一種自動追光太陽能路燈供電電源制造技術

本實用新型專利技術公開了一種自動追光太陽能路燈供電電源，旨在提供一種可以自動追蹤太陽的位置，提高了太陽能板的利用效率，與固定光伏系統比較,提高發電量40%左右，大大增加了總的發電量。其技術方案的要點包括支撐架、轉向機構、傾斜機構、太陽能板組件、位置采集模塊和數據處理模塊,轉向機構安裝在支撐架（12）上，轉向機構是由一體式帶有減速器的驅動電機（11）、蝸輪（3）、蝸桿（2）、安裝架（1）、推力軸承（18）和套筒（4）組成，安裝架（1）安裝固定在支撐架（12）上，一體式帶有減速器的驅動電機（11）與蝸桿（2）同軸聯接。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種路燈供電電源，特別涉及一種自動追光太陽能路燈供電電源。
技術介紹
現代社會，能源緊缺及環境污染是人類面臨的最嚴峻的問題。而綠色能源的開發和利用，不僅可以緩解能源緊缺問題，而且可以保護環境。太陽能儲量豐富，易于采集，是非常好的綠色能源。太陽能總量相當于現在人類所利用能源的一萬多倍，如果能合理地利用這個能量，不僅可以產生十分巨大的經濟效益，而且對于保護環境也具有重大的意義。但是由于太陽能的能量密度低，而且它還因地而異、因時而變。實驗證明當太陽光垂直照射太陽能板時，效率最高，產生的電能最多。目前用于采集太陽能的太陽能板都是固定不變的，太陽每天從早到晚隨著時間的推移，其位置也在不斷地變化，所以現有的固定式太陽能板采集光照的效率較低。
技術實現思路
本技術克服了現有技術中的缺點，提供一種自動追光太陽能路燈供電電源。為了解決上述存在的技術問題，本技術是通過以下技術方案實現的:一種自動追光太陽能路燈供電電源，包括支撐架12、轉向機構、傾斜機構、太陽能板組件、位置采集模塊和數據處理模塊19 ；轉向機構安裝在支撐架12上，轉向機構是由一體式帶有減速器的驅動電機11、蝸輪3、蝸桿2、安裝架1、推力軸承18和套筒4組成，安裝架I安裝固定在支撐架12上，一體式帶有減速器的驅動電機11與蝸桿2同軸聯接，蝸桿2通過兩個軸承分別安裝在兩個管件14A和14B內，兩個管件14A和14B安裝固定在安裝架I上，蝸輪3安裝固定在套筒4上，套筒4通過軸承13安裝在支撐架12的豎桿上，套筒4相對于支撐架12的豎桿可自由轉動，蝸輪3和安裝架之間安裝有推力軸承18，蝸桿2與蝸輪3相嚙合；太陽能板組件包括支撐桿8、架體9和太陽能板10，太陽能板10安裝固定在架體9上，架體9安裝固定在支撐桿8上；傾斜機構是由一體式帶有減速器的驅動電機16、蝸輪7、蝸桿6和套筒5組成，一體式帶有減速器的驅動電機16與蝸桿6同軸聯接，蝸桿6通過兩個軸承15分別安裝在兩個管件17A和17B內，兩個管件17A和17B安裝固定在套筒4上，套筒5安裝固定在套筒4上，支撐桿8通過軸承安裝在套筒5內且可相對套筒5自由轉動，蝸輪7安裝固定在支撐桿8上，蝸輪7與蝸桿6相嚙合；位置采集模塊和數據處理模塊19均安裝在架體8上。位置采集模塊用于檢測太陽的方位角度以及相對地面的高度，并將檢測到的數據傳送到數據控制處理模塊，數據控制處理模塊進行數據處理，判斷太陽能板位置是否與太陽光照射方向成90度角的相對位置關系，然后將動作指令數據分別傳遞到轉向機構和傾斜機構，實現太陽能板的位置與光照方向始終成垂直關系。由于采用上述技術方案，本技術提供的一種自動追光太陽能路燈供電電源，與現有技術相比其有益效果是:不僅可以自動追蹤太陽的位置，也可根據白天不同時間段或四季時間不同，太陽相對地面高度不同，能夠實時協調太陽高度，使太陽能板始終能夠正對太陽，并與太陽光照射成90度角。