《一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统.pdf(11页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN101950179A43申请公布日20110119CN101950179ACN101950179A21申请号201010292650X22申请日20100927G05D3/0020060171申请人洛阳博联新能源科技开发有限公司地址471000河南省洛阳市高新区丰华路6号银昆科技园5413室72发明人袁世俊袁昭74专利代理机构洛阳明律专利代理事务所41118代理人智宏亮54发明名称一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统57摘要本发明公开一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,包括太阳光方位跟踪检测系统、太阳能接收板17与液压传动伺服机构,所述的太阳光方位跟踪检测系统,具有全方位感知太阳光。
2、变化角度的三排沿圆周均布的感温管,所述每排感温管内设置有会膨胀的膨胀液4,通过角度温差造成的感温管内膨胀液膨胀体积比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体,通过连接管道与对应的三组沿圆周均布的液压传动伺服机构连通,所述每组的液压传动伺服机构与太阳能接收板连接。本发明仿照多数植物趋光的原理,利用太阳光不同角度的光照差为能量,全自动自力控制同步跟踪。本发明具有结构简单、无其他动力、不需维护、全自动、成本低、寿命长。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页CN101950182A1/2页21一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于包括太阳光方位跟。
3、踪检测系统、太阳能接收板17与液压传动伺服机构,所述的太阳光方位跟踪检测系统,具有全方位感知太阳光变化角度的三排沿圆周均布的感温管,所述每排感温管内设置有会膨胀的膨胀液4,通过角度温差造成的感温管内膨胀液膨胀体积比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体,通过连接管道与对应的三组沿圆周均布的液压传动伺服机构连通,所述每组的液压传动伺服机构与太阳能接收板连接。2根据权利要求1所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于所述三排感温管分别在平面上为120均布,位于东北方向,位于正南方向,位于西北方向;所述每排感温管由真空管2与感温仓3构成,所述感温仓3为盲管结构,盲管结构的外部套置真空管,所述每排。
4、感温管至少为一根,感温管的下部固定在法兰盘1上。3根据权利要求1所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于所述膨胀液4为40200的工作环境,膨胀系数大、无腐蚀性能。4根据权利要求1所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于三组沿圆周均布的液压传动伺服机构设置于太阳能接收板17下方,用以推动太阳能接收板17全方位对太阳光实时跟踪;三组沿圆周均布的液压传动伺服机构相位设置为分别与相连通的三排沿圆周均布的感温管相差180,即位于南方位感温管输出的膨胀液4驱动北方位的液压传动伺服机构、位于东北方位感温管输出的膨胀液4驱动西南方位的液压传动伺服机构、位于西北方位感温管输出的膨胀液驱动东。
