一种新型多太阳能跟踪装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型多太阳能跟踪装置，由水平传动机构和垂直传动机构组成；所述水平传动机构包括步进电机A、水平轴和垂直轴，齿轮A固定在步进电机A转轴上，齿轮B和齿轮D固定在水平轴上，齿轮A与齿轮B外啮合；所述齿轮C固定在垂直轴上，齿轮C和齿轮D外啮合，太阳能板底座焊接在垂直轴上，其上设有太阳能板支架，轴通过套设在其上的轴承旋转固定在太阳能板支架上，太阳能板通过支架A固定在轴上；所述垂直传动结构包括1/4圆面齿轮、齿轮E和步进电机B，齿轮E套设在步进电机B的转动轴上，齿轮E与1/4圆面齿轮外啮合，1/4圆面齿轮固定在轴上；该追踪装置既能跟踪太阳方位的变化，又能跟随太阳高度的变化，提高了太阳能利用率。
【专利说明】一种新型多太阳能跟踪装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大型光伏设备领域，具体是一种新型多太阳能跟踪装置。
【背景技术】
[0002]现代大型光伏发电的太阳能板都采用固定安装，不能实现自动跟踪太阳的位置变化，不能以最佳角度接受太阳能，影响太阳能的利用效率。若要实现太能自动跟踪太阳的方位变化，太阳能板由日出转向日落同时完成太阳能板与自然地平面角度从90° -0° —90°的变化，关键在于传动装置。关于太阳自动跟踪装置的研究，目前有双电机直接传动、舵机转动、蜗轮蜗杆双轴传动等方式，但是这些方式只适用于单机光伏太阳能发电或太阳能热水器上，很难应用在大型光伏发电系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种新型多太阳能跟踪装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种新型多太阳能跟踪装置，由水平传动机构和垂直传动机构组成；所述水平传动机构包括步进电机A、齿轮A、齿轮B、水平轴、垂直轴、齿轮C和齿轮D，步进电机A通过支架固定在箱体内，箱体通过螺栓固定在基础上，齿轮A通过轴销固定在步进电机A的转动轴上，齿轮B和齿轮D均通过轴销固定在水平轴上，齿轮A与齿轮B外啮合；所述基础上设有支撑水平轴的轴架A ;所述基础上设有轴架B，垂直轴通过套设在其上的轴承B旋转固定在轴架B上；
[0006]所述齿轮C通过轴销固定在垂直轴上,齿轮C和齿轮D均为斜齿轮,且两者外啮合，太阳能板底座焊接在垂直轴上，太阳能板底座上设有太阳能板支架，太阳能板支架共2个，对称分布在太阳能板底座上，2个太阳能板支架之间设有轴，轴通过套设在其两端的轴承C旋转固定在太阳能板支架上，轴上固定设有支架A，太阳能板固定在支架A顶端；
[0007]所述垂直传动结构包括1/4圆面齿轮、齿轮E和步进电机B，步进电机B通过支架B固定在太阳能板底座上，齿轮E通过轴销固定套设在步进电机B的转动轴上，齿轮E与1/4圆面齿轮外啮合，1/4圆面齿轮通过轴销固定在轴上，且1/4圆面齿轮的直角边固定在太阳能板上。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述步进电机A通过螺栓固定在支架上，支架通过螺栓固定在箱体内；所述步进电机B通过螺栓固定在支架B上，支架B通过螺栓或焊接固定在太阳能板底座上。
[0009]作为本实用新型再进一步的方案:所述箱体内设有控制器A，控制器A通过螺栓固定在箱体内，控制器A通过电缆A连接步进电机A ;所述支架B上设有控制器B，控制器B通过螺栓固定在支架B上，且控制器B通过电缆B连接步进电机B。
[0010]作为本实用新型再进一步的方案:所述水平轴通过套设在其上的轴承A旋转固定在轴架A上，轴架A通过螺栓固定在基础上。
[0011]作为本实用新型再进一步的方案:所述轴承B共2个，沿垂直轴的轴线间隔固定在轴架B上。
[0012]作为本实用新型再进一步的方案:所述太阳能板通过螺栓或焊接固定在支架A顶端，支架A共2个，且通过螺栓对称固定在轴上。
[0013]作为本实用新型再进一步的方案:所述轴架B通过螺栓固定在基础上；所述太阳能板支架通过轴承或螺栓固定在太阳能板底座上；所述1/4圆面齿轮的直角边通过螺栓或焊接固定在太阳能板上。
[0014]作为本实用新型再进一步的方案:所述太阳能板支架还设有行程控制器。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:1.该新型多太阳能跟踪装置采用双机双控方式，通过控制器A控制步进电机A实现多个独立太阳能同时跟踪太阳方位的变化，通过控制器B控制每个独立太阳能的步进电机B，实现太阳能板跟随太阳高度的变化，从而使提高太阳能板的太阳能利用率；2.该新型多太阳能跟踪装置为纯机械式装置，结构简单、可靠耐用，安装维护工作量小，风载能力强，控制系统易于实现，非常适用于大型光伏发电系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为新型多太阳能跟踪装置中水平传动机构的结构示意图。
