CN212463130U - 一种太阳能自动跟踪机构及太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能自动跟踪机构，属于新能源利用的技术领域，包括套筒，还包括设于该套筒一端的支撑支架，所述支撑支架的另一端铰接有承载支架，该承载支架上装有太阳能光伏板；还包括电动推杆，该电动推杆的两端分别铰接于承载支架和套筒上，并通过电动推杆驱动承载支架绕支撑支架的铰接点作正反旋转，以达到对跟踪机构进行结构优化和轻量化设计，进而降低其使用成本、提升其运动灵活性以及满足路灯使用需求的目的。

Description

一种太阳能自动跟踪机构及太阳能路灯

技术领域

本实用新型属于新能源利用的技术领域，具体而言，涉及一种太阳能自动跟踪机构及太阳能路灯。

背景技术

传统的有线路灯安装麻烦，需要在地下埋很长的线缆，安装耗时又耗力，同时，路灯的耗电量也很高，长期照明所需电费支出巨大。并且将电缆长期埋在地下，容易腐烂，维护成本高。除此之外，一些偏远地区要么附近没有可以接入的电线，要么距离较远时为了安装路灯而支出的线缆费用远超路灯费用，得不偿失。

为了节约用电和降低安装成本，太阳能路灯应运而生。市面上虽然存在很多太阳能路灯，但是均为固定朝向，无法根据太阳位置的变化调整光伏板的位置，一天中只有中午时分才能接收太阳光的垂直照射，其余时间无法追随太阳照射的位置而转动，导致收集到的太阳能不多，无法正常供应每天的照明用电量。同时造成光能浪费，太阳能的利用效率偏低，制约着太阳能利用的进一步发展。

为了提高光伏板的发电效率，目前，太阳能装置采用了自动跟踪技术，使光伏板能够跟随太阳转动，从而保证每天接收最大的光照量。为配合自动跟踪技术的良好实现，需要通过相应的跟踪机构驱动光伏板调整角度以对准太阳，但，现有的跟踪机构在轻量化、灵活性设计方面存在欠缺，导致在实际应用时，使用成本较高且不能良好适用于路灯的需求。

实用新型内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种太阳能自动跟踪机构及太阳能路灯以达到对跟踪机构进行结构优化和轻量化设计，进而降低其使用成本、提升其运动灵活性以及满足路灯使用需求的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种太阳能自动跟踪机构，包括套筒，还包括设于该套筒一端的支撑支架，所述支撑支架的另一端铰接有承载支架，该承载支架上装有太阳能光伏板；还包括电动推杆，该电动推杆的两端分别铰接于承载支架和套筒上，并通过电动推杆驱动承载支架绕支撑支架的铰接点作正反旋转。

进一步地，所述承载支架设为呈“工”字型，实现对承载支架的轻量化设计。

进一步地，所述承载支架上还设有传感器安装板，用于在传感器安装板上安装角度传感器。

进一步地，所述支撑支架呈U型状，且支撑支架的底部连接于所述套筒上，支撑支架的两支臂均铰接于所述承载支架上，以对承载支架提供稳定、可靠的支撑作用。

进一步地，所述承载支架上设有U形接口，U形接口上设有T型轴且T型轴上套有轴套，轴套套于所述支撑支架的支臂上，以确保承载支架相对支撑支架能够自由旋转，且结构设计简单。

进一步地，所述电动推杆的两端均通过旋转轴铰接连接有上耳座和下耳座，上耳座和下耳座分别设于承载支架和套筒上，以实现通过电动推杆的伸缩运动转换成对承载支架的旋转运动。

在本实用新型中还提供了一种太阳能路灯，包括灯柱，还包括设于灯柱上的LED灯和如上述任意一项所述的太阳能自动跟踪机构，所述灯柱的内部设有电控箱，且通过电控箱分别与LED灯、电动推杆和太阳能光伏板电性连接。

