一种小型追光太阳能电池支架的制作方法

本发明涉及太阳能电池设备领域，尤其涉及到一种小型追光太阳能电池支架。

背景技术：

太阳能电池板(solarpanel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，由于太阳照射方向的改变，为了最大限度的接收太阳光，需要对太阳能电池板调整角度，以适应太阳光照射方向。

目前在市场上，实现追光的太阳能电池板支架不是很多，对于该类发明在技术上的主要缺点有：对于普通追光太阳能支架，为了实现精准性其追光原动机大多采用了伺服电机，这种电机价格高昂造成性价比低的局面；同时，相对于固定式太阳能支架，追光太阳能支架因为多了1～2个轴的追光旋转运动，其刚度将大大减小，更不容易抵抗恶劣天气；对于较大型的太阳能电池追光装置，其操作复杂，占用空间大，很不适合于一般的家庭使用。

因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种小型追光太阳能电池支架，达到使太阳能电池板时刻与太阳直射光保持垂直，有效提高支架的强度，确保本发明在露天环境中常见气候下运行的平稳性和安全性。

本发明的上述技术目的是用过一下技术方案实现的：一种小型追光太阳能电池支架，包括基座杆、设置于所述基座杆的固定框架，所述固定框架设置有两个呈对称设置的一级展开安装框，太阳能电池板安装于所述一级展开安装框，所述基座杆与所述固定框架之间设置有调节固定框架相对于基座杆角度的追光装置，所述追光装置包括竖直轴转向机构、水平轴转向机构，所述竖直轴转向机构包括固定连接于所述基座杆的驱动电机、设置于所述驱动电机输出轴并相对于基座杆沿竖直轴向转动的托板，所述驱动电机输出轴转动轴向呈竖直设置；所述水平轴转向机构包括转动连接于所述托板的水平转轴、固定连接于所述托板的电机支架、固定连接于所述电机支架并驱动固定框架相对于基座杆沿水平轴向转动的双出头蜗轮蜗杆减速直流电机、两个分别固定连接于双出头蜗轮蜗杆减速直流电机输出轴的水平转向曲柄、两个均一端转动连接于对应水平转向曲柄的水平转向连杆、固定于所述固定框架并与两个水平转向连杆转动连接的t型块，所述水平转轴转动轴向呈水平设置，且所述水平转轴端面固定连接于所述固定框架，所述双出头蜗轮蜗杆减速直流电机通过水平转向曲柄及水平转向连杆驱动t型块以水平转轴为轴相对于托板转动。

本发明的进一步设置为：所述竖直轴向机构还包括固定连接于所述基座杆上端面的基座法兰、固定连接于所述驱动电机输出轴的小法兰、设置于所述小法兰与所述基座法兰支架的圆锥滚子轴承，所述驱动电机设置于所述及基座杆内腔并固定连接于所述基座法兰，所述托板固定连接于所述小法兰上端面，所述小法兰跟随驱动电机输出轴相对于基座法兰转动。

本发明的进一步设置为：所述固定框架设置有两组分别用于展开对应一级展开安装框的展开机构，所述展开机构包括固定连接于固定框架的展开机构电机安装架、固定连接于所述展开机构电机安装架的单出头蜗轮蜗杆减速电机、固定连接于所述单出头蜗轮蜗杆减速电机输出轴的展开曲柄、一端转动连接于展开曲柄且另一端转动连接于所述一级展开安装框的展开连杆，所述一级展开安装框铰接于所述固定框架，所述单出头蜗轮蜗杆减速电机通过展开曲柄及展开连杆驱动所述一级展开安装框相对于固定框架转动。

