[发明专利]同轴传动多点同步支撑跟踪采光太阳能家用电源

说明书

所属技术领域：

本发明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同步自动跟踪太阳光的同轴传动多点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。

背景技术：

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。

发明内容：

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。

本发明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匀分布在该连接轴的轴线两侧，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，该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，支撑架可绕该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该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上都和一个连杆的一端牢固的相连接，该连杆与该连接轴垂直，各连接轴上的连杆完全相同，各太阳能电池板连接轴上的连杆的另一端都通过一个连接轴与一个长直连杆相连接。

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，该直齿轮可通过该连接轴带动该太阳能电池板绕该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连杆带动长直连杆运动，长直连杆通过各连接轴上的连杆带动各太阳能电池板绕各连接轴的轴线同时同步同向光滑的转动。两个直齿轮良好的相齿合。