5、南方位的液压传动伺服机构;5根据权利要求1所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于每组液压传动伺服机构至少为一个。6根据权利要求1所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于所述液压传动伺服机构由驱动液压仓12、液压传动缸体14、活塞杆15和调整弹簧18构成,所述的驱动液压仓12位于液压传动缸体内;液压传动缸体14内设置的活塞杆上端通过调整弹簧、万向连接头16与太阳能接收板17连接,活塞杆15下端连接驱动液压仓,驱动液压仓通过管道与感温管连通;活塞杆与驱动液压仓12之间设置有活塞杆密封圈13。7根据权利要求2所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,其特征在于所述的感温仓3每排至。
6、少为一个,或多个感温仓3并联。8根据权力要求1所述跟踪系统的一种仿生无动力全自动跟踪太阳的方法,其特征在于其步骤如下1采用太阳光方位检测跟踪检测系统,通过三排沿圆周均布的感温管用以全方位感知太阳光的变化角度,并由角度温差造成的感温仓内膨胀液4膨胀比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体到三组液压传动伺服机构;2三组液压传动伺服机构沿圆周均布,相位与三个感温管相差180,为南方位感温管与北方位的液压传动伺服机构对应;东北方位感温管与西南方位的液压传动伺服机构对应;西北方位感温管与东南方位的液压传动伺服机构对应;感温管采用的膨胀液4为40200的工作环境膨胀系数大、无腐蚀性能;3三组液压传动伺服机构用。
7、以支撑驱动太阳能接收板17,通过每组液压传动伺服机构的膨胀液4的膨胀,使接收设备全方位实时对太阳光跟踪;权利要求书CN101950179ACN101950182A2/2页34跟踪方法A当夏日太阳从东北方向升起时,位于东北方向的感温管受光,感温管内的温度升高,使感温仓3内的膨胀液膨胀,膨胀出的液体通过相差180的西南方向的液压传动伺服机构,使太阳能接收板17朝东北方向倾斜达到跟踪的目的;B当阳光随时间变化,太阳光是一个角度缓慢变化的能量,太阳光方位跟踪检测系统会输出不同角度的感温仓膨胀液膨胀能量,该能量使相应的液压传动伺服机构驱动太阳能接收板17平面与太阳的同步倾斜跟踪变化;C当夜晚及阴天无阳光。
8、时,在感温管积聚的热能在无光照时通过金属的连接部分耗散;感温管内感温仓3液体冷缩回原体积,液压传动伺服机构在大气压的作用下使被驱动太阳能接收板17恢复水平状态。权利要求书CN101950179ACN101950182A1/5页4一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统技术领域0001本发明属于太阳跟踪技术领域,公开一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统。背景技术0002太阳光是一个相对不断运动变化的光能,在太阳能的利用领域里,太阳能的固定接受与跟踪接受存在着高达30的功效差,传统的光电跟踪及液压伺服驱动组成的太阳跟踪系统,由于装备结构复杂,成本较高,是目前在太阳能接受设备上普及应用的重要障碍。发明内容000。
9、3为解决上述问题,本发明的目的是公开一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,该系统仿照多数植物趋光的原理,利用太阳光不同角度的光照差为能量,具有结构简单,无其他动力,不需维护不失误,成本低寿命长的特点。0004为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案0005一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,包括太阳光方位跟踪检测系统、太阳能接收板与液压传动伺服机构,所述的太阳光方位跟踪检测系统,具有全方位感知太阳光变化角度的三排沿圆周均布的感温管,所述每排感温管内设置有会膨胀的膨胀液,通过角度温差造成的感温仓内膨胀液膨胀体积比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体,通过连接管道与对应的三组沿圆周均布的液压传动伺服机构。
