一种车载野外太阳跟踪二维测试装置
阅读说明：本技术 一种车载野外太阳跟踪二维测试装置 (Vehicle-mounted field sun tracking two-dimensional testing device ) 是由 张欣 喻凯 简丹 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：一种车载野外太阳跟踪二维测试装置,包括方舱框架,所述方舱框架内分别设有设备舱、测试舱以及配电舱,所述测试舱的一侧连接有制冷机组,所述设备舱内设有太阳跟踪二维测试设备,所述测试舱内设有测试计量平台以及与太阳跟踪二维测试设备连接的设备控制器,所述配电舱内设有车载电源、逆变器以及散热器,所述车载电源经逆变器与设备控制器以及太阳跟踪二维测试设备连接。本发明采用方舱形式,具有重量和体积小,方便装车运输,抗扰能力强的特点,能在复杂环境下,实现精准对日操作,极大的提高了太阳测试装置的移动便携性和抗扰性,可实现多地点长距离工作,工作方式简便,易于实现,具有很好的实用性和适用性,具有重要的工程实用价值。(The utility model provides an on-vehicle open-air sun tracking two dimension testing arrangement, includes the shelter frame, be equipped with equipment compartment, test chamber and distribution cabin in the shelter frame respectively, one side of test chamber is connected with refrigerating unit, be equipped with sun tracking two dimension test equipment in the equipment compartment, the equipment controller that is equipped with test metering platform and is connected with sun tracking two dimension test equipment in the test chamber, be equipped with vehicle mounted power source, dc-to-ac converter and radiator in the distribution cabin, vehicle mounted power source is connected with equipment controller and sun tracking two dimension test equipment through the dc-to-ac converter. The invention adopts a shelter form, has the characteristics of small weight and volume, convenient loading and transportation and strong anti-interference capability, can realize accurate sun-to-sun operation in a complex environment, greatly improves the mobile portability and the anti-interference performance of the solar testing device, can realize multi-place long-distance work, has simple and convenient working mode, is easy to realize, has good practicability and applicability and has important engineering practical value.)
技术领域
本发明涉及一种车载野外太阳跟踪二维测试装置。
背景技术
太阳跟踪技术对于研究提高太阳能的利用率具有重要意义。随着科学技术的飞速发展，社会科学技术日新月异，人类对能源的需求量越来越大，从全球来看，已探明的石油、天然气、煤炭等不可再生资源最多也只能维持二三百年，因此如不能尽早的开发新的能源，人类将面临石化燃料等不可再生能源枯竭的危机局面。在众多可再生能源中，太阳能是最具潜力的替代能源，太阳能具有清洁无污染，无噪声，不需要远距离输电等优点，因此对太阳能的利用与研究具有重要意义。
由于太阳能的空间分布不断变化，辐射时间还受天气等因素的影响，造成了对太阳能的收集与利用难度过大，因此为了提高太阳能的利用效率，需要对太阳的运动轨迹进行跟踪，使太阳光能够垂直照射到能量转换系统上。
地球上不同的位置，太阳光照射的角度存在较大的差异，目前许多太阳跟踪器只能在指定地点进行对日操作，具有较大的局限性，需要对太阳跟踪器的移动便携性进行创新设计。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种车载野外太阳跟踪二维测试装置，以解决上述背景技术中的问题，该装置为一个可车载的方舱形式，可以根据需要进行野外移动，达到指定地点进行测试和对日操作。
为实现上述目的而采取的技术方案是，一种车载野外太阳跟踪二维测试装置，包括方舱框架，所述方舱框架内分别设有设备舱、测试舱以及配电舱，所述测试舱的一侧连接有制冷机组，所述设备舱内设有太阳跟踪二维测试设备，所述测试舱内设有测试计量平台以及与太阳跟踪二维测试设备连接的设备控制器，所述配电舱内设有车载电源、逆变器以及散热器，所述车载电源经逆变器与设备控制器以及太阳跟踪二维测试设备连接。
进一步，所述方舱框架采用12Cr18Ni9材料制成。
进一步，所述设备舱的三个侧部均设有电动侧开门，设备舱的顶部设有上平移盖板。
进一步，所述测试舱上还设有入室门和观察窗。
