一種帶換向驅動結構的斯特林太陽能發電裝置的製作方法

2023-10-07 21:43:29 1

本實用新型涉及太陽能發電裝置技術領域，具體涉及一種帶換向驅動結構的斯特林太陽能發電裝置。

背景技術：

「斯特林發動機」(Stirling engine)發明於1816年，是一種獨特的熱機，因為他們理論上的效率幾乎等於理論最大效率，稱為卡諾循環效率。斯特靈發動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力的。這是一種外燃發動機，使燃料連續地燃燒，蒸發的膨脹氫氣(或氦)作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反覆地進行這樣的循環過程。而目前太陽能發電技術中，較多應用到斯特林電機進行發電，而原理如下，斯特林電機包括熱端和冷端，將斯特林電機和聚光組件分別設置在支架的兩端，通過轉動聚光組件使得光源投射到斯特林電機的熱端上，加熱熱端的氣體，使得氣體膨脹，做活塞運動，而帶動內部勵磁結構工作產生電動勢從而完成發電工作。

而目前，基於斯特林電機的太陽能發電裝置結構如下，通過支架上設置支撐臂，而斯特林電機和聚光組件設置於支撐臂的兩端，而每天的日位都會變化，所以聚光組件需要進行追光，而追光則主要靠使支撐臂相對於支架轉動，以使得聚光組件朝向太陽光實現對焦發電，而目前的支撐臂轉動角度有限，同時轉動的穩定程度較低。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種帶換向驅動結構的斯特林太陽能發電裝置，實現支撐臂的360全方向轉動，解決以上技術問題；

本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現：一種帶換向驅動結構的斯特林太陽能發電裝置，包括主支架、支撐臂、斯特林電機以及聚光組件，所述支撐臂設置於所述主支架上，所述斯特林電機和聚光組件分別設置於所述支撐臂的兩端，其特徵在於，所述主支架和所述支撐臂通過換向驅動結構連接，所述換向驅動結構包括第一轉動單元、第二轉動單元以及轉動支架，

所述第一轉動單元，包括第一內環、第一外環和第一驅動電機，所述第一內環和第一外環同心設置，且所述第一驅動電機工作時，所述第一內環和第一外環相對轉動；

所述第二轉動單元，包括第二內環、第二外環和第二驅動電機，所述第二內環和第二外環同心設置，且所述第二驅動電機工作時，所述第二內環和第二外環相對轉動；

所述轉動支架通過第一轉動單元固定於所述主支架上，且所述第一內環和第一外環相對轉動所在的平面與所述主支架的軸線垂直，所述支撐臂通過第二轉動單元固定於所述轉動支架上，所述第二內環和第二外環相對轉動所在的平面，平行於所述主支架的軸線和所述支撐臂的軸線。

進一步的，所述主支架與所述第一內環固定，所述轉動支架與所述第一外環固定。

進一步的，所述轉動支架與所述第二內環固定，所述支撐臂與所述第二外環固定。

進一步的，所述主支架與所述第一外環固定，所述轉動支架與所述第一內環固定。

進一步的，所述轉動支架與所述第二外環固定，所述支撐臂與所述第二內環固定。

進一步的，所述轉動支架包括相互垂直的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板與所述第一轉動單元固定，所述第二固定板與所述第二轉動單元固定。

進一步的，所述第二固定板包括位於同一平面的第一板體和第二板體，所述第一板體與所述第一固定板連接，所述第二板體由所述第一板體向所述支撐臂的軸向延伸形成，所述第二轉動單元固定於所述第二板體上。

進一步的，所述第二轉動單元固設有圓管抱箍，通過所述圓管抱箍抱死所述支撐臂以實現所述第二轉動單元與所述支撐臂的固定。

進一步的，所述圓管抱箍通過緊固組件以放鬆或抱死所述支撐臂。

進一步的，所述聚光組件上設置有配重。

有益效果：由於採用以上技術方案，本實用新型通過這樣設置，第一轉動單元可以使支撐臂在垂直於主支架的平面上轉動，而第二轉動單元可以使支撐臂在主支架所在的平面上轉動，這樣一來，大大提高了追光性能。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖一；

圖2為本實用新型結構示意圖二；

圖3為本實用新型結構示意圖三；

圖4A為本實用新型的第一轉動單元示意圖；

圖4B為本實用新型的第二轉動單元示意圖；

附圖標記：100、主支架；200、支撐臂；300、斯特林電機；400、聚光組件；510、第一轉動單元；511、第一內環；512、第一外環；513、第一驅動電機；520、第二轉動單元；521、第二內環；522、第二外環；523、第二驅動電機；530、轉動支架；531、第一板體；532、第二板體；533、第三板體；540、圓管抱箍。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。

