专利名称：向日葵式太阳追踪装置的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能设备范围，特别涉及一种向日葵式太阳追踪装置。
技术背景太阳能与常规能源相比，其优点为它是人类可以利用的最丰富的能源；可 以就地开发利用，不存在运输问题；是一种洁净的能源，在开发利用时，不会产 生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡，绝对不会造成污染和 公害。然而，太阳能的能量密度较低，只有在太阳光垂直照射在太阳能电池板上时， 才可以最大效率的利用太阳能。现有的大部分的太阳跟踪装置只能实现对太阳的 单方向追踪，而已有的对太阳的全方位追踪的装置种类较少，并且结构较复杂， 未能在结构优化方面有所突破，这样的设计加工复杂，不够经济，并且显得笨重， 灵活度不够。 发明内容本发明的目的是针对现有的太阳全方位追踪装置效率低，结构复杂的缺点， 提供一种向日葵式太阳追踪装置，其特征在于，太阳能电池板l的背面设置有滚 轮或滑块运行轨道2;在太阳能电池板l的背面中心设置有太阳能电池板支撑架7，通过中心轴13和轴承14与上竖转轴4相连接，太阳能电池板1固定于太阳 能电池板支撑架7上；在上竖转轴4内设置可移动支撑杆3， 一端通过滚轮或滑 块嵌入滚轮或滑块运行轨道2，并可以在滚轮或滑块运行轨道2上移动，另一端 伸入上竖转轴4内，可移动支撑杆3内侧设置有齿条；在上竖转轴4中部设置横 转电机9，安装于横转电机安装座12上，横转电机安装座12固定于上竖转轴4的筒壁上，横转电机9上连接有横转电机齿轮16与可移动支撑杆3内侧的齿条啮合，横转电机9通过横转电机齿轮16带动可移动支撑杆3在竖直方向运动， 实现太阳能电池板1的俯仰运动；在上竖转轴4底部内筒壁设置齿圈10，与上竖 转轴4固定连接；在下竖转轴5内上部设置竖转电机8，安装于竖转电机安装座 15上，竖转电机安装座15固定于下竖转轴5的筒壁上，竖转电机8上连接有竖 转电机齿轮ll，与齿圈10啮合，竖直电机8通过竖直电机齿轮11带动齿圈10 转动，从而驱动上竖转轴4绕其自身中心轴线转动，实现水平周向转动；下竖转 轴5固定安装于底座6上。所述竖转电机8的转轴与上竖转轴4的中心轴平行，横转电机9的转轴与可 移动支撑杆3垂直。所述滚轮或滑块运行轨道2为内嵌式轨道。所述支撑杆3上的齿条只在与电机齿轮啮合部分的范围内有齿。所述太阳能电池板1上设置有光敏元件，通过感知太阳光强度来控制电动机 工作以实现对太阳的跟踪。本发明的有益效果为实现了对太阳的全方位追踪，可以更加有效地接受太 阳光，提高了工作效率；机械结构集中，简单合理，水平转向与竖直转向互不干 扰，灵活度高；防尘性能好，提高了装置的工作稳定性和使用寿命；成本低，实 用性强。
图1为本发明所述装置的立体结构示意图； 图2为本发明下竖转轴内部结构示意图； 图3为本发明上竖转轴内部结构示意图； 图4为本发明驱动装置内部整体结构示意图；图5为本发明滚轮或滑块运行轨道及可移动支撑杆结构示意图。 图中标号l-太阳能电池板；2-滚轮或滑块运行轨道；3-可移动支撑杆；4-上竖转轴； 5-下竖转轴；6-底座；7-太阳能电池板支撑架；8-竖转电机；9-横转电机；、 10-齿圈；ll-竖转电机齿轮；12-横转电机安装座；B-中心轴；14-轴承； 15-竖转电机安装座；16-横转电机齿轮。
具体实施方式
本发明提供了一种向日葵式太阳追踪装置，下面结合
和具体实施方 式对本发明作进一步说明图1为本发明所述装置的立体结构示意图，图2为本发明下竖转轴内部结构示意图，图3为本发明上竖转轴内部结构示意图，图4为本发明驱动装置内部整体结构示意图。太阳能电池板1的背面设置有滚轮或滑块运行轨道2;在太阳能电池板1的背面中心设置有太阳能电池板支撑架7，通过中心轴13和轴承14与上竖转轴4 相连接，太阳能电池板1固定于太阳能电池板支撑架7上。在上竖转轴4内设置可移动支撑杆3， 一端通过滚轮或滑块嵌入滚轮或滑块 运行轨道2，并可以在滚轮或滑块运行轨道2上移动，图5为本发明滚轮或滑块 运行轨道及可移动支撑杆结构示意图，可移动支撑杆3的另一端伸入上竖转轴4 内，可移动支撑杆3内侧与横转电机齿轮16啮合的部分有齿。