10、连通,所述每组的液压传动伺服机构与太阳能接收板连接。0006所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,所述三排感温管分别在平面上为120均布,位于东北方向,位于正南方向,位于西北方向;所述每排感温管由真空管与感温仓构成,所述感温仓为盲管结构,盲管结构的外部套置真空管,所述每排感温管至少为一根,感温管的下部固定在法兰盘上。0007所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,所述膨胀液为40200的工作环境,膨胀系数大、无腐蚀性能。0008所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,三组沿圆周均布的液压传动伺服机构设置于太阳能接收板下方,用以推动太阳能接收板全方位对太阳光实时跟踪;,三组沿圆周均布的液压传动。
11、伺服机构相位设置为分别与相连通的三排沿圆周均布的感温管相差180,即位于南方位感温管输出的膨胀液驱动北方位的液压传动伺服机构、位于东北方位感温管输出的膨胀液驱动西南方位的液压传动伺服机构、位于西北方位感温管输出的膨胀液驱动东南方位的液压传动伺服机构;每组液压传动伺服机构至少为一个。0009所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,所述液压传动伺服机构由驱动液压仓、液压传动缸体、活塞杆和调整弹簧构成,所述的驱动液压仓位于液压传动缸体内;液压传动缸体内设置的活塞杆上端通过调整弹簧、万向连接头与太阳能接收板连接,活塞杆下端连接驱动液压仓,驱动液压仓通过管道与感温管连通;活塞杆与驱动液压仓之间设置有活塞。
12、杆密封圈。说明书CN101950179ACN101950182A2/5页50010所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,所述的感温仓每排至少为一个,或多个感温仓并联。0011所述仿生无动力全自动跟踪太阳的方法,步骤如下00121采用太阳光方位检测跟踪检测系统,通过三排沿圆周均布的感温管用以全方位感知太阳光的变化角度,并由角度温差造成的感温仓内膨胀液膨胀比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体到三组液压传动伺服机构;00132三组液压传动伺服机构沿圆周均布,相位与三个感温仓相差180,为南方位感温管与北方位的液压传动伺服机构对应;东北方位感温管与西南方位的液压传动伺服机构对应;西北方位感温管与东南。
13、方位的液压传动伺服机构对应;感温管采用的膨胀液为40200工作环境的膨胀系数大、无腐蚀性能;00143三组液压传动伺服机构用以支撑驱动太阳能接收板,通过每组液压传动伺服机构的膨胀液的膨胀,使接收设备全方位实时对太阳光跟踪;00154跟踪方法0016A当夏日太阳从东北方向升起时,位于东北方向的感温管受光,感温管内的温度升高使液体感温仓内的膨胀液膨胀,膨胀出的液体通过太阳能接收板下方相差180的西南方向的液压传动伺服机构,使太阳能接收板朝东北方向倾斜达到跟踪的目的;0017B当阳光随时间变化,太阳光是一个角度缓慢变化的能量,圆柱型的太阳光方位跟踪检测系统会输出不同角度的感温仓膨胀液膨胀能量,该能量。
14、使相应的液压传动伺服机构驱动太阳能接收板平面同步倾斜跟踪变化;0018C当夜晚及阴天无阳光时,在感温仓积聚的热能在无光照时通过金属的连接部分耗散;感温仓内液体冷缩回原体积,液压传动伺服机构在大气压的作用下使被驱动太阳能接收板回复水平状态。0019由于采用如上所述的技术方案,本发明具有如下所述的优越性0020一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,仿照多数植物趋光的原理,利用太阳光不同角度的光照差为能量,全自动自力控制同步跟踪。具有结构简单,无其他动力,不需维护不失误,成本低寿命长、全自动的特点。附图说明0021图1AAA图1BBB是本发明中太阳光方位跟踪检测系统的结构示意图。0022图2ACC图2B。
