[發明專利]一種折疊式太陽能自動追蹤裝置

有效

• 申請號: 201711187137.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107943113B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王麗麗;袁國騰;魏聿梁;申之通;劉妍;楊浩
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種折疊式太陽能自動追蹤裝置，其特征在于，

包括控制系統、收納箱、多級層疊太陽翼、用于驅動多級層疊太陽翼展開或收攏的驅動裝置、用于調整多級層疊太陽翼的朝向的調整裝置以及用于安裝所述驅動裝置和調整裝置的折疊支架；

所述控制系統包括單片機控制模塊、光電檢測追蹤模塊和太陽角追蹤模塊，光電檢測追蹤模塊通過檢測光照信息實現太陽能的自動追蹤，太陽角追蹤模塊通過計算實時的太陽方位角和高度角實現太陽能的自動追蹤，且光電檢測追蹤模塊和太陽角追蹤模塊均與單片機控制模塊相連，光電檢測追蹤模塊還用于判斷天氣狀況并將檢測到的天氣狀況信號實時傳輸至所述單片機控制模塊，若為晴天，則單片機控制模塊控制啟動光電檢測追蹤模塊，若為陰天或光照不足，則單片機控制模塊控制啟動太陽角追蹤模塊，單片機控制模塊根據光電檢測追蹤模塊的檢測結果或太陽角追蹤模塊的計算結果通過所述調整裝置控制多級層疊太陽翼的朝向；

所述收納箱包括箱體和設置在箱體頂部且與箱體相鉸接的箱蓋；所述多級層疊太陽翼收攏、折疊支架折疊后連同所述驅動裝置、調整裝置一起裝入所述箱體；

所述多級層疊太陽翼包括傳動軸以及沿傳動軸的軸向從前至后依次排布的若干片太陽翼，分別為一級太陽翼、二級太陽翼……N級太陽翼，其中，N為大于或等于2的整數；

所述一級太陽翼、二級太陽翼及N級太陽翼均包括葉片及與葉片固連的槽輪，各槽輪的中央均開設有通孔，傳動軸從各通孔內穿過；

所述一級太陽翼、二級太陽翼及N級太陽翼的槽輪通孔與傳動軸之間均設置有中空支撐導管，相鄰兩個中空支撐導管之間為螺紋連接；

各所述中空支撐導管與槽輪之間設置有推力球軸承；

除一級太陽翼的中空支撐導管以外，二級太陽翼、N-1級太陽翼及N級太陽翼的中空支撐導管的外輪廓均為三級階梯結構，該三級階梯結構均包括相連的一級管、二級管和三級管，其中，一級管的外表面設置有外螺紋，各中空支撐導管的內壁上設置有與所述外螺紋相適配的內螺紋，二級管和三級管的交接處設置有用于安裝所述推力球軸承的容置槽，推力球軸承安裝在二級管、槽輪內壁及容置槽共同配合形成的安裝空間內；

所述一級太陽翼的中空支撐管的外輪廓為二級階梯結構，該二級階梯結構包括相連的四級管和五級管，四級管和五級管的交接處也設置有如上所述的容置槽，一級太陽翼的推力球軸承安裝在四級管、槽輪內壁及容置槽共同配合形成的安裝空間內。

2.根據權利要求1所述的一種折疊式太陽能自動追蹤裝置，其特征在于，

所述驅動裝置安裝在折疊支架上，驅動裝置包括伺服電機和傳動機構，伺服電機通過傳動機構帶動所述傳動軸旋轉，傳動軸旋轉時帶動所述一級太陽翼、二級太陽翼及N級太陽翼依次展開，所述一級太陽翼、二級太陽翼及N級太陽翼完全展開時，共同配合形成一個圓形結構，伺服電機反轉時，傳動軸反轉并帶動所述一級太陽翼、二級太陽翼及N級太陽翼反轉并依次收攏，所述一級太陽翼、二級太陽翼及N級太陽翼完全收攏后，共同配合形成一個扇形結構；

所述調整裝置設置在折疊支架的頂部，調整裝置包括機械臂及用于驅動機械臂運轉的機械臂驅動機構，所述機械臂包括旋轉支架和俯仰支架，所述驅動裝置安裝在俯仰支架上并隨俯仰支架同步運動，俯仰支架安裝在旋轉支架上并隨旋轉支架同步運動；所述機械臂驅動機構包括旋轉電機、俯仰電機和轉軸，所述旋轉支架包括開口朝上的U型下板，旋轉電機設置在U型下板的下方并帶動U型下板做旋轉運動；所述俯仰支架包括開口朝下的U型上板，U型上板位于U型下板的上方且通過所述轉軸與U型下板轉動連接，俯仰電機設置在U型上板和U型下板之間并驅動所述轉軸旋轉。