低功耗多支点丝杠传动同步支撑跟踪采光太阳能家用电源制造技术

一种可由电机驱动，可实现太阳光采集自动跟踪的低功耗多支点丝杠传动同步支撑跟踪采光太阳能家用电源，它可由两台电机通过由直齿轮、同轴双齿形带轮、齿形带、长丝杠、正向螺纹螺母、反向螺纹螺母等组成的机械传动机构带动多个太阳能电池板完成同步自动跟踪太阳光运动，可用来带动多个太阳能电池板实现太阳光采集的群同步自动跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳光自动跟踪技术，特别是一种可用于多个太阳能电池板或多 个其他太阳能接收设备同步自动跟踪太阳光的低功耗多支点丝杠传动同步支撑跟踪采光 太阳能家用电源，该太阳能家用电源可固定在外墙面上并可以带动多个太阳能电池板同步 自动跟踪太阳光，完成太阳能的自动跟踪采集。
技术介绍
太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染，如今，无论在 沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入人们的视野，太阳能路灯、太阳 能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等，但这些太阳能产品 的太阳能接收元件大多以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造 成太阳能利用率低下。近年来国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟 踪，在全国各地也有一些小型、中型的太阳能电站投入运行，他们的接收元件有些是以位置 固定方式接收太阳光的，有些实现了太阳光的自动跟踪，但这些跟踪装置的水平跟踪转动 轴垂直于地平面，竖直跟踪转动轴与地平面平行，水平和竖直两个方向必须实时跟踪才能 实现太阳能电池板接收平面与太阳光保持垂直，使得这些跟踪装置结构复杂、体积庞大、造 价高、能耗大，难以推广应用。
技术实现思路
为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂、体积庞大、成本高、能耗大等缺点，本发 明针对现有技术存在的不足对现有技术进行了改进，把三维跟踪分解为轨道跟踪和轨道俯 角跟踪，并以此为依据提出了一种结构简单可靠、成本低，跟踪能耗小、抗风能力强的太阳 能家用电源。该太阳能家用电源的每个太阳能电池板的连接轴的轴线与地球绕太阳运行轨 道的轴线平行，太阳能电池板可在控制系统的驱动下绕该连接轴的轴线转动，从而使太阳 能电池板平面实时保持与太阳光垂直，实现太阳能家用电源的轨道跟踪。另一个轴线与每 个太阳能电池板的连接轴的轴线垂直，该太阳能家用电源的所有太阳能电池板可在控制系 统的驱动下同时同步的绕该轴线转动，可调整每个太阳能电池板的连接轴的轴线与地球绕 太阳运行轨道的轴线保持平行，实现太阳能家用电源的轨道俯角跟踪。因地球绕太阳运行 一年，连接轴的轴线相对于地球绕太阳运行轨道的轴线变化很缓慢，所以该方向的调整可 一天或几天进行一次，可大大降低太阳能家用电源的跟踪能耗。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是每个太阳能电池板都通过连接轴牢 固的连接在一起，连接轴的轴线相互重合且与该太阳能电池板的上表面相互平行。各太阳 能电池板的连接轴的轴线相互平行且与地球绕太阳运行轨道的轴线平行，使得太阳光线与 各太阳能电池板的连接轴的轴线垂直。每个太阳能电池板的重量均勻分布在其连接轴的轴 线两侧，各太阳能电池板的上表面相互平行。