325的中连板3252上；所述的前吸板333、后吸板334、前吸板限位器335和后吸板限位器336套在止动销轴324上，前吸板限位器335安装在前吸板333的背部，后吸板限位器336安装在后吸板334的背部，所述的前吸板限位器335和后吸板限位器336通过锁紧螺钉固定在止动销轴324上。
[0037]如图1、图2、图3、图6和图7所示，所述的滑移驱动机构34由前连接耳座341、电动推杆342和后连接耳座343组成，所述的滑移驱动机构34的前连接耳座341安装在滑块组325的中连板3252上，后连接耳座343安装在底支座31的后端，所述的电动推杆342的前后两端分别与前连接耳座341、后连接耳座343通过铰链相连接。
[0038]实际启用时，需要核对标准时间并将系统初始化。控制器5根据太阳能光伏电池组件4中的光电传感器43所采集到的参数确定增大还是减小电池固定框41的倾角以及绕垂直轴转角的大小。调节水平转角较为简单，只需使电机21、蜗轮蜗杆减速器22驱动主动齿轮23转动，进而驱动从动齿轮24反向转动一定角度即可。当需要增大电池固定框41的倾角时，启动电磁锁闭开关33中的前移电磁铁331，通过吸附前吸板333驱动止动销轴324沿着U型滑块3251上的弧形导向槽向前滑移，使止动销轴324的两端从限位齿条321的齿槽内脱开，然后启动滑移驱动机构34，驱动U型滑块3251沿着限位齿条321向后滑移到设定位置，最后启动电磁锁闭开关33中的后移电磁铁332，通过吸附后吸板334驱动止动销轴324沿着U型滑块3251上的弧形导向槽向后滑移，使止动销轴324的两端卡入限位齿条321的齿槽内，进而实现机械闭锁功能。当需要减小电池固定框41的倾角时，按上述增加倾角的步骤反向移动U型滑块3251沿着限位齿条321向后滑移到设定位置即可，电磁锁闭开关33的操作方式完全相同。
[0039]本发明中的手动操作杆328仅在电磁锁闭开关33失效或系统断电时，需要人工调节倾角时才使用。使用时，用力按下操作手柄3281，利用置于止动销轴324的下方的撬钩3283撬动止动销轴324，并使止动销轴324沿着U型滑块3251上的弧形导向槽向前滑移，使止动销轴324的两端从限位齿条321的齿槽内脱开。三维力传感器6用于实时测量来自太阳能光伏电池组件4和垂直调节装置3的三维载荷，并将测量数据传输给控制器5，当遭遇暴风等过载情况时，系统执行减小电池固定框41的倾角以及绕垂直轴的转动的指令，以保护本发明的硬件设施。
[0040]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种全天候太阳能光伏电池板跟踪及角度调节装置，其特征在于:包括固定底座、安装在固定底座上的水平调节装置、垂直调节装置、太阳能光伏电池组件和安装在固定底座内部的控制器； 所述的固定底座包括底座安装法兰、斜支架和安装平台，所述的斜支架不少于三个，且斜支架的底端与底座安装法兰固连，斜支架的顶端与安装平台固连； 所述的水平调节装置包括电机、蜗轮蜗杆减速器、主动齿轮、从动齿轮，所述的电机的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入端相连接，所述的主动齿轮安装在蜗轮蜗杆减速器的输出轴上，从动齿轮安装在固定底座的安装平台上，且与安装平台之间通过止推轴承和径向轴承相连接，所述的主动齿轮与从动齿轮相啮合； 所述的垂直调节装置包括底支座、三角形倾角调节机构、电磁锁闭开关和滑移驱动机构，所述的底支座安装在固定底座的安装平台上，所述的三角形倾角调节机构的后端与底支座通过铰链相连接，三角形倾角调节机构的前端与底支座通过移动副相连接；所述的电磁锁闭开关安装在三角形倾角调节机构的底部前端； 所述的太阳能光伏电池组件包括电池固定框、太阳能电池和光电传感器，所述的电池固定框通过螺栓安装在三角形倾角调节机构的顶部，所述的太阳能电池和光电传感器安装在电池固定框内。
