一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统的制作方法

文档序号:21875448发布日期:2020-08-14 20:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:包括聚光光学组件、俯仰轴组件、方位轴组件和基座,其中,所述方位轴组件安装在所述基座上,所述俯仰轴组件安装在方位轴组件的输出端,所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴组件的输出端,所述方位轴组件包括方位轴箱体以及安装在所述方位轴箱体内的方位轴电机、方位轴蜗轮蜗杆机构,所述方位轴箱体安装在所述基座上,所述方位轴蜗轮蜗杆机构包括相啮合的方位轴蜗杆和方位轴蜗轮,所述方位轴电机与所述方位轴蜗杆连接,所述方位轴蜗轮与所述俯仰轴组件连接,所述方位轴蜗轮的轴线垂直于水平面,所述俯仰轴组件包括俯仰轴箱体以及安装在所述俯仰轴箱体内的俯仰轴电机、俯仰轴蜗轮蜗杆机构和俯仰轴偏置架,所述俯仰轴箱体安装在所述方位轴蜗轮上,所述俯仰轴蜗轮蜗杆机构包括啮合的俯仰轴蜗杆和俯仰轴蜗轮,所述俯仰轴电机与所述俯仰轴蜗杆连接,所述俯仰轴蜗轮与所述俯仰轴偏置架连接,所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴偏置架上,所述俯仰轴蜗轮的轴线平行于水平面。

2.根据权利要求1所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述聚光光学组件包括聚光光学支架组件以及安装在所述聚光光学支架组件上的菲涅尔透镜、凹透镜、四象限硅光电池传感器,所述聚光光学支架组件安装在所述俯仰轴偏置架上,入射光线经所述菲涅尔透镜后聚焦在所述凹透镜上,最终形成一束准直光线照射在所述四象限硅光电池传感器上。

3.根据权利要求2所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统还包括微控制器、供电模块、rtc模块、获取当前跟踪系统所在经纬度的gps模块、获取当前基座的姿态欧拉角的imu模块,所述imu模块安装在所述基座上,所述gps模块的输出端与所述imu模块连接,所述imu模块的输出端与所述微控制器连接,所述四象限硅光电池传感器的输出端与所述微控制器连接,所述供电模块分别与所述rtc模块、微控制器、方位轴电机、俯仰轴电机连接,所述rtc模块的输出端与所述微控制器连接,所述微控制器通过方位轴电机驱动单元与所述方位轴电机连接,所述方位轴电机通过方位轴编码器与所述微控制器连接,所述微控制器通过俯仰轴电机驱动单元与所述俯仰轴电机连接,所述俯仰轴电机通过俯仰轴编码器与所述微控制器连接。

4.根据权利要求3所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述方位轴组件还包括对方位轴进行位置限定和零位标定的方位轴光电槽型传感器,所述方位轴光电槽型传感器的输出端与所述微控制器连接,所述俯仰轴箱体的底部设有与所述方位轴光电槽型传感器配合使用的棒体。

5.根据权利要求3所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述俯仰轴组件还包括对俯仰轴进行位置限定和零位标定的第一俯仰轴光电槽型传感器和第二俯仰轴光电槽型传感器,所述第一俯仰轴光电槽型传感器、第二俯仰轴光电槽型传感器分别安装在所述俯仰轴箱体的两侧,所述俯仰轴偏置架上设有与所述第一俯仰轴光电槽型传感器或者第二俯仰轴光电槽型传感器配合使用的接收装置,所述第一俯仰轴光电槽型传感器、第二俯仰轴光电槽型传感器的输出端分别与所述微控制器连接。

6.根据权利要求5所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述第一俯仰轴光电槽型传感器的安装位置与水平面成135°夹角,所述第二俯仰轴光电槽型传感器的安装位置与水平面成-10°夹角。

7.根据权利要求1所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述方位轴箱体包括方位轴减速箱体、方位轴减速箱端盖ⅰ、方位轴减速箱端盖ⅱ,所述方位轴蜗轮的两端分别通过轴承与所述方位轴减速箱端盖ⅰ、方位轴减速箱端盖ⅱ连接,所述方位轴减速箱端盖ⅰ、方位轴减速箱端盖ⅱ分别通过螺栓固定在所述方位轴减速箱体上,所述方位轴减速箱端盖ⅰ、方位轴减速箱端盖ⅱ为偏心端盖,通过调整所述方位轴减速箱端盖ⅰ、方位轴减速箱端盖ⅱ与所述位轴减速箱体对应的螺栓孔位来调节方位轴蜗杆与方位轴蜗轮的中心距,从而达到消除蜗轮蜗杆啮合间隙的目的;所述俯仰轴箱体包括俯仰轴减速箱体、俯仰轴减速箱端盖ⅰ、俯仰轴减速箱端盖ⅱ,所述俯仰轴蜗轮的两端分别通过轴承与所述俯仰轴减速箱端盖ⅰ、俯仰轴减速箱端盖ⅱ连接,所述俯仰轴减速箱端盖ⅰ、俯仰轴减速箱端盖ⅱ分别通过螺栓与所述俯仰轴减速箱体连接,所述俯仰轴减速箱端盖ⅰ、俯仰轴减速箱端盖ⅱ为偏心端盖,通过调整所述俯仰轴减速箱端盖ⅰ、俯仰轴减速箱端盖ⅱ与俯仰轴减速箱体对应的螺栓孔位来调节俯仰轴蜗杆与俯仰轴蜗轮的中心距,从而达到消除蜗轮蜗杆啮合间隙的目的。

8.根据权利要求1所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统还包括误差标定装置,所述误差标定装置包括相机支座、高清相机、光筒支撑柱、阴影接收盘支座、阴影接收盘、光筒套、光筒和超细高硬钨棒,所述高清相机和光筒支撑柱分别安装在所述相机支座上,所述阴影接收盘支座安装在所述光筒支撑柱上,所述阴影接收盘安装在所述阴影接收盘支座上,所述光筒套安装在所述阴影接收盘上,所述光筒安装在所述光筒套上,所述超细高硬钨棒安装在所述阴影接收盘上,所述超细高硬钨棒位于所述光筒之内,所述光筒的轴线、光筒套的轴线、阴影接收盘的正中心、超细高硬钨棒、高清相机共线设置。

9.根据权利要求8所述的高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,其特征在于:所述误差标定装置或者所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴组件的俯仰轴偏置架上。


技术总结
本实用新型提供了一种高精度聚光太阳电池双轴太阳跟踪系统,包括聚光光学组件、俯仰轴组件、方位轴组件和基座,其中,所述方位轴组件安装在所述基座上,所述俯仰轴组件安装在方位轴组件的输出端,所述聚光光学组件安装在所述俯仰轴组件的输出端。本实用新型的有益效果是:提高了系统精度和稳定性,保证了系统全天候高精度跟踪,降低了成本。

技术研发人员:徐心海;王梦盈;崔建朋
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
技术研发日:2020.01.16
技术公布日:2020.08.14
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