每个太阳能电池板的连接轴通过轴承及轴承 架被安装在同一组相互平行的支撑梁上，使得每个太阳能电池板可绕该太阳能电池板的连接轴的轴线光滑的转动。支撑梁牢固的固定在支撑架上，支撑架通过两个连接轴和两个三 角架相连接，两个三角架通过一个连接板牢固的固定在外墙面上，两个连接轴的轴线与各 太阳能电池板的连接轴的轴线相互垂直且与地表面平行，支撑架可绕两个连接轴的轴线光 滑的转动并通过支撑梁带动各太阳能电池板绕两个连接轴的轴线同时同步同向的转动。各太阳能电池板的连接轴的上端都牢固的安装了一个同轴双齿形带轮，同轴双齿 形带轮与该连接轴同心轴线相互重合且牢固的固定在该连接轴上，同轴双齿形带轮上的两 个齿形带轮轴线相互重合且各项尺寸对应相等，各太阳能电池板的连接轴上的同轴双齿形 带轮的各项尺寸对应相等，每一个太阳能电池板连接轴上的同轴双齿形带轮都分别与两根 齿形带良好的相齿合，其中一根齿形带与该太阳能电池板一侧相邻的一个太阳能电池板连 接轴上的同轴双齿形带轮良好的相齿合，另一根齿形带与该太阳能电池板另一侧相邻的另 一个太阳能电池板连接轴上的同轴双齿形带轮良好的相齿合。 在上述支撑梁中上面的一个支撑梁上牢固的固定了一个减速箱体，在减速箱体内 两条相互垂直的驱动轴通过轴承及轴承架被安装在减速箱体上。在减速箱体内一个蜗轮与 一个蜗杆良好的相齿合，一个直齿轮与蜗杆同心轴线相互重合且牢固的固定在蜗杆上，另 一直齿轮与一个电机的电机轴同心轴线相互重合且牢固的固定在该电机轴上，两个直齿轮 良好的相齿合。蜗轮与上述两条驱动轴中的一条驱动轴同心轴线相互重合且牢固的固定在 该驱动轴上，该驱动轴的一端从减速箱体内伸出并和一个直齿轮相连，该直齿轮与该驱动 轴同心轴线相互重合且牢固的固定在该驱动轴上，另一个直齿轮和上述一个太阳能电池板 的连接轴同心轴线相互重合且牢固的固定在该连接轴上，上述两个直齿轮良好的相齿合， 该直齿轮可通过该连接轴带动该太阳能电池板绕该组连接轴的轴线光滑的转动，并通过该 太阳能电池板连接轴上的同轴双齿形带轮和齿形带带动各太阳能电池板绕各组连接轴的 轴线同时同步同向光滑的转动。当太阳光线与各太阳能电池板的上表面偏离垂直位子时由控制系统驱动电机转 动，电机通过四个直齿轮、蜗杆、蜗轮、一个驱动轴、同轴双齿形带轮和齿形带带动各太阳能 电池板同时同步同向绕各太阳能电池板的连接轴的轴线转动，使得各太阳能电池板同时恢 复到与太阳光线垂直位子上，实现太阳能家用电源的轨道跟踪。在减速箱体内另一个蜗轮与另一个蜗杆良好的相齿合，一个直齿轮与该蜗杆同心 轴线相互重合且牢固的固定在蜗杆上，另一直齿轮与另一个电机的电机轴同心轴线相互重 合且牢固的固定在该电机轴上，两个直齿轮良好的相齿合。蜗轮与上述两条驱动轴中的另 一条驱动轴同心轴线相互重合且牢固的固定在该驱动轴上，该驱动轴的两端从减速箱体内 伸出并分别与两条长丝杠的一端相连接，两条长丝杠与该驱动轴同心轴线相互重合且牢固 的固定在该驱动轴的两端，两个下端开有圆孔的支撑板分别安装在两条长丝杠的另一端， 两个支撑板下端所开圆孔与两条长丝杠同心轴线相互重合并且两个支撑板可以长丝杠为 轴光滑的转动，两个支撑板的上端和减速箱体固定在同一个支撑梁上。两条长丝杠的螺纹 旋向相反，其中一条长丝杠为正向螺纹，另一条长丝杠为反向螺纹。一个正向螺纹螺母从正 向螺纹的长丝杠一端旋入该长丝杠，一个反向螺纹螺母从反向螺纹的长丝杠一端旋入该长 丝杠，两个螺母对称的位于减速箱体的两侧。一个辅支撑杆位于减速箱体的下端，两个相同 的长连杆的上端分别通过一个连接轴与两个螺母的下端光滑的相连接，两个长连杆的下端 分别通过一个连接轴与一个连接架的上端光滑的相连接，连接架的下端通过连接轴与辅支撑杆的上端光滑的相连接，辅支撑杆的下端牢固的固定在连接板上，连接板牢固的固定在 外墙面上。