CN203933521U - 一种可移动双自由度太阳能跟踪装置 - Google Patents

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李仲阳
罗鹏
刘志红
田峰
彭可
聂建
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Abstract

一种可移动双自由度太阳能跟踪装置，所述太阳能电池板固接在所述框架上，所述框架可以绕所述水平轴转动，所述电动推杆两端分别连接所述垂直轴套和所述框架，所述电动推杆可以推动所述框架和与其固接的太阳能电池板转动，所述垂直轴套套接于所述竖直旋转轴上，所述的推力滚子轴承安装在垂直轴套下，所述的轴套与竖直旋转轴配合，固定蜗轮，所述竖直旋转轴与所述蜗轮配合，所述步进电机与所述减速器相连，所述蜗杆与所述步进电机通过联轴器相连，所述蜗轮与所述蜗杆配合，所述铁箱侧面带有通风口，所述铁箱下面有所述轮子和所述支撑柱子，所述铁箱中包括所述电控机构，所述电控机构与所述传感接收器相连。

Description

一种可移动双自由度太阳能跟踪装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能跟踪装置，更具体的，涉及一种可移动双自由度太阳能跟踪装置。
背景技术
太阳能作为一种清洁、无污染的新能源，近年来受到广泛的关注和使用。
但是在利用和推广方面还在以下不足：
一是，太阳能光伏电池板安装在永久固定的支架上，不能随着时间季节的变化而调整，不能保证太阳能电池板始终与太阳光矢量垂直，使得电池板吸收光能转化为电能的电量不能达到最大化，发电效率低，太阳能利用率不高。
二是，现有太阳能装置的支架比较单薄、抗风、防雹能力较差。
三是，由于太阳能跟踪装置整套系统比较重，拆卸安装很麻烦，整体移不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术仍然存在的问题，
本实用新型提供了一种能实时使太阳能电池板保持与太阳光矢量的垂直，达到发电量最大化的跟踪太阳能的装置，提高了太阳能的利用效率，并且方便拆卸移动。
本实用新型的基本原理如下：
本实用新型专利提供了一种可移动双自由度太阳能跟踪装置，所述装置包括太阳能电池板、框架、轴承、水平轴、电动推杆、蜗轮、蜗杆、联轴器、垂直轴套、竖直旋转轴、轴套、推力滚子轴承、防护盖、步进电机、减速器、编码器、铁箱、柱子、轮子、电控机构和传感接收器。
所述太阳能电池板固定在所述框架上，水平轴通过左右两个所述轴承与所述框架连接，所述框架可以绕所述水平轴转动，所述电动推杆的两端通过螺栓分别与所述垂直轴套和所述框架固定在一起，所述电动推杆可以推动所述框架和与其固接的太阳能电池板作俯仰运动，所述垂直轴套位于水平面板上方，所述垂直轴套套接竖直旋转轴上，水平面板上方还包括蜗轮、蜗杆、轴套、竖直旋转轴、步进电机、减速器、联轴器、防护盖，所述的轴套与竖直旋转轴配合，固定蜗轮，所述蜗轮所述的竖直旋转轴配合，所述蜗轮与蜗杆相配合，所述蜗杆与所述步进电机通过联轴器相连，所述步进电机驱动蜗杆带动所述蜗轮和所述竖直旋转轴转动，达到驱动所述太阳能电池板在水平方向转动。
水平面板与下方的铁箱用螺栓连接，所述铁箱可用来存储蓄电池和电控机构等，所述铁箱的侧面还开有通风口与外界通风，所述铁箱下面有四个所述轮子和四根所述支撑柱子。
所述传感接收器所述光传感接收器垂直安装在太阳能电池板组件朝阳面上，通过导线与所述电控机构相连。
本实用新型专利的发明点在于：
所述电控机构根据要求控制本实用新型所述的装置实现太阳能电池板绕垂直地面的轴线的转动，同时，控制电动推杆作直线运动，使得太阳能电池板绕水平轴线转动，从而调整电池板的俯仰角度。这样通过在两个自由度上的回转调整，可达到保持太阳能电池板与太阳光矢量垂直的目的，同时可移动式铁箱结构，方便移动的同时可以通过螺栓进行固定。
本实用新型专利的有益效果在于：
(1)本实用新型所述装置的太阳能电池板与水平面的夹角范围0°～60°，水平方向旋转范围0°～360°，可以实时保持与太阳光矢量垂直，从而可以保证发电量输出最大。
(2)本实用新型所述装置的蜗轮、蜗杆和电动推杆均具有自锁功能，具备较好的抗风性和稳定性。
(3)本实用新型所述装置的铁箱可以放蓄电池、电控机构和电风扇，铁箱外面有一个通风口，可与外界通风。
(4)本实用新型所述装置的铁箱下面安装四个轮子和小柱子，方便整个装置的转移，和固定在某一位置使用。
(5)本实用新型所述装置的步进电机带有编码器，电动推杆带有限位计，可以实现初始化设置。
(6)本实用新型所述装置的减速器在满足转动惯量的同时可以输出较大的扭矩。
附图说明
图1是本实用新型的立体图
图2是图1的左视图
图3是图1的右视图
图4是图3的D-D音0面图
[0026]图5是所述支撑柱子正立面放大样图
图6是所述的推力滚子轴承安装方式放大样图
附图说明：
