CN207557767U - 一种家用太阳能电池板自动跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，包括底座、壳体、支撑板、控制器、步进电机一、齿轮一、齿轮二、主轴、支撑架、轴承、轴承座、电池板倾斜角度调整机构、万向轮、太阳能电池板，该装置采用步进电机一带动齿轮一与齿轮二啮合，使装置中主轴转动，并通过步进电机二带动齿轮三与齿轮条环啮合，使支撑杆一与支撑杆二转动，调整太阳能电池板倾斜角度，具有结构简单，安装方便的优点，并通过单片机进行太阳光自动跟踪控制，增大了发电效率，且整个装置耗能小。

Description

一种家用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电池板跟踪技术领域，具体是一种家用太阳能电池板自动跟踪装置。

背景技术

太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前景非常广阔。太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术之一，然而它也存在着间歇性，光照方向和强度随时间不断变化的问题，这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求，目前大多数家用的太阳能电池板基本上是固定的，发电效率低。据统计在太阳能发电中，相同的条件下，采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35-50%，因此在家庭太阳能利用推广中，进行跟踪时十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，包括底座、壳体、支撑板、控制器、步进电机一、齿轮一、齿轮二、主轴、支撑架、轴承、轴承座、电池板倾斜角度调整机构、万向轮、太阳能电池板，所述底座固定在壳体底部，所述支撑板通过四组螺栓固定在壳体内壁上，所述控制器固定在底座上，所述步进电机一固定在支撑板上，步进电机一与齿轮一连接，所述齿轮一与齿轮二齿形啮合，所述主轴包括下部光轴与上部空心轴，所述下部光轴的上端上部空心轴下端焊接连接，齿轮二装配在主轴下部光轴上，主轴随齿轮二转动而转动，主轴下部光轴的下端与轴承内圈配合装配，所述轴承外圈固定在轴承座内，轴承座通过螺栓连接固定在支撑架上，轴承、轴承座设置有两组，在主轴的下部光轴上下对称分布，主轴上部空心轴上端通过万向节连接太阳能电池板，所述支撑架外形呈“S”形，支撑架上部与壳体螺栓连接，支撑架下部与底座螺栓连接，所述电池板倾斜角度调整机构包括座板、步进电机二、齿轮三、齿轮条环、支撑杆一、支撑杆二，所述座板底部设置有滚轮，所述滚轮数目为4个，且对称分布，所述步进电机二固定在座板上，步进电机二与齿轮三连接，所述齿轮条环外形呈“长腰环形”，齿轮条环内壁上部设置有齿形，且与齿轮三形成内啮合，所述支撑杆一、支撑杆二一端铰接在齿轮条环上的同一点，支撑杆一的另一端铰接在太阳能电池板的上端，支撑杆二的另一端铰接在太阳能电池板的下端。

作为本实用新型进一步的方案：所述壳体上部设置有二个弧形凹槽，弧形凹槽与座板底部的滚轮运动轨迹对应，座板底部的滚轮在弧形凹槽内绕主轴做圆周运动。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制器包括单片机、充放电控制器、光电互补控制器、蓄电池，所述单片机连接充放电控制器，充放电控制器连接光电互补控制器与蓄电池，光电互补控制器连接太阳能电池板，蓄电池分别连接单片机、步进电机一与步进电机二。

作为本实用新型进一步的方案：所述单片机连接步进电机一与步进电机二，单片机采用STC89C54型号单片机。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制器设置有无线传输装置与USB数据传输接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置采用步进电机一带动齿轮一与齿轮二啮合，使装置中主轴转动，并通过步进电机二带动齿轮三与齿轮条环啮合，使支撑杆一与支撑杆二转动，调整太阳能电池板倾斜角度，具有结构简单，安装方便的优点，并通过单片机进行太阳光自动跟踪控制，增大了发电效率，且整个装置耗能小。

附图说明

图1为一种家用太阳能电池板自动跟踪装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，包括底座1、壳体2、支撑板3、控制器4、步进电机一5、齿轮一6、齿轮二7、主轴8、支撑架9、轴承10、轴承座11、电池板倾斜角度调整机构12、万向轮13、太阳能电池板14，所述底座1固定在壳体2底部，所述支撑板3通过四组螺栓固定在壳体2内壁上，所述控制器4固定在底座1上，所述步进电机一5固定在支撑板3上，步进电机一5与齿轮一6连接，所述齿轮一6与齿轮二7齿形啮合，所述主轴8包括下部光轴与上部空心轴，所述下部光轴的上端上部空心轴下端焊接连接，齿轮二7装配在主轴8下部光轴上，主轴8随齿轮二7转动而转动，主轴8下部光轴的下端与轴承10内圈配合装配，所述轴承10外圈固定在轴承座11内，轴承座11通过螺栓连接固定在支撑架9上，轴承10、轴承座11设置有两组，在主轴8的下部光轴上下对称分布，主轴8上部空心轴上端通过万向节连接太阳能电池板14，所述支撑架9外形呈“S”形，支撑架9上部与壳体2螺栓连接，支撑架9下部与底座1螺栓连接，所述电池板倾斜角度调整机构12包括座板121、步进电机二122、齿轮三123、齿轮条环124、支撑杆一125、支撑杆二126，所述座板121底部设置有滚轮，所述滚轮数目为4个，且对称分布，所述步进电机二122固定在座板121上，步进电机二122与齿轮三123连接，所述齿轮条环124外形呈“长腰环形”，齿轮条环124内壁上部设置有齿形，且与齿轮三123形成内啮合，所述支撑杆一125、支撑杆二126一端铰接在齿轮条环124上的同一点，支撑杆一125的另一端铰接在太阳能电池板14的上端，支撑杆二126的另一端铰接在太阳能电池板14的下端。