进一步，所述太阳跟踪二维测试设备包括固定在设备舱内的底座固定装置，底座固定装置的侧部安装有调平地脚装置，底座固定装置上端安装有方位底座，方位底座上端分别安装有俯仰“U”型框架、锁紧装置以及方位保护装置，所述俯仰“U”型框架上分别安装有视日运动轨迹跟踪模块和俯仰保护装置，所述俯仰“U”型框架与方位底座内分别装有电机与测角传感器，通过视日运动轨迹跟踪模块传输的信号实现太阳跟踪二维测试设备对日的双电机双轴的跟踪。
有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
1.本发明对太阳跟踪测试设备进行了优化设计，设计了可车载移动的方舱形式，方舱布局设计合理，结构稳定，移动方便，采用模块化设计原则，维修简便，太阳跟踪二维测试设备采用双电机双轴控制方式，能够达到高精度要求，能够实现精准跟踪太阳位置；
2.本发明结构设计合理、减小了自身重量和体积，方便装车运输，抗干扰能力强，能够适应复杂环境，尤其是在高低温环境下，能够实现精确对日操作，极大的提高了太阳测试装置的移动便携性和抗扰性，可实现多地点长距离工作，工作方式简便，易于实现，具有很好的实用性和适用性，具有重要的工程实用价值。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步详述。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明中太阳跟踪二维测试设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。
如图1-图3所示，一种车载野外太阳跟踪二维测试装置，包括方舱框架1，所述方舱框架1内分别设有设备舱2、测试舱3以及配电舱5，所述测试舱3的一侧连接有制冷机组4，所述设备舱2内设有太阳跟踪二维测试设备6，所述测试舱3内设有测试计量平台21以及与太阳跟踪二维测试设备6连接的设备控制器20，所述配电舱5内设有车载电源22、逆变器23以及散热器24，所述车载电源22经逆变器23与设备控制器20以及太阳跟踪二维测试设备6连接。
所述方舱框架1采用12Cr18Ni9材料制成。
所述设备舱2的三个侧部均设有电动侧开门9，设备舱2的顶部设有上平移盖板10。
所述测试舱3上还设有入室门19和观察窗25。
所述太阳跟踪二维测试设备6包括固定在设备舱2内的底座固定装置16，底座固定装置16的侧部安装有调平地脚装置17，底座固定装置16上端安装有方位底座18，方位底座18上端分别安装有俯仰“U”型框架12、锁紧装置14以及方位保护装置15，所述俯仰“U”型框架12上分别安装有视日运动轨迹跟踪模块11和俯仰保护装置13，所述俯仰“U”型框架12与方位底座18内均装有电机与测角传感器，通过视日运动轨迹跟踪模块11传输的信号实现太阳跟踪二维测试设备6对日的双电机双轴的跟踪。
所述设备控制器20分别与视日运动轨迹跟踪模块11、电动侧开门9、上平移盖板10以及安装在俯仰“U”型框架12与方位底座18内的电机和测角传感器连接。
本发明中，所述方舱框架1包括横梁7、竖梁8，均采用12Cr18Ni9材料，具有很好的刚度和强度，抗震动能力强，保证方舱在颠簸道路运输过程中不会因为震动而存在安全隐患，是方舱的基本结构框架部分；所述设备舱2是设备间，包括3个电动侧开门9、上平移盖板10，内部安装太阳跟踪二维测试设备6，太阳跟踪二维测试设备6放置在设备舱2的正中间，用于对太阳相关参数进行测量和实现对日操作；电动侧开门9和上平移盖板10，在设备运输过程中是关闭状态，在到达指定地点后，可以通过测试舱3的设备控制器20进行打开操作，电动侧开门9可进行旋转运动，能够旋转90゜自动打开，上平移盖板10可进行电动平移操作，实现露天操作，实现设备无遮挡对日操作；所述太阳跟踪二维测试设备6是太阳测试设备，实现对太阳运动参数进行设置和对日操作，主要包括有视日运动轨迹跟踪模块11、俯仰“U”型框架12、俯仰保护装置13、锁紧装置14、方位保护装置15、底座固定装置16、调平地脚装置17、方位底座18，所述方位底座18内安装的电机带动俯仰“U”型框架12进行运动；所述俯仰“U”型框架12内安装的电机带动视日运动轨迹跟踪模块11进行转动；所述太阳跟踪二维测试设备6是通过底座固定装置16安装于设备舱2中，在运输过程中通过俯仰保护装置13与方位保护装置15对太阳跟踪二维测试设备6起到保护作用。
所述视日运动轨迹跟踪模块11采用视日运动轨迹跟踪方式的原理，通过计算太阳每一时刻的位置来控制机械完成跟踪，采用双电机双轴的跟踪方式，来提高太阳跟踪精度，可根据地平坐标系来计算太阳位置，并进行相关轴的运动。
所述测试舱3是测试人员活动间，测试活动在此处展开，其包括入室门19、观察窗25，测试舱3内安装有设备控制器20、测试计量平台21，设备控制器20是测试设备的控制枢纽，负责控制参数的设置、指令的下发、状态监测、控制轨迹规划、数据图像传输与处理等功能；所述入室门19采用单边单开的方式，上下边和侧边均装有密封圈；所述设备控制器20采用33U标准机柜，进行层板模块化设计，含逻辑电路模块、电源模块、驱动模块、控制器模块、通讯接口模块等部分；所述测试计量平台21是产品的测试操作台，可根据需要放置相应的检测器具和装置（重量不超过50KG）；所述观察窗25是观察窗口，在方舱室内可以观察到外部环境变化情况。
所述制冷机组4是太阳跟踪二维测试设备在炎热环境下进行作业时，对测试舱3进行降温的设备，使测试舱3保持适宜的工作温度（20±5゜C）。
所述配电舱5内安装有车载电源22、逆变器23、散热器24；所述车载电源22电源参数为输出220VAC，电源容量可供太阳跟踪二维测试设备6上的电机、测角传感器以及视日运动轨迹跟踪模块11满负荷状态下工作4个小时。所述逆变器23是对主电源进行转换处理，输出需要的其他类型电源（可配置）；所述散热器24是对大功率电源设备进行散热处理，防止出现过热保护现象。
本发明采用方舱形式，可装载在运输车上进行运输，采用视日运动轨迹跟踪方式的原理，通过计算太阳每一时刻的位置来控制系统完成跟踪，采用双电机双轴的跟踪方式，来提高太阳跟踪精度，完成精准对日操作。其结构设计合理、重量和体积小，方便装车运输，抗扰能力强，能在复杂环境下，实现精准对日操作，极大的提高了太阳测试装置的移动便携性和抗扰性，可实现多地点长距离工作，工作方式简便，易于实现，具有很好的实用性和适用性，具有重要的工程实用价值。