进一步地，所述灯柱的底部设有底座且底座与灯柱之间布置有多个拉筋。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所提供的太阳能自动跟踪机构及太阳能路灯，其通过电动推杆的伸缩实现驱动承载支架作正反旋转运动，进而确保承载支架上的太阳能光伏板能够实时对准太阳，以提高太阳能利用率，同时，该自动跟踪机构结构设计合理，制造成本低且能够灵活调节，该自动跟踪太阳能路灯能够调整太阳能光伏板的位置，始终保持与太阳光线垂直，以保证太阳能光伏板每天能够接收最大的光照亮，然后将光能转化为电能并存储，以对LED灯供电进行照明。

附图说明

图1是本实用新型提供的太阳能自动跟踪机构的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的太阳能自动跟踪机构的A处局部放大示意图；

图3是本实用新型提供的太阳能自动跟踪机构的B处局部放大示意图；

图4是本实用新型提供的太阳能自动跟踪机构中承载支架的结构示意图；

图5是本实用新型提供的太阳能路灯的整体结构示意图；

图6是图5的局部放大示意图；

附图中标注如下：

1-太阳能光伏板，2-承载支架，3-电动推杆，4-传感器安装板，5-支撑支架，6-套筒，7-U形接口，8-T型轴，9-上耳座，10-推杆旋转轴，11-下耳座，12-推杆支撑轴，13-LED灯，14-灯杆，15-灯柱本体，16-灯柱小门，17-底座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

在本实施例中具体提供了一种太阳能自动跟踪机构，包括套筒6，该套筒6作为该自动跟踪机构的定位基座，还包括设于该套筒6一端的支撑支架5，支撑支架5呈U型状，且支撑支架5的底部连接于所述套筒6上并通过螺栓连接紧固，支撑支架5另一端的两支臂均铰接于承载支架2上，且该承载支架2上装有太阳能光伏板1。

还包括电动推杆3，该电动推杆3的两端分别铰接于承载支架2和套筒6上，并通过电动推杆3驱动承载支架2绕支撑支架5的铰接点作正反旋转，以调整太阳能光伏板1的位置，始终保持与太阳光线垂直，以保证太阳能光伏板1每天能够接收最大的光照亮。

为实现轻量化设计的目的，将所述承载支架2设为呈“工”字型，其包括上横杆、下横杆以及设于上横杆和下横杆之间的两平行竖杆，在两平行竖杆之间还设有一支杆，在两平行竖杆设有U形接口7，在支杆上设有上耳座9。其中，U形接口7与所述支撑支架5的支臂铰接连接，具体为：在U形接口7上设有T型轴8，T型轴8通过螺丝固定于U形接口7上且T型轴8上套有轴套，轴套套于所述支撑支架5的支臂上，以实现支撑支架5相对于承载支架2能够自由转动；上耳座9则与电动推杆3的端部铰接连接，具体为：在上耳座9上套有推杆旋转轴10，推杆旋转轴10与所述电动推杆3的端部活动套接，且在推杆旋转轴10的两端均安装有卡圈，以防止推杆旋转轴10出现松动或者掉落的情况。

同理，在电动推杆3的底端铰接连接有下耳座11，下耳座11固定于套筒6上，具体为：在下耳座11上转动套有推杆支撑轴12，推杆支撑轴12与所述电动推杆3的下端部转动连接且在推杆支撑轴12的两端也设有卡圈，以防止推杆支撑轴12出现松动或者掉落的情况。

为确保该太阳能自动跟踪机构的正常运行，在所述承载支架2上还设有传感器安装板4，传感器安装板4位于相背于所述太阳能光伏板1的一侧上，且在实际应用时，在传感器安装板4上设有角度传感器，以通过角度传感器实时检测该太阳能光伏板1的转动角度。

在具体使用时，还应该配备跟踪控制器、驱动器、北斗GPS以及供电电源，其电路连接关系，如下：

将所述跟踪控制器分别与角度传感器、驱动器、北斗GPS和供电电源电连接，太阳能光伏板与供电电源电连接，以通过太阳能光伏板将光能转换成电能，并将电能存储于供电电源中，以实现供电电源的不间断供电；同时，将供电电源与驱动器电连接，驱动器与电动推杆3之间电连接，以确保驱动器能够驱动电动推杆3正常动作，满足路灯使在日常使用时，太阳能光伏板1能够实时对准太阳的光线，对于如何驱动电动推杆动作，并非是本实施例的改进点所在，此处不再一一赘述了。

