CN220894631U - 一种日光跟踪定位机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种日光跟踪定位机构，涉及塔式太阳能发电技术领域，设置有独立供电并进行日光跟踪的光电控制装置，能够控制转动件转动，使反射镜将日光反射到塔式中央热交换器上；并且，转动件还具有锁紧件，通过摩擦片上设置的永磁体使活动齿轮固定，当光电控制装置检测到风造成的压力过大时，控制活动齿轮上的电磁体通电，通过相斥的磁力使活动齿轮与摩擦片分离，转动机构即可根据风向自行快速转动。全独立自驱动的日光跟踪定位机构有效减少了反射镜供电和控制电路的敷设和维护成本，同时降低了反射镜片受风沙破坏的风险，降低了发电站维护成本，提高了发电站综合效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域，更具体的说是涉及全独立式自驱动的一种日光跟踪定位机构。
背景技术
在能源领域，太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，在太阳能发电领域，太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。其中塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器上,通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电。目前，在塔式太阳能的技术中，为了提高能效比，需要对太阳进行及时精确跟踪，定向反射镜技术是其关键技术之一。
但是，现有的定向反射镜技术一般在现场为每个定向反射镜提供外接电源，大多利用统一的控制系统对反射镜片进行驱动，这提高了线路敷设及用电成本，同时也对塔式太阳能的选址增加了限制因素。并且，塔式太阳能选址多为地势平坦的劣质地，如沙漠戈壁地区，风沙较大，常有短时瞬间大风时，并伴有风向突变，而现有的反射镜多采用伺服电机和减速系统进行跟踪控制，反射镜无法瞬时改变方向，在遭遇瞬时大风时，反射镜片易受风沙破坏，导致塔式太阳能发电系统维护成本较高。
因此，如何实现每一个定向反射镜自主供电，自驱动对太阳进行及时地精确跟踪，以及实现反射镜瞬时改变方向，保护镜片不受大风破坏，是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种日光跟踪定位机构，以实现每一个定向反射镜自主供电，自驱动对太阳进行及时地精确跟踪，以及反射镜瞬时改变方向，保护镜片不受大风破坏。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型公开了一种日光跟踪定位机构，包括：支撑件、转动件、反射件和光电控制装置；所述支撑件与转动件连接，所述反射件与所述转动件连接，所述光电控制装置与所述反射件连接。
进一步的，所述转动件具有锁紧件。
进一步的，所述光电控制装置自主供电，并控制转动件转动，使反射件将太阳光反射到塔式中央热交换器上；所述光电控制装置还控制电磁铁是否带电控制锁紧件是否锁紧。
进一步的，所述支撑件为支柱，所述支柱垂直固定于地面上。
进一步的，所述转动件包括：水平转动件、垂直转动件、水平驱动件和垂直驱动件；所述水平转动件与所述垂直转动件相连接，水平转动件转动的轴向方向与垂直转动件转动的轴向方向垂直；所述水平驱动件位于所述水平转动件上，所述垂直驱动件位于所述垂直转动件上。
进一步的，所述锁紧件包括摩擦片、活动齿轮和限位片；所述摩擦片连接在水平转动件的固定轴的一端，水平转动件的固定轴另一端连接于支柱顶部；水平转动件的固定轴为管状，水平转动件的转动轴插入固定轴内，与固定轴转动连接；所述活动齿轮套在水平转动件的转动轴上，可自由转动和上下滑动；所述限位片固定连接在水平转动件的转动轴上，用于限制活动齿轮的滑动范围。所述水平驱动件固定于水平转动件的转动轴上，水平驱动件包括伺服电机和减速器，伺服电机输出轴齿轮与减速器输入轴齿轮啮合，减速器输出轴上固定有驱动齿轮，驱动齿轮与所述活动齿轮啮合，从而使伺服电机的控制力矩作用于活动齿轮，进而使水平转动件转动。