[0017]图2为新型多太阳能跟踪装置中齿轮A与齿轮B的连接关系示意图。
[0018]图3为新型多太阳能跟踪装置中垂直传动机构的结构示意图。
[0019]图4为图3的局部侧视图。
[0020]图中:1-基础、2-步进电机A、3_齿轮A、4_齿轮B、5_支架、6-水平轴、7-控制器
A、8-电缆A、9-箱体、10-轴承A、11-轴架A、12-垂直轴、13-齿轮C、14-齿轮D、15-轴承
B、16-轴架B、17-太阳能板底座、18-太阳能板支架、19-轴承C、20_轴、21-1/4圆面齿轮、22-齿轮E、23-步进电机B、24-转动轴、25-支架B、26-控制器B、27-支架A、28-太阳能板、29-行程控制器、30-电缆B。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]请参阅图1?4，本实用新型实施例中，一种新型多太阳能跟踪装置，由水平传动机构和垂直传动机构组成；所述水平传动机构包括步进电机A 2、齿轮A 3、齿轮B 4、水平轴6、垂直轴12、齿轮C 13和齿轮D 14，步进电机A 2通过支架5固定在箱体9内，优选的，步进电机A 2通过螺栓固定在支架5上，支架5通过螺栓固定在箱体9内，箱体9通过螺栓固定在基础I上，箱体9内设有控制器A 7，控制器A 7通过螺栓固定在箱体9内，控制器A7通过电缆A 8连接步进电机A 2，通过控制器A 7能够控制步进电机A 2的运行，齿轮A3通过轴销固定在步进电机A 2的转动轴上，齿轮B 4和齿轮D 14均通过轴销固定在水平轴6上，齿轮A 3与齿轮B 4外啮合，步进电机A 2通过齿轮A 3和齿轮B 4的配合，驱动水平轴6转动；所述基础I上设有支撑水平轴6的轴架A 11，水平轴6通过套设在其上的轴承A 10旋转固定在轴架A 11上，轴架A 11通过螺栓固定在基础I上；所述基础I上设有轴架B 16，垂直轴12通过套设在其上的轴承B 15旋转固定在轴架B 16上，轴承B 15共2个，沿垂直轴12的轴线间隔固定在轴架B 16上，轴架B 16通过螺栓固定在基础I上；
[0023]所述齿轮C 13通过轴销固定在垂直轴12上，齿轮C 13和齿轮D 14均为斜齿轮，且两者外啮合，太阳能板底座17焊接在垂直轴12上，太阳能板底座17上设有太阳能板支架18，太阳能板支架18通过轴承或螺栓固定在太阳能板底座17上，太阳能板支架18共2个，对称分布在太阳能板底座17上，2个太阳能板支架18之间设有轴20，轴20通过套设在其两端的轴承C 19旋转固定在太阳能板支架18上，轴20上固定设有支架A 27，太阳能板28固定在支架A 27顶端,优选的,太阳能板28通过螺栓或焊接固定在支架A 27顶端,支架A 27共2个，且通过螺栓对称固定在轴20上，通过齿轮C 13和齿轮D 14的配合，使水平轴6在转动时，能够带动竖直轴12转动，进而带动太阳能板底座17、太阳能板支架18、轴20、支架A 27和太阳能板28 —起转动，使太阳能板28能够在水平方向上饶垂直轴12的轴线转动，从而使太阳能板28能够跟随太阳东升西落而转动；
[0024]所述垂直传动结构包括1/4圆面齿轮21、齿轮E 22和步进电机B 23，步进电机B23通过支架B 25固定在太阳能板底座17上，优选的，步进电机B 23通过螺栓固定在支架B 25上，支架B 25通过螺栓或焊接固定在太阳能板底座17上，齿轮E 22通过轴销固定套设在步进电机B 23的转动轴24上，齿轮E 22与1/4圆面齿轮21外啮合，1/4圆面齿轮21通过轴销固定在轴20上，且1/4圆面齿轮21的直角边固定在太阳能板28上，优选的，1/4圆面齿轮21的直角边通过螺栓或焊接固定在太阳能板28上，步进电机B 23驱动转动轴24转动，带动齿轮E 22转动，从而带动1/4圆面齿轮21和轴20转动，进而带动太阳能板28在竖直方向上饶轴20转动，能够对太阳能板28的倾斜角度进行调节，使其一直与太阳光垂直，提高太阳能利用率；所述支架B 25上设有控制器B 26，控制器B 26通过螺栓固定在支架B 25上，且控制器B 26通过电缆B 30连接步进电机B 23，通过控制器B 26控制步进电机B 23的转动；所述太阳能板支架18还设有行程控制器29。
