[实用新型]大面阵单极轴太阳光跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光跟踪装置技术领域，具体涉及一种大面阵单极轴太阳光跟踪装置。 

背景技术

目前传统的跟踪太阳光系统（一般是用单支柱式，但也有采用园盘式的）是采用光感应系统。光感应系统在有云彩时，因不停寻找光源造成用电量大。而云彩离开时，需时间调准跟踪，不仅影响设备的发电量，而且增加了工作过程中的耗电量。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大面阵单极轴太阳光跟踪装置，解决了现有太阳光跟踪装置不但耗电量大，而且精度低的问题。 

本实用新型所采用的技术方案是，一种大面阵单极轴太阳光跟踪装置，包括支撑底座，支撑底座的立柱上设置有主轴，主轴上连接有太阳能光伏板，主轴上设置有水平调整机构，水平调整机构包括由伺服电机驱动的斜齿轮，斜齿轮与主轴相连接，主轴在与斜齿轮连接处加工成一段与斜齿轮相啮合的斜状齿，主轴的外部套有和支撑底座的立柱铰链接的主轴套，主轴套上连接有俯仰调整机构，俯仰调整机构为一蜗轮蜗杆机构，蜗杆设置在支撑底座的立柱上，蜗轮和主轴套刚性连接。 

本实用新型大面阵单极轴太阳光跟踪装置的有益效果是，采用单极轴跟踪装置，用水平调整机构驱动主轴自转，俯仰调整机构控制主轴俯仰角，使此单极轴跟踪装置始终对准太阳。采用两组伺服电机驱动，俯仰调整机构的伺服电机间歇工作，既降低了运营成本又保证了系统的可靠性。 

附图说明

图1是本实用新型大面阵单极轴太阳光跟踪装置的结构示意图； 

图2是本实用新型大面阵单极轴太阳光跟踪装置的左视图；

图3是本实用新型大面阵单极轴太阳光跟踪装置中水平调整机构的局部示意图。

图中，1.太阳能光伏板，2.主轴，3.水平调整机构，4.支撑底座，5.蜗杆，6.俯仰调整机构，7.蜗轮，8.主轴套，9.伺服电机，10.斜齿轮。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。 

地理纬度实际上相当于地球上某一点同地心（圆心）的连线，与赤道之间的夹角；太阳高度角，实际上相当于太阳光线（假设太阳光线为平行光）同过当地的圆面切线(地平线)之间的夹角；太阳直射光线是垂直于地球表面（一个圆面）的，那么直射光线必然垂直地平线，并且太阳直射光线的延长线必过地心。通常我们用h来表示某地正午太阳高度角，它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示，观测地地理纬度用φ表示，地方时（时角）以t表示，有太阳高度角的计算公式：sin h＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ cos t。日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度，正午时太阳高度角最大。因为正午时候的地方时t=0，所以正午时候的太阳高度角可以用下列公式计算：对于北半球而言，H＝90°－(φ－δ)；对于南半球而言，H＝90°－（δ－φ）。夏至日，太阳直射北回归线，即北纬23.5度；冬至日太阳直射南回归线，即南纬23.5度。中间相隔47个纬度，半年是365.26/2=182.63天。从夏至冬至，太阳直射点从北纬23.5度起向南移，每天移动47/182.63=0.2574个纬度，半年后即冬至日移到南纬23.5度，然后又向北摆，同样以每天0.2574个纬度的速度，经过182.63天，即夏至日回到北纬23.5度。按此可以很精确地查到每天太阳直射点的纬度，即太阳赤纬δ。 

本实用新型大面阵单极轴太阳光跟踪装置的结构，如图1及图2所示，包括支撑底座4，支撑底座4的立柱上设置有主轴2，主轴2的两端加工有两个凸台，凸台处连接有太阳能光伏板1，太阳能光伏板1可以根据具体情况制作成矩形、圆形及椭圆等形状；主轴2上设置有水平调整机构3，水平调整机构3的结构如图3所示，包括由伺服电机9驱动的斜齿轮10，斜齿轮10与主轴2相连接，主轴2在与斜齿轮10连接处加工成一段与斜齿轮10相啮合的斜状齿，主轴2的外部套有主轴套8，主轴套8上连接有俯仰调整机构6，俯仰调整机构6为一蜗轮蜗杆机构，蜗杆5通过轴和轴承安装在支撑底座4的立柱上；蜗轮7和主轴套8刚性连接；支撑底座4底部固定在大地上，上半部分主立柱与主轴套8铰链接，承载整个系统。