15、I是本发明中单向输入液压传动伺服机构的结构示意图。0023图3是太阳光方位跟踪检测系统与液压传动伺服机构工作的顶视连接示意图0024图中1、法兰盘,2、真空管,3、感温仓,4、膨胀液,5、真空管固定压帽,6、上盖板,7、固定螺帽,8、固定螺杆,9、真空管保护垫,10、膨胀液输出口,11、膨胀液输入口,12、驱动液压仓,13、活塞杆密封圈,14、液压传动缸体,15、活塞杆,16、万向连接头,17、太阳能接收板,18、连接调整弹簧19、固定盘,20、液压连接管。具体实施方式0025结合附图和具体实施例对本发明加以说明0026实施方式一说明书CN101950179ACN101950182A3/5页6。
16、0027如图1、2、3所示一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,包括太阳光方位跟踪检测系统、太阳能接收板与液压传动伺服机构,所述的太阳光方位跟踪检测系统,具有全方位感知太阳光变化角度的三排沿圆周均布的感温管,所述每排感温管内设置有会膨胀的膨胀液4,通过角度温差造成的感温管内膨胀液膨胀体积比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体,通过连接管道20与对应的三组沿圆周均布的液压传动伺服机构连通,所述每组的液压传动伺服机构通过调整弹簧18、万向连接头16与太阳能接收板17连接。0028所述三排感温管分别在平面上为120均布,所述每排感温管分别设置位于东北DB方向、位于正南N方向、位于西北XB方向;所述每排感温。
17、管至少为一根,所述感温管由真空管与感温仓3构成,真空管内设置有多排感温仓3,所述每排感温仓管至少为一个,或多个感温仓3并联。所述真空管下部的盲管结构通过真空管保护垫9固定在法兰盘1上,在真空管2的上端分别套置真空管固定压帽5,并使真空管固定压帽5连接在上盖板6上;在上盖板6与法兰盘1之间设置固定螺杆8,并通过固定螺帽7固定构成柱状结构的太阳光方位检测跟踪检测系统。0029所述三组沿圆周均布的液压传动伺服机构通过固定盘19固定在接收设备平面下方的平行面上,用以推动太阳能接收板17全方位对太阳光实时跟踪;三组沿圆周均布的液压传动伺服机构相位设置为分别与相连通的三排沿圆周均布的感温管相差180,如位。
18、于南方N位输出的膨胀液驱动北方B位的液压传动伺服机构、位于东北DB方位输出的膨胀液驱动西南XN方位的液压传动伺服机构、位于西北XB方位输出的膨胀液驱动东南DN方位的液压传动伺服机构;即位于南方N位的膨胀液输出口10连接北方B位的膨胀液输入口11、位于东北DB方位的膨胀液输出口10连接西南XN方位的膨胀液输入口11、位于西北XB方位的膨胀液输出口10连接东南DN方位的膨胀液输入口11,所述膨胀液4为适用于40200工作环境的膨胀系数大、无腐蚀性能的液体。此种连接方法适用于液压传动伺服机构对太阳能接收设备下部支撑驱动,所述每组液压传动伺服机构至少为一个。0030所设置的三个液压传动伺服机构为沿圆周。
19、均布,感温仓的相位与所对应连通的液压传动伺服机构的相位相差180;即位于南方位感温仓的膨胀液输出口10连通位于北方位的液压传动伺服机构的膨胀液输入口11,位于东北方位感温仓的膨胀液输出口10与位于西南方位的液压传动伺服机构的膨胀液输入口11连通,位于西北方位感温仓的膨胀液输出口10连通东南方位的液压传动伺服机构的膨胀液输入口11,且适用于对太阳能接收设备下部支撑驱动。0031所述液压传动伺服机构由驱动液压仓12、液压传动缸体14、活塞杆15和调整弹簧18构成,所述的驱动液压仓12位于液压传动缸体内;液压传动缸体14内设置的活塞杆上端通过调整弹簧18、万向连接头16与太阳能接收板17连接,活塞杆。
20、15下端连接驱动液压仓,驱动液压仓12通过管道与感温管连通;活塞杆与驱动液压仓12之间设置有活塞杆密封圈13。0032所述仿生无动力全自动跟踪太阳的方法,步骤如下00331采用太阳光方位检测跟踪检测系统,通过三排沿圆周均布的感温管用以全方位感知太阳光的变化角度,并由角度温差造成的感温仓内膨胀液4膨胀比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体到三组液压传动伺服机构;00342三组液压传动伺服机构沿圆周均布,相位与三个感温管相差180,为南方位说明书CN101950179ACN101950182A4/5页7感温管与北方位的液压传动伺服机构对应;东北方位感温管与西南方位的液压传动伺服机构对应;西北方位感温。