1、太阳能电池板，2、框架，3、水平轴，4、轴承，5、垂直轴套，6、电动推杆，7、步进电机，8、减速器，9、联轴器，10、支撑柱子，11、轮子，12、推力滚子轴承，13、铁箱，14、通风口，15、蜗轮，16竖直旋转轴，17蜗杆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
具体实施例1
一种立柱式双轴太阳能跟踪装置，包括太阳能电池板(1)、框架(2)、轴承(4)、水平轴(3)、电动推杆(6)、垂直轴套(5)、推力滚子轴承(12)、蜗轮(15)、竖直旋转轴(16)、蜗杆(17)、步进电机(7)、减速器(8)、联轴器(9)、铁箱(13)、支撑柱子(10)和轮子(11)，电控机构和传感接收器。
所述太阳能电池板(1)固定在所述框架(2)上，所述水平轴(4)通过左右两个所述轴承(3)与所述框架(2)连接，所述框架(2)可以绕所述水平轴(4)转动，所述电动推杆(6)两端通过螺栓分别与所述垂直轴套(5)和所述框架固定在一起，所述电动推杆(6)可以推动所述框架和与其固接的太阳能电池板作俯仰运动，其中所述垂直轴套(5)位于水平面板上方，所述垂直轴套(5)套接于竖直旋转轴上，所述水平面板上方还包括推力滚子轴承(12)、蜗轮(15)、竖直旋转轴(16)、蜗杆(17)、步进电机(7)、减速器(8)、联轴器(9)、防护盖，其中所述推力滚子轴承(12)安装在垂直轴套(5)下方，所述蜗轮(15)与竖直旋转轴(16)相配合，所述蜗杆(17)与所述步进电机(7)通过所述联轴器(9)相连，所述步进电机(7)驱动所述蜗杆(17)带动所述蜗轮(15)和所述竖直旋转轴(16)转动，达到驱动所述太阳能电池板(1)在水平方向转动的效果。
所述水平面板与其下方的所述铁箱(13)用螺栓连接，所述铁箱可用来存储蓄电池和电控机构等，所述铁箱(13)的侧面带有所述通风口(14)，所述通风口(14)用来与外界通风，所述铁箱(13)下方还有四个所述轮子(11)和四根所述支撑柱子(10)，在推动本实用新型所述装置移动的时候，所述支撑柱子(10)的末端可以折叠，而当本实用新型所述装置使用的位置选定以后，所述支撑柱子(10)的末端又可以伸展开来，所述支撑柱子(10)用来保持本实用新型所述装置固定于平整的建筑物表面上或地表面上。
具体实施例2
本实用新型所述装置的太阳能电池板与水平面的夹角为45°，水平方向旋转范围0°360°。
需要说明的是，以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.一种可移动双自由度太阳能跟踪装置，包括太阳能电池板、框架、轴承、水平轴、电动推杆、垂直轴套、竖直旋转轴、蜗轮、蜗杆、轴套、步进电机、减速器、联轴器、铁箱、支撑柱子、轮子、电控机构和传感接收器，其特征在于所述太阳能电池板固接在所述框架上，所述框架可以绕所述水平轴转动，所述电动推杆两端分别连接所述垂直轴套和所述框架，所述电动推杆可以推动所述框架和与其固接的太阳能电池板转动，所述垂直轴套套接于所述竖直旋转轴上，所述的轴套与竖直旋转轴配合，固定蜗轮，所述的竖直旋转轴与蜗轮配合，所述步进电机与所述减速器相连，所述蜗杆与所述步进电机通过联轴器相连，所述蜗轮与所述蜗杆配合，所述铁箱侧面带有通风口，所述铁箱下面有所述轮子和所述支撑柱子，所述铁箱中包括所述电控机构，所述电控机构与所述传感接收器相连。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述电动推杆带动所述太阳能电池板绕所述水平轴转动，所述的太阳能电池板与水平面的夹角范围为0°～60°。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述蜗轮和所述蜗杆配合带动所述竖直旋转轴水平旋转的角度范围0°～360°。
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述铁箱下面安装有轮子和支撑柱子，方便所述装置的移动和固定。
5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述传感接收器为光传感接收器。
6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述步进电机带有编码器。
7.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，所述电动推杆带有限位计。
8.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，所述电动推杆具有自锁功能。
9.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述光传感接收器垂直安装在太阳能电池板组件朝阳面上。
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