本发明的进一步设置为：所述固定框架与所述一级展开安装框之间设置有二级展开机构，所述二级展开机构包括铰接于所述一级展开安装框背离固定框架一侧侧壁的二级展开安装框、固定连接于所述固定框架的导轨、垂直于所述固定框架所在平面方向滑动连接于所述导轨的滑块、转动连接于所述一级展开安装框上端面的二级展开机构滑块连杆、一端转动连接于所述二级展开安装框上端面的二级展开机构连杆，所述二级展开安装框架转动轴向平行于所述一级展开安装框转动轴向，所述导轨长度方向垂直于所述固定框架所在平面，所述二级展开机构滑块连杆的两端分别转动连接于滑块及二级展开机构连杆，所述一级展开安装框架相对于固定框架转动时，所述二级展开机构滑块连杆一端驱动滑块沿导轨长度方向滑移，另一端通过二级展开机构连杆驱动二级展开安装框相对于一级展开安装框转动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1)本发明通过水平轴转向机构中的水平转动曲柄及水平转向连杆形成曲柄摇杆结构，达到双出头蜗轮蜗杆减速直流电机输出更大的扭矩，以增加本发明的刚度与灵敏度，并达到行程限位，限制了固定框架的摆动角度以保护本发明不会因为固定框架行程超限而损坏；同时通过水平转轴可以起到有效支撑固定框架的作用；展开机构中的展开曲柄及展开连杆形成曲柄摇杆结构，达到单出头蜗轮蜗杆减速电机16输出更大的扭矩，以增加本发明的刚度与灵敏度，并达到行程限位，限制了一级展开安装框3的转动角度以保护本发明不会因为一级展开安装框3转动行程超限而损坏。

2)托板的下平面与圆锥滚子轴承内圈上端面重合以承受设置于托板固定框架的重力与弯矩。

3)当单出头蜗轮蜗杆减速电机驱动一级展开安装框相对于固定框架转动时，由于二级展开机构滑块连杆在滑块与一级展开安装框之间的长度不变，二级展开机构滑块连杆转动后带动滑块相对于导轨滑移，同时二级展开机构滑块连杆通过二级展开机构连杆驱动二级展开安装框转动，并达到二级展开安装框跟随一级展开安装框同步转动，这样可以达到方便同步展开或折叠一级展开安装框及二级展开安装框。

4)该发明在恶劣天气条件下能够减小迎风面积，一定程度上增加了装置运行的安全性、稳定性，并且在具备前这一技术优点的同时能够安装更大面积的太阳能电池板以获得更多的太阳能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的竖直轴转向机构的示意图；

图3是本发明的水平轴转向机构的示意图；

图4是本发明的展开机构的示意图；

图5是本发明的二级展开机构的示意图。

图中数字所表示的相应部件名称：1、基座杆；2、固定框架；3、一级展开安装框；4、基座法兰；5、驱动电机；6、小法兰；7、圆锥滚子轴承；8、托板；9、水平转轴；10、电机支架；11、双出头蜗轮蜗杆减速直流电机；12、水平转向曲柄；13、水平转向连杆；14、t型块；15、展开机构电机安装架；16、单出头蜗轮蜗杆减速电机；17、展开曲柄；18、展开连杆；19、二级展开安装框；20、二级展开机构连杆；21、导轨；22、滑块；23、二级展开机构滑块连杆。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明提出的一种小型追光太阳能电池支架，包括基座杆1，设置于基座杆1上端面的固定框架2，固定框架2安装有两个呈对称设置并用于安装太阳能电池板的一级展开安装框3，并且基座杆1于固定框架2之间设置有调节安装框架相对于基座杆1角度的追光装置，追光装置包括驱动固定框架2沿竖直转轴转动的竖直轴转向机构、驱动固定框架2沿水平轴转动的水平轴转向机构。

竖直轴转向机构包括固定连接于基座杆1上端面的基座法兰4，所述基座法兰4固定连接有驱动电机5，驱动电机5为行星齿轮减速直流电机，驱动电机5位于基座杆1内腔且输出轴呈竖直向上设置，驱动电机5输出轴通过销固定连接有小法兰6，小法兰6上端面突出于基座法兰4上端面，并且小法兰6与基座法兰4之间安装有圆锥滚子轴承7，圆锥滚子轴承7内圈直径与小法兰6一致，圆锥滚子轴承7内圈上端面略高于小法兰6的上平面，小法兰6通过螺栓固定连接有托板8，托板8的下端面抵接与圆锥滚子轴承7上端面。竖直轴转向机构通过驱动电机5提供转矩，使托板8实现竖直轴周转运动。并且托板8的下平面与圆锥滚子轴承7内圈上端面重合以承受设置于托板8固定框架2的重力与弯矩。