进一步的，所述摩擦片上设置有永磁体，所述活动齿轮上设置有电磁体，所述电磁体与所述光电控制装置连接；所述活动齿轮为钢材质，通过与所述永磁体之间的相互作用，使摩擦片与活动齿轮之间的最大静摩擦力大于预设值；所述永磁体的磁极方向垂直于地面，所述电磁体通电时磁极方向与所述永磁体磁极方向相反，永磁体与电磁体之间排斥力大小大于活动齿轮所受重力。
进一步的，所述光电控制装置包括：位于支撑板上的光伏板、蓄电池、光电定位装置、压力传感器和主控制器；所述主控制器分别与光伏板、蓄电池、光电定位装置和压力传感器相连接；所述压力传感器位于所述支撑板和所述反射件之间，用于检测风作用于光电控制装置的力的大小；主控制器根据预设阈值和压力传感器的数值，控制电磁体是否带电锁紧件是否锁紧。
进一步的，所述反射件包括镜架和镜片，所述镜片安装在所述镜架上。
进一步的，所述镜片为具有一定弧度的玻璃镜片。
进一步的，所述光电控制装置安装在所述镜架上。
进一步的，所述水平转动件轴心线不与所述反射件对称轴相交；风作用于反射件产生水平转动力矩。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开了一种日光跟踪定位机构，其中，光电控制装置能够独立自主供电，并自主精确控制反射镜将日光反射到塔式中央热交换器上，能够有效减少反射镜供电和控制电路的敷设和维护成本。同时，转动件还设置有锁紧件，摩擦片上设置的永磁体在风力较小时，无需额外供电即可能保证活动齿轮的固定，当光电控制装置检测到风造成的压力过大时，控制活动齿轮上的电磁体通电，使活动齿轮可以自由转动，转动机构即可根据风向，通过风力作用自行快速转动，有效减少了大风对于反光镜、镜架、转动件以及支撑件造成的破坏，降低了维护成本，提高了塔式太阳能发电站的综合效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型提供的整体结构前视图。
图2附图为本实用新型提供的整体结构俯视图。
图3附图为本实用新型提供的水平转动件结构图。
图4附图为本实用新型提供的水平转动件前视图。
图中：1、支柱；2、水平转动件；3、垂直转动件；4、镜架；5、镜片；6、光电控制装置；7、转动轴；8、固定轴；9、限位片；10、摩擦片；11活动齿轮；12、驱动齿轮。
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。
本实用新型实施例公开了一种日光跟踪定位机构，包括：支撑件、转动件、反射件和光电控制装置6；所述支撑件与转动件连接，所述反射件与所述转动件连接，所述光电控制装置与所述反射件连接。
进一步的，所述转动件具有锁紧件。
进一步的，所述光电控制装置自主供电，并控制转动件转动，使反射件将太阳光反射到塔式中央热交换器上；所述光电控制装置还控制电磁铁是否带电控制锁紧件是否锁紧。
进一步的，所述支撑件为支柱1，所述支柱1垂直固定于地面上。
进一步的，所述转动件包括：水平转动件2、垂直转动件3、水平驱动件和垂直驱动件；所述水平转动件2与所述垂直转动件3相连接，水平转动件2转动轴向方向与垂直转动件3转动的轴向方向垂直；所述水平驱动件位于所述水平转动件2上，所述垂直驱动件位于所述垂直转动件3上。
进一步的，水平转动件结构示意如图3所示，所述锁紧件包括摩擦片10、活动齿轮11和限位片9；所述摩擦片10连接在水平转动件的固定轴8的一端，水平转动件的固定轴8另一端连接于支柱1顶部；水平转动件的固定轴8为管状，水平转动件的转动轴7插入固定轴8内，与固定轴8转动连接；所述活动齿轮11套在水平转动件的转动轴7上，例如活动齿轮11通过直线轴承间接套在转动轴7上，活动齿轮11可自由转动和沿转动轴7上下滑动；所述限位片9固定连接在水平转动件的转动轴7上，用于限制活动齿轮的滑动范围。所述水平驱动件固定于水平转动件的转动轴7上，水平驱动件包括伺服电机和减速器，伺服电机输出轴齿轮与减速器输入轴齿轮啮合，减速器输出轴上固定有驱动齿轮12，驱动齿轮12与所述活动齿轮啮合，从而使伺服电机的控制力矩作用于活动齿轮11。
