[实用新型]一种太阳能跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，特别是指一种适用于太阳能电池的太阳能跟踪装置。

背景技术

太阳能电池具有将太阳光直接转变成电力的能力，为了使太阳能电池板最充分地接收日照，应使电池吸光面始终垂直于所在地的太阳辐射方向，因此跟踪式太阳能电池板支架应跟随太阳缓慢转动。由于转动缓慢，其驱动系统传动比大，现有的设计一般采用齿轮箱与电动推杆或蜗轮蜗杆联合驱动，其缺点是成本高难以推广；因此在保证足够精度的前提下，尽可能降低跟踪装置的成本是光伏发电太阳能跟踪装置的研究方向。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能跟踪装置，通过一个跟踪轴的自动摆动，实现对太阳方位角的自动跟踪；通过对摆动轴倾角的手动调整，实现对太阳高度角的手动跟踪。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种太阳能跟踪装置，包括基础一、铰接支座一、T形轴、销轴、轴套、螺母、主梁、副梁、滑轨柱、耳板、轴、铰接支座二、基础二、斜撑、丝杆、丝杠螺母、摇把、C形滑块、垫圈、开口销和光伏板，副梁焊接在主梁上，光伏板安装在副梁的上平面上，主梁的两头焊接轴套，轴套与T形轴配合形成滑动轴承，两个轴套同心，其同心轴线置于南北向垂直平面内，为光伏板东西向摆动的轴线，T形轴的大头中有孔与销轴间隙配合，主梁左下端的T形轴通过销轴与铰接支座一铰接，主梁右上端的T形轴通过销轴与两块耳板铰接，垫圈和开口销用于防止销轴退出，耳板与C形滑块焊接，C形滑块与滑轨柱的内滑道间隙配合并可上下滑动，C形滑块中固定有丝杠螺母，丝杠螺母中有旋入的丝杆，丝杆的两端通过滑动轴承安装在滑轨柱内，丝杠的下方末端与摇把相连接，滑轨柱的下方焊接有轴和斜撑，滑轨柱通过轴与铰接支座二铰接，铰接支座一固定在基础一上，铰接支座二固定在基础二上；当摇动摇把转动丝杆时，C形滑块上下滑动，可调整光伏板的仰角，从而跟踪太阳的高度角。

所述的一种太阳能跟踪装置还包括横梁、滑轮、电机、支撑架、带齿主动滑轮、带齿被动滑轮和旋转编码器，所述横梁为一段L形型材，横梁水平焊接在两块耳板的下方，两个滑轮分别安装在横梁的两端，支撑架安装在两个滑轮之间的横梁上，一个电机安装在支撑架上，带齿主动滑轮与电机轴紧配合，四个带齿被动滑轮安装在支撑架和横梁之间的空腔中，当电机转动时，带齿主动滑轮通过齿轮啮合带动四个带齿被动滑轮转动，一个带齿被动滑轮上同轴安装有一个编码器，用于测量滑轮的转动圈数。

所述的一种太阳能跟踪装置还包括拉伸弹簧和钢丝绳，靠近滑轨柱的副梁上安装有一个滑轮和一个拉伸弹簧，拉伸弹簧的下端安装有一个滑轮，钢丝绳的一端固定在横梁的左端，钢丝绳按顺序绕过副梁左边的滑轮、横梁左边的滑轮、几个啮合的带齿滑轮、横梁右边的滑轮、拉伸弹簧下端的滑轮后，另一端固定在横梁的右端，由于钢丝绳是顺着齿轮的转动方向绕入几个带齿滑轮中的，当电机转动时，五个带齿滑轮通过摩擦力带动钢丝绳移动，由于弹簧的张紧作用，五个带齿滑轮与钢丝绳能始终保持足够的摩擦力，并始终保持钢丝绳的拉紧状态，通过电机的正反转，可实现左边的钢丝绳拉短右边的放长或左边的放长右边的拉短，从而实现光伏板的摆动，通过控制电机的转动圈数，就可以控制光伏板的摆动角度，从而实现一定精度的方位角跟踪。

使用时，把本装置的摆动轴线置于南北向垂直平面内，光伏板转动到东西向水平，控制器的摆动角置零，启动控制器，控制器根据当时的时间计算太阳的方位角和光伏板应该转动的角度，然后控制电机转动相应的圈数，并通过编码器闭环控制，以后控制器每隔一个设定的时间间隔就计算并校正一次光伏板的摆动角，从而在一定的精度范围内保持光伏板始终朝向太阳，由于早晨和傍晚的阳光较弱以及本摆动机构能达到的摆动角有限，光伏板的摆动角度大约控制在正60度和负60度之间，当下午光伏板的摆动角度到60度时，控制器停止调整摆动角，每天0时左右，控制器反向驱动光伏板从西向东摆动至负60度摆动角等待日出，上午当阳光的角度大于负60度时，控制器开始每隔一个设定的时间间隔就计算并校正一次光伏板的摆动角，每天如此。

由于季节的变化，太阳的高度角一直在缓慢地变化，可以每隔几天或几周手动调整一次光伏板的仰角。

本实用新型所提出的双轴式半自动太阳能跟踪装置，利用滑轮系统低成本地实现了大传动比，利用几个带齿滑轮的啮合实现了滑轮对钢丝绳的动力输出，利用拉伸弹簧实现了钢丝绳的张紧力控制，利用钢丝绳和几个带齿滑轮之间摩擦力有限的特点低成本地实现了系统的过载保护，通过对C形滑块位置的手动调整，低成本地实现了对太阳方位角的自动跟踪和对缓慢变化的太阳高度角的手动跟踪。

附图说明