一種碟式太陽能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種碟式太陽能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為清潔、可持續(xù)的能源已經(jīng)越來越受到政府和相關(guān)部門的重視。太陽能發(fā)電主要分為太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電兩種。其中，太陽能光熱發(fā)電主要分為塔式、槽式、碟式和菲涅爾四種方式。
[0003]碟式太陽能控制系統(tǒng)主要由碟式定日鏡、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動裝置、支撐裝置、控制器等構(gòu)成，碟式定日鏡將太陽光聚焦到集熱器上，通過集熱器實現(xiàn)發(fā)電。碟式定日鏡在控制器的控制下可以作俯仰運動和水平旋轉(zhuǎn)運動，從而跟蹤太陽，確保將太陽光聚焦在集熱器上。目前，控制系統(tǒng)的可靠性比較低，當?shù)蕉ㄈ甄R運動到極限位置時，控制器可能會控制碟式定日鏡繼續(xù)按照原來的方向運動，造成碟式定日鏡或支撐裝置、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等損壞，降低整個系統(tǒng)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供了一種碟式太陽能控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的控制系統(tǒng)可靠性低的冋題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種碟式太陽能控制系統(tǒng)，包括立柱、底座、水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、四連桿機構(gòu)、碟式定日鏡、控制器、水平驅(qū)動裝置、水平傳動裝置、俯仰驅(qū)動裝置、俯仰傳動裝置；所述四連桿機構(gòu)包括依次鉸接的機架、第一連架桿、連桿、第二連架桿，所述碟式定日鏡安裝在所述第一連架桿上，所述機架固定在所述水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上，所述水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在所述底座上，所述底座安裝在所述立柱上；
[0007]在所述底座上的正東向、正西向分別安裝有東向接近開關(guān)、西向接近開關(guān)，在所述水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上安裝有感應(yīng)鋼針，當所述碟式定日鏡的開口法線朝向正東向時，所述東向接近開關(guān)感應(yīng)到所述感應(yīng)鋼針；當所述碟式定日鏡的開口法線朝向正西向時，所述西向接近開關(guān)感應(yīng)到所述感應(yīng)鋼針；在所述機架上安裝有水平接近開關(guān)和垂直接近開關(guān)，在所述第二連架桿上安裝有水平感應(yīng)鋼針，在所述第一連架桿上安裝有垂直感應(yīng)鋼針，當所述碟式定日鏡的開口法線與水平面平行時，所述水平接近開關(guān)感應(yīng)到所述水平感應(yīng)鋼針，當所述碟式定日鏡的開口法線與水平面垂直時，所述垂直接近開關(guān)感應(yīng)到所述垂直感應(yīng)鋼針；所述控制器輸出水平驅(qū)動信號至所述水平驅(qū)動裝置，所述水平驅(qū)動裝置通過所述水平傳動裝置驅(qū)動所述水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)水平轉(zhuǎn)動，繼而通過所述四連桿機構(gòu)帶動所述碟式定日鏡水平轉(zhuǎn)動；所述控制器輸出俯仰驅(qū)動信號至所述俯仰驅(qū)動裝置，所述俯仰驅(qū)動裝置通過所述俯仰傳動裝置驅(qū)動所述第二連架桿運動，通過所述連桿帶動所述第一連架桿運動，繼而帶動所述碟式定日鏡俯仰運動。
[0008]進一步的，在所述底座上的正南向安裝有南向接近開關(guān)，當所述碟式定日鏡的開口法線朝向正南向時，所述南向接近開關(guān)感應(yīng)到所述感應(yīng)鋼針。
[0009]又進一步的，所述第一連架桿、第二連架桿均為搖桿。
