[發(fā)明專利]一種單立柱雙軸太陽能跟蹤裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410089332.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103885459A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晶慧;王亨雷
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山聚寶新能源設(shè)備科技有限公司
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 唐宗才

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種適用于太陽能電池的太陽能跟蹤裝置。

背景技術(shù)

????太陽能電池具有將太陽光直接轉(zhuǎn)變成電力的能力，為了使太陽能電池板最充分地接收日照，應(yīng)使電池吸光面始終垂直于所在地的太陽輻射方向，因此跟蹤式太陽能電池板支架應(yīng)跟隨太陽緩慢轉(zhuǎn)動。由于轉(zhuǎn)動緩慢，其驅(qū)動系統(tǒng)傳動比大，現(xiàn)有的設(shè)計一般采用齒輪箱與電動推桿或蝸輪蝸桿聯(lián)合驅(qū)動，其缺點是成本高難以推廣；因此在保證足夠精度的前提下，盡可能降低跟蹤裝置的成本是光伏發(fā)電太陽能跟蹤裝置的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種單立柱雙軸太陽能跟蹤裝置，通過一個跟蹤軸的自動擺動，實現(xiàn)對太陽方位角的自動跟蹤；通過對擺動軸傾角的手動調(diào)整，實現(xiàn)對太陽高度角的手動跟蹤。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種單立柱雙軸太陽能跟蹤裝置，包括基礎(chǔ)、立柱、調(diào)整桿、橫梁一、耳板、銷軸一、鉸接支架、銷軸二、太陽能板、縱梁、滑輪組、橫梁二、立臂、橫臂、主梁、拉伸彈簧、鋼絲繩、限位開關(guān)、限位塊、軸承一、減速電機、軸承二、支架一、軸承座、支架二、驅(qū)動軸、滑輪和緊定螺栓，立柱通過法蘭固定在基礎(chǔ)上，立柱的一側(cè)焊接有一塊長條鋼板，鋼板上鉆有一排通孔，調(diào)整桿下部通過銷與長條鋼板鉸接、調(diào)整桿的上部通過銷與主梁鉸接，立柱的頂端焊有一段開口朝上的U形鋼，主梁在U形鋼的開口內(nèi)通過銷軸二與立柱鉸接，把調(diào)整桿的下部鉸接于長條鋼板上不同位置的孔，可以調(diào)整主梁的傾斜角；主梁的左下端上焊有一小段開口朝上的U形鋼,?該U形鋼上鉆有銷孔，主梁右上部通過螺栓固定有立臂，立臂與主梁垂直，立臂上部鉆有銷孔，此銷孔與主梁下部U形鋼上的銷孔同軸，橫梁一的中部焊有耳板，耳板上鉆有銷孔，橫梁一通過銷軸一與主梁的下部鉸接，橫梁二中部焊有耳板，通過銷軸一與立臂的上部鉸接；縱梁通過螺栓安裝在橫梁一和橫梁二上，太陽能板通過螺栓固定在縱梁上，這樣太陽能板可繞兩個銷軸一的軸線轉(zhuǎn)動，也可跟隨主梁改變傾斜角；在立臂的下端垂直地安裝有橫臂，橫臂的兩端安裝有滑輪。在橫梁二的兩端分別安裝有拉伸彈簧，左邊的彈簧鉤在橫梁二的左端，右邊的彈簧鉤在橫梁二的右端。在兩個彈簧之間安裝有兩個滑輪組和兩個驅(qū)動軸。在彈簧和滑輪組之間安裝有限位開關(guān)和限位塊，限位開關(guān)固定在橫梁二上，限位塊固定在鋼絲繩上，鋼絲繩的一端拴在左邊彈簧的右端，然后穿過左邊的滑輪組、橫臂左端的滑輪、左邊的滑輪組，再多次纏繞兩個驅(qū)動軸后穿過右邊的滑輪組、橫臂右端的滑輪、右邊的滑輪組后，拴在右邊彈簧的左端；支架一用螺栓安裝在橫梁二上，支架二安裝在支架一上，減速電機安裝在支架二上，軸承座安裝在支架一內(nèi)，軸承一安裝在軸承座中，軸承二安裝在橫梁二的孔中，驅(qū)動軸的兩端安裝在軸承一和軸承二中，減速電機的輸出軸插入驅(qū)動軸右端的孔中，并通過緊定螺栓聯(lián)接，驅(qū)動軸上切有幾個平行的環(huán)槽，用于鋼絲繩在驅(qū)動軸上有序地纏繞；鋼絲繩在驅(qū)動軸上多次纏繞后可獲得足夠的摩擦力，通過控制減速電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)可以鋼絲繩向左拉或向右拉，當(dāng)鋼絲繩向左拉時，橫梁二右邊的滑輪組和橫臂右端的滑輪之間的鋼絲繩被拉短，太陽能板順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)鋼絲繩向右拉時，橫梁二左邊的滑輪組和橫臂左端的滑輪之間的鋼絲繩被拉短，太陽能板逆時針轉(zhuǎn)動。

????在太陽能板的轉(zhuǎn)動過程中，橫梁二上的兩根彈簧始終保持鋼絲繩的張緊，從而保證驅(qū)動軸與鋼絲繩之間摩擦力的穩(wěn)定。當(dāng)遇到大風(fēng)使得太陽能板搖擺劇烈時，導(dǎo)致兩根彈簧的松緊變化幅度增大，調(diào)整在適當(dāng)位置并固定在鋼絲繩上的限位塊會碰到限位開關(guān)，從而啟動控制系統(tǒng)的避風(fēng)程序，把太陽能板轉(zhuǎn)到東西向水平位置并保持一段時間，從而減輕大風(fēng)的危害。

????使用時，把本裝置的主梁和立臂置于南北向垂直平面內(nèi)，手動控制減速電機把太陽能板轉(zhuǎn)動到東西向水平。通過把調(diào)整桿的下端鉸接在立柱上的適當(dāng)位置，調(diào)正太陽能板的高度角。把控制器的擺動角置零，啟動控制器，控制器根據(jù)當(dāng)時的時間計算太陽的方位角和光伏板應(yīng)該轉(zhuǎn)動的角度，然后控制電機轉(zhuǎn)動相應(yīng)的圈數(shù)，以后控制器每隔一個設(shè)定的時間間隔就計算并校正一次光伏板的擺動角，從而在一定的精度范圍內(nèi)保持光伏板始終朝向太陽，由于早晨和傍晚的陽光較弱以及本擺動機構(gòu)能達到的擺動角有限，光伏板的擺動角度大約控制在正60度和負60度之間，當(dāng)下午光伏板的擺動角度到60度時，控制器停止調(diào)整擺動角。每天夜間控制器把太陽能板轉(zhuǎn)到東西向水平位置以避免大風(fēng)的危害。每天6時左右，控制器驅(qū)動光伏板從西向東擺動至負60度擺動角等待日出，上午當(dāng)陽光的角度大于負60度時，控制器開始每隔一個設(shè)定的時間間隔就計算并校正一次光伏板的擺動角，每天如此。