[發明專利]一種相互聯動的追蹤式光伏發電裝置

有效

• 申請號: 201610959298.8
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106452321B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 李志剛;李玲玲;問澈;楊艷芳;苑夢雄
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;F24S50/20;F24S25/12;F24S30/20;F24S30/48;H02S40/20
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙)12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種相互聯動的追蹤式光伏發電裝置，其特征為該裝置包括主動式光伏電池板角度調整模塊、從動式光伏電池板角度調整模塊、太陽位置檢測模塊、反向機械聯動模塊、同向機械聯動模塊、可拆卸式連接模塊和支撐模塊；每一個主動式光伏電池板角度調整模塊、從動式光伏電池板角度調整模塊、太陽位置檢測模塊的底部都分別與一個支撐模塊相連；太陽位置檢測模塊從后方與主動式光伏電池板角度調整模塊相連，1-3個從動式光伏電池板角度調整模塊從另外三個方向與主動式光伏電池板角度調整模塊相連；他們在下方的連接是：相鄰兩個支撐模塊之間通過可拆卸式連接模塊連接在一起；同時，主動式光伏電池板角度調整模塊的上部通過反向機械聯動模塊與其前后方向的從動式光伏電池板角度調整模塊相連；主動式光伏電池板角度調整模塊上部通過同向機械聯動模塊與其左右方向的從動式光伏電池板角度調整模塊相連；主動式光伏電池板角度調整模塊還與控制器相連；

所述主動式光伏電池板角度調整模塊包括光伏電池板、轉軸、四面齒條、齒輪、步進電機轉軸、步進電機、擋板、四腳立柱、立柱和卡槽；光伏電池板水平地安放在支撐模塊中的轉動式支撐件上，與支柱相連；4個轉軸安放在光伏電池板的四個角上，位置處于光伏電池板的下方；每個轉軸的下方分別安裝有一個四面齒條，且四面齒條突出部分伸入轉軸的槽內；每個四面齒條的每一個面的中下部安裝有一個齒輪，四面齒條四個面上的齒條分別與對應的齒輪處于咬合狀態；步進電機通過步進電機轉軸與齒輪相連；2個擋板處于步進電機和齒輪的外側，分別與步進電機和齒輪相連，使步進電機和齒輪的位置保持固定；四腳立柱固定在擋板的下方，四腳立柱的每個腳通過一個水平底板與擋板相連；立柱連接在四腳立柱中心的下方，立柱的另一端固定在支撐模塊中的第二支撐底座上，使整個裝置保持穩定；卡槽設置在擋板的內側；步進電機還與控制器相連；

所述從動式光伏電池板角度調整模塊的結構與主動式光伏電池板角度調整模塊相近，為主動式光伏電池板角度調整模塊的組成的基礎上去除了步進電機和步進電機轉軸；

所述太陽位置檢測模塊的組成包括日晷盤、刻度槽、豎直桿體、攝像頭、廣角攝像頭、控制器；日晷盤水平地安放在靜止式支撐件上，與第一支撐柱相連；在日晷盤的表面，刻有相互垂直的呈十字形排布的刻度槽；豎直桿體豎直地立在日晷盤的中心位置；攝像頭和控制器集成在一起，固定在豎直桿體的上方，攝像頭和控制器存在著電路連接關系；攝像頭以俯視角度正對著日晷盤；廣角攝像頭放在攝像頭和控制器的頂部，也與控制器相連，對天空進行拍攝。

2.如權利要求1所述的相互聯動的追蹤式光伏發電裝置，其特征為所述反向機械聯動模塊包括外殼擋板、齒輪、轉軸、皮帶卡槽、傳動皮帶、卡銷；主動式光伏電池板角度調整模塊通過2個反向機械聯動模塊與其前后的從動式光伏電池板角度調整模塊連接傳動；反向機械聯動模塊中，外殼擋板位于反向機械聯動模塊的外部兩側，兩個齒輪位于外殼擋板的兩端，通過轉軸與皮帶卡槽相連，同時也通過轉軸與外殼擋板相連；傳動皮帶纏繞在兩個皮帶卡槽之間；卡銷位于外殼擋板外側，自上而下的插入主動式光伏電池板角度調整模塊中的卡槽中。

3.如權利要求1所述的相互聯動的追蹤式光伏發電裝置，其特征為所述同向機械聯動模塊的組成包括外殼擋板、由齒輪和皮帶組成的第一傳動組、第二傳動組、卡銷；外殼擋板位于同向機械聯動模塊的外部兩側；由齒輪和皮帶組成的第一傳動組、第二傳動組分別與外殼擋板相連；另外，第一傳動組的后端齒輪與第二傳動組的前端齒輪相互嚙合；卡銷位于外殼擋板外側；卡銷自上而下的插入主動式光伏電池板角度調整模塊中的卡槽中。

4.如權利要求1所述的相互聯動的追蹤式光伏發電裝置，其特征為所述可拆卸式連接模塊包括連接單體、固定單體；當靜止式支撐件和轉動式支撐件之間或兩個轉動式支撐件之間需要連接時，使用連接單體插入兩端的凹槽中進行連接；當凹槽不再需要與其他部分連接時，使用固定單體插入凹槽中固定在地面上；

所述連接單體包括連接塊主體、彈簧、鎖緊按鈕；連接塊主體呈長方體狀放置在地面上，在其兩端的凸出部分分別放置著一個彈簧；彈簧的外側設置著兩個鎖緊按鈕；

所述固定單體包括固定塊主體、彈簧、鎖緊按鈕、固定螺栓；固定塊主體呈長方體狀放置在地面上，在其一端的凸出部分放置著彈簧；彈簧的外側設置著兩個鎖緊按鈕；固定螺栓穿在固定塊主體的一側，固定在地面上。

5.如權利要求1所述的相互聯動的追蹤式光伏發電裝置，其特征為所述支撐模塊為兩種支撐件，具體分為靜止式支撐件或轉動式支撐件；靜止式支撐件用于支撐太陽位置檢測模塊，轉動式支撐件與主動式光伏電池板角度調整模塊或從動式光伏電池板角度調整模塊相連；

所述靜止式支撐件包括第一支撐柱、第一支撐底座、第一底座凹槽、第一凹槽穿孔；第一支撐柱的下端豎直地立在第一支撐底座上，上端與太陽位置檢測模塊的日晷盤固連；第一支撐底座為十字形板材，放置在地面上，十字形板材的四個支腳的長度相等，頂端均開有第一底座凹槽；第一底座凹槽的左右兩側分別設置有第一凹槽穿孔；第一底座凹槽與連接單體或固定單體的突出部份匹配，用于連接，而第一凹槽穿孔與鎖緊按鈕、鎖緊按鈕匹配；

所述轉動式支撐件包括第二支撐柱、第二支撐底座、第二底座凹槽、第二凹槽穿孔、球形支撐體、球形卡槽、支柱，第二支撐柱的下端豎直地立在第二支撐底座上；第二支撐底座的主體為十字形板材，十字形板材的四個支腳的長度相等，頂端均開有第二底座凹槽；第二支撐底座的中部有一田字形的支撐框架，此支撐框架與主動式光伏電池板角度調整模塊中立柱固定相連；第二底座凹槽的左右兩側分別設置有第二凹槽穿孔；球形支撐體固定在支撐柱的頂端，球形卡槽固定在球形支撐體的頂上；支柱豎直地立在球形卡槽的頂面上，與光伏電池板固連。