[0010]更進一步的，所述水平驅(qū)動裝置包括水平伺服驅(qū)動器和水平伺服電機，所述控制器與所述水平伺服驅(qū)動器連接，所述水平伺服驅(qū)動器與所述水平伺服電機連接，所述水平伺服電機與所述水平傳動裝置連接；所述俯仰驅(qū)動裝置包括俯仰伺服驅(qū)動器和俯仰伺服電機，所述控制器與所述俯仰伺服驅(qū)動器連接，所述俯仰伺服驅(qū)動器與所述俯仰伺服電機連接，所述俯仰伺服電機與所述俯仰傳動裝置連接。
[0011]優(yōu)選的，所述水平傳動裝置為齒輪回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)，所述俯仰傳動裝置為螺桿傳動機構(gòu)。
[0012]進一步的，所述碟式太陽能控制系統(tǒng)還包括用于采集氣象參數(shù)的氣象傳感器，所述氣象傳感器與所述控制器連接。
[0013]又進一步的，所述碟式太陽能控制系統(tǒng)還包括追日傳感器，所述追日傳感器安裝在所述碟式定日鏡的焦點法線延長線處，且與控制器連接。
[0014]再進一步的，所述追日傳感器為基于PSD的四象限光學(xué)傳感器。
[0015]又進一步的，所述碟式太陽能控制系統(tǒng)還包括顯示單元和按鍵單元，所述顯示單元和按鍵單元分別與所述控制器連接。
[0016]優(yōu)選的，所述控制器通過現(xiàn)場總線接口與DCS系統(tǒng)連接，所述現(xiàn)場總線接口包括RS485、CAN總線和工業(yè)實時以太網(wǎng)總線。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型的碟式太陽能控制系統(tǒng)通過設(shè)置東向接近開關(guān)和西向接近開關(guān)，避免水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3由于超出極限位置而損毀；通過設(shè)置水平接近開關(guān)和垂直接近開關(guān)，避免碟式定日鏡6由于超出極限位置而損毀，同時避免碟式定日鏡6與立柱I碰撞，提高了控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0018]結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型所提出的碟式太陽能控制系統(tǒng)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1中A的放大圖；
[0021]圖3是圖1中B的放大圖；
[0022]圖4是圖1中C的放大圖；
[0023]圖5是圖1中D的放大圖；
[0024]圖6是本實用新型所提出的碟式太陽能控制系統(tǒng)的一種實施例的硬件框圖。
[0025]附圖標記:
[0026]1、立柱；2、底座；3、水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；4、四連桿機構(gòu)；4_1、機架；4_2、第一連架桿；4-3、連桿；4-4、第二連架桿；5、支架；6、碟式定日鏡；
[0027]7、集熱器；8、螺桿傳動機構(gòu)；9、感應(yīng)鋼針；10、南向接近開關(guān)；
[0028]11、東向接近開關(guān)；12、水平感應(yīng)鋼針；13、水平接近開關(guān)；
[0029]14、垂直感應(yīng)鋼針；15、垂直接近開關(guān)。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0031]實施例一，本實施例的碟式太陽能控制系統(tǒng)主要由立柱1、底座2、水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3、四連桿機構(gòu)4、支架5、碟式定日鏡6、控制器、水平驅(qū)動裝置、水平傳動裝置、俯仰驅(qū)動裝置、俯仰傳動裝置8等構(gòu)成，參見圖1至圖6所示，其中，四連桿機構(gòu)4由依次鉸接的機架4-1、第一連架桿4-2、連桿4-3、第二連架桿4-4組成，機架4_1固定在水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3上，水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3安裝在底座2上，底座2安裝在立柱I上，碟式定日鏡6通過支架5安裝在第一連架桿4-2上，在碟式定日鏡6的焦點處設(shè)置有集熱器7，集熱器7通過支架5固定，集熱器7用于接收碟式定日鏡6反射的太陽光。
