专利名称：太阳能发电阳光直驱随日自旋机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉太阳能发电技木，尤其是一种太阳能发电阳光直驱随日自旋机构。
背景技术：
目前，被赋予绿色发电美誉的太阳能发电，因不产生ニ氧化碳(C02)而倍受到人们的重视，现已建造了大量的太阳能光伏发电站。但是，由于每天的日升日落，太阳的光照角度每时每刻都在发生变化，因此太阳能电池板不可能每时每刻都正对着太阳。太阳能电池板只有在每时每刻都正对着太阳时，其发电效率才会达到最佳。现在建造和使用的大多数太阳能光伏发电装置都是比较传统的固定式，因而不会每时每刻都正对着太阳，所以其发电效率也会受到一定影响。目前现有的时钟式、程 序控制式、光电式等方式，最終都是通过电机驱动来实现太阳能电池板每时每刻正对着太阳这ー动作。电机驱动不但需要使用电力，因而会进一歩降低发电效率，而且电路维护维修复杂，使用成本较高。
实用新型内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术需用电或需用电机驱动的不足，提供一种太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，该机构结构简单，不用电，不需电机驱动，阳光直驱，安装方便，后续维修少，寿命长，使用成本极低。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，包括机架、太阳能光伏电池板、蜗轮蜗杆机构、智能簧组和复位机构，所述蜗轮蜗杆机构设置于机架上，太阳能光伏电池板安装于蜗轮蜗杆机构上，智能簧组和复位机构的一端固定于机架上，另一端与蜗轮蜗杆机构相连。所述复位机构位于智能簧组的ー侧。所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮和蜗杆，蜗轮安装在蜗轮轴上，太阳能光伏电池板固定在蜗轮两侧的蜗轮轴上，蜗轮轴两端通过蜗轮轴支座固定在机架上，蜗杆位于蜗轮下方，且两者相啮合，蜗杆固定在蜗杆轴上，蜗杆轴的两端通过蜗杆轴支座固定在机架上。所述智能簧组由若干个均布在蜗杆轴上的智能簧组件组成，每个智能簧组件均包括ー个智能簧，一个聚光透镜、一个飞轮和一个短不锈钢簧，所述智能簧一端固定于机架上，智能簧另一端与啮合于飞轮上的链条一端相连，链条另一端与固定于机架上短不锈钢簧相连，飞轮固定于蜗杆轴上；聚光透镜位于智能簧ー侧，且聚光透镜固定于机架上；所述短不锈钢簧在机架上的位置高于智能簧和聚光透镜。所述智能簧一端通过智能簧固定杆固定于机架上；所述短不锈钢簧一端通过短不锈钢簧固定杆固定于机架上；所述聚光透镜通过聚光透镜座板固定于机架上。所述智能簧由钛镍记忆合金丝，或铜基记忆合金丝制成，且所述记忆合金丝的Af温度即母相转变结束温度大于电站当地全年最高气温。所述每ー个智能簧的形状回复量一致；所有智能簧的恢复总量应与蜗杆的头数、蜗轮的齿数相配合，即所有智能簧全部回复后，蜗杆带动蜗轮转动180°。[0012]所述聚光透镜采用的是菲涅尔线焦平板聚光透镜。所述相邻的两个聚光透镜的平面与地表南北方向垂直切面的夹角的差值为180° /聚光透镜的数量。所述复位机构包括固定于蜗杆轴上的回转固定轮，回转固定轮上与细不锈钢绳ー端相连，细不锈钢绳另一端与固定于机架上的回转不锈钢簧相连。所述回转不锈钢簧和短不锈钢簧均为拉簧。所述飞轮采用的是自行车飞轮，或具有 同种功能的飞轮。工作原理当本实用新型设置8个透镜时，早上太阳正对着第一个与地表南北切面成22. 5°夹角的聚光透镜时，处在聚光透镜后面线焦上的智能簧就会被加热，当智能簧的温度达到其As温度后，马氏体转变成母相，同时原来被拉长的智能簧就会恢复成短簧。因为智能簧的下端被固定在智能簧固定杆上，不能运动，而智能簧与链条相连的另一端则会牵引链条向下运动，向下运动的链条就会带动飞轮、蜗杆轴、蜗杆转动，蜗杆就会带动蜗轮、蜗轮轴运动，顺时针转动的蜗轮轴就会带动太阳能光伏电池板由东向西转动。同时链条另一端的短不锈钢簧被拉长，并储存了一定数量的弹性能。当太阳西移，聚光透镜的线焦光柱离开该智能簧后，该智能簧的温度就开始下降，当温度低于由母相向马氏体开始转变的温度时，母相转变成较软的马氏体，这时较软的智能簧将被链条另一端被拉长的短不锈钢簧拉长而处于待采光状态，此时飞轮仅空转，蜗杆轴并不转动。当太阳西移照射到右侧相邻的聚光透镜后，就会重复如上所述的动作。如此循环下去，直到太阳快要落山，蜗轮转过180°，太阳能光伏电池板也由原来的面向正东转到了面向正西。