在上竖转轴4中部设置横转电机9，安装于横转电机安装座12上，横转电机 9的转轴与可移动支撑杆3垂直，横转电机安装座12固定于上竖转轴4的筒壁上， 横转电机9上连接有横转电机齿轮16与可移动支撑杆3内侧的齿条啮合，横转 电机9通过横转电机齿轮16带动可移动支撑杆3在竖直方向运动，实现太阳能电池板1的俯仰运动。在上竖转轴4底部内筒壁设置齿圈10，与上竖转轴4固定连接；在下竖转轴5内上部设置竖转电机8，安装于竖转电机安装座15上，竖转电机安装座15固 定于下竖转轴5的筒壁上，竖转电机8的转轴与上竖转轴4的中心轴平行，竖转 电机8上连接有竖转电机齿轮11，与齿圈10啮合，竖直电机8通过竖直电机齿 轮11带动齿圈10转动，从而驱动上竖转轴4绕其自身中心轴线转动，实现水平 周向转动。下竖转轴5固定安装于底座6上。太阳能电池板l上设置有光敏元件，用来感应太阳的位置，并交由控制芯片 对数据进行处理，进而分别控制竖转电动机4和横转电动机5工作，以实现对太 阳的全方位、准确快速的跟踪。本发明所述装置可以使太阳光总是垂直地照在太阳能电池板上，达到对单位 面积上的太阳能的最有效利用；俯仰机械机构距离电池板的转动轴距离小，因此 可以实现小幅度的驱动运动带动太阳能电池板的大幅度的俯仰运动，减小了本发 明所述装置的体积；机械结构集中，简单合理，水平转向与竖直转向互不干扰， 灵活度高；防尘性能好，提高了装置的工作稳定性和使用寿命；成本低，实用性 强。
权利要求
1.向日葵式太阳追踪装置，其特征在于，太阳能电池板(1)的背面设置有滚轮或滑块运行轨道(2)；在太阳能电池板(1)的背面中心设置有太阳能电池板支撑架(7)，通过中心轴(13)和轴承(14)与上竖转轴(4)相连接，太阳能电池板(1)固定于太阳能电池板支撑架(7)上；在上竖转轴(4)内设置可移动支撑杆(3)，一端通过滚轮或滑块嵌入滚轮或滑块运行轨道(2)，并可以在滚轮或滑块运行轨道(2)上移动，另一端伸入上竖转轴(4)内，可移动支撑杆(3)内侧设置有齿条；在上竖转轴(4)中部设置横转电机(9)，安装于横转电机安装座(12)上，横转电机安装座(12)固定于上竖转轴(4)的筒壁上，横转电机(9)上连接有横转电机齿轮(16)与可移动支撑杆(3)内侧的齿条啮合，横转电机(9)通过横转电机齿轮(16)带动可移动支撑杆(3)在竖直方向运动，实现太阳能电池板(1)的俯仰运动；在上竖转轴(4)底部内筒壁设置齿圈(10)，与上竖转轴(4)固定连接；在下竖转轴(5)内上部设置竖转电机(8)，安装于竖转电机安装座(15)上，竖转电机安装座(15)固定于下竖转轴(5)的筒壁上，竖转电机(8)上连接有竖转电机齿轮(11)，与齿圈(10)啮合，竖直电机(8)通过竖直电机齿轮(11)带动齿圈(10)转动，从而驱动上竖转轴(4)绕其自身中心轴线转动，实现水平周向转动；下竖转轴(5)固定安装于底座(6)上。
2. 根据权利要求l所述的用于太阳能电池板的太阳追踪装置，其特征在于， 所述竖转电机(8)的转轴与上竖转轴(4)的中心轴平行，横转电机(9)的转 轴与可移动支撑杆(3)垂直。
3. 根据权利要求1所述的向日葵式太阳追踪装置，其特征在于，所述滚轮 或滑块运行轨道(2)为内嵌式轨道。
4. 根据权利要求1所述的向日葵式太阳追踪装置，其特征在于，所述支撑 杆(3)上的齿条只在与电机齿轮啮合部分的范围内有齿。
5. 根据权利要求1所述的向日葵式太阳追踪装置，其特征在于，所述太阳 能电池板(1)上设置有光敏元件，通过感知太阳光强度来控制电机工作以实现 对太阳的跟踪。
全文摘要
本发明属于太阳能设备范围，特别涉及一种用于太阳能电池板的太阳追踪装置。太阳能电池板的背面设置有滚轮或滑块运行轨道；在太阳能电池板的背面中心设置有太阳能电池板支撑架，与上竖转轴相连接；在上竖转轴内设置可竖直移动支撑杆，其一端通过滚轮或滑块嵌入滚轮或滑块运行轨道；在上竖转轴和下竖转轴内各设置一台电动机，分别通过齿轮传动驱动可竖直移动支撑杆的上下移动和上竖转轴的转动，实现所述装置的俯仰运动和水平周转运动；太阳能电池板上设置有光敏元件，通过控制电路来控制电动机工作以实现对太阳的跟踪。实现了对太阳的全方位追踪，可以更加有效的接收太阳光；具有机械结构紧凑，转动灵活，防尘性好等特点。
文档编号G05D3/12GK101403927SQ20081022439
公开日2009年4月8日 申请日期2008年10月23日 优先权日2008年10月23日
发明者薛广进, 郭一竹 申请人:北京交通大学