通過檢測太陽照射位置是否與太陽能板垂直的數據信號，傳遞到數據控制處理模塊，數據控制處理模塊經過處理判斷，發出調整太陽能板位置的指令信號，指令最終由電機執行，電機根據指令轉動相應的角度，最終達到最優的角度位置。這樣提高了太陽能板的利用效率，與固定光伏系統比較，提高發電量大于40%，大大增加了總的發電量。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖； 圖2是轉向機構和傾斜機構示意圖； 圖3是轉向機構和傾斜機構安裝示意圖； 圖4是轉向機構和傾斜機構放大示意圖圖5是蝸輪蝸桿傳動機構結構示意圖；圖6是太陽能板安裝示意圖；圖7是本技術實施例單片機控制電路圖。具體實施方式 以下結合附圖與具體實施方式對本技術作進一步詳細描述: 如圖1所示，一種自動追光太陽能路燈供電電源，包括支撐架、轉向機構、傾斜機 構、太陽能板組件、位置采集模塊和數據處理模塊； 轉向機構和傾斜機構為電機、減速機和蝸輪蝸桿傳動機構，其作用是為太陽能板 旋轉和調整角度時提供動力，完成空間內的兩個旋轉自由度。 為調整太陽能板跟隨太陽自東向西偏轉的蝸輪蝸桿。蝸輪繞著垂直于地面的豎直 桿旋轉。如圖2所示，轉向機構安裝在支撐架上，轉向機構是由一體式帶有減速器的驅動電機、蝸輪、蝸桿、安裝架、推力軸承18和套筒組成，安裝架I安裝固定在支撐架12上，一體式帶有減速器的驅動 電機11與蝸桿2同軸聯接，蝸桿2通過兩個滾動軸承分別安裝在兩個管件14A和14B內，兩個管件14A和14B安裝固定在安裝架I上，蝸輪3安裝固定在套筒4上，套筒4內安裝有滾動軸承13，滾動軸承內圈安裝固定在支撐架12的豎桿上，使套筒4相對于支撐架12的豎桿能夠自由轉動，蝸輪3和安裝架之間安裝有推力軸承18，蝸桿2與蝸輪3相嚙合；因此，當蝸桿2轉動時，帶動焊接在套筒上的蝸輪3轉動，使得整個太陽能板支架轉動。渦輪3的參數是:模數為2 ;內孔:40mm ;外直徑:68mm 厚度:20mm ；蝸桿2的參數是:模數為2，總長:240mm ;齒的外徑:28mm ;軸的直徑:21mm ;齒的長度:30mm。一體式帶有減速器的驅動電機功率小，耗能低，當一體式帶有減速器的驅動電機在接受中央控制處理器傳遞的命令時，一體式帶有減速器的驅動電機動作，將動力傳遞到減速機，減速機將扭矩增大，然后通過蝸輪蝸桿傳動機構驅動整個太陽能板支架作出相應的轉動。蝸輪蝸桿傳動機構的特性之一是具有自鎖性，當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構具有自鎖性，可實現反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿，其反向自鎖性可起安全保護作用。如圖6所示，太陽能板組件包括支撐桿、架體和太陽能板，太陽能板安裝固定在架體上，架體安裝固定在支撐桿上；如圖3—圖5所示，傾斜機構是由一體式帶有減速器的驅動電機16、蝸輪7、蝸桿6和套筒5組成，一體式帶有減速器的驅動電機16與蝸桿6同軸聯接，蝸桿6通過兩個滾動軸承15分別安裝在兩個管件17A和17B內，兩個管件17A和17B安裝固定在套筒4上，套筒5安裝固定在套筒4上，套筒5內安裝有滾動軸承，滾動軸承內圈安裝固定在支撐桿8上，使支撐桿6可相對套筒5自由轉動，蝸輪7安裝固定在支撐桿8上，蝸輪7與蝸桿6相嚙合；當蝸桿旋轉時，可帶動焊接在太陽能板支架橫桿上的蝸輪，最終使得太陽能板能夠調整與地面的夾角。