葵花式全方位追踪太阳能电池板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种葵花式全方位追踪太阳能电池板，包括底座、水平旋转机构、俯仰摆转机构及太阳能电池板，在底座上安装水平旋转机构，水平旋转机构通过一横架连接俯仰摆转机构，俯仰摆转机构连接太阳能电池板。本太阳能电池板利用环保的晶体硅材料电池板与运用机械原理设计的空间立体旋转追踪机构相结合，充分发挥电池板的发电效应，使电池板能够在水平面和铅垂面内全方位、多角度转动，追踪太阳的轨迹，从而保障电池板时刻以正对太阳角度最大化的接受、储存以及利用太阳能，转动灵活，性能强，使用方便。
【专利说明】
葵花式全方位追踪太阳能电池板
技术领域
[0001]本实用新型属于太阳能电池板领域，涉及太阳的追踪，尤其是一种葵花式全方位追踪太阳能电池板。
【背景技术】
[0002]当前，许多地方的太阳能电池是按固定角度安装的，接受的太阳能有限，供电时间较短，一般有效发电时间为3小时左右。本电池的创新在于它能像向日葵一样，追寻太阳轨迹，时刻以正对太阳角度，最大化接受太阳能，对太阳能的利用率高，供电时间长。一般夏季可达12小时之久，冬季也可达8小时左右。
[0003]现有的太阳能追日系统，主要利用光传感器进行追踪太阳，利用控制器来驱动电机转动，虽然设计简易、加工安装方便，但是易受气候不佳而造成误判，导致追踪失灵。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种一年四季中可以更好地跟踪太阳的葵花式全方位追踪太阳能电池板。
[0005]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种葵花式全方位追踪太阳能电池板，包括底座、水平旋转机构、俯仰摆转机构及太阳能电池板，在底座上安装水平旋转机构，水平旋转机构通过一横架连接俯仰摆转机构，俯仰摆转机构连接太阳能电池板。
[0007]而且，所述的水平旋转机构包括套筒、中轴、步进电机及齿轮传动机构，在底座的顶面同轴固装一套筒，在套筒内同轴穿装中轴，所述中轴的底端穿出底座，在套筒上方中轴的上部同轴套装一大齿轮，该大齿轮水平啮合连接一小齿轮，所述小齿轮同轴连接步进电机的输出轴，该步进电机通过电机支架与套筒的外环壁固装连接，在中轴的顶部焊接固装横架的中部。
[0008]而且，在中轴的底端同轴安装一挡片。
[0009]而且，所述的俯仰摆转机构包括长杆、短杆、圆盘及小步进电机，在横架的顶面两侧分别竖直焊接一短杆及一长杆，在短杆的侧壁通过小支架固定一小步进电机，在小步进电机的输出轴套装一轴套，该轴套与短杆垂直且从短杆的顶部穿出，在轴套的输出端焊接一圆盘，该圆盘通过一传动螺栓杆与一连杆的下端连接，该连杆的上端通过一上横杆连接太阳能电池板的背面中部，在太阳能电池板的背面下部固装一下横杆，该下横杆与长杆的顶部连接。
[0010]本实用新型的优点和积极效果是:
[0011]本太阳能电池板利用环保的晶体硅材料电池板与运用机械原理设计的空间立体旋转追踪机构相结合，充分发挥电池板的发电效应，使电池板能够在水平面和铅垂面内全方位、多角度转动，追踪太阳的轨迹，从而保障电池板时刻以正对太阳角度最大化的接受、储存以及利用太阳能，转动灵活，性能强，使用方便。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构主视图；
[0013]图2为图1的左视图；
[0014]图3为套筒与底座的连接剖面图；
[0015]图4为中轴的结构图；
[0016]图5为步进电机与小齿轮连接图；
[0017]图6为小步进电机与圆盘及连杆的连接图；
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0019 ] —种葵花式全方位追踪太阳能电池板，包括底座1、水平旋转机构、俯仰摆转机构及太阳能电池板I，在底座上安装水平旋转机构，水平旋转机构通过一横架6连接俯仰摆转机构，俯仰摆转机构连接太阳能电池板。
