一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于電力器材設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置。水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上部安裝托盤，托盤上安裝俯仰機(jī)構(gòu)和太陽能電池板；托盤、太陽能電池板、俯仰機(jī)構(gòu)之間均通過鉸鏈鉸接；控制電路和蓄電池，分別與水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰運(yùn)動的電動機(jī)連接。該裝置自動控制太陽能電池板運(yùn)動，完成對太陽光的主動追蹤動作，最大限度利用太陽能。同時，其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動機(jī)構(gòu)相對獨立，可靠性好，裝置整體體積小，安裝方便，沒有對加工精度的特殊要求，故其成本大大降低。另外本實用新型除輸電塔外，還可廣泛應(yīng)用于各種低功率外置設(shè)備的供能裝置。
【專利說明】—種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力器材設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]覆冰區(qū)輸電塔需安裝監(jiān)測裝置，該裝置須提供動力。然而，該類塔多處于偏遠(yuǎn)山區(qū)，難以就近提供或補(bǔ)充能量，直接從高壓線獲取電能也不現(xiàn)實。必須開發(fā)一種能夠發(fā)電裝置來提供能源，太陽能發(fā)電是一個不錯的選擇。但是，太陽能發(fā)電裝置多采用固定基座，太陽能電池板面向固定方向，吸收太陽光照能力有限。因此有必要提供一種低成本、易維護(hù)、便于安裝的輸電塔覆冰監(jiān)測用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型旨在提供一種低成本、易維護(hù)、便于安裝的小型輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]水平電動機(jī)及減速箱固定在機(jī)箱底部，輸出端通過聯(lián)軸器與水平回轉(zhuǎn)軸相連；水平回轉(zhuǎn)軸的上端通過滾動軸承與托盤連接；托盤的前端通過鉸鏈與太陽能電池板的下部鉸接，后端通過鉸鏈與俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱鉸接；俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱與絲杠齒輪連接，絲杠的一端自由，另一端與太陽能電池板的上部鉸接；機(jī)箱內(nèi)設(shè)置控制電路和蓄電池，分別與水平電動機(jī)及減速箱、俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱接。
[0006]所述水平回轉(zhuǎn)軸的頂端設(shè)置頂蓋，頂蓋與托盤之間密封連接。
[0007]所述太陽能電池板的俯仰幅度為0-60°，水平旋轉(zhuǎn)的幅度為0-120°。
[0008]所述太陽能電池板的俯仰和水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動極限位置分別安裝行程開關(guān)。
[0009]本實用新型的有益效果為:
[0010](I)太陽能電池板隨太陽轉(zhuǎn)動的復(fù)雜軌跡由兩個簡單機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動完成，兩機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動相對獨立，易于控制。
[0011](2)采用太陽能作為輸電塔的能量源，鑒于太陽能本身的安全性、環(huán)保性及可自取性，優(yōu)于利用電池或另行搭建弱電輸電線路提供電源，因此本發(fā)明大大節(jié)省了人力財力資源，只需常規(guī)檢修即可保證其正常工作。
[0012](3)該裝置自動控制太陽能電池板運(yùn)動，完成對太陽光的主動追蹤動作，最大限度利用太陽能。同時，其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動機(jī)構(gòu)相對獨立，可靠性好，裝置整體體積小，安裝方便，沒有對加工精度的特殊要求，故其成本大大降低。另外本發(fā)明除輸電塔外，還可廣泛應(yīng)用于各種低功率外置設(shè)備的供能裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的整體側(cè)視結(jié)構(gòu)示意視圖；[0014]圖2是俯仰運(yùn)動機(jī)構(gòu)的兩個極限位直不意圖；
[0015]圖3是水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的兩個極限位置示意圖。
[0016]圖中標(biāo)號:
[0017]1-機(jī)箱；2_滾動軸承；3_托盤；4_太陽能電池板；5_鉸鏈；6_俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱；7-絲杠；8-水平電動機(jī)及減速箱；9_聯(lián)軸器；10_頂蓋；11-控制電路和畜電池；12-水平回轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型提供了一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示，本裝置包括:上方的太陽能電池板和俯仰運(yùn)動機(jī)構(gòu)；下方的電機(jī)箱、控制電路、支撐及水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
[0020]水平電動機(jī)及減速箱8固定在機(jī)箱I底部，輸出端通過聯(lián)軸器9與水平回轉(zhuǎn)軸12相連；水平回轉(zhuǎn)軸12的上端通過滾動軸承2與托盤3連接，構(gòu)成支撐及水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
[0021]托盤3的前端通過鉸鏈5與太陽能電池板4的下部鉸接，后端通過鉸鏈5與俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱6鉸接；俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱6與絲杠7齒輪連接，絲杠7的一端自由，另一端與太陽能電池板4的上部鉸接，構(gòu)成俯仰運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
