CN112130592A - 一种极地太阳追踪装置及光学实现平台 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光伏设备技术领域，提供了一种极地太阳追踪装置，所述极地太阳追踪装置包括：基座，起到支撑安装作用；旋转平台，360°旋转设置在基座上，并连接有转动驱动件；框架，安装在旋转平台上，用于太阳能部件的安装；转角驱动组件，安装在旋转平台上，并与框架连接，用于驱动框架仰角转动；其中，框架上固定连接有GPS太阳追踪器，GPS太阳追踪器、转角驱动组件、转动驱动件连接有电控箱。通过进行360°旋转使用，并且不需要回转。可在南极或者北极这种具有极昼天气条件下使用。可以不受天气影响持续追踪太阳实时位置。提高了太阳能的利用率。本发明优点：自动化程度高，太阳能利用率高，不受天气影响，调节方位广，便于极地使用。

Description

一种极地太阳追踪装置及光学实现平台

技术领域

本发明属于光伏设备技术领域，尤其涉及一种极地太阳追踪装置及光学实现平台。

背景技术

随着科技的发展，社会的进步，人们对地球上的资源依赖原来越大，地球上的资源也越来越少，使用清洁能源是社会发展的驱使，也是未来科技的研究重点，在在光伏产业中，我们可以普遍的看到自动追踪太阳的光伏系统，但这些系统都是只能180°的旋转，无法满足南极或北极这种有极昼出现极端条件下使用，不能充分利用光能。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种极地太阳追踪装置，旨在解决不能充分利用光能的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种极地太阳追踪装置，所述极地太阳追踪装置包括：

基座，起到支撑安装作用；

旋转平台，360°旋转设置在基座上，并连接有转动驱动件；

框架，安装在旋转平台上，用于太阳能部件的安装；

转角驱动组件，安装在旋转平台上，并与框架连接，用于驱动框架仰角转动；

其中，框架上固定连接有GPS太阳追踪器，GPS太阳追踪器、转角驱动组件、转动驱动件连接有电控箱；GPS太阳追踪器感应太阳位置，通过转动驱动件调节框架进行360°转动对太阳进行跟踪。

在本发明实施例中，将所述太阳追踪装置放置在极地位置，GPS太阳追踪器感应太阳能位置，通过GPS定位太阳方位角，从而通过转动驱动件驱动旋转平台转动，以此改动框架的转动角度，从而完成通过转动驱动件调节框架进行360°转动对太阳进行跟踪，可以全时利用太阳能，通过转角驱动组件调节框架的仰角，可以根据太阳转角高度调节框架的仰角，以此可以根据框架高度对太阳能进行利用，提高了太阳的利用率，通过进行360°旋转使用，并且不需要回转。可在南极或者北极这种具有极昼天气条件下使用。具备了GPS定位太阳方位角，可以不受天气影响持续追踪太阳实时位置。提高了太阳能的利用率。

本发明实施例的另一目的在于提供一种极地太阳追踪光学实现平台，包括：

聚光组件，用于太阳能聚光；

样品放置台，用于样品的放置；以及，

上述所述的一种极地太阳追踪装置；

其中，聚光组件固定在框架的前端，样品放置台放置在聚光组件的聚焦位置处。本发明优点：自动化程度高，太阳能利用率高，不受天气影响，调节方位广，便于极地使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种极地太阳追踪装置的主视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种极地太阳追踪光学实现平台的主视结构示意图；

附图中：主菲涅尔透镜1，GPS太阳追踪器2，俯仰角支撑杆3，直线滑台4，二次聚焦菲涅尔透镜5，俯仰角转动轴6，支撑板7，框架8，安装支架9，样品台10，光学平台11，固定环12，样品台连接杆13，旋转平台14，电控箱15，基座16。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种极地太阳追踪装置的结构图，包括：

基座16，起到支撑安装作用；

旋转平台14，360°旋转设置在基座16上，并连接有转动驱动件；

框架8，安装在旋转平台14上，用于太阳能部件的安装；

转角驱动组件，安装在旋转平台14上，并与框架8连接，用于驱动框架8仰角转动；

其中，框架8上固定连接有GPS太阳追踪器2，GPS太阳追踪器2、转角驱动组件、转动驱动件连接有电控箱15；GPS太阳追踪器2感应太阳位置，通过转动驱动件调节框架8进行360°转动对太阳进行跟踪。