21、管与东南方位的液压传动伺服机构对应;感温管采用的膨胀液4为40200的工作环境膨胀系数大、无腐蚀性能;00353三组液压传动伺服机构用以支撑驱动太阳能接收板17,通过每组液压传动伺服机构的膨胀液的膨胀,使接收设备全方位实时对太阳光跟踪;00364跟踪方法0037A当夏日太阳从东北方向升起时,位于东北方向的感温管受光,感温管内的温度升高,使液体感温仓3内的膨胀液4膨胀,膨胀出的液体通过相差180的西南方向的液压传动伺服机构,使太阳能接收板17朝东北方向倾斜达到跟踪的目的,所述调整弹簧18用于克服太阳能接收板17角度变化时产生的非垂直应力;0038B当阳光随时间变化,太阳光是一个角度缓慢变化的能量。
22、,太阳光方位跟踪检测系统会输出不同角度的感温仓膨胀液膨胀能量,该能量使相应的液压传动伺服机构驱动太阳能接收板17平面与太阳的同步倾斜跟踪变化;0039C当夜晚及阴天无阳光时,在感温管积聚的热能在无光照时通过金属的连接部分耗散;感温管内感温仓液体冷缩回原体积,液压传动伺服机构在大气压的作用下使被驱动太阳能接收板17恢复水平状态。由于是角度温差控制,在没有太阳光照射时,周围平均气温的变化只会影响太阳能接受设备平均高度,而不影响跟踪效果。0040使用时,一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统,采用三排柱状结构的太阳光方位检测跟踪检测系统,即设置有三排沿圆周均布的感温管,该实施例中每排为一个,即设置有三根沿。
23、圆周均布的感温管;所述感温管的下部固定在法兰盘1上;在盲管结构的感温仓3的外部套置真空管2,在真空管2的上端套置真空管固定压帽5,并使真空管固定压帽5连接在上盖板6上;在上盖板6与法兰盘1之间设置固定螺杆8,并通过固定螺帽7固定构成柱状结构的太阳光方位检测跟踪检测系统。0041柱状结构的太阳光方位检测跟踪检测系统用以全方位感知太阳光的变化角度,并由角度温差造成感温管的感温仓3内膨胀液4膨胀比不同的变化,输出不同体积的膨胀液体;所述的膨胀液4适用于40200的工作环境,膨胀系数大、无腐蚀性能;所述太阳光方位检测跟踪系统通过位于感温管下端开口处的膨胀液输出口10通过液压金属连接管道20与膨胀液输入。
24、口11相连通;所述的膨胀液输入口11对应膨胀液输出口10的连接管道20设置为三根,所述的三个膨胀液输入口11相连的液压传动伺服机构也沿圆周均布,其相位分别与相连通的感温管相差180;如图3所示,即位于南方位感温仓的膨胀液输出口10连通位于北方位的液压传动伺服机构的膨胀液输入口11,位于东北方位感温仓的膨胀液输出口10与位于西南方位的液压传动伺服机构的膨胀液输入口11连通,位于西北方位感温仓的膨胀液输出口10连通东南方位的液压传动伺服机构的膨胀液输入口11;所述液压传动伺服机构通过固定盘19固定在接受设备平面下方的平行面上,用以推动太阳能接受板17全方位平面跟踪太阳光。0042当夏日某地太阳从东。
25、北方向升起的时候,位于东北方向的真空管2受光,管内的温差使液体感温仓3内的膨胀液4膨胀,膨胀出的液体通过连接管道20进入与太阳能接收板17下方相差180的西南方向膨胀液输入口11通过驱动液压仓12、活塞杆15再推动再推动连接调整弹簧18、万向连接头16使太阳能接收板17朝东北方向倾斜达到跟踪的目的,说明书CN101950179ACN101950182A5/5页80043图中调整弹簧18主要用于克服太阳能接收板17角度变化时产生的非垂直应力,当阳光随时间变化,圆柱型的太阳光方位跟踪检测系统,会输出不同角度的感温仓膨胀液膨胀能量,该能量使相应的液压传动伺服机构驱动太阳能接收板17平面同步倾斜跟踪变化。太阳光是一个角度缓慢变化的能量,当夜晚及阴天无阳光时在感温仓积聚的热能在无光照时通过金属的连接部分耗散;感温仓内液体冷缩回原体积,液压传动伺服机构在大气压的作用下使被驱动太阳能接收板恢复水平状态。说明书CN101950179ACN101950182A1/3页9图1说明书附图CN101950179ACN101950182A2/3页10图2说明书附图CN101950179ACN101950182A3/3页11图3说明书附图CN101950179A。