參照圖1-3，實施例1為，一種帶換向驅動結構的斯特林太陽能發電裝置，包括主支架100、支撐臂200、斯特林電機300以及聚光組件400，支撐臂200設置於主支架100上，斯特林電機300和聚光組件400分別設置於支撐臂200的兩端，主支架100和支撐臂200通過換向驅動結構連接，換向驅動結構包括第一轉動單元510、第二轉動單元520以及轉動支架530，

第一轉動單元510，包括第一內環511、第一外環512和第一驅動電機513，第一內環511和第一外環512同心設置，且第一驅動電機513工作時，第一內環511和第一外環512相對轉動；

第二轉動單元520，包括第二內環521、第二外環522和第二驅動電機523，第二內環521和第二外環522同心設置，且第二驅動電機523工作時，第二內環521和第二外環522相對轉動；

換向單元的結構如圖4A、4B所示，通過驅動電機轉動帶動內部的內環和外環相對轉動，通過蝸杆帶動蝸輪實現轉動，方便調節轉動角度，且在市場上已經存在較多應用，再此不做贅述，本實用新型的核心技術內容是通過兩個換向單元實現支撐臂200的轉動，同時使得轉動角度可調，實現追光效果。

轉動支架530通過第一轉動單元510固定於主支架100上，且第一內環511和第一外環512相對轉動所在的平面與主支架100的軸線垂直，支撐臂200通過第二轉動單元520固定於轉動支架530上，第二內環521和第二外環522相對轉動所在的平面，平行於主支架100的軸線和支撐臂200的軸線。圖1至圖2是第一轉動單元510帶動下支撐臂200變化示意圖，為了更加直觀的體現，在圖2中隱去了斯特林電機300和聚光組件400，由圖中可知，由於第一轉動單元510的第一內環511和第一外環512可以相對轉動，那麼在第一驅動電機513工作時，由於主支架100是相對地面固定的，所以相對轉動力作用在支撐臂200，帶動支撐臂200在主支架100的周向方向轉動，起到一個轉動的效果。而圖1至圖3是第二轉動單元520帶動下支撐臂200的示意圖，由於第二轉動單元520的第二內環521和第二外環522可以相對轉動，那麼在第二驅動電機523工作時，由於轉動支架530是固定在主支架100上的，那麼這樣一來，就會帶動支撐臂200在主支架100所在平面上轉動，可以達到如圖3所示的狀態，這樣一來，就可以通過第一轉動單元510和第二轉動單元520起到一個追光的效果。

參照圖4A和圖4B所示，主支架100與第一內環511固定，主支架100可以直接固定在第一內環511上，固定方式可以是焊接或者螺紋連接，轉動支架530與第一外環512固定，轉動支架530則固定在第一外環512上，可以設置呈固定連接或螺紋連接。轉動支架530與第二內環521固定，支撐臂200與第二外環522固定。同樣還可以通過焊接或螺紋連接，如果第二轉動單元520固定在轉動支架530靠近支撐臂200的一側，轉動支架530包括相互垂直的第一固定板和第二固定板，第一固定板與第一轉動單元510固定，第二固定板與第二轉動單元520固定。第二固定板包括位於同一平面的第一板體531和第二板體532，第一板體531與第一固定板連接，第二板體532由第一板體531向支撐臂200的軸向延伸形成，第二轉動單元520固定於第二板體532上，將第一轉動單元510和第二轉動單元520的軸心錯開設置，那麼第二轉動單元520就不會位於第一轉動單元510的軸線上，那麼支撐臂200在以第二轉動單元520的位置為圓心轉動時，就不會碰撞到主支架100，大大提高了轉動的角度。通過L形的轉動架就可以實現第一轉動單元510的轉動平面和第二轉動單元520的轉動平面的垂直設置。

實施例2與實施例1的區別在於，主支架100與第一外環512固定，轉動支架530與第一內環511固定。

實施例3與實施例1的區別在於，轉動支架530與第二外環522固定，支撐臂200與第二內環521固定，此時，如果第二轉動單元520設置在轉動支架530遠離支撐臂200的一側，那麼需要在轉動支架530上開設讓位孔，而通過連接件將第二轉動單元520的第二內環521與支撐臂200固定。

實施例4，在實施例1-3的基礎上，可以將第二轉動單元520固設有圓管抱箍540，通過圓管抱箍540抱死支撐臂200以實現第二轉動單元520與支撐臂200的固定。圓管抱箍540通過緊固組件以放鬆或抱死支撐臂200。這樣就可以通過圓管抱箍540調節支撐臂200的轉動圓心位置，就可以實現聚光組件400和斯特林電機300的重量平衡，進一步的可以在聚光組件400上設置有配重，提高平衡效果。

以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，並非因此限制本實用新型的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本實用新型的保護範圍內。