在本发明实施例中，将所述太阳追踪装置放置在极地位置，GPS太阳追踪器2感应太阳能位置，通过GPS定位太阳方位角，从而通过转动驱动件驱动旋转平台14转动，以此改动框架8的转动角度，从而完成通过转动驱动件调节框架8进行360°转动对太阳进行跟踪，可以全时利用太阳能，通过转角驱动组件调节框架8的仰角，可以根据太阳转角高度调节框架8的仰角，以此可以根据框架8高度对太阳能进行利用，提高了太阳的利用率，通过进行360°旋转使用，并且不需要回转。可在南极或者北极这种具有极昼天气条件下使用。具备了GPS定位太阳方位角，可以不受天气影响持续追踪太阳实时位置。提高了太阳能的利用率。

在本发明的一个实例中，基座16可以是支撑腿结构，并通过螺钉进行固定，增加了基座16安装的稳定性，可以设置安装座结构，底部设置有移动轮，通过移动轮进行移动，以此移动方便快捷。转动驱动件可以安装在基座16的内部，转动驱动件可以是电机、电机驱动齿轮组，皮带轮组进行驱动，或者通过气压杆、液压杆等，在此不做描述。框架8上可以安装光伏板、聚光镜等，从而对太阳能进行跟踪利用，便于对太阳能进行利用。电控箱15为PLC系统控制器，通过电控箱15设定跟踪程序，可以设定转角驱动组件、转动驱动件调节间隔时间，通过设定跟踪时间，自动追踪太阳方位，并进行方位调整，从而保证了太阳能的利用率。电控箱15还包括开机关机件，从而便于开机和关机。基座16的内部可以设置有蓄电池，通过蓄电池提供电能，或者对太阳能转换的电能进行储存。

作为本发明的一种优选实施例，框架8为连接杆固定拼接三角框架结构，三角形具有稳定性，从而增加了支撑的稳定性，同时便于安装，连接杆可以焊接或者通过螺钉连接，其中以螺钉连接为宜，便于拆装。

作为本发明的一种优选实施例，转角驱动组件包括直线滑台4、俯仰角支撑杆3、滑动块和滑动驱动件，直线滑台4安装在旋转平台14上，滑动块滑动配合直线滑台4，直线滑台4的内部安装有滑动驱动件并与滑动块连接，滑动块转动连接在俯仰角支撑杆3的一端，俯仰角支撑杆3另一端转动连接在框架8上，通过滑动驱动件调节滑动块的位置，滑动块推动俯仰角支撑杆3转动，以此对框架8的仰角进行调节。滑动驱动件可以是马达、丝杆配合，马达安装在直线滑台4的内部，马达的输出轴与丝杠连接，丝杆配合穿过滑动块以此进行调节。调节方便快捷，当然并不排除滑动驱动件其他结构，例如电动伸缩杆、气动杆等，在此不做描述。

作为本发明的一种优选实施例，框架8通过连接件可拆卸连接在旋转平台14上，通过连接件进行连接，提供连接转角驱动组件的安装空间，从而使拆卸方便快捷，便于拆装方便，便于维护保养。

作为本发明的一种优选实施例，连接件包括支撑板7和俯仰角转动轴6，支撑板7可拆卸连接在旋转平台14上，俯仰角转动轴6滑动穿过支撑板7和框架8，从而进行转动连接，支撑板7可以通过螺钉固定在旋转平台14上，俯仰角转动轴6穿过支撑板7和框架8，俯仰角转动轴6的端部可以设置有限位件，限位件可以是插销、螺母等。

如图2所示，本发明实施例还提供的一种极地太阳追踪光学实现平台，包括：

聚光组件，用于太阳能聚光；

样品放置台，用于样品的放置；以及，

上述所述的一种极地太阳追踪装置；

其中，聚光组件固定在框架8的前端，样品放置台放置在聚光组件的聚焦位置处。

在本发明实施例中，将所述太阳追踪装置放置在极地位置，样品放置在样品放置台上，GPS太阳追踪器2感应太阳能位置，通过GPS定位太阳方位角，从而通过转动驱动件驱动旋转平台14转动，以此改动框架8的转动角度，从而完成通过转动驱动件调节框架8进行360°转动对太阳进行跟踪，可以全时利用太阳能，通过转角驱动组件调节框架8的仰角，以此调节框架8的仰角，可以根据太阳转角高度调节框架8的仰角，以此可以根据框架8高度对太阳能进行利用，提高了太阳的利用率，通过聚光组件进行聚光，太阳能聚焦在样品放置台上，从而可以进行光学实验。通过进行360°旋转使用，并且不需要回转。可在南极或者北极这种具有极昼天气条件下使用。具备了GPS定位太阳方位角，可以不受天气影响持续追踪太阳实时位置。提高了太阳能的利用率。

