CN203434891U - 一种太阳能自动跟踪控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能自动跟踪控制器，属于太阳能发电技术领域。本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器，是由两台电机通过主轴、驱动轴、大齿轮、小齿轮、支柱、减速箱、丝杆、横支架等组成的机械驱动机构，带动硅光电池板完成沿水平和竖直两个方向的跟踪太阳光运动，本实用新型主要用来带动太阳能路灯的硅光电池板，实现太阳光采集的自动跟踪，并能够适应各种天气状况，结构稳定，寿命长，可靠性高。

Description

一种太阳能自动跟踪控制器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能自动跟踪系统，更具体地说，涉及一种太阳能自动跟踪控制器。

背景技术

世界能源日趋枯竭，可再生能源的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是人们追求的目标。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，而太阳的位置在一天中随时间的变化而变化，大大降低了阳光的使用率，因此单、双轴光伏发电设备应运而生，也产生了太阳自动跟踪控制系统的需求。

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。而且目前传统的跟踪太阳光系统，一般是用单支柱式，但也有采用园盘式的，不管是单支柱式的还是园盘式的，大多采用光感应系统。光感应系统在有云彩时，因不停寻找光源造成用电量大，而云彩离开时，需时间调准跟踪，不仅影响设备的发电量，而且增加了工作过程中的耗电量。

中国专利号：ZL201010190342.6，授权公告日为2012年8月8日，发明创造名称为：大功率齿条驱动俯角跟踪三维太阳能采光装置，该申请案涉及一种大功率齿条驱动俯角跟踪三维太阳能采光装置，由太阳能电池板、减速箱体、支座、电机、直齿轮、涡杆、涡轮、竖直驱动轴、水平驱动轴、小驱动链轮、大驱动链轮、链条、圆形连接管、水平驱动轴、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驱动机构构成的大功率齿条驱动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、涡轮、涡杆、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，该申请案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，但该申请案结构复杂，在多云或阴雨天不能准确跟踪太阳，造成资源的浪费。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中的结构复杂，在多云或阴雨天不能准确跟踪太阳，造成资源浪费的不足，提供了一种太阳能自动跟踪控制器，采用本实用新型提供的技术方案，能在多云或阴雨天准确的跟踪太阳位置，采集太阳光，使该装置能够适应各种天气状况，而且该装置结构简单，运行平稳，寿命长，可靠性高。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器，包括主轴、电池板支架和支座，其特征在于：还包括减速箱、支柱、销轴、铰链、丝杆、减速器、第一电机和横支架，所述的支座固定在地面上，且通过主轴与减速箱固连。

所述的减速箱包括驱动轴、大齿轮、小齿轮、减速箱外壳、第二电机、第二蜗杆和第二蜗轮，所述的第二电机与小齿轮连接，所述的小齿轮与大齿轮相啮合，所述的大齿轮通过驱动轴与第二蜗杆固连，且驱动轴的两端穿过大齿轮和第二蜗杆沿轴线方向延伸并通过轴承活动连接在减速箱外壳的内壁上，所述的第二蜗杆与第二蜗轮相啮合，所述的第二蜗轮与支柱固连，所述的支柱位于减速箱的上方，且通过销轴与电池板支架连接。

所述的减速器内设有第一蜗轮和第一蜗杆，所述的第一蜗杆与第一电机连接，所述的第一蜗杆与第一蜗轮相啮合，所述的第一蜗轮中心开设有螺栓孔，所述的丝杆一端螺旋连接在上述的螺栓孔中，另一端通过铰链与电池板支架铰接，所述的减速器与横支架的一端铰接，所述的横支架另一端固连在支柱上。

更进一步地，所述的第一电机和第二电机外接驱动电路。

更进一步地，所述的电池板支架上固连有硅光电池板。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

（1）本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器，其采用齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，由于蜗轮蜗杆传动具有单向性和不可逆性，使硅光电池板不会在风力或其他外力作用下运动，因此该装置的抗风性能良好，跟踪能耗小；

（2）本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器，第一电机和第二电机外接驱动电路，驱动电路的强、弱电部分采用光耦隔离，使该装置的运行更加可靠；

（3）本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器，操作简单，结构稳定，设计新颖合理，能充分利用太阳能，最大限度地提高了硅光电池板的发电效率，便于广泛应用，便于安装与维护，寿命长，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器的结构示意图；

图2为本实用新型的一种太阳能自动跟踪控制器的截面结构示意图；

示意图中的标号说明：

1、主轴；2、减速箱；201、驱动轴；202、大齿轮；203、小齿轮；204、减速箱外壳；205、第二电机；206、第二蜗杆；207、第二蜗轮；3、支柱；4、销轴；5、电池板支架；6、铰链；7、丝杆；8、减速器；9、第一电机；10、横支架；11、支座。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

如图1和图2所示，本实施例的一种太阳能自动跟踪控制器，包括主轴1、电池板支架5和支座11，其特征在于：还包括减速箱2、支柱3、销轴4、铰链6、丝杆7、减速器8、第一电机9和横支架10，支座11固定在地面上，且通过主轴1与减速箱2固连，