2.根据权利要求1所述的全天候太阳能光伏电池板跟踪及角度调节装置，其特征在于:所述的底支座的前端设有前铰链座，在底支座的后端设有后铰链座，所述的底支座的中部通过螺钉与从动齿轮固连，且在所述的底支座与从动齿轮之间设有三维力传感器。
3.根据权利要求1所述的全天候太阳能光伏电池板跟踪及角度调节装置，其特征在于:所述的三角形倾角调节机构由限位齿条、Y型支撑架、调节连杆、止动销轴、滑块组、张紧弹簧、手动操作杆组成，所述的限位齿条的前端与底支座的前铰链座通过铰链相连接，其后端与底支座的后铰链座通过铰链相连接；所述的Y型支撑架的后端与限位齿条、底支座通过同轴铰链相连接，Y型支撑架的中部与调节连杆的后端通过铰链相连接，且在Y型支撑架的顶部设有安装电池固定框的支撑座；所述的滑块组套接在限位齿条上，包括两个对称布置的U型滑块和中连板，在所述的U型滑块上设有弧形导向槽；所述的调节连杆的前端置于滑块组的U型滑块内，且与止动销轴通过转动副相连接；所述的止动销轴的两端置于U型滑块上的弧形导向槽内，两根张紧弹簧的下端分别勾挂在两个U型滑块的底部的挂钉上，其上端勾挂在止动销轴的两端；所述的手动操作杆包括操作手柄、连接杆和撬钩，所述的两个撬钩对称固连在连接杆的两端，所述的撬钩的末端置于U型滑块内且位于止动销轴的下方，所述的操作手柄位于连接杆的中部外侧，且与连接杆固连。
4.根据权利要求1所述的全天候太阳能光伏电池板跟踪及角度调节装置，其特征在于:所述的电磁锁闭开关包括前移电磁铁、后移电磁铁、前吸板、后吸板、前吸板限位器、后吸板限位器，所述的前移电磁铁、后移电磁铁的数量均为二，且对称布置安装在滑块组的中连板上；所述的前吸板、后吸板、前吸板限位器和后吸板限位器套在止动销轴上，前吸板限位器安装在前吸板的背部，后吸板限位器安装在后吸板的背部，所述的前吸板限位器和后吸板限位器通过锁紧螺钉固定在止动销轴上。
5.根据权利要求1所述的全天候太阳能光伏电池板跟踪及角度调节装置，其特征在于:所述的滑移驱动机构由前连接耳座、电动推杆和后连接耳座组成，所述的滑移驱动机构的前连接耳座安装在滑块组的中连板上，后连接耳座安装在底支座的后端，所述的电动推杆的前后两端分别与前连接耳座、后连接耳座通过铰链相连接。
【专利摘要】本发明公开了一种全天候太阳能光伏电池板跟踪及角度调节装置，包括固定底座、水平调节装置、垂直调节装置、太阳能光伏电池组件和控制器。水平调节装置包括电机、蜗轮蜗杆减速器、主动齿轮、从动齿轮；垂直调节装置包括底支座、三角形倾角调节机构、电磁锁闭开关和滑移驱动机构；太阳能光伏电池组件中设有光电传感器。本发明实现了太阳能电池板水平和垂直两个方向的转动和角度调节的程序控制，且在两个方向的运动能够实现自锁，能全天候、全自动跟踪太阳运动并能自适应地调节太阳能电池板的方向和倾角，提高了太阳能的利用率。本发明可应用于固定场所或移动装置上，具有结构简单紧凑、工作稳定可靠、操作维护便捷、安全性高等优点。
【IPC分类】H02S20-32
【公开号】CN104639024
【申请号】CN201510067514
【发明人】王成军, 章天雨, 王军号, 沈豫浙, 郑艳
【申请人】安徽理工大学, 王成军
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月9日