆；7-旋转支撑轴；8-旋转盘；9-太阳能电池板；10-电机驱动盘；11-水平驱动减速电机；12-支撑台；13-下支撑轴承；14-驱动连接；15-垂直驱动减速电机；16-支撑轴承座；17-背部加强支撑器；18-支撑轴；19-支撑点；20-太阳能电池板；21-旋转支座；22-固定支撑轴；23-背部支撑架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型实施例，提供了一种双轴转动式太阳能电池板自动跟

踪装置。如图3-5所示，本实施例包括：控制模块、垂直驱动减速电机15、驱动连接14、垂直支撑旋转轴3、旋转支撑台5、驱动连接杆6、旋转支撑轴7、旋转盘8、太阳能电池板9、电机驱动盘10及水平驱动减速电机11，垂直驱动减速电机15通过驱动连接装置14与垂直支撑旋转轴3下端连接，垂直支撑旋转轴3上端与旋转支撑台5相连，水平驱动减速电机11固定在旋转支撑台5底板上，电机驱动盘10固定在水平驱动减速电机11的轴上，电机驱动盘10??两端头分别通过驱动连接杆6对称连接至旋转盘8两端头，旋转盘8通过其中心孔套装在旋转支撑轴7上，并位于旋转支撑轴7中部，旋转支撑轴7两端分别连接两个支撑轴承座16并穿过支撑轴承座16与背部支撑架23两端固定装置相连接，旋转支撑轴7与固定装置之间不发生转动，支撑轴承座16固定在旋转支撑台5侧板上边沿两端。

垂直驱动减速电机15固定于支撑钢管1内，支撑钢管1顶端固定有水平支撑台2，垂直支撑旋转轴3穿过水平支撑台2中部，并在与水平支撑台2相交处套有下支撑轴承13，使垂直支撑旋转轴3与水平支撑台2旋转连接，垂直支撑旋转轴3上部穿过支撑台12，并在与支撑台12相交处套有上支撑轴承4，使垂直支撑旋转轴3与支撑台12旋转连接，垂直支撑旋转轴3顶端与旋转支撑台固定连接。

驱动连接杆6为两条，每条驱动连接杆6两端分别与电机驱动盘10及旋转盘8以中心点对称分部的两个孔洞连接。 

太阳能电池板9背部固定安装有背部加强支撑器17，背部加强支撑器17以太阳能电池板9背部中线对称分布。

双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置还具有控制模块，控制模块根据太阳位置得到实时太阳方位，控制模根据太阳方位通过垂直驱动减速电机15来调节太阳能电池板9方位角，控制模根据太阳方位通过水平驱动减速电机11来调节太阳能电池板9俯仰角。

太阳能电池板9为控制模块、垂直驱动减速电机15及水平驱动减速电机11供电。

综上所述，由于太阳通电池板9背部安装有背部加强支撑器17呈对称分布在太阳帆板9的两侧，加强太阳帆板整体的强度，提高了太阳帆板的整体抗风性和稳定性；旋转支撑轴7的轴线与太阳能电池板9的对称轴线始终平行，且太阳能电池板9与背部支撑架23的重心始终落在此平行线构成的平面内。这保证了太阳能电池板9在全面板受到风力作用时，在垂直于太阳能电池板9的方向上，太阳能电池板始终保持平衡，而不产生过大的扭矩。保证了水平驱动减速电机11只需克服太阳能电池板9和背部支撑架23因质量旋转产生的扭矩，而不需要考虑因作用在太阳能电池板9上的风力产生的扭矩，减小水平驱动减速电机11扭矩，降低水平驱动减速电机11耗能；通过两端支撑轴承座16，可将旋转支撑轴7、旋转盘8、太阳能电池板9及背部加强支撑器17的重量传递到旋转支撑台5上，使得传递力矩的驱动连接杆6不承受此重力,保证两个驱动连接杆6主要传递水平驱动减速电机11扭矩，增强了稳定性和安全性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，包括：控制模块、垂直驱动减速电机（15）、驱动连接（14）、垂直支撑旋转轴（3）、旋转支撑台（5）、驱动连接杆（6）、旋转支撑轴（7）、旋转盘（8）、太阳能电池板（9）、电机驱动盘（10）及水平驱动减速电机（11），所述垂直驱动减速电机（15）通过驱动连接装置（14）与垂直支撑旋转轴（3）下端连接，所述垂直支撑旋转轴（3）上端与旋转支撑台（5）相连，所述水平驱动减速电机（11）固定在旋转支撑台（5）底板上，所述电机驱动盘（10）固定在水平驱动减速电机（11）的轴上，电机驱动盘（10）两端头分别通过驱动连接杆（6）对称连接至旋转盘（8）两端头，所述旋转盘（8）通过其中心孔套装在旋转支撑轴（7）上，并位于旋转支撑轴（7）中部，所述旋转支撑轴（7）两端分别连接两个支撑轴承座（16）并穿过支撑轴承座（16）与背部支撑架（23）固定装置相连接，旋转支撑轴（7）与固定装置之间不发生转动，所述支撑轴承座（16）固定在旋转支撑台（5）侧板上边沿两端。

2.根据权利要求1所述的双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述垂直驱动减速电机（15）固定于支撑钢管（1）内，所述支撑钢管（1）顶端固定有水平支撑台（2），所述垂直支撑旋转轴（3）穿过水平支撑台（2）中部，并在与水平支撑台（2）相交处套有下支撑轴承（13），使垂直支撑旋转轴（3）与水平支撑台（2）旋转连接，垂直支撑旋转轴（3）上部穿过支撑台（12），并在与支撑台（12）相交处套有上支撑轴承（4），使垂直支撑旋转轴（3）与支撑台（12）旋转连接，所述垂直支撑旋转轴（3）顶端与旋转支撑台固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述驱动连接杆（6）为两条，每条驱动连接杆（6）两端分别与电机驱动盘（10）及旋转盘（8）以中心点对称分部的两个孔洞连接。

4.根据权利要求1或2所述的双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述太阳能电池板（9）背部固定安装有背部加强支撑器（17），所述背部加强支撑器（17）以太阳能电池板（9）背部中线对称分布。

5.根据权利要求1或2所述的双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置还具有控制模块，所述控制模块根据太阳位置得到实时太阳方位，所述控制模根据太阳方位通过垂直驱动减速电机（15）来调节太阳能电池板（9）方位角，所述控制模根据太阳方位通过水平驱动减速电机（11）来调节太阳能电池板（9）俯仰角。

6.根据权利要求5所述的双轴转动式太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述太阳能电池板（9）为控制模块、垂直驱动减速电机（15）及水平驱动减速电机（11）供电。

Images