[发明专利]一种除草车用太阳自动追踪发电云台

说明书

本发明涉及一种太阳能发电云台，特别涉及一种除草车用太阳自动追踪发电云台，主要由机械部分和电控部分组成，机械部分包括水平旋转机构，俯仰机构和折展机构；电控部分包括主控制器、步进电机驱动器、稳压电源模块、电流检测传感器和9轴姿态传感器。与现有技术相比，本发明是一种新型的、高效率的、可折展的车载太阳自动追踪发电云台机构。本太阳自动追踪发电云台机构通过追踪太阳位置使云台上的太阳能板的发电能力基本保持在最大状态，发电量可提高35％‑40％，在中小型除草车上可以实现除草车的长时间续航工作。

技术领域

本发明涉及一种太阳能发电云台，特别涉及一种除草车用太阳自动追踪发电云台。

背景技术

随着工业和科技的快速发展，化石能源的枯竭速度在不断加快。太阳能作为一种新型能源，具有量大、清洁、安全、取之不尽用之不竭的特点，已经成为各国长期发展的主要战略资源。近年来，在国家政策的支持下，光伏发电的应用开始扩展到各行各业。除草车作为一种长期处于太阳下工作的机器非常适合引入光伏发电系统来提高其续航能力。目前，国内外已经有几款加装了光伏发电系统的除草机器人成功量产，这几款除草机器人都采用将太阳能板固结在车体表面，特别是水平固结在车体上方的方案。然而，由于现阶段太阳能板的发电效率不高以及太阳照射不充分，除草车车体的体积与发电功率之间产生明显矛盾。若需要满足相对足够的发电量，车体就不得不做得宽大，以增设更多太阳能板；若希望车体结构紧凑，光伏发电系统的发电量对车体供电效果就杯水车薪。

传统的改进方案一般是将太阳能板进行分层分布，这种方案结构简单，可以一定程度上增加太阳能板的发电面积，但是如想大幅提高，就必须大幅增加层叠数，由于每层之间的间距是有最低限制的，所以车体的高度也会大大增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除草车用太阳自动追踪发电云台，以改善现有的除草车采用的固定式太阳能发电系统的发电效率不高，车体结构太大等问题。

为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：一种除草车用太阳自动追踪发电云台机构，主要由机械部分和电控部分组成，机械部分包括水平旋转机构，俯仰机构和折展机构。

水平旋转机构包括云台底架、下转盘总成、上转盘总成和圆锥滚子轴承，下转盘总成包括下转盘、第一齿轮和导电滑环，第一齿轮和导电滑环固结在下转盘上，上转盘总成包括水平步进电机、第二齿轮、上转盘和导电滑环同轴固定架，水平步进电机和导电滑环同轴固定架都固结在上转盘上，第二齿轮固定在水平步进电机的输出轴上，云台底架与下转盘总成固结，下转盘总成与圆锥滚子轴承的内孔过盈配合，上转盘总成与圆锥滚子轴承的外圆过盈配合，第一齿轮和第二齿轮为直齿轮，两者相互啮合，构成行星齿轮传动机构，水平步进电机旋转时即可带动上转盘及其以上相连部分旋转，导电滑环同轴固定架的长轴一端与导电滑环内孔的滑环过盈配合，带动滑环端的输出电线与上转盘总成一起旋转，实现云台无限制水平旋转而不拉扯电线。

俯仰机构包括俯仰步进电机总成、俯仰蜗轮轴总成、俯仰步进电机固定架、俯仰侧向固定架和云台控制板，云台控制板固定在俯仰步进电机固定架上，两块俯仰侧向固定架分别在两侧与俯仰步进电机固定架固定连接，俯仰蜗轮轴总成经过轴承固定在俯仰侧向固定架，两块俯仰侧向固定架分别与水平旋转机构的上转盘相固结，俯仰步进电机总成包括俯仰步进电机和蜗杆1，俯仰步进电机固定在俯仰步进电机固定架上，蜗杆1固定在俯仰步进电机输出轴上，俯仰蜗轮轴总成包括俯仰蜗轮轴、蜗轮1和两个同步轮1，蜗轮1和两个同步轮1-1共同固结在俯仰蜗轮轴，蜗轮1与蜗杆1啮合传动实现俯仰步进电机的大传动比减速和云台俯仰的自锁功能，俯仰机构与折展机构通过同步轮同步带啮合传动控制折展机构的俯仰姿态。