进一步的，所述摩擦片10上设置有永磁体，所述活动齿轮上设置有电磁体，所述电磁体与所述光电控制装置连接；所述活动齿轮11为钢材质，通过与所述永磁体之间的相互作用，使摩擦片与活动齿轮之间的最大静摩擦力大于预设值；所述永磁体的磁极方向垂直于地面，所述电磁体通电时磁极方向与所述永磁体磁极方向相反，永磁体与电磁体之间排斥力大小大于活动齿轮11所受重力。
进一步的，所述垂直转动件3的固定轴为管状，垂直转动件3的转动轴穿过固定轴并与固定轴转动连接，垂直转动件3的转动轴两端与镜架连接；垂直转动件的固定轴连接有一固定齿轮，并与垂直驱动件3的驱动齿轮啮合，垂直驱动件固定在垂直转动件转动轴上。
进一步的，所述光电控制装置包括：位于支撑板上的光伏板、蓄电池、光电定位装置、压力传感器和主控制器；所述主控制器分别与光伏板、蓄电池、光电定位装置和压力传感器相连接；所述压力传感器位于所述支撑板和所述反射件之间，用于检测风作用于光电控制装置的力的大小，大于预设阈值时，主控制器控制活动齿轮上的电磁体通电，活动齿轮与摩擦片分离，反射件通过风力作用自由转动。
进一步的，所述反射件包括镜架和镜片，所述镜片安装在所述镜架上。
进一步的，所述镜片为具有一定弧度的玻璃镜片。
进一步的，所述光电控制装置安装在所述镜架上。
进一步的，所述水平转动件轴心线不与所述反射件对称轴相交；风作用于反射件产生水平转动力矩。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种日光跟踪定位机构，其特征在于，包括：支撑件、转动件、反射件和光电控制装置；
所述支撑件与所述转动件连接，所述反射件与所述转动件连接，所述光电控制装置与所述反射件连接；
所述转动件具有锁紧件；
所述光电控制装置自主供电，并控制转动件转动，使反射件将太阳光反射到塔式中央热交换器上；所述光电控制装置还控制电磁铁是否带电控制锁紧件是否锁紧。
2.根据权利要求1所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述支撑件为支柱，所述支柱固定于地面上。
3.根据权利要求1所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述转动件包括：水平转动件、垂直转动件、水平驱动件和垂直驱动件；所述水平转动件与所述垂直转动件相连接，所述水平驱动件位于所述水平转动件上，所述垂直驱动件位于所述垂直转动件上。
4.根据权利要求3所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述锁紧件包括摩擦片、活动齿轮和限位片；所述摩擦片连接在水平转动件的固定轴上，所述活动齿轮套在所述水平转动件的转动轴上，所述限位片连接在水平转动件的转动轴上，所述水平驱动件的驱动齿轮与所述活动齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述摩擦片上设置有永磁体，所述活动齿轮上设置有电磁体，所述电磁体与所述光电控制装置连接。
6.根据权利要求1所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述光电控制装置包括：位于支撑板上的光伏板、蓄电池、光电定位装置、压力传感器和主控制器；所述主控制器分别与光伏板、蓄电池、光电定位装置和压力传感器相连接；所述压力传感器位于所述支撑板和所述反射件之间。
7.根据权利要求1所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述反射件包括镜架和镜片，所述镜片安装在所述镜架上。
8.根据权利要求7所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述镜片为具有一定弧度的玻璃镜片。
9.根据权利要求7所述的一种日光跟踪定位机构，其特征在于，所述光电控制装置安装在所述镜架上。
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