[發明專利]太陽能跟蹤器

有效

• 申請號: 200780017811.0
• 申請日: 2007-03-12
• 公開（公告）號: CN101454619A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: R·H·多爾德;J·J·涅特
• 申請（專利權）人: 聯合工藝公司
• 主分類號: F24J2/54
• 分類號: F24J2/54;F24J2/40;F24J2/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 趙華偉;劉華聯

發明背景

太陽能電池，或者光生伏打電池，具有將太陽光直接轉變成電力的能力。為了在白天俘獲最大量的太陽光，將一個跟蹤器連接到電池上，并朝垂直于太陽輻射的方向連續地對準電池的吸光面，以便電池可以吸收最大量的陽光輻射能。對于具有集中式電池的高效太陽能電池板來說，這點特別重要。目前的跟蹤器通常是雙軸跟蹤系統，所述雙軸跟蹤系統具有用于仰角控制的線性執行機構和用于方位角控制的齒輪或線性電機。然而，齒輪電機可能價格貴且加到生產跟蹤器的成本中。

目前跟蹤器系統存在的一個問題是它們設計成安裝在支柱上，且沒有在極大的風力下收藏的機構。因此，跟蹤器系統的風載荷阻力低且在極大風力下可能造成損壞跟蹤器或太陽能電池板。因此，有利的是增加跟蹤器的風載荷阻力或者是在極端天氣條件期間將跟蹤器折疊或收藏位置，以便減少損壞跟蹤器或太陽能電池板的可能。此外，由于目前的跟蹤器系統設計成安裝在底座上，所以全部載荷都轉移到支柱的底座上，同時妨礙將太陽能跟蹤器結合到建筑結構中的能力。為了將太陽能跟蹤器安裝在建筑結構上，跟蹤器支柱的安裝點必須設計成將跟蹤器的載荷分布到建筑結構件中。

發明提要

雙軸太陽能跟蹤器能承受極端天氣條件。太陽能跟蹤器包括太陽能裝置陣列、構架、底座、及第一和第二執行元件。太陽能裝置陣列安裝到構架上并俘獲太陽光。底座樞轉式連接到構架上，并限定用于太陽能裝置陣列仰角運動的樞軸線。樞軸架也樞軸式連接到構架上并限定用于太陽裝置陣列方位角運動的樞軸線。第一執行元件控制太陽能裝置陣列的仰角運動，和第二執行元件控制太陽能裝置陣列的方位角運動。太陽能跟蹤器可在一升起位置和收藏位置之間樞轉。

附圖簡介

圖1A是太陽能跟蹤器的第一實施例前透視圖。

圖1B是太陽能跟蹤器的第二實施例的側透視圖。

圖2是太陽能跟蹤器的第一實施例處于升起位置的后透視圖。

圖3是太陽能跟蹤器的第一實施例的太陽能裝置陣列的局部放大頂部后視圖。

圖4是太陽能跟蹤器的第一實施例的桁架的放大透視圖。

圖5是太陽能裝置陣列第一實施例具有安裝在太陽能跟蹤器上和桁架的放大后視圖。

圖6是太陽能跟蹤器的第一實施例處于收藏位置的透視圖。

圖7是太陽能跟蹤器的第二實施例處于升起位置的透視圖。

圖8A是太陽能跟蹤器的第二實施例的局部放大圖。

圖8B是太陽能跟蹤器的第二實施例的局部后視圖。

圖9是太陽能跟蹤器的第二實施例處于收藏位置的透視圖。

詳細說明

圖1A和1B分別示出雙軸太陽能跟蹤器10的第一實施例處于升起位置的前視圖和側視圖，并且將相互一起進行討論。太陽能跟蹤器10一般包括太陽能裝置陣列12，所述太陽能裝置陣列12由多個電池板、構架14、桁架16、底座18、支腿固定件20、第一執行元件22、和第二執行元件24構成。桁架16是用于太陽能裝置陣列12的剛性、重量輕、和低成本的支承件，并可相對于構架14和底座18樞轉。為了在極端天氣條件下保護太陽能裝置陣列12，太陽能跟蹤器10可在升起位置和收藏位置之間樞轉。帶有桁架16的太陽能跟蹤器10具有增加的風載荷阻力，并且當使用線性執行元件時可適合于不同的建筑結構。

太陽能跟蹤器10設計成使太陽能裝置陣列12相對于太陽對準，以便收集最大量的太陽能。太陽能被吸收到太陽能裝置陣列12中，在該太陽能裝置陣列12處隨后將太陽能轉變成可用的能量。當太陽能裝置陣列12對準與太陽的射線垂直時，太陽能裝置陣列12吸收最大量的太陽能。因此，把太陽能裝置陣列12安裝到太陽能跟蹤器10上，所述太陽能跟蹤器10連續地使太陽能裝置陣列12相對于太陽的位置定位。如在圖1A和1B中可以看出的，太陽能裝置陣列12可以由多個較小的太陽能電池板形成，所述較小的太陽能電池板相互靠近設置，以便形成大的太陽能裝置陣列。這樣使太陽能裝置陣列能吸收更多的太陽光。在一個實施例中，為了提供較少的偏轉及角間支承件，將許多較小的太陽能電池板彼此相對設置，以便形成菱形陣列。

桁架16安裝到構架14上和樞轉式連接到底座18上。桁架16的三角形形狀為太陽能跟蹤器10提供增加的風載荷阻力。桁架16由多個桁架分段26形成，所述多個桁架分段26通過多個管件28保持在一起。在一個實施例中，桁架16用重量輕的材料如鋁制成。可供選擇地，桁架16可以用玻璃強化尼龍或其它熱塑性塑料模壓制成。