CN204707080U - 一种太阳能板自动向阳追光托架 - Google Patents

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丁伟
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能板自动向阳追光托架，包括底座、水平转向机构、竖直转向机构、托架、挂架、太阳能板、蓄电池、控制器；所述水平转向机构包括第一直流蜗杆电机、第一主动齿轮、扇形滑动导轨、扇形齿轮、插设在扇形滑动导轨内并与扇形齿轮连接的转轴、轴圈固定在转轴下端面而座圈固定在扇形滑动导轨底面上的推力球轴承；所述竖直转向机构包括设在转轴上的滑动箱、弧形通道、弧形齿条、第二直流蜗杆电机、第二主动齿轮；所述托架下端铰接在扇形齿轮上，所述托架上端与弧形齿条连接，所述托架上设有挂架，所述挂架上设有太阳能板，所述底座上设有与太阳能板电连接的蓄电池，所述底座上还设有控制器，本实用新型无需使用光传感器，成本较低，且控制稳定、精确。

Description

一种太阳能板自动向阳追光托架
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能板托架，具体涉及一种太阳能板自动向阳追光托架。
背景技术
随着以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断消耗，新型能源尤其是太阳能得到越来越多的重视和应用，利用洁净的太阳光能，以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术有着十分广阔的应用前景，传统的太阳能板是固定在托架上，当太阳的空间方位发生变化时，光伏系统接受的太阳光功率也不断变化，而这将会对光伏电路的稳定性以及蓄电池的使用寿命产生影响。
现有技术已经存在可以根据太阳位置自动追踪变向的太阳能板支架，主要分为以下两种：一、光传感器感应式：通过光传感器感应光线进而控制支架转向，而光传感器造价昂贵，不利于普及推广；二、预设程序控制方式：例如申请日为2013.10.30，申请号为201320680532.5的一种太阳能板角度自控架，采用控制盒进行程序设定，然后根据时间变化自动调整角度，但是其仍存在以下问题：由于太阳位置变化较为缓慢，使用普通电机容易出现转向过度的问题；支架与太阳能板固定连接，需要更换太阳能板时非常麻烦；转轴转动时摩擦力较大，缺少相应的润滑机构，使电机负载较大，耗电量增大的同时容易损坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题，提供一种太阳能板自动向阳追光托架，解决现有技术中存在的托架存在的容易出现转向过度、太阳能板更换麻烦、转轴转动时摩擦力大等问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种太阳能板自动向阳追光托架，包括底座、水平转向机构、竖直转向机构、托架、挂架、太阳能板、蓄电池、控制器；
所述水平转向机构包括设在底座上的第一直流蜗杆电机、由第一直流蜗杆电机驱动的第一主动齿轮、设在底座上的扇形滑动导轨、设在扇形滑动导轨内的扇形齿轮、插设在扇形滑动导轨内并与扇形齿轮连接的转轴、轴圈固定在转轴下端面而座圈固定在在扇形滑动导轨底面上的推力球轴承；
所述竖直转向机构包括设在转轴上的滑动箱、设在滑动箱上的弧形通道、设在弧形通道内的弧形齿条、设在滑动箱内的第二直流蜗杆电机、由第二直流蜗杆电机驱动并与弧形齿条配合的第二主动齿轮；
所述托架下端铰接在扇形齿轮上，所述托架上端与弧形齿条连接，所述托架上设有挂架，所述挂架上设有太阳能板，所述底座上设有与太阳能板电连接的蓄电池，所述底座上还设有与所述蓄电池、第一直流蜗杆电机、第二直流蜗杆电机电连接的控制器。
进一步的，所述控制器包括单片机、与单片机连接的计时芯片、与单片机连接并用于控制所述第一直流蜗杆电机的第一驱动芯片、与单片机连接并用于控制所述第二直流蜗杆电机的第二驱动芯片。
进一步的，所述托架包括托架主体、设在托架主体上的滑杆、套设在滑杆上的档杆。
进一步的，所述挂架包括挂架主体、设在挂架主体上与所述档杆配合的第一凹槽、设在挂架主体上用于插设太阳能板的第二凹槽。
进一步的，所述档杆上设有螺孔。
本实用新型的有益效果：本实用新型的一种太阳能板自动向阳追光托架，通过太阳能板进行光电转化并将能量存储在蓄电池中，通过控制器设定的程序，在一天内时间不断变化过程中，通过控制器自动控制第一直流蜗杆电机转动实现水平平面内的转动，通过控制器控制第二直流蜗杆电机转动实现竖直平面内的转动，使得本实用新型的太阳能板始终能够正对太阳位置，使光电转化效率最大化，且采用直流蜗杆电机，转速较低，易于控制，且采用的蜗轮蜗杆结构具有自锁功能，电机停止转动后避免由于惯性引起的转向过度；所述太阳能板通过可拆卸的安装在挂架上，拆卸方便，且所述挂架适用于不同宽度的太阳能板；本实用新型的转轴下方设有推力球轴承，能够减少转动过程中的摩擦，同时减小第一直流蜗杆电机的损耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的电路连接示意图。
图中：1.底座，2.水平转向机构，21.第一直流蜗杆电机，22.第一主动齿轮，23.扇形滑动导轨，24.扇形齿轮，25.转轴，26.推力球轴承，3.竖直转向机构，31.滑动箱，32.弧形通道，33.弧形齿条，34.第二直流蜗杆电机，35.第二主动齿轮，4.托架，41.托架主体，42.滑杆，43.档杆，43a.螺孔，5.挂架，51.挂架主体，52.第一凹槽，53.第二凹槽，6.太阳能板，7.蓄电池，8.控制器。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