当该其太阳能自动跟踪机构正常接入电控电路之后，其工作原理如下：

安装时，通过转动套筒6以调整好太阳能光伏板1的方位，角度传感器获取当前角度信息并反馈给控制器，控制器控制驱动器驱动电动推杆3进行运动，进而调整太阳能光伏板1的位置，以确保太阳能光伏板1与太阳光线实时保持垂直，以获得最大光照量，提高了光能利用率，太阳能光伏板1将光能转化为电能，并将电能存储在锂电池中，在夜间给LED灯13进行供电照明。

实施例2

在本实用新型中还提供了一种太阳能路灯，包括灯柱，该灯柱包括灯柱本体15和灯杆14，还包括设于灯杆14上的LED灯13、并在灯杆14的端部安装如上述实施例1中所述的太阳能自动跟踪机构，所述灯柱本体15的内部设有电控箱，在灯柱本体15上开设有灯柱小门16，通过灯柱小门16将电控箱置于灯柱本体15的内部，且通过电控箱布置控制器、驱动器以及锂电池，且通过在路灯内布线，实现LED灯13、电动推杆3和太阳能光伏板1的电路连接，具体电路连接关系可参见实施例1所述，此处不再赘述。

为提升该路灯在使用过程中的牢固度，在所述灯柱的底部设有底座17且底座17与灯柱之间布置有多个拉筋，以提升灯柱本体15与底座17之间的结构强度。

其安装过程如下：

将灯柱的底座17安装在地下，通过水泥进行固定，通过锁紧底座17上的螺母栓进行固定安装，灯柱小门16安装在灯柱本体15的指定位置处，并将锂电池、控制器、驱动器先布置在电控箱内，电控箱则通过灯柱小门16置入灯柱本体15的内部，灯杆14焊接在灯柱本体15的顶端，LED灯13安装在灯杆14的末端，而在实施例1中太阳能自动跟踪机构的套筒6直接套在灯杆14上，并且可转动套筒6以调整方位，待方位调整完成后，用螺丝进行固定，将角度传感器安装在太阳能自动跟踪机构的传感器安装板4上，通过角度传感器、驱动器、控制器、锂电池以及电动推杆3的配合，实现最大限度利用太阳能，并将太阳能转化成电能以存储在锂电池中，通过锂电池在夜间对LED灯13进行供电。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能自动跟踪机构，包括套筒，其特征在于，还包括设于该套筒一端的支撑支架，所述支撑支架的另一端铰接有承载支架，该承载支架上装有太阳能光伏板；还包括电动推杆，该电动推杆的两端分别铰接于承载支架和套筒上，并通过电动推杆驱动承载支架绕支撑支架的铰接点作正反旋转。

2.根据权利要求1所述的太阳能自动跟踪机构，其特征在于，所述承载支架设为呈“工”字型。

3.根据权利要求1所述的太阳能自动跟踪机构，其特征在于，所述承载支架上还设有传感器安装板。

4.根据权利要求1所述的太阳能自动跟踪机构，其特征在于，所述支撑支架呈U型状，且支撑支架的底部连接于所述套筒上，支撑支架的两支臂均铰接于所述承载支架上。

5.根据权利要求4所述的太阳能自动跟踪机构，其特征在于，所述承载支架上设有U形接口，U形接口上设有T型轴且T型轴上套有轴套，轴套套于所述支撑支架的支臂上。

6.根据权利要求1所述的太阳能自动跟踪机构，其特征在于，所述电动推杆的两端均通过旋转轴铰接连接有上耳座和下耳座，上耳座和下耳座分别设于承载支架和套筒上。

7.一种太阳能路灯，包括灯柱，其特征在于，还包括设于灯柱上的LED灯和如上述任意一项所述的太阳能自动跟踪机构，所述灯柱的内部设有电控箱，且通过电控箱分别与LED灯、电动推杆和太阳能光伏板电性连接。

8.根据权利要求7所述的太阳能路灯，其特征在于，所述灯柱的底部设有底座且底座与灯柱之间布置有多个拉筋。

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