当各太阳能电池板的连接轴的轴线与地球绕太阳运行轨道的轴线偏离平行位子 时由控制系统驱动电机转动，电机通过两个直齿轮、蜗杆、蜗轮和另一个驱动轴带动两条长 丝杠转动，两条长丝杠带动两个螺母沿长丝杠的轴线反向移动，并通过两个长连杆带动各 太阳能电池板同时同步同向绕连接支撑架和主支撑杆的连接轴的轴线转动，使得各太阳能 电池板的连接轴的轴线同时恢复到与地球绕太阳运行轨道的轴线平行位子上。当电机不加电转动时，因蜗杆、蜗轮和长丝杠传动的单向性和不可逆性，太阳能电 池板不会在风力、以及其他外力作用下运动，因此该装置具有良好的抗风性能。本专利技术的有益效果是由蜗杆、蜗轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个由驱动轴（１７－１）、驱动轴（１７－２）、正向螺纹螺母（２－１－１）、反向螺纹螺母（２－１－２）、长连杆（２－２－１）、长连杆（２－２－２）、连接架（２－３－１）、电机（１２－１）、电机（１２－２）、直齿轮（１４－１）、直齿轮（１４－２）、直齿轮（１４－３）、直齿轮（１４－４）、蜗杆（１５－１）、蜗杆（１５－２）、蜗轮（１６－１）、蜗轮（１６－２）、直齿轮（１９）、直齿轮（２０）、长丝杠（５－２－１）、长丝杠（５－２－２）、支撑板（６－１－１）、支撑板（６－１－２）、三角（４－２－２）上，在减速箱体（７－２）内还安装了由电机（１２－１）、直齿轮（１４－１）、直齿轮（１４－２）、蜗杆（１５－１）、蜗轮（１６－１）构成的减速驱动系统，直齿轮（１４－１）与电机（１２－１）的电机轴同心轴线相互重合且牢固的固定在电机（１２－１）的电机轴上，直齿轮（１４－２）与蜗杆（１５－１）同心轴线相互重合且牢固的固定在蜗杆（１５－１）上，直齿轮（１４－１）和直齿轮（１４－２）良好的相齿合，蜗杆（１５－１）与蜗轮（１６－１）良好的相齿合，蜗轮（１６－１）与驱动轴（１７－１）同心轴线相互重合且牢固的固定在驱动轴（１７－１）上，在减速箱体（７－２）内还安装了由电机（１２－２）、直齿轮（１４－３）、直齿轮（１４－４）、蜗杆（１５－２）、蜗轮（１６－２）构成的减速驱动系统，直齿轮（１４－３）与电机（１２－２）的电机轴同心轴线相互重合且牢固的固定在电机（１２－２）的电机轴上，直齿轮（１４－４）与蜗杆（１５－２）同心轴线相互重合且牢固的固定在蜗杆（１５－２）上，直齿轮（１４－３）和直齿轮（１４－４）良好的相齿合，蜗杆（１５－２）与蜗轮（１６－２）良好的相齿合，蜗轮（１６－２）与驱动轴（１７－２）同心轴线相互重合且牢固的固定在驱动轴（１７－２）上，在支撑梁（４－２－２）的下面还安装了由正向螺纹螺母（２－１－１）、反向螺纹螺母（２－１－２）、长连杆（２－２－１）、长连杆（２－２－２）、连接架（２－３－１）和辅支撑杆（３－３）构成的驱动系统，长连杆（２－２－１）的上端通过连接轴（５－３－１）与正向螺纹螺母（２－１－１）的下端光滑的相连接，长连杆（２－２－１）的下端通过连接轴（５－４－１）与连接架（２－３－１）的上端光滑的相连接，长连杆（２－２－２）的上端通过连接轴（５－３－２）与反向螺纹螺母（２－１－２）的下端光滑的相连接，长连杆（２－２－２）的下端...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋，
申请(专利权)人：张晋，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]