[發明專利]一種新型鏈式傳動的太陽能二維跟蹤裝置

有效

• 申請號: 201110160177.4
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102200784A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 李如強;黃磊;李鵬;易法軍;翟鵬程;張清杰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及太陽能技術領域，特別是涉及一種能夠時刻與太陽保持最佳入射角度，具有自動緩慢跟蹤太陽方位、制造成本低的一種新型鏈式傳動的太陽能二維跟蹤裝置。

背景技術

隨著太陽能應用技術的發展，提高光伏發電的能力和運行可靠性、降低投資成本和維護費用越來越受到人們的重視。如何提高光伏發電的能力，一般是：首先提高太陽能電池組件的光電轉換效率；其次是使用自動跟蹤技術，使太陽能電池組件的受光面始終對準太陽。還有，太陽能電池組件的發電能力與其接受的太陽光的光強成正比，因此，當太陽光光強和太陽能電池組件面積一定時，太陽能電池組件與入射太陽光垂直時，具有最強的發電能力。在保持較高的太陽能發電能力的同時，必須降低投資和維護成本，才能使光伏系統得到更好的推廣和應用。

在光伏系統的建設中，由于跟蹤裝置或跟蹤系統費用約占整個光伏系統費用的40％，因此降低跟蹤裝置或跟蹤系統的投資費用非常有意義。

目前，跟蹤裝置或跟蹤系統的動力機構一般采用齒輪傳動。跟蹤過程中，齒輪推動發電裝置旋轉，由于齒輪本身的直徑小，為了保證齒輪輪齒的強度，必然將加大齒輪的模數，這樣無形中使得減速箱變得過于笨重。同時由于齒輪制造費用高、難以消除反向間隙，且在運行過程中或風作用下，容易在齒輪之間產生沖擊，導致齒輪的過早破壞。

因此，在太陽能發電廣泛普及的今天，急需要提供一種價格低廉、結構簡單、使用方便，具有消除運動間隙的驅動形式，以自動緩慢跟蹤太陽的一種新型鏈式傳動的太陽能二維跟蹤裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有的技術缺陷，提供一種結構簡單、跟蹤精度高、能時刻與太陽保持最佳入射角度，具有緩慢自動跟蹤，且能夠使太陽能電池組件處于水平狀態的新型鏈式傳動的太陽能二維跟蹤裝置。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：自下而上依次設置有方位角轉動機構、仰俯支座、仰俯轉動機構、太陽能電池組件支架、太陽能電池組件，在太陽能電池組件支架上設置有光敏傳感器和風速傳感器。其中：所述方位角轉動機構包括方位角轉動支座、方位角轉動立軸、方位減速器支架、方位減速器和方位電機；所述方位角轉動立軸經軸承和方位角轉動支座轉動連接；所述方位減速器安裝在方位減速器支架上，該方位減速器包括方位蝸輪蝸桿傳動副、鏈輪鏈條傳動副、減速器軸，減速器軸經軸承和減速器殼體轉動連接，鏈輪鏈條傳動副的兩個傳動鏈輪分別經鍵和減速器軸固聯；在減速器殼體內，方位蝸輪蝸桿副位于所述兩個傳動鏈輪的下部，其蝸輪經鍵和減速器軸固聯，其蝸桿和方位電機的輸出軸固聯。

所述仰俯支座包括底板、支撐架，其中：底板和方位角轉動立軸固聯；支撐架，其下端與底板固聯，其上端與太陽能電池組件支架的支撐縱梁和主梁轉動連接。

所述仰俯轉動機構包括仰俯電機、仰俯鏈輪鏈條傳動副、仰俯支架、仰俯傳動支座、仰俯蝸輪蝸桿傳動副、仰俯傳動主軸，其中：所述仰俯蝸輪蝸桿傳動副，其蝸桿與仰俯電機輸出軸固聯，其蝸輪通過鍵與仰俯傳動主軸固聯；所述仰俯鏈輪鏈條傳動副，其兩個鏈輪分別通過鍵與仰俯傳動主軸固聯，兩個鏈輪之間固聯軸套，仰俯傳動主軸安裝在傳動主軸支座上，仰俯傳動支座固聯在底板上。

所述仰俯支架可由鏈條固定端、高度角鏈條支撐腹板、鏈條調節端、仰俯支架連接法蘭組成，其中：鏈條固定端與鏈條調節端分別連接在仰俯鏈輪鏈條傳動副的仰俯鏈條兩端，并且鏈條固定端與鏈條調節端都與高度角鏈條支撐腹板固聯；高度角鏈條支撐腹板分別與太陽能電池組件支架的下支撐橫梁、上支撐橫梁固聯，仰俯支架連接法蘭與組件支架連接法蘭為螺栓連接，且仰俯支架連接法蘭與組件支架連接法蘭的中心線重合。

所述鏈條固定端可由固定端支座、連接桿和螺母組成，其中：連接桿穿過固定端支座與仰俯鏈條固聯，固定端支座與高度角鏈條支撐腹板固聯。

所述鏈條調節端可由調節端調節桿、調節端支座、調節螺紋管、螺母、調節端固定桿組成，其中：調節端支座與高度角鏈條支撐腹板固聯；調節端固定桿穿過鏈條內鏈板后通過螺母固聯，調節端調節桿穿過調節端支座后與調節螺紋管連接；當鏈條有松動時，通過旋轉調節端調節桿，使調節端調節管帶動鏈條移動，以達到鏈條張緊的目的，并能實現鏈條傳動消除間隙。

所述的仰俯鏈條、仰俯支架、高度角鏈條支撐腹板和太陽能電池組件整體的重心靠近在太陽能電池組件支架的主梁軸線處。