[發明專利]偏微分型光伏發電自動跟蹤裝置

有效

• 申請號: 201210035367.8
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102541078A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李應生
• 申請（專利權）人: 黃淮學院
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;H02N6/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 黃軍委

技術領域

本發明涉及太陽能光伏發電領域，具體的說，涉及了一種偏微分型光伏發電自動跟蹤裝置。

背景技術

經實驗測試，采用固定方向的光伏電池板全天在光照強度為1000W／m^2?的工作時間只有3個小時左右，發電量很低，而采用太陽能光伏發電自動跟蹤系統的太陽能電池板全天在光照強度為1000W／m²以上的工作時間可達到6個小時以上，發電功率可增加50％。

在現有的光伏發電自動跟蹤系統中，高度角與方位角相關聯或是獨立的二維跟蹤機構，從結構組成分析可知，有多種跟蹤機構屬串聯式結構。在串聯式結構的發電跟蹤過程中，跟蹤一個角度方向的驅動系統的重量必須由跟蹤另一個角度方向的末端驅動裝置來承擔，這將會造成未端驅動裝置功率和體積的增大，從而造成材料和能源的浪費。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種剛度高、重量輕、制造簡單、精度高和能耗低的偏微分型光伏發電自動跟蹤裝置。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種偏微分型光伏發電自動跟蹤裝置，它包括光伏電池板、用于安裝所述光伏電池板的光伏電池板支撐架、安裝在所述光伏電池板支撐架上的支撐軸承、套裝在所述支撐軸承中的光伏電池板支撐軸、高度角調整裝置Ⅰ、高度角調整裝置Ⅱ和方位角調整裝置；其中，所述方位角調整裝置包括有第一調整裝置、方位角調整活動支架和地面機架；所述高度角調整裝置Ⅰ包括有固定支架和第二調整裝置；所述高度角調整裝置Ⅱ包括有固定支座和高度角調整活動支架，所述高度角調整活動支架的下端與所述固定支座活連接；所述調整裝置包括螺桿、帶絲孔的齒輪、套設于所述螺桿上的齒輪限位裝置、驅動電機和安裝在所述驅動電機轉軸上的傳動齒輪，所述齒輪套裝在所述螺桿上，所述傳動齒輪與所述齒輪嚙合，所述齒輪設置在所述齒輪限位裝置內；所述第一調整裝置的螺桿上端與所述光伏電池板支撐架一側邊活連接，所述第一調整裝置的齒輪限位裝置和驅動電機分別固定在所述方位角調整活動支架上，所述方位角調整活動支架與所述地面機架活連接；所述第二調整裝置的齒輪限位裝置和驅動電機分別固定在所述固定支架上；所述光伏電池板支撐軸的兩端分別與所述高度角調整活動支架的上端和所述第二調整裝置的螺桿上端活連接。

基于上述，所述齒輪限位裝置包括兩個推力軸承，所述齒輪設置于兩個所述推力軸承之間。

基于上述，所述光伏電池板支撐軸的兩端分別通過轉動組件連接所述高度角調整活動支架的上端和所述第二調整裝置的螺桿上端；所述高度角調整活動支架的下端通過轉動組件連接所述固定支座。

基于上述，所述第一調整裝置的螺桿上端通過球形軸承連接所述光伏電池板支撐架一側邊；所述方位角調整活動支架通過球形軸承連接所述地面機架。

基于上述，所述驅動電機的軸線與所述螺桿的軸線平行；所述第二調整裝置的螺桿的軸線與所述第二調整裝置的螺桿上端的轉動組件的軸線垂直；所述光伏電池板支撐軸的兩端的轉動組件的軸線與所述光伏電池板支撐軸的軸線垂直。

本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著進步，具體的說，本發明通過高度角調整裝置Ⅰ、高度角調整裝置Ⅱ和方位角調整裝置組成一個二自由度空間并聯機構來自動跟蹤太陽光的方位角和高度角，從而使光伏電池板的光照強度時刻處于最大狀態，在調整光伏電池板的光照強度處于最大狀態后，機電控制系統可進入節電狀態，以節約電能的損耗；該跟蹤裝置具有剛度高、重量輕、制造簡單、精度高和能耗低的優點，并且可以在保證跟蹤精度的基礎下，減少跟蹤能耗。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

如圖1所示，一種偏微分型光伏發電自動跟蹤裝置，它包括光伏電池板1、用于安裝所述光伏電池板1的光伏電池板支撐架2、兩個分別安裝在所述光伏電池板支撐架2上的支撐軸承3、套裝在所述支撐軸承3中的光伏電池板支撐軸4、高度角調整裝置Ⅰ、高度角調整裝置Ⅱ和方位角調整裝置；所述方位角調整裝置包括有第一調整裝置5、方位角調整活動支架6和地面機架7；所述高度角調整裝置Ⅰ包括有固定支架8和第二調整裝置9；所述高度角調整裝置Ⅱ包括有固定支座10和高度角調整活動支架11。