作为本发明的一种优选实施例，聚光组件包括主菲涅尔透镜1、透镜安装架和二次聚焦菲涅尔透镜5，主菲涅尔透镜1和二次聚焦菲涅尔透镜5通过透镜安装架可调节的同轴心连接在框架8上，通过主菲涅尔透镜1对太阳能进行聚焦，二次聚焦菲涅尔透镜5进行二次聚焦，增加了太阳能进行聚焦，提高了聚焦能力，安装两块菲涅尔透镜的结构，实现了二次聚焦的功能，减小了平台体积。科研的样品可以安放在样品放置台上，并且可以更换不同规格的菲涅尔透镜的，主菲涅尔透镜1和二次聚焦菲涅尔透镜5通过透镜安装架可以进行调节聚焦位置，这样满足了不同规格的菲涅尔透镜的不同焦距变化。提高了光学实现平台适用能力。

作为本发明的一种优选实施例，样品放置台包括安装支架9、样品台10、固定环12和样品台连接杆13，样品台连接杆13固定连接在框架8上，安装支架9连接在样品台连接杆13上，样品台10安装在安装支架9上，固定环12固定连接在样品台连接杆13上对安装支架9进行支撑，样品台连接杆13可以是一根光的金属杆，固定环12可以是用来抱箍住样品台连接杆13，这样的结构主要方便整体拆样品台10，拆装便捷。

作为本发明的一种优选实施例，通过样品台连接杆13连接有光学平台11，通过光学平台11对光线角度进行调节，使聚焦的光斑能准确的定位到样品台10上，从而调节方便，适用能力强。

本发明上述实施例中提供了一种极地太阳追踪装置，并基于该极地太阳追踪装置提供了一种极地太阳追踪光学实现平台，通过进行360°旋转使用，并且不需要回转。可在南极或者北极这种具有极昼天气条件下使用。具备了GPS定位太阳方位角，可以不受天气影响持续追踪太阳实时位置。提高了太阳能的利用率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极地太阳追踪装置，其特征在于，所述极地太阳追踪装置包括：

基座；

旋转平台，360°旋转的设置在基座上，并连接有转动驱动件；

框架，安装在旋转平台上，用于部件的安装；

转角驱动组件，安装在旋转平台上，并与框架连接，用于驱动框架仰角转动；

其中，框架上固定连接有GPS太阳追踪器，GPS太阳追踪器、转角驱动组件、转动驱动件连接有电控箱。

2.根据权利要求1所述的一种极地太阳追踪装置，其特征在于，所述框架为连接杆固定拼接三角框架结构。

3.根据权利要求1所述的一种极地太阳追踪装置，其特征在于，所述转角驱动组件包括直线滑台、俯仰角支撑杆、滑动块和滑动驱动件，直线滑台安装在旋转平台上，滑动块滑动配合直线滑台，直线滑台的内部安装有滑动驱动件并与滑动块连接，滑动块转动连接在俯仰角支撑杆的一端，俯仰角支撑杆另一端转动连接在框架上。

4.根据权利要求1所述的一种极地太阳追踪装置，其特征在于，所述框架通过连接件可拆卸连接在旋转平台上。

5.根据权利要求4所述的一种极地太阳追踪装置，其特征在于，所述连接件包括支撑板和俯仰角转动轴，支撑板可拆卸连接在旋转平台上，俯仰角转动轴滑动穿过支撑板和框架。

6.一种极地太阳追踪光学实现平台，所述极地太阳追踪光学实现平台包括：

聚光组件，用于太阳能聚光；

样品放置台，用于样品的放置；以及，

权利要求1-5任一所述的一种极地太阳追踪装置；

其中，聚光组件固定在框架的前端，样品放置台放置在聚光组件的聚焦位置处。

7.根据权利要求6所述的一种极地太阳追踪光学实现平台，其特征在于，所述聚光组件包括主菲涅尔透镜、透镜安装架和二次聚焦菲涅尔透镜，主菲涅尔透镜和二次聚焦菲涅尔透镜通过透镜安装架可调节的同轴心连接在框架上。

8.根据权利要求6所述的一种极地太阳追踪光学实现平台，其特征在于，所述样品放置台包括样品架、固定环和样品台连接杆，样品台连接杆固定连接在框架上，样品架连接在样品台连接杆上，固定环固定连接在样品台连接杆上对安装支架进行支撑。

9.根据权利要求8所述的一种极地太阳追踪光学实现平台，其特征在于，所述样品架包括样品台和安装支架，样品台拆卸的安装在安装支架上。

10.根据权利要求8所述的一种极地太阳追踪光学实现平台，其特征在于，所述通过样品台连接杆连接有对光线角度进行调节的光学平台。

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