[实用新型]时钟控制太阳集光跟踪转动装置

说明书

技术领域

本实用新型属太阳能应用领域，尤其是涉及一种时钟控制太阳集光跟踪转动装置。

背景技术

现有太阳能应用中大量需要的是边远地区的太阳能利用系统，主要是如小型化的廉价太阳能光伏发电系统等，以解决边远地区的能源供应问题，其中，采用跟踪装置可提高太阳能装置的光吸收效率高达37％以上，并且，根据太阳入射角与光吸收效率的关系可知，当太阳入射角的偏差在不超过±5％时，光吸收效率的损失在3％以内，因此，应该尽可能地采用设置太阳能用简易跟踪装置来大幅度提高太阳能装置的性价比。对于这种跟踪要求比较普通场合使用的、同时又适合于作为便携式设备使用的太阳能用简易跟踪装置，还普遍存在着抗风性差、转动驱动功率过大、装置体积过大、结构复杂或成本过高、可靠性与性价比低的问题。

如CN01229124.2公布的“全方位跟踪日光的太阳能装置”，其采用太阳能集光平板和竖直的立柱支架结构，固定在基础底盘上的支架侧带有套柱，套柱侧部带有经度方向的跟踪驱动步进电机，套柱上部的支架上带有纬度方向的跟踪驱动步进电机，经度与纬度方向均通过蜗轮蜗杆传动单向连续性步进回转运动进行跟踪，太阳能集光平板上还设有经度与纬度光传感器，经传感器控制达到全天候全方位跟踪日光和能最高效率的采集利用太阳能的效果。这种装置控制环节多，跟踪运行通过传感器信号，控制电路结构复杂，跟踪传动机构体积庞大，必然造成其风载下转动阻力矩大，加大电机功率则功耗也随之增大，且采用步进电机控制与蜗轮蜗杆单向传动只能进行连续性的步进回转运动，更使得装置成本及运行成本高昂，装置的性能成本价格比低，仅适合于科学研究等需要精确跟踪日光的场合；此外，该装置还存在着抗风性能差、抖动大的可靠性缺陷；并且系统重量大，不便于移动或携带；经度与纬度方向上的跟踪转动采用蜗轮蜗杆精密传动也不适合于直接在室外场合长期使用和大批量推广应用。因此，现有技术还有待于进行提高和改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适合于跟踪要求较普通场合使用的结构简单成本低，抗风性好、转动驱动功率小，可靠性与性价比高，同时适合于大批量推广应用与便携或可移动使用的时钟控制太阳集光跟踪转动装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型采用一种时钟控制太阳集光跟踪转动装置，包括太阳集能板，安装太阳集能板的活动支架、基座及与基座相连的立轴、与立轴相配的转动套轴，其特征在于，还包括作太阳能时角跟踪控制的时钟机构，其中包括时钟电源、控制单元、电机与传动副，所述的转动套轴的下端连有转臂，转臂上可带有太阳赤纬角调整定位表杆，活动支架的上端与转臂上设置的转动套轴的上端或太阳赤纬角调整定位标杆上端相连，活动支架的下端与转动套轴下端相同接的转臂的悬置外端经铰链相连，所述的传动副分别设置在活动的转臂上和固定的在基座上，经时钟电源与控制单元控制电机向传动副输出转矩，带动活动支架和太阳集能板沿立轴作周期性的太阳能时角往复跟踪转动。所述的时钟机构的传动副是包括啮合滚动传动副或摩擦滚动传动副的滚动传动副，其滚动传动的轴向设置可是水平或垂直或介于水平和垂直间的倾角设置。所述的啮合滚动传动副可是直齿轮与直齿条的啮合、或是斜齿轮与斜齿直齿条的啮合，或是直齿轮与直齿内齿圈条或斜齿轮与斜齿内齿圈条的啮合。所述的直齿轮与直齿条的啮合、或是直齿轮与直齿内齿圈条的啮合中可带有电磁离合柱销锁定器。所述的传动副的上方可设有防尘罩。所述的太阳集能板与基座及转动轴套所构成的空间外可设置曲面锥体型的抗风包胳外壳。所述的电机可是交流或直流的减速电机、或是交流或直流的伺服电机，或是步进电机、或是电子马达。所述的减速电机与传动副间还可带有外置的减速齿轮轮系。所述的太阳能时角跟踪控制的时钟机构还包括限位器，所述的限位器分别设置在传动副齿条或内齿圈条的两端。所述的时钟电源的供电电源可是蓄电池、或是超级储能电容、或是太阳能光伏电源、或是上述的组合。