在太阳能光伏电池板由东向西的转动过程中，蜗杆轴一端的回转固定轮一直都在将细不锈钢绳往其圆周上盘绕，盘绕的结果是将回转不锈钢簧拉长，并储存了一定的弾性能。当太阳落山后，最后被加热的那根智能簧的温度就开始降低，当母相转变成较软的马氏体后，因盘绕而被拉长的回转不锈钢簧开始释放储存的弹性能，将太阳能光伏电池板通过蜗轮蜗杆系统由西转向东。到此为止，完成了第一个周而复始。在一天之内，系统中的任何ー个簧只动作一回，因此其使用寿命可长达300年之久。本实用新型的有益效果本实用新型不用通过能量转换，就能利用阳光通过智能簧和蜗轮蜗杆系统直接驱动太阳能光伏电池板随日自旋。该机构结构简单，不用电，不需电机驱动，阳光直驱，安装方便，后续维修使用成本低，寿命长达300年之久。
图I是本实用新型结构示意图；图2是图I中B-B向视图；图3是图I中A-A向视图；图4是聚光透镜布置图；其中I、回转不锈钢簧，2、细不锈钢绳，3、回转固定轮，4、蜗杆，5、蜗杆轴支座，6、蜗轮，7、太阳能光伏电池板，8、蜗轮轴支座，9、蜗轮轴，10、飞轮，11、链条，12、机架，13、聚光透镜，14、智能簧，15、智能簧固定杆，16、聚光透镜座板，17、回转不锈钢簧固定杆，18、短不锈钢簧固定杆，19、短不锈钢簧，20、蜗杆轴。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进ー步说明。太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，结合图1，包括太阳能光伏电池板7、蜗轮6、蜗杆4、飞轮10、智能簧14、回转不锈钢簧I、短不锈钢簧19、回转固定轮3、聚光透镜13、机架12，蜗轮6安装在蜗轮轴9上，太阳能光伏电池板7固定在蜗轮6两侧的蜗轮轴9上，蜗轮轴9两端通过蜗轮轴支座8固定在机架12上，蜗轮6与蜗杆4啮合，蜗杆4固定在蜗杆轴20上，所有飞轮10安装固定在蜗杆4两侧的蜗杆轴20上，回转固定轮3安装在蜗杆轴20最左侧飞轮10的外側，蜗杆轴20的两端通过蜗杆轴支座5固定在机架12上。智能簧固定杆15、聚光透镜座板16、回转不锈钢簧固定杆17、短不锈钢簧固定杆18均固定在机架12上；但短不锈钢簧固定杆18在智能簧固定杆15、聚光透镜座板16、回转不锈钢簧固定杆17的上方；在图3向中，回转不锈钢簧固定杆17在左面，智能簧固定杆15在右面，聚光透镜座板16在中间。链条11与飞轮10啮合，在图3向中，链条11的左端连接短不锈钢簧19，短不锈钢黃19的另一端固定在短不镑钢黃固定杆18上；链条11的右端连接智能黃14,智能黃14的另一端固定在智能簧固定杆15上。聚光透镜13按与地面南北方向切面设计夹角(如图4所示)安装在聚光透镜座板16上。如图2所示，细不锈钢绳2的上端固定在回转固定轮3上，其下端与回转不锈钢簧I连接，回转不锈钢簧I的另一端固定在回转不锈钢簧固定杆17上。智能簧14由钛镍记忆合金丝，或铜基记忆合金丝制成，记忆合金丝的Af温度(母相转变结束温度)应略大于电站当地全年最高气温。聚光透镜13采用的是菲涅尔线焦平板聚光透镜。回转不锈钢簧I和短不锈钢簧19均为拉簧。飞轮10采用的是自行车飞轮，或具有同种功能的飞轮。如图1、4所示，机架上设置由8个聚光透镜13，八个聚光透镜13与地表南北方向的切面夹角分别如图4中所示。早上太阳正对着第一个与地表南北切面成22. 5°夹角的聚光透镜13时，处在聚光透镜13后面线焦上的智能簧14就会被加热，当智能簧14的温度达到其As温度后，马氏体转变成母相，同时原来被拉长的智能簧14就会恢复成短簧。因为智能簧14的下端被固定在智能簧固定杆15上，不能运动，而智能簧14与链条11相连的另一端则会牵引链条11向下运动，向下运动的链11条就会带动飞轮10、蜗杆轴20、蜗杆4转动，蜗杆4就会带动蜗轮6、蜗轮轴9运动，顺时针转动的蜗轮轴9就会带动太阳能光伏电池板7由东向西转动。同时链条11另一端的短不锈钢簧19被拉长，并储存了一定数量的弹性能。当太阳西移，聚光透镜13的线焦光柱离开相对应的智能簧14后，该智能簧14的温度就开始下降，当温度低于由母相向马氏体开始转变的温度时，母相转变成较软的马氏体，这时较软的智能簧14将被链条11另一端被拉长的短不锈钢簧19拉长而处于待采光状态，此时飞轮10仅空转，蜗杆轴20并不转动。当太阳西移照射到右侧相邻的聚光透镜13后，就会重复如上所述的动作。如此循环下去，直到太阳快要落山，蜗轮6转过180°，太阳能光伏电池板7也由原来的面向正东转到了面向正西。在太阳能光伏电池板7由东向西的转动过程中,蜗杆轴20—端的回转固定轮3 —直都在将细不锈钢绳2往其圆周上盘绕，盘绕的结果是将回转不锈钢簧I拉长，并储存了ー定的弹性能。