水平轴转向机构包括转动连接于托板8的水平转轴9，水平转轴9转动轴向呈水平设置，并且水平转轴9通过设置轴承座安装于托板8上端面，水平转轴9的两端均通过法兰连接于固定框架2，并且托板8固定连接有电机支架10，电机支架10固定安装有双出头蜗轮蜗杆减速直流电机11，双出头蜗轮蜗杆减速直流电机11的输出轴转动轴向呈水平设置，双出头蜗轮蜗杆减速直流电机11两个输出轴均通过法兰连接有水平转向曲柄12，水平转动曲柄转动连接有水平转向连杆13，水平转向连杆13转动轴向平行于水平转轴9转动轴向，固定框架2固定连接有与两个水平转向连杆13转动连接的t型块14。这样双出头蜗轮蜗杆减速直流电机11通过水平转向曲柄12及水平转向连杆13驱动t型块14以水平转轴9为轴相对于托板8转动，固定框架2跟随t型块14作以水平转轴9为轴线的摆动，并且通过水平转动曲柄及水平转向连杆13形成曲柄摇杆结构，达到双出头蜗轮蜗杆减速直流电机11输出更大的扭矩，以增加本发明的刚度与灵敏度，并达到行程限位，限制了固定框架2的摆动角度以保护本发明不会因为固定框架2行程超限而损坏；同时通过水平转轴9可以起到有效支撑固定框架2的作用。

为避免本发明在恶劣天气时存在安全隐患，一级展开安装框3的侧壁铰接于固定框架2的侧壁，并且一级展开安装框3转动轴向垂直于水平转轴9长度方向，固定框架2设置有两组分别驱动对应一级展开安装框3架转动的展开机构。展开机构包括固定于固定框架2的展开机构电机安装架15，展开机构电机安装架15固定安装有单出头蜗轮蜗杆减速电机16，单出头蜗轮蜗杆减速电机16输出轴转动轴向平行于一级展开安装框3架的转动轴向，单出头蜗轮蜗杆减速电机16输出轴通过法兰固定连接有展开曲柄17，展开曲柄17转动连接有展开连杆18，展开连杆18的两端分别转动连接于展开曲柄17剂一级展开安装框3内壁。单出头蜗轮蜗杆减速电机16带动展开曲柄17转动，并通过展开连杆18驱动一级展开安装框3相对于固定框架2转动，从而实现对一级展开安装框3进行折叠，提高本发明的安全性能；并且通过展开曲柄17及展开连杆18形成曲柄摇杆结构，达到单出头蜗轮蜗杆减速电机16输出更大的扭矩，以增加本发明的刚度与灵敏度，并达到行程限位，限制了一级展开安装框3的转动角度以保护本发明不会因为一级展开安装框3转动行程超限而损坏。

固定框架2与一级展开安装框3之间还设置有二级展开机构，二级展开机构包括铰接与一级展开安装框3背离固定框架2一侧侧壁的二级展开安装框19，二级展开安装框19转动轴向平行于一级展开安装框3的转动轴向，二级展开安装框19上端面的中段转动连接有二级展开机构连杆20；并且固定框架2固定连接有导轨21，导轨21长度方向垂直于固定可框架所在平面，导轨21滑动连接有滑块22，一级展开安装框3上端面的中段转动连接有二级展开机构滑块连杆23，二级展开机构滑块连杆23的两端分别转动连接于滑块22及二级展开机构连杆20远离二级展开安装框19的一端，并且二级展开机构滑块连杆23转动轴向平行于一级展开安装框3的转动轴向，二级展开机构滑块连杆23的长度略大于一级展开安装框3及二级展开安装框19的宽度，以避免二级展开机构滑块连杆23与一级展开安装框3及二级展开安装框19共线。当单出头蜗轮蜗杆减速电机16驱动一级展开安装框3相对于固定框架2转动时，由于二级展开机构滑块连杆23在滑块22与一级展开安装框3之间的长度不变，二级展开机构滑块连杆23转动后带动滑块22相对于导轨21滑移，同时二级展开机构滑块连杆23通过二级展开机构连杆20驱动二级展开安装框19转动，并达到二级展开安装框19跟随一级展开安装框3同步转动，这样可以达到方便同步展开或折叠一级展开安装框3及二级展开安装框19。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。