[0025]本实用新型的工作原理是:所述新型多太阳能跟踪装置，步进电机A 2在控制器A7的控制下，按照设定的速度转动，通过齿轮A 3和齿轮B 4的配合，驱动水平轴6转动，通过齿轮C 13和齿轮D 14的配合，使水平轴6在转动时，能够带动竖直轴12转动，进而带动太阳能板底座17、太阳能板支架18、轴20、支架A 27和太阳能板28 —起转动，使太阳能板28能够在水平方向上绕垂直轴12的轴线转动，从而使太阳能板28能够跟随太阳东升西落而转动；所述新型多太阳能跟踪装置，步进电机B 23在控制器B 26的控制下，按照设定的速度转动，带动齿轮E 22转动，从而带动1/4圆面齿轮21和轴20转动，进而带动太阳能板28在竖直方向上绕轴20转动，能够对太阳能板28的倾斜角度进行调节，实现太阳能板28与地平面的夹角从90° —0° —90°的变化，使其一直与太阳光垂直，提高太阳能利用率。
[0026]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0027]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:由水平传动机构和垂直传动机构组成；所述水平传动机构包括步进电机A (2)、齿轮A (3)、齿轮B (4)、水平轴(6)、垂直轴(12)、齿轮C (13)和齿轮D (14)，步进电机A (2)通过支架(5)固定在箱体(9)内，箱体(9)通过螺栓固定在基础(I)上，齿轮A (3)通过轴销固定在步进电机A (2)的转动轴上，齿轮B(4)和齿轮D (14)均通过轴销固定在水平轴(6)上，齿轮A (3)与齿轮B (4)外啮合；所述基础(I)上设有支撑水平轴(6)的轴架A (11);所述基础(I)上设有轴架B (16)，垂直轴(12)通过套设在其上的轴承B (15)旋转固定在轴架B (16)上； 所述齿轮C (13)通过轴销固定在垂直轴(12)上，齿轮C (13)和齿轮D (14)均为斜齿轮，且两者外啮合，太阳能板底座(17)焊接在垂直轴(12)上，太阳能板底座(17)上设有太阳能板支架(18)，太阳能板支架(18)共2个，对称分布在太阳能板底座(17)上，2个太阳能板支架(18 )之间设有轴(20 )，轴(20 )通过套设在其两端的轴承C (19 )旋转固定在太阳能板支架(18)上，轴(20)上固定设有支架A (27)，太阳能板(28)固定在支架A (27)顶端； 所述垂直传动结构包括1/4圆面齿轮(21)、齿轮E (22)和步进电机B (23)，步进电机B (23)通过支架B (25)固定在太阳能板底座(17)上，齿轮E (22)通过轴销固定套设在步进电机B (23)的转动轴(24)上，齿轮E (22)与1/4圆面齿轮(21)外啮合，1/4圆面齿轮(21)通过轴销固定在轴(20)上，且1/4圆面齿轮(21)的直角边固定在太阳能板(28)上。
2.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述步进电机A(2)通过螺栓固定在支架(5)上，支架(5)通过螺栓固定在箱体(9)内；所述步进电机B (23)通过螺栓固定在支架B (25)上，支架B (25)通过螺栓或焊接固定在太阳能板底座(17)上。
3.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述箱体(9)内设有控制器A (7)，控制器A (7)通过螺栓固定在箱体(9)内，控制器A (7)通过电缆A (8)连接步进电机A (2);所述支架B (25)上设有控制器B (26)，控制器B (26)通过螺栓固定在支架B (25)上，且控制器B (26)通过电缆B (30)连接步进电机B (23)。
4.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述水平轴(6)通过套设在其上的轴承A (10)旋转固定在轴架A (11)上，轴架A (11)通过螺栓固定在基础(I)上。
5.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述轴承B(15)共2个，沿垂直轴(12)的轴线间隔固定在轴架B (16)上。
6.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述太阳能板(28)通过螺栓或焊接固定在支架A (27)顶端，支架A (27)共2个，且通过螺栓对称固定在轴(20)上。
7.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述轴架B(16)通过螺栓固定在基础(I)上；所述太阳能板支架(18)通过轴承或螺栓固定在太阳能板底座(17)上；所述1/4圆面齿轮(21)的直角边通过螺栓或焊接固定在太阳能板(28)上。
8.根据权利要求1所述的新型多太阳能跟踪装置，其特征在于:所述太阳能板支架(18)还设有行程控制器(29)。
【文档编号】H02S20/32GK204179999SQ201420683914
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】李文才, 石岩 申请人:河北工程技术高等专科学校