当太阳落山后，最后被加热的那根智能簧14的温度就开始降低，当母相转变成较软的马氏体后，因盘绕而被拉长的回转不锈钢簧I开始释放储存的弹性能，将太阳能光伏电池板7通过蜗轮蜗杆系统由西转向东。到此为止,完成了第一个周而复始。在一天之内，系统中的任何ー个簧只动作一回，因此其使用寿命可长达300年之久。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的 技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1. 一种太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，包括机架、太阳能光伏电池板、蜗轮蜗杆机构、智能簧组和复位机构，所述蜗轮蜗杆机构设置于机架上，太阳能光伏电池板安装于蜗轮蜗杆机构上，智能簧组和复位机构的一端固定于机架上，另一端与蜗轮蜗杆机构相连。
2.如权利要求I所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述复位机构位于智能簧组的一侧。
3.如权利要求I所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮和蜗杆，蜗轮安装在蜗轮轴上，太阳能光伏电池板固定在蜗轮两侧的蜗轮轴上，蜗轮轴两端通过蜗轮轴支座固定在机架上，蜗杆位于蜗轮下方，且两者相啮合，蜗杆固定在蜗杆轴上，蜗杆轴的两端通过蜗杆轴支座固定在机架上。
4.如权利要求3所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述智能簧组 由若干个均布在蜗杆轴上的智能簧组件组成，每个智能簧组件均包括一个智能簧，一个聚光透镜、一个飞轮和一个短不锈钢簧，所述智能簧一端固定于机架上，智能簧另一端与啮合于飞轮上的链条一端相连，链条另一端与固定于机架上短不锈钢簧相连，飞轮固定于蜗杆轴上；聚光透镜位于智能簧一侧，且聚光透镜固定于机架上；所述短不锈钢簧在机架上的位置高于智能簧和聚光透镜。
5.如权利要求4所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述智能簧一端通过智能簧固定杆固定于机架上；所述短不锈钢簧一端通过短不锈钢簧固定杆固定于机架上；所述聚光透镜通过聚光透镜座板固定于机架上。
6.如权利要5所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述智能簧由钛镍记忆合金丝，或铜基记忆合金丝制成，且所述记忆合金丝的Af温度即母相转变结束温度大于电站当地全年最高气温。
7.如权利要求6所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述每一个智能簧的形状回复量一致；所有智能簧的恢复总量应与蜗杆的头数、蜗轮的齿数相配合，即所有智能簧全部回复后，蜗杆带动蜗轮转动180°。
8.如权利要求5所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述聚光透镜采用的是菲涅尔线焦平板聚光透镜。
9.如权利要求8所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述相邻的两个聚光透镜的平面与地表南北方向垂直切面的夹角的差值为180° /聚光透镜的数量。
10.如权利要求3所述的太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，其特征是，所述复位机构 包括固定于蜗杆轴上的回转固定轮，回转固定轮上与细不锈钢绳一端相连，细不锈钢绳另一端与固定于机架上的回转不锈钢簧相连。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能发电阳光直驱随日自旋机构，包括机架、太阳能光伏电池板、蜗轮蜗杆机构、智能簧组和复位机构，所述蜗轮蜗杆机构设置于机架上，太阳能光伏电池板安装于蜗轮蜗杆机构上，智能簧组和复位机构的一端固定于机架上，另一端与蜗轮蜗杆机构相连。本实用新型不用通过能量转换，就能利用阳光通过智能簧和蜗轮蜗杆系统直接驱动太阳能光伏电池板随日自旋。该机构结构简单，不用电，不需电机驱动，阳光直驱，安装方便，后续维修使用成本低，寿命长达300年之久。
文档编号G01S3/786GK202585458SQ20122023809
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者耿贵立 申请人:山东大学