减速箱2包括驱动轴201、大齿轮202、小齿轮203、减速箱外壳204、第二电机205、第二蜗杆206和第二蜗轮207，第二电机205与小齿轮203连接，小齿轮203与大齿轮202相啮合，大齿轮202通过驱动轴201与第二蜗杆206固连，且驱动轴201的两端穿过大齿轮202和第二蜗杆206沿轴线方向延伸并通过轴承活动连接在减速箱外壳204的内壁上，第二蜗杆206与第二蜗轮207相啮合，第二蜗轮207与支柱3固连，支柱3位于减速箱2的上方，且通过销轴4与电池板支架5连接，电池板支架5上固连有硅光电池板。本实施例中的减速箱2内，通过第二电机205驱动小齿轮203和大齿轮202转动，大齿轮202通过驱动轴201带动第二蜗杆206和第二蜗轮207转动，第二蜗轮207带动支柱3和电池板支架5转动，从而实现安装在电池板支架5上硅光电池板的东西旋转。

减速器8内设有第一蜗轮和第一蜗杆，第一蜗杆与第一电机9连接，第一蜗杆与第一蜗轮相啮合，第一蜗轮中心开设有螺栓孔，丝杆7一端螺旋连接在上述的螺栓孔中，另一端通过铰链6与电池板支架5铰接，减速器8与横支架10的一端铰接，横支架10另一端固连在支柱3上。本实施例中的减速器8，通过第一电机9驱动第一蜗杆转动，第一蜗杆带动第一蜗轮转动，第一蜗轮带动丝杆7在螺栓孔内沿着轴线方向往复运动，从而实现安装在电池板支架5上硅光电池板的南北旋转。

本实施例中的第一电机9和第二电机205外接有驱动电路，该驱动电路与现有技术相比的不同之处在于，驱动电路中采用大功率晶闸管取代传统的继电器，大功率晶闸管为无触点操作，理论上可持续工作5-8年，寿命较长，能直接驱动第一电机9和第二电机205，且最大工作电流为20A，工作电压为16-24V；该驱动电路的强、弱电部分通过光耦隔离，使系统运行更加安全可靠。本实施例中的一种太阳能自动跟踪控制器，外设有RS232接口和联机控制接口，RS232接口能实现与电脑的连接，联机控制接口处采用RS-232/485总线控制模式，可实现最多254台控制器联网，如增加串口服务器，通过以太网接入，能非常方便的实现远程控制功能，维护方便，更能使控制器在灾害气候下做出快速统一的反应，比如在冰雹天气下，可远程发出指令，使控制器回到垂直位置，把受到冰雹击打的面积降到最小。本实施例中的一种太阳能自动跟踪控制器，还增设有自学习功能、滤波器、软件的智能化处理和LED指示灯，自学习功能能使控制器在多云或者阴天时，自动按照同时间的最近一次运行轨迹运行，以确保精确定位阳光的位置；滤波器能使控制器避免在多云或阳光被遮盖时产生误动作；软件的智能化处理能消除控制器的机械抖动与回转间隙，在风力强的情况下不会因为晃动而频繁调整硅光电池板的位置；LED指示灯能直观的显示控制器的工作状态，便于观察和维护。

本实施例中的一种太阳能自动跟踪控制器，预设了东、西、上、下四个极限开关，且所有极限开关的输入均为常闭，防止该装置的转动超出允许范围导致机械损坏或烧毁第一电机9、第二电机205。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种太阳能自动跟踪控制器，包括主轴（1）、电池板支架（5）和支座（11），其特征在于：还包括减速箱（2）、支柱（3）、销轴（4）、铰链（6）、丝杆（7）、减速器（8）、第一电机（9）和横支架（10），所述的支座（11）固定在地面上，且通过主轴（1）与减速箱（2）固连，

所述的减速箱（2）包括驱动轴（201）、大齿轮（202）、小齿轮（203）、减速箱外壳（204）、第二电机（205）、第二蜗杆（206）和第二蜗轮（207），所述的第二电机（205）与小齿轮（203）连接，所述的小齿轮（203）与大齿轮（202）相啮合，所述的大齿轮（202）通过驱动轴（201）与第二蜗杆（206）固连，且驱动轴（201）的两端穿过大齿轮（202）和第二蜗杆（206）沿轴线方向延伸并通过轴承活动连接在减速箱外壳（204）的内壁上，所述的第二蜗杆（206）与第二蜗轮（207）相啮合，所述的第二蜗轮（207）与支柱（3）固连，所述的支柱（3）位于减速箱（2）的上方，且通过销轴（4）与电池板支架（5）连接，

所述的减速器（8）内设有第一蜗轮和第一蜗杆，所述的第一蜗杆与第一电机（9）连接，所述的第一蜗杆与第一蜗轮相啮合，所述的第一蜗轮中心开设有螺栓孔，所述的丝杆（7）一端螺旋连接在上述的螺栓孔中，另一端通过铰链（6）与电池板支架（5）铰接，所述的减速器（8）与横支架（10）的一端铰接，所述的横支架（10）另一端固连在支柱（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能自动跟踪控制器，其特征在于：所述的第一电机（9）和第二电机（205）外接驱动电路。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能自动跟踪控制器，其特征在于：所述的电池板支架（5）上固连有硅光电池板。

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