[0020]所述的水平旋转机构包括套筒9、中轴7、步进电机15及齿轮传动机构，在底座的顶面同轴固装一套筒，在套筒内同轴穿装中轴，所述中轴的底端穿出底座，在中轴的底端通过螺栓同轴安装一挡片11，该挡片随轴一起转动，防止轴受力不均而产生倾斜。在套筒内的中轴上、下部位分别套装推力轴承14及深沟球轴承12，在套筒上方中轴的上部同轴套装一大齿轮8，该大齿轮水平啮合连接一小齿轮16，所述小齿轮由步进电机驱动，该步进电机通过电机支架13与套筒的外环壁固装连接。通过步进电机的转动带动小齿轮，小齿轮和大齿轮啮合，从而带动大齿轮转动，进而中轴进行转动，实现整体的水平转动，从而能够达到满足要求的位置。在中轴的顶部焊接固装横架的中部，在横架上安装俯仰摆转机构。
[0021]所述的俯仰摆转机构包括长杆3、短杆5、圆盘19及小步进电机4，在横架的顶面两侧分别竖直焊接一短杆及一长杆，在短杆的侧壁通过小支架22固定小步进电机，在小步进电机的输出轴套装一轴套21，该轴套与短杆垂直且从短杆的顶部穿出，在轴套的输出端焊接一圆盘，该圆盘通过一传动螺栓杆20与一连杆2的下端连接，该连杆的上端通过一上横杆17连接太阳能电池板的背面中部，在太阳能电池板的背面下部固装一下横杆18，该下横杆与长杆的顶部连接。小步进电机通过程序控制，按指定条件正转或反转，转动一定的角度，其输出转矩通过轴套传递给圆盘，圆盘带动其上的传动螺栓杆绕圆盘中心转动，最后实现带动连杆运动，使太阳能板实现俯仰运动，达到预定要求的位置。
[0022]本实用新型整体的协调运动是靠控制程序驱动控制器，驱动各步进电机，在水平方位和俯仰方位各自独立运行，从而调节太阳能板水平和俯仰运动，实现正对太阳，最大化地吸收转化太阳能。
[0023]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种葵花式全方位追踪太阳能电池板，其特征在于:包括底座、水平旋转机构、俯仰摆转机构及太阳能电池板，在底座上安装水平旋转机构，水平旋转机构通过一横架连接俯仰摆转机构，俯仰摆转机构连接太阳能电池板。2.根据权利要求1所述的葵花式全方位追踪太阳能电池板，其特征在于:所述的水平旋转机构包括套筒、中轴、步进电机及齿轮传动机构，在底座的顶面同轴固装一套筒，在套筒内同轴穿装中轴，所述中轴的底端穿出底座，在套筒上方中轴的上部同轴套装一大齿轮，该大齿轮水平啮合连接一小齿轮，所述小齿轮同轴连接步进电机的输出轴，该步进电机通过电机支架与套筒的外环壁固装连接，在中轴的顶部焊接固装横架的中部。3.根据权利要求2所述的葵花式全方位追踪太阳能电池板，其特征在于:在中轴的底端同轴安装一挡片。4.根据权利要求1所述的葵花式全方位追踪太阳能电池板，其特征在于:所述的俯仰摆转机构包括长杆、短杆、圆盘及小步进电机，在横架的顶面两侧分别竖直焊接一短杆及一长杆，在短杆的侧壁通过小支架固定一小步进电机，在小步进电机的输出轴套装一轴套，该轴套与短杆垂直且从短杆的顶部穿出，在轴套的输出端焊接一圆盘，该圆盘通过一传动螺栓杆与一连杆的下端连接，该连杆的上端通过一上横杆连接太阳能电池板的背面中部，在太阳能电池板的背面下部固装一下横杆，该下横杆与长杆的顶部连接。
【文档编号】H02S20/32GK205693623SQ201620655850
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月22日 公开号201620655850.X, CN 201620655850, CN 205693623 U, CN 205693623U, CN-U-205693623, CN201620655850, CN201620655850.X, CN205693623 U, CN205693623U
【发明人】邢鸿雁, 杨伟, 周柳军, 代坤元, 周金满, 朱月阳
【申请人】天津科技大学