渦輪7的參數是:模數為2 ;內孔:25mm ;外直徑:55mm 厚度:20mm ；蝸桿6的參數是:模數為2，總長:200mm ;齒的外徑:28mm ;軸的直徑:21mm ;齒的長度:36mm。如圖1所示，位置采集模塊和數據處理模塊19均安裝在架體8上。檢測裝置必須露在外邊，可檢測到光照。位置采集模塊是由四個光敏傳感器和信號指示燈組成，光敏傳感器按東、西、南、北四個方向分布排列。光敏傳感器選用GL5616光敏電阻，這是因為它屬半導體光敏器件，除具靈敏度高，反應速度快，功耗低，光譜特性及r值一致性好等特點外，在高溫、多濕的惡劣環境下，還能保持高度的穩定性和可靠性，完全可以用來應用于監測太陽光輻射角度。太陽處于不同的方位和不同的位置高度時，由對應的光敏傳感器接收太陽光。光敏傳感器主要的作用是識別光源位置，將光信號轉化為相應的電信號。如圖7所示，數據控制處理模塊采用單片機控制電路，它主要對光敏傳感器的檢測數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動追光太陽能路燈供電電源，包括支撐架（12）、轉向機構、傾斜機構、太陽能板組件、位置采集模塊和數據處理模塊（19），其特征在于：轉向機構安裝在支撐架（12）上，轉向機構是由一體式帶有減速器的驅動電機（11）、蝸輪（3）、蝸桿（2）、安裝架（1）、推力軸承（18）和套筒（4）組成，安裝架（1）安裝固定在支撐架（12）上，一體式帶有減速器的驅動電機（11）與蝸桿（2）同軸聯接，蝸桿(2)通過兩個軸承分別安裝在兩個管件(14A)和(14B)內，兩個管件(14A)和(14B)安裝固定在安裝架(1)上，蝸輪(3)安裝固定在套筒(4)上，套筒(4)通過軸承(13)安裝在支撐架(12)的豎桿上，套筒(4)相對于支撐架(12)的豎桿可自由轉動，蝸輪(3)和安裝架之間安裝有推力軸承(18)，蝸桿(2)與蝸輪(3)相嚙合；太陽能板組件包括支撐桿(8)、架體(9)和太陽能板(10)，太陽能板(10)安裝固定在架體(9)上，架體(9)安裝固定在支撐桿(8)上；傾斜機構是由一體式帶有減速器的驅動電機(16)、蝸輪(7)、蝸桿(6)和套筒(5)組成，一體式帶有減速器的驅動電機(16)與蝸桿(6)同軸聯接，蝸桿(6)通過兩個軸承（15）分別安裝在兩個管件(17A)和(17B)內，兩個管件(17A)和(17B)安裝固定在套筒(4)上，套筒(5)安裝固定在套筒(4)上，支撐桿(8)通過軸承安裝在套筒(5)內且可相對套筒(5)自由轉動，蝸輪(7)安裝固定在支撐桿(8)上，蝸輪(7)與蝸桿(6)相嚙合；位置采集模塊和數據處理模塊(19)均安裝在架體(8)上。...

【技術特征摘要】
1.一種自動追光太陽能路燈供電電源，包括支撐架(12)、轉向機構、傾斜機構、太陽能板組件、位置采集模塊和數據處理模塊(19)，其特征在于: 轉向機構安裝在支撐架(12 )上，轉向機構是由一體式帶有減速器的驅動電機(11)、蝸輪(3)、蝸桿(2)、安裝架(I)、推力軸承(18)和套筒(4)組成，安裝架(I)安裝固定在支撐架(12)上，一體式帶有減速器的驅動電機(11)與蝸桿(2)同軸聯接，蝸桿(2)通過兩個軸承分別安裝在兩個管件(14A)和(14B)內，兩個管件(14A)和(14B)安裝固定在安裝架⑴上，蝸輪(3)安裝固定在套筒(4)上，套筒(4)通過軸承(13)安裝在支撐架(12)的豎桿上，套筒(4)相對于支撐架(12)的豎桿可自由轉動，蝸輪(3)和安裝架...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳興文，劉燕，
申請(專利權)人：大連民族學院，
類型：實用新型
國別省市：