一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設備的裝置的製作方法

2023-05-19 14:41:36

專利名稱：一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設備的裝置的製作方法
一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設備的裝置技術領域
本發明屬於太陽能利用、機械自動化控制領域，涉及一種利用機械儲能機構驅動 太陽跟蹤設備的裝置。
背景技術：
近年來，隨著太陽能利用產業的迅速發展，各種有關太陽能利用的新產品不斷湧 現，在眾多此類產品中，由於部分產品具備了能夠跟蹤太陽軌跡運行的能力，致使該設備的 太陽能利用效率得以大幅提高，如太陽能光伏電池板等。
但在現有技術中，上述跟蹤太陽裝置中使用的驅動系統為電機(包括伺服電機和 步進電機等)，這在要求控制精度較高的定日鏡中，是必要的，但在光伏電池板等對設備跟 蹤太陽的精度要求不高，使用電機驅動系統反而會增加設備自身對電能的消耗，加大跟蹤 裝置的成本，這無形中降低了設備對太陽能的利用率。發明內容
本發明的目的是克服現有技術缺陷，提供一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設 備的裝置。
本發明按照下述方案實現
一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設備的裝置，設有動力裝置，動力裝置通過 一組換向、傳動、變速機構驅動雙向轉動機構，從而帶動太陽追蹤裝置沿兩維轉動，所述動 力裝置為發條裝置；
所述的發條裝置用於儲存驅動太陽跟蹤裝置所需的機械能，最初的機械能依靠人 工抒緊的方式獲取；
所述兩維轉動裝置分別由兩套相互獨立的機構驅動，一套用於上下方向驅動，另 一套用於左右方向驅動，用於左右方向驅動的機構帶有換向離合器。
所述傳動、變速機構是依次驅動的導輪機構、齒輪組、掛輪組、凸輪機構；
所述掛輪組通過轉換不同的掛輪，將齒輪組傳遞出的恆定轉速轉換為可控轉速， 適應當天太陽方位角的變化速度；
所述的凸輪機構將掛輪組傳遞出的均勻轉速轉換為非均勻轉速，適應太陽角度的變化規律。
太陽運行有一定的規律，因此跟蹤太陽裝置每天角度變化的平均速度不同，且並 非勻速變化。太陽一天的方位角的變化為同一方向，而高度角在一天中的某一時刻t由增 大變為減小，因此本發明使用兩組相互獨立的機構分別驅動跟蹤太陽光線裝置實現俯仰角 變化和方位角變化。
本發明在跟蹤太陽的過程中，使用機械裝置儲存的機械能驅動太陽跟蹤裝置，有 效減少了裝置自身對電能的消耗，大大提高的太陽能利用率。本發明的技術及裝置簡單、可 靠，利於推廣。


圖1是本發明太陽跟蹤裝置上下方向驅動系統示意圖2是本發明太陽跟蹤裝置左右方向驅動系統示意圖。
圖中:00-發條;10_齒形帶輪；11、12_齒輪；13、14、15、16-齒輪組；31_離合器； 32-齒輪聯軸器；17、18_掛輪組；33_聯軸器；19-齒形凸輪；40_齒形帶輪；34_聯軸器；上 下方向轉動裝置-52。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明機構進行詳細描述
太陽跟蹤裝置左右方向驅動系統如圖1所示
所述的發條裝置用於儲存並輸出機械能，為裝置的運行提供動力，所儲存及輸出 的機械能通過人工擰緊的方式獲取；所述的齒輪組用於將發條裝置釋放的機械能傳遞至掛 輪組；所述的掛輪組通過轉換不同的掛輪，將齒輪組傳遞出的恆定轉速轉換為可控轉速，適 應當天太陽方位角的變化速度；所述的凸輪機構作用為將掛輪組傳遞出的均勻轉速轉換為 非均勻轉速，適應太陽角度的變化規律，進而直接驅動裝置跟蹤太陽。發條(00)作為儲能 原動件，將運動經離合器(31)，齒輪傳遞到齒輪組(13)、(14)、(15)、(16)，經齒輪聯軸器(32)將運動傳遞到掛輪組(有多個齒輪齒數不同，可互換實現離散不同的傳動比)(17)、(18)，再經一個聯軸器(33)將運動傳遞到有齒形凸輪(19)，再由有張緊裝置的齒形帶輪(40)傳遞至齒形帶輪(10)，由齒形帶輪10通過聯軸器(34)驅動光伏電池板的上下方向轉 動裝置(52)。
太陽跟蹤裝置上下方向驅動系統如圖2所示
該組機構所述的發條裝置、齒輪組、掛輪組、凸輪機構及太陽跟蹤裝置與左右方向 驅動機構的原理與功能相同。
區別在於設置有正反轉換向離合機構，發條軸的運動在雙向離合器31的作用下， 經11輸入時為正轉，當須要反轉時，經花鍵軸以及套在軸上的齒輪12 (導輪)滑移與齒輪 11嚙合後傳入，實現反轉。預設時刻t，且在一天中太陽跟蹤裝置運行至時刻t時，將齒輪 組的轉動方向由正向變為負向，使跟蹤太陽跟蹤裝置高度角的變化趨勢由增大變為減小， 繼續跟蹤太陽。
權利要求
1.一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設備的裝置，設有動力裝置，動力裝置通過一組傳動、變速機構驅動雙向轉動機構，從而帶動太陽追蹤裝置兩維轉動，其特徵在於所述動力裝置為發條裝置(OO)。
2.根據權利要求1所述裝置，所述的發條裝置用於儲存驅動太陽跟蹤裝置所需的機械能，最初的機械能依靠人工擰緊的方式獲取。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述兩維轉動裝置分別由兩套相互獨立的機構驅動，一套用於上下方向驅動，另一套用於左右方向驅動，用於左右方向驅動的機構帶有換向離合器(31)。
4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述傳動、變速機構是依次驅動的導輪機構、齒輪組、掛輪組、凸輪機構。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，掛輪組通過轉換不同的掛輪，將齒輪組傳遞出的恆定轉速轉換為可控轉速，適應當天太陽方位角的變化速度。
6.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述的凸輪機構將掛輪組傳遞出的均勻轉速轉換為非均勻轉速，適應太陽角度的變化規律。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的太陽追蹤裝置是太陽能電池板。
全文摘要
本發明涉及一種利用機械儲能機構驅動太陽跟蹤設備的裝置，設有動力裝置，動力裝置通過一組傳動、變速機構驅動雙向轉動機構，從而帶動太陽追蹤裝置沿雙向轉動，所述動力裝置為發條裝置(00)。本發明使用機械裝置儲存的機械能驅動太陽跟蹤裝置，有效減少了裝置自身對電能的消耗，大大提高了太陽能利用率。
文檔編號G05D3/12GK103034243SQ20121047687
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者邵金龍, 牛震宇, 汪騰飛, 劉曉光, 冷貫南, 王澤華, 馬貴鵬, 周永福, 鎖興亞, 陸棟, 姚成生 申請人:寧夏光合能源科技有限公司