所述壳体2上部设置有二个弧形凹槽，弧形凹槽与座板121底部的滚轮运动轨迹对应，座板121底部的滚轮在弧形凹槽内绕主轴8做圆周运动。

所述控制器4包括单片机、充放电控制器、光电互补控制器、蓄电池，所述单片机连接充放电控制器，充放电控制器连接光电互补控制器与蓄电池，光电互补控制器连接太阳能电池板14，用于太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池分别连接单片机、步进电机一5与步进电机二122，为整个装置提供电量。

所述单片机连接步进电机一5与步进电机二122，用于控制步进电机一5与步进电机二122工作状态，单片机采用STC89C54型号单片机。

所述控制器4设置有无线传输装置与USB数据传输接口，用于数据程序传输。

本实用新型的工作原理：由单片机对太阳能电池板14的前后两次采样电压进行比较、分析，当采样电压增大时，驱动步进电机一5与步进电机二122转动来调节太阳能电池板的角度，使其基本正对太阳光；通过单片机对本装置进行太阳光自动跟踪控制，可以大大提高太阳能电池板的发电效率，且装置结构简单，造价便宜。

当步进电机一5正转时，齿轮一6从上向下看逆时针旋转，齿轮一6与齿轮二7形成外齿轮啮合，则齿轮二7从上向下看顺时针旋转，带动主轴8顺时针旋转，从而使太阳能电池板14从上向下看顺时针转动调节，同理当步进电机一5反转时，太阳能电池板14从上向下看逆时针转动调节；当步进电机二122正转时，垂直纸面从外向里看齿轮三123顺时针转动，由于齿轮三123与齿轮条环124形成内啮合，齿轮条环124向前运动，带动支撑杆一125与支撑杆二126转动，使太阳能电池板14的倾斜角度减小，当步进电机二122反转转时，太阳能电池板14的倾斜角度增大。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，包括底座（1）、壳体（2）、支撑板（3）、控制器（4）、步进电机一（5）、齿轮一（6）、齿轮二（7）、主轴（8）、支撑架（9）、轴承（10）、轴承座（11）、电池板倾斜角度调整机构（12）、万向轮（13）、太阳能电池板（14），所述底座（1）固定在壳体（2）底部，所述支撑板（3）通过四组螺栓固定在壳体（2）内壁上，所述控制器（4）固定在底座（1）上，所述步进电机一（5）固定在支撑板（3）上，步进电机一（5）与齿轮一（6）连接，所述齿轮一（6）与齿轮二（7）齿形啮合，所述主轴（8）包括下部光轴与上部空心轴，所述下部光轴的上端上部空心轴下端焊接连接，齿轮二（7）装配在主轴（8）下部光轴上，主轴（8）随齿轮二（7）转动而转动，主轴（8）下部光轴的下端与轴承（10）内圈配合装配，所述轴承（10）外圈固定在轴承座（11）内，轴承座（11）通过螺栓连接固定在支撑架（9）上，轴承（10）、轴承座（11）设置有两组，在主轴（8）的下部光轴上下对称分布，主轴（8）上部空心轴上端通过万向节连接太阳能电池板（14），所述支撑架（9）外形呈“S”形，支撑架（9）上部与壳体（2）螺栓连接，支撑架（9）下部与底座（1）螺栓连接，所述电池板倾斜角度调整机构（12）包括座板（121）、步进电机二（122）、齿轮三（123）、齿轮条环（124）、支撑杆一（125）、支撑杆二（126），所述座板（121）底部设置有滚轮，所述滚轮数目为4个，且对称分布，所述步进电机二（122）固定在座板（121）上，步进电机二（122）与齿轮三（123）连接，所述齿轮条环（124）外形呈“长腰环形”，齿轮条环（124）内壁上部设置有齿形，且与齿轮三（123）形成内啮合，所述支撑杆一（125）、支撑杆二（126）一端铰接在齿轮条环（124）上的同一点，支撑杆一（125）的另一端铰接在太阳能电池板（14）的上端，支撑杆二（126）的另一端铰接在太阳能电池板（14）的下端。

2.根据权利要求1所述的一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述壳体（2）上部设置有二个弧形凹槽，弧形凹槽与座板（121）底部的滚轮运动轨迹对应，座板（121）底部的滚轮在弧形凹槽内绕主轴（8）做圆周运动。

3.根据权利要求1所述的一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述控制器（4）包括单片机、充放电控制器、光电互补控制器、蓄电池，所述单片机连接充放电控制器，充放电控制器连接光电互补控制器与蓄电池，光电互补控制器连接太阳能电池板（14），蓄电池分别连接单片机、步进电机一（5）与步进电机二（122）。

4.根据权利要求3所述的一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述单片机连接步进电机一（5）与步进电机二（122），单片机采用STC89C54型号单片机。

5.根据权利要求1或3所述的一种家用太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述控制器（4）设置有无线传输装置与USB数据传输接口。