[0022]工作時，水平電動機(jī)及減速箱8通過聯(lián)軸器9帶動水平回轉(zhuǎn)軸12回轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動裝有太陽能電池板4及俯仰運(yùn)動機(jī)構(gòu)的托盤3整體回轉(zhuǎn)。俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱6推動絲杠7向下或向上移動，通過鉸鏈結(jié)構(gòu)帶動太陽能電池板4以鉸鏈5主軸的徑向方向為軸心做俯仰運(yùn)動。俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱6還可起到配重塊的作用，以平衡太陽能電池板4的質(zhì)心與支撐軸心不重合的問題。
[0023]機(jī)箱I內(nèi)設(shè)置控制電路和蓄電池11，分別與水平電動機(jī)及減速箱8、俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱6連接。水平回轉(zhuǎn)軸12的頂端設(shè)置頂蓋10，頂蓋10與托盤3之間密封連接。太陽能電池板4的俯仰和水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動極限位置分別安裝行程開關(guān)。太陽能電池板4的初始位置還安裝延時啟動開關(guān)。
[0024]在一天的工作過程中，以早晨太陽能電池板4正對太陽方向的位置為初始位置。太陽能電池板4的俯仰幅度為0-60°，水平旋轉(zhuǎn)的幅度為0-240°。
[0025]水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動:隨著太陽上升，當(dāng)陽光與太陽能電池板4的法線方向水平夾角超過額定范圍時，控制電路控制裝置啟動，調(diào)整太陽能電池板水平旋轉(zhuǎn)，最終使上述夾角重新進(jìn)入額定范圍內(nèi)。當(dāng)上述夾角超過額定范圍時電動機(jī)再次啟動，如此循環(huán)，直到傍晚太陽能電池板達(dá)到水平回轉(zhuǎn)極限，此時觸發(fā)行程開關(guān)，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動太陽能電池板等機(jī)構(gòu)一同返回起始位置。觸碰起始位置的行程開關(guān)時停止，如此為一個周期完成一天的運(yùn)動過程。
[0026]俯仰運(yùn)動:太陽在清晨距離地平線較近，因此太陽能電池板的俯仰初始位置設(shè)定在朝向地平線的位置。與水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動類似的，以水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)軸為圓心的徑向方向與陽光存在夾角，當(dāng)此夾角大于額定夾角時，電動機(jī)啟動調(diào)整俯仰角度進(jìn)入額定范圍內(nèi)。正午時分，俯仰角達(dá)到最大，觸發(fā)行程開關(guān)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。但與水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動不同的是，回程過程仍保持此間歇性運(yùn)動，而非一次回程到位。傍晚時電池板再次回到起始位置，完成一天行程。[0027]該裝置還需要注意以下問題:
[0028](I)行程開關(guān)的安裝應(yīng)比兩端極限位置角再偏大一點，即可保證俯仰角最大時不會直接觸發(fā)行程開關(guān)，又可滿足運(yùn)動路經(jīng)要求。
[0029](2)同時在初始位置還應(yīng)有延時啟動開關(guān)以保證機(jī)構(gòu)以非工作狀態(tài)渡過夜晚時段。
[0030](3)兩套運(yùn)動機(jī)構(gòu)彼此獨立，其最后合成路徑是太陽能電池板的真實路徑。即始終保持正對太陽的路徑，最大限度的利用太陽能資源生產(chǎn)電能。
[0031](4)產(chǎn)生的電能，將被儲存在蓄電池內(nèi)，部分提供指定儀器工作，其余電量保證兩電動機(jī)需要時的正常運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，水平電動機(jī)及減速箱(8)固定在機(jī)箱(I)底部，輸出端通過聯(lián)軸器(9)與水平回轉(zhuǎn)軸(12)相連；水平回轉(zhuǎn)軸(12)的上端通過滾動軸承(2)與托盤(3)連接；托盤(3)的前端通過鉸鏈與太陽能電池板(4)的下部鉸接，后端通過鉸鏈與俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱(6)鉸接；俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱(6)與絲杠(7)齒輪連接，絲杠(7)的一端自由，另一端與太陽能電池板(4)的上部鉸接；機(jī)箱(O內(nèi)設(shè)置控制電路和蓄電池(11)，分別與水平電動機(jī)及減速箱(8)、俯仰運(yùn)動電動機(jī)及變速箱(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述水平回轉(zhuǎn)軸(12)的頂端設(shè)置頂蓋(10)，頂蓋(10)與托盤(3)之間密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述太陽能電池板(4)的俯仰幅度為0-60°，水平旋轉(zhuǎn)的幅度為0-120°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電塔用自追蹤式太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述太陽能電池板(4)的俯仰和水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動極限位置分別安裝行程開關(guān)。
【文檔編號】H02S10/20GK203434923SQ201320587554
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】劉衍平, 周超, 孟超, 劉彥鵬, 焦翔宇, 梁朋, 梁安琪, 許振宇, 黃金龍, 吳瑞鵬 申請人:華北電力大學(xué)