一种太阳能板自动向阳追光托架，包括底座1、水平转向机构2、竖直转向机构3、托架4、挂架5、太阳能板6、蓄电池7、控制器8；
所述水平转向机构2包括设在底座1上的第一直流蜗杆电机21、由第一直流蜗杆电机21驱动的第一主动齿轮22、设在底座1上的扇形滑动导轨23、设在扇形滑动导轨23内的扇形齿轮24、插设在扇形滑动导轨24内并与扇形齿轮24连接的转轴25、轴圈固定在转轴25下端面而座圈固定在在扇形滑动导轨23底面上的推力球轴承26，使用时，第一直流蜗杆电机21驱动第一主动齿轮22转动，从而带动扇形齿轮22在水平面内转动，使转轴25转动；
所述竖直转向机构3包括设在转轴25上的滑动箱31、设在滑动箱31上的弧形通道32、设在弧形通道内32的弧形齿条33、设在滑动箱31内的第二直流蜗杆电机34、由第二直流蜗杆电机34驱动并与弧形齿条33配合的第二主动齿轮35；所述托架4下端铰接在扇形齿轮上，所述托架4上端与弧形齿条33连接，所述托架4上设有挂架5，所述挂架5上设有太阳能板6，使用时，由第二直流蜗杆电机34驱动第二主动齿轮35转动，从而驱动弧形齿条33在弧形通道内转动，带动托架4和挂架5转动，使所述太阳能板6能够正对太阳位置，获得最大的光电转换效率。
所述底座1上设有与太阳能板6电连接的蓄电池7，所述底座1上还设有与 所述蓄电池7、第一直流蜗杆电机21、第二直流蜗杆电机34电连接的控制器8。
进一步的，所述控制器8包括单片机、与单片机连接的计时芯片、与单片机连接并用于控制所述第一直流蜗杆电机21的第一驱动芯片、与单片机连接并用于控制所述第二直流蜗杆电机34的第二驱动芯片。
进一步的，所述托架4包括托架主体41、设在托架主体上的滑杆42、套设在滑杆42上的档杆43。
进一步的，所述挂架5包括挂架主体51、设在挂架主体51上与所述档杆43配合的第一凹槽52、设在挂架主体51上用于插设太阳能板的第二凹槽53。
进一步的，所述档杆43上设有螺孔43a。
工作原理：
本实用新型的一种太阳能板自动向阳追光托架，使用时将太阳能板6插设在所述挂架5的第二凹槽53内，然后将挂架5挂设在托架4的档杆43上，通过旋设在螺孔43a内的螺栓固定，本实用新型的太阳能板6安装拆卸方便，且所述挂架5可以适应不同宽度的太阳能板6；
本实用新型通过太阳能板6进行光电转化并将能量存储在蓄电池7中，在所述控制器8内的单片机上预设程序，所述单片机通过第一驱动芯片驱动第一直流蜗杆电机21转动实现本实用新型的水平平面内的转动，所述单片机通过第二驱动芯片驱动第二直流蜗杆电机34转动实现本实用新型的竖直平面内的转动，使得本实用新型的太阳能板始终能够正对太阳位置，使光电转化效率最大化，由于采用直流蜗杆电机，转速较低，易于控制，且由于蜗轮蜗杆结构具有自锁功能，电机停止转动后避免由于惯性引起的转向过度。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关 工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种太阳能板自动向阳追光托架，其特征在于：包括底座(1)、水平转向机构(2)、竖直转向机构(3)、托架(4)、挂架(5)、太阳能板(6)、蓄电池(7)、控制器(8)；
所述水平转向机构(2)包括设在底座(1)上的第一直流蜗杆电机(21)、由第一直流蜗杆电机(21)驱动的第一主动齿轮(22)、设在底座(1)上的扇形滑动导轨(23)、设在扇形滑动导轨(23)内的扇形齿轮(24)、插设在扇形滑动导轨(24)内并与扇形齿轮(24)连接的转轴(25)、轴圈固定在转轴(25)下端面而座圈固定在在扇形滑动导轨(23)底面上的推力球轴承(26)；
所述竖直转向机构(3)包括设在转轴(25)上的滑动箱(31)、设在滑动箱(31)上的弧形通道(32)、设在弧形通道内(32)的弧形齿条(33)、设在滑动箱(31)内的第二直流蜗杆电机(34)、由第二直流蜗杆电机(34)驱动并与弧形齿条(33)配合的第二主动齿轮(35)；
所述托架(4)下端铰接在扇形齿轮(24)上，所述托架(4)上端与弧形齿条(33)连接，所述托架(4)上设有挂架(5)，所述挂架(5)上设有太阳能板(6)，所述底座(1)上设有与太阳能板(6)电连接的蓄电池(7)，所述底座(1)上还设有与所述蓄电池(7)、第一直流蜗杆电机(21)、第二直流蜗杆电机(34)电连接的控制器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能板自动向阳追光托架，其特征在于：所述控制器(8)包括单片机、与单片机连接的计时芯片、与单片机连接并用于控制所述第一直流蜗杆电机(21)的第一驱动芯片、与单片机连接并用于控制所述第二直流蜗杆电机(34)的第二驱动芯片。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能板自动向阳追光托架，其特征在于： 所述托架(4)包括托架主体(41)、设在托架主体上的滑杆(42)、套设在滑杆(42)上的档杆(43)。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能板自动向阳追光托架，其特征在于：所述挂架(5)包括挂架主体(51)、设在挂架主体(51)上与所述档杆(43)配合的第一凹槽(52)、设在挂架主体(51)上用于插设太阳能板的第二凹槽(53)。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能板自动向阳追光托架，其特征在于：所述档杆(43)上设有螺孔(43a)。
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