一种太阳能双轴跟踪装置

本申请涉及太阳能，具体涉及一种太阳能双轴跟踪装置。

背景技术：

1、太阳能发电的主要形式有光伏发电和太阳能热发电，由于太阳能热发电效率不高，因此光伏发电成为了目前对太阳能利用的研究的重点。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。因为太阳能具有分散性、不确定性和效率低等不足之处，这就造成了光伏发电的成本高，利用率低，这已经变成了对太阳能光伏发电发展的一个严重阻碍。因此，需要太阳能跟踪装置来解决现有太阳能热发电效率不高的问题。

2、目前，各种类型的太阳能跟踪装置中，有很多的机械控制方法，它们主要是利用电控方式或压差式来达到更好的太阳光照跟踪，能够更好地完成对太阳能的收集转换，推动太阳光追踪效率快速提高，但是，这些设备在实际应用中也存在以下问题：

3、1)追踪精度受限：电控或压差方式的太阳能跟踪装置在追踪太阳位置时，可能受到天气条件、遮挡物、地形等因素的影响，导致追踪精度不高。特别是在多云天气或复杂地形环境中，追踪精度可能会下降，影响太阳能的收集效率。

4、2)故障率较高：电控或压差方式的太阳能跟踪装置涉及到较多的电子元件和传感器，这增加了系统的故障率，降低的装置的使用寿命。

5、3)维护困难：电控或压差方式的太阳能跟踪装置涉及到较多的电子元件和传感器，这增加了系统的维护难度。特别是在户外环境中，这些元件和传感器容易受到恶劣天气、灰尘和湿度等因素的影响，需要经常进行维护和检修。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种太阳能双轴跟踪装置，可有效解决现有电控方式或压差式太阳光照跟踪装置存在的追踪精度受限、故障率较高以及维护困难的问题，通过采用一种太阳能双轴跟踪装置，达到使用受限小、劳动强度低、安全性高的目的。

2、第一方面，本申请提供的一种太阳能双轴跟踪装置，包括太阳能板和底座，还包括：高度角传动轴，所述高度角传动轴与所述太阳能板的一侧固接，以及方位角旋转平台，所述方位角旋转平台顶端对称安装有若干支撑板，所述支撑板与所述高度角传动轴连接；其中，所述方位角旋转平台的左右两侧分别固定有高度角调整电机与方位角调整电机，以及蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构固定在所述高度角调整电机一侧，并与所述高度角传动轴配合安装，对高度角转动进行控制，以及传动机构，所述传动机构固定在所述方位角调整电机一侧，并与方位角旋转平台配合安装，对方位角转动进行控制。

3、在使用时，通过所述高度角传动轴与蜗轮蜗杆机构配合，对高度角转动实施相应的控制，从而实现太阳能板高度角的变化，可以使得太阳能板从早上到晚上，始终正对太阳，进而有效提高发电效率；通过所述方位角旋转平台与传动机构配合对方位角转动装置实施相应的控制，从而实现太阳能板方位角的调节，可以使得太阳能板春夏秋冬四季始终正对太阳，进而提高太阳利用率。

4、进一步的，所述太阳能板一侧安装有若干所述固定杆，以及l型连接架，所述l型连接架的横板与所述固定杆固接，共同支撑起太阳能板；其中，所述l型连接架的竖板与所述高度角传动轴端部垂直固接。

5、进一步的，所述蜗轮蜗杆机构包括：蜗轮，所述蜗轮套接在高度角传动轴一端；其中，所述蜗轮与高度角传动轴通过键连接配合，以及蜗杆，所述蜗杆固定在所述高度角调整电机的顶端，并与所述蜗轮配合安装。

6、进一步的，所述蜗杆外侧设置有定位套筒上，所述定位套筒上与所述高度角调整电机一侧固接。

7、进一步的，所述传动机构包括：第一齿轮，所述第一齿轮通过贯穿所述方位角旋转平台的所述方位角调整电机的转轴，与所述方位角调整电机连接，以及第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相互啮合；其中，所述第二齿轮底端固接有所述底座；

8、进一步的，所述第二齿轮与所述方位角旋转平台之间设置有轴承座；其中，所述轴承座与所述第二齿轮固接，以及方位角传动轴，所述方位角传动轴一端穿过所述第二齿轮与所述底座转动连接；其中，所述方位角传动轴另一端穿过所述轴承座，并与所述方位角旋转平台固接；其中，所述方位角传动轴与所述轴承座为转动连接。

9、进一步的，所述方位角旋转平台的上侧设置有法兰盘；其中，所述法兰盘通过键连接与所述方位角传动轴配合安装。

10、进一步的，所述支撑板顶端活动连接有轴承，其中，所述轴承与所述高度角传动轴套接，以及轴承盖，所述轴承盖布置在所述轴承外侧，以及轴套，所述轴套布置在所述轴承内侧；其中，所述轴承盖与轴套配合对轴承进行定位。

11、与现有技术相比，本方案的有益效果在于：

12、(1)该太阳能双轴跟踪装置，使用地平坐标系作为系统的控制方式，通过传动机构对方位角转动装置实施相应的控制，通过蜗轮蜗杆机构对高度角转动装置实施相应的控制，实现了对太阳能双轴跟踪控制系统的控制，具有较高的稳定性和可靠性，不依赖于复杂的控制系统，可有效提高追踪精度，减小控制误差。

13、(2)该太阳能双轴跟踪装置适用于不同地理位置和环境条件下的太阳能收集。它们可以实现全方位的跟踪，确保太阳能板始终面向太阳，提高能量收集效率。

14、(3)该太阳能双轴跟踪装置结构相对稳定，机械部件相对简单，不容易损坏，因此维护成本较低且不易受到外界因素的影响，因此具有较长的使用寿命。

15、附图说明

16、图1所示为本申请一种太阳能双轴跟踪装置轴视图。

17、图2为方位角转动结构示意图；

18、图3为方位角传动轴轴承套内部结构示意图；

19、图4为蜗轮蜗杆及定位套筒示意图

技术特征：

1.一种太阳能双轴跟踪装置，包括太阳能板和底座，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆机构包括：

4.根据权利要求3所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于：所述蜗杆外侧设置有定位套筒上，所述定位套筒上与所述高度角调整电机一侧固接。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于，所述传动机构包括：

6.根据权利要求5所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于：所述方位角旋转平台的上侧固定有法兰盘；其中，所述法兰盘通过键连接与所述方位角传动轴配合安装。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能双轴跟踪装置，其特征在于：所述支撑板顶端可拆卸连接有轴承，其中，所述轴承与所述高度角传动轴套接，以及

技术总结本申请涉及太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能双轴跟踪装置，可有效解决现有电控方式或压差式太阳光照跟踪装置存在的追踪精度受限、故障率较高以及维护困难的问题，包括太阳能板和底座，以及高度角传动轴，所述高度角传动轴与所述太阳能板的一侧固接，以及方位角旋转平台，所述方位角旋转平台顶端对称安装有若干支撑板，所述支撑板与所述高度角传动轴连接，以及蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构固定在所述高度角调整电机一侧，并与所述高度角传动轴配合安装，对高度角转动进行控制，以及传动机构，所述传动机构固定在所述方位角调整电机一侧，并与方位角旋转平台配合安装，对方位角转动进行控制，达到使用受限小、劳动强度低、安全性高的目的。技术研发人员：庞明,刘子龙,徐俊杰,连正伟,窦建明,高博受保护的技术使用者：兰州交通大学技术研发日：20231011技术公布日：2024/7/29