[0032]在底座2上的正東向、正西向分別安裝有東向接近開關(guān)11、西向接近開關(guān)(圖中未示出)，參見圖1所示，東向接近開關(guān)11、西向接近開關(guān)分別與控制器電連接，在水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3上安裝有感應(yīng)鋼針9，感應(yīng)鋼針9隨水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3轉(zhuǎn)動。當?shù)蕉ㄈ甄R6的開口法線朝向正東向時，東向接近開關(guān)11感應(yīng)到感應(yīng)鋼針9 ;當?shù)蕉ㄈ甄R6的開口法線朝向正西向時，西向接近開關(guān)感應(yīng)到感應(yīng)鋼針9。
[0033]在底座2的正南向還安裝有南向接近開關(guān)10，參見圖2所示，南向接近開關(guān)10與控制器電連接，當?shù)蕉ㄈ甄R6的開口法線朝向正南向時，南向接近開關(guān)10感應(yīng)到感應(yīng)鋼針9。
[0034]在機架4-1上安裝有水平接近開關(guān)13和垂直接近開關(guān)15，參見圖4、圖5所示，水平接近開關(guān)13、垂直接近開關(guān)15分別與控制器電連接，在第二連架桿4-4上安裝有水平感應(yīng)鋼針12，在第一連架桿4-2上安裝有垂直感應(yīng)鋼針14。當?shù)蕉ㄈ甄R6的開口法線與水平面平行時，水平接近開關(guān)13感應(yīng)到水平感應(yīng)鋼針12，當?shù)蕉ㄈ甄R6的開口法線與水平面垂直時，垂直接近開關(guān)15感應(yīng)到垂直感應(yīng)鋼針14。
[0035]在本實施例中，第一連架桿4-2、第二連架桿4-4均為搖桿。
[0036]控制器與水平驅(qū)動裝置連接，水平驅(qū)動裝置與水平傳動裝置連接?？刂破鬏敵鏊津?qū)動信號至水平驅(qū)動裝置，水平驅(qū)動裝置通過水平傳動裝置驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3轉(zhuǎn)動，通過四連桿機構(gòu)4帶動碟式定日鏡6水平轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)碟式定日鏡對太陽軌跡的跟蹤。
[0037]控制器與俯仰驅(qū)動裝置連接，俯仰驅(qū)動裝置與俯仰傳動裝置連接?？刂破鬏敵龈┭鲵?qū)動信號至俯仰驅(qū)動裝置，俯仰驅(qū)動裝置通過俯仰傳動裝置驅(qū)動第二連架桿4-4運動，通過連桿4-3帶動第一連架桿4-2運動，繼而通過支架5帶動碟式定日鏡6俯仰運動，實現(xiàn)碟式定日鏡對太陽軌跡的跟蹤。
[0038]水平驅(qū)動裝置包括水平伺服驅(qū)動器和水平伺服電機，控制器與水平伺服驅(qū)動器連接，水平伺服驅(qū)動器與水平伺服電機連接，水平伺服電機與水平傳動裝置連接，參見圖6所示。所述水平傳動裝置可以選擇齒輪傳動機構(gòu)、皮帶傳動機構(gòu)等。在本實施例中，水平傳動裝置優(yōu)選為齒輪回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)。
[0039]俯仰驅(qū)動裝置包括俯仰伺服驅(qū)動器和俯仰伺服電機，控制器與俯仰伺服驅(qū)動器連接，俯仰伺服驅(qū)動器與俯仰伺服電機連接，俯仰伺服電機與俯仰傳動裝置連接，參見圖6所示。在本實施例中，水平傳動裝置優(yōu)選為螺桿傳動機構(gòu)。
[0040]為了避免由于外界自然環(huán)境雨水的侵蝕，造成電機損壞，影響整個系統(tǒng)的運行，在本實施例中，水平伺服電機、俯仰伺服電機均選為防水電機，從而避免了電機因雨水侵蝕而損壞，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
[0041]當?shù)蕉ㄈ甄R6的開口法線朝向正東向時，水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3處于東極限位置，東向接近開關(guān)11感應(yīng)到感應(yīng)鋼針9，東向接近開關(guān)11輸出位置信號至控制器，控制器接收東向接近開關(guān)11發(fā)送的信號，并輸出控制信號至水平驅(qū)動裝置，通過水平傳動裝置驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3由正東向至正南向水平轉(zhuǎn)動，繼而通過支架5帶動碟式定日鏡6由正東向至正南向水