单连杆准二维太阳光跟踪系统 所属技术领域:
本发明涉及一种太阳能电池板跟踪技术,特别是一种可用于太阳能电池板自动跟踪太阳的太阳光跟踪系统,该系统可以带动太阳能电池板自动跟踪太阳光。
背景技术:
太阳能是一种清洁能源,取之不尽、用之不竭,也不会造成环境污染,如今,无论在沿海城市,还是在内陆城市,太阳能产品正越来越多地进入人们的视野,太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等。但这些太阳能产品的太阳能接收元件大多以位置固定方式接收太阳光的,因不能全天与太阳光保持垂直,造成太阳能利用率低下。因此太阳能接收元件在使用中能否始终对准太阳,就成为人们利用太阳能时最为关注的问题。
近些年,国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟踪,国内也有类似的试验装置,但这些装置结构复杂,造价高,难以在太阳能路灯、太阳能草坪灯等小型户用太阳能接收设备中使用。
发明内容:
为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂体积庞大,且跟踪装置成本高,能耗大等缺点.本发明针对现有技术存在的不足,对现有技术进行了改进,提出了一种体积小、结构简单可靠、成本低,跟踪能耗小、抗风能力强的太阳光跟踪装置,它可带动太阳能电池板完成水平和竖直两个方向的跟踪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:在强度很好的减速箱体内安装了一台电机、两个直齿轮、一个蜗杆和一个蜗轮。一个主轴穿过蜗轮中心的圆孔固定在蜗轮上,主轴从减速箱体上部伸出,并通过一个销轴和一个连接板与太阳能电池板的中心位子相连接。一个支座固定在减速箱体下部,一个长度可调的支撑杆的一端固定在支座上,另一端通过一个支撑轴和一个销轴与一个长度可调的连杆的一端相连接,连杆可绕支撑轴做水平转动和绕销轴做竖直转动,连杆的另一端通过一个丁字型销轴、一个支撑梁和一个连接板与太阳能电池板的底边相连接,连杆可绕丁字型销轴做水平转动和绕支撑梁做竖直转动。
当电机转动时,通过一个电机轴和两个直齿轮带动蜗杆转动,蜗杆与蜗轮良好的相齿合,蜗轮的转动带动主轴转动并通过主轴带动太阳能电池板水平转动,太阳能电池板底边的水平转动带动了连杆的转动,并通过连杆的转动,带动了太阳能电池板完成绕固定在太阳能电池板中心位子上的销轴的竖直转动。
当太阳能电池板平面与太阳光线偏离垂直位置时,电机由控制系统加电转动,通过直齿轮、蜗杆、蜗轮、主轴、连杆等的传动,完成水平和竖直两个方向的跟踪转动,使太阳能电池板平面恢复到与太阳光线垂直位置。此时,电机由控制系统断电。
当电机不加电转动时,因蜗杆、蜗轮传动的单向性和不可逆性,太阳能电池板不会在风力、以及其他外力作用下运动。因此该装置具有良好的抗风性能。
本发明的有益效果是,可由一台电机完成两个自由度的运动,且由蜗杆、蜗轮传动的单向性和不可逆性可实现良好的抗风性能。跟踪能耗小、成本低,结构简单、可靠。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体原理图。
图2是B-B剖视图。
图3是箱体的A-A剖视图。
图中1.太阳能电池板,2.主轴,3.支座,4.连接板,5.销轴,6.支撑杆,7.减速箱体,8.销轴,9.蜗轮,10.直齿轮,11.直齿轮,12.蜗杆,13.电机,14.连接轴,15.电机轴,16.支撑轴,17.连杆,18.支撑梁,19.连接板,20.丁字型销轴,21.螺丝,22.螺丝。
【具体实施方式】
在图1和图3中,电机(13)良好的固定在减速箱体(7)上,并通过电机轴(15)与直齿轮(11)相连接,直齿轮(11)与直齿轮(10)良好的相齿合,直齿轮(10)通过连接轴(14)与蜗杆(12)相连接,蜗杆(12)与蜗轮(9)良好的相齿合,蜗轮(9)和主轴(2)同心,且固定在主轴(2)的底部,主轴(2)的上端从减速箱体(7)的上部伸出通过销轴(5)和连接板(4)与太阳能电池板(1)的中心位子相连接,因此太阳能电池板(1)可以销轴(5)为轴做竖直转动。
当电机(13)转动时,通过电机轴(15)带动直齿轮(11)转动,并通过直齿轮(11)带动直齿轮(10)转动,直齿轮(10)通过连接轴(14)带动蜗杆(12)转动并通过蜗杆(12)带动蜗轮(9)转动,蜗轮(9)带动主轴(2)转动并通过主轴(2)、销轴(5)和连接板(4)带动太阳能电池板(1)水平转动。
在图1和图2中,支座(3)固定在减速箱体(7)的下部,支撑杆(6)的一端固定在支座(3)上,另一端通过支撑轴(16)和销轴(8)与连杆(17)一端相连接,连杆(17)可绕支撑轴(16)做水平转动和绕销轴(8)做竖直转动,连杆(17)的另一端通过丁字型销轴(20)、支撑梁(18)和连接板(19)与太阳能电池板(1)的底边相连接,连杆(17)可绕丁字型销轴(20)做水平转动和绕支撑梁(18)做竖直转动。
支撑杆(6)从中部分为两段,其中一段可在另一段内滑动,从而使支撑杆(6)的长度可调,螺丝(21)用来锁定支撑杆(6)的长度。连杆(17)从中部分为两段,其中一段可在另一段内滑动,从而使连杆(17)的长度可调,螺丝(22)用来锁定连杆(17)的长度。
太阳能电池板(1)底边的水平转动带动连杆(17)的转动,并通过连杆(17)带动太阳能电池板(1)绕销轴(5)的竖直转动。通过调整连杆(17)和支撑杆(6)的长度可调整竖直方向跟踪精度。