[發明專利]一種具有自動清潔和姿態檢測功能的單軸跟蹤支架

在審

• 申請號: 201710893875.2
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107437923A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 仇玉林;劉春寶
• 申請（專利權）人: 江蘇大力城電氣有限公司
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;H02S40/10;F24J2/54
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明屬于光伏發電技術領域，具體涉及一種具有自動清潔和姿態檢測功能的單軸跟蹤支架。

背景技術

太陽能以其獨有的優勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦時，假如把地球表面0.1%的太陽能轉為電能，轉變率5%，每年發電量可達5.6×1012千瓦小時，相當于世界上能耗的40倍。正是由于太陽能的這些獨特優勢，20世紀80年代后，太陽能電池的種類不斷增多、應用范圍日益廣闊、市場規模也逐步擴大。

20世紀90年代后，光伏發電快速發展，到2006年，世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統，6個兆瓦級的聯網光伏電站。美國是最早制定光伏發電的發展規劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計劃。日本1992年啟動了新陽光計劃，到2003年日本光伏組件生產占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價，大大推動了光伏市場和產業發展，使德國成為繼日本之后世界光伏發電發展最快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國，也紛紛制定光伏發展計劃，并投巨資進行技術開發和加速工業化進程。

我國人口眾多、幅員遼闊、能源緊張，因此太陽能發電技術尤其適合我國的國情從而成為當前最重要的新能源。為了提高發電量，光伏板通過支架被大密度、大面積的布置在條件合適的地區。由于一天之中，太陽的位置會隨著時間的變化而變化，因此直射到光伏板上的太陽光線的角度也不同，這就導致不同照射角度下光伏板的發電量也不同，因此為了能夠提高發電率，目前的光伏板支架均能夠跟蹤太陽的運動軌跡，時刻變化自己的姿態從而能夠使陽光以更適合的角度照射到板面上。為了解決發電效率，已有許多企業研制了不同的跟蹤支架，通過使光伏板隨太陽的位置變化而自動改變姿態的方式從而達到最理想的照射角度。但是在長時間使用過程中，由于風吹雨淋，導致光伏板的表面會留下污跡，大量的污跡會造成發電量下降，影響光伏板的正常運行。除此之外，現有的跟蹤支架實現姿態調節的方式主要有：通過獲取氣象部門的外部氣象信息，然后計算出太陽位置從而進行姿態調節，或者根據日照時間的長短均勻設置電機等驅動裝置的運行速度從而實現姿態調節。這種方式的精確度很差，導致光伏板的姿態與實際日光照射角度存在很大的偏差，導致角度不夠理想。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種具有自動清潔和姿態檢測功能的單軸跟蹤支架，能夠能夠利用跟蹤支架原有的驅動動力源實現自動清潔，還能夠通過檢測裝置實現姿態角度的自我判斷從而實現較為精確的姿態調節。

為解決現有技術問題，本發明公開了一種具有自動清潔和姿態檢測功能的單軸跟蹤支架，包括支架座、光伏板座、圓弧架、驅動裝置、照度傳感器、傳動機構、傳動切換裝置、清潔裝置和檢測裝置；

光伏板座轉動安裝于支架座上，圓弧架安裝于光伏板座的一側或底部，其圓心與光伏板座的轉動中心共線；清潔裝置安裝于光伏板座上從而使其條形毛刷對光伏板表面進行清潔，照度傳感器安裝于光伏板座上用于檢測光線強度，其頂部設置有與光伏板表面平齊的玻璃板；驅動裝置安裝于支架座上，驅動裝置的輸出端通過傳動機構與圓弧架連接以驅動光伏板座轉動，同時通過傳動切換裝置與清潔裝置連接以驅動條形毛刷沿光伏板的表面移動；檢測裝置包括暗盒、弧形金屬板和溫度傳感器；弧形金屬板設置于暗盒中，暗盒頂部設置有光線進入暗盒內的光口，光口的中心與弧形金屬板對應的圓心重合，溫度傳感器設置于弧形金屬板的最低位置處。

作為優選方案，傳動機構包括主動帶輪、從動帶輪、同步帶、短軸和滾輪；

主動帶輪安裝于驅動裝置的輸出端上，從動帶輪和滾輪均安裝于短軸上，同步帶與主動帶輪和從動帶輪連接，滾輪與圓弧架的外圓面相接觸。

作為優選方案，傳動機構包括主動帶輪、從動帶輪、同步帶、短軸和齒輪；

主動帶輪安裝于驅動裝置的輸出端上，從動帶輪和滾輪均安裝于短軸上，同步帶與主動帶輪和從動帶輪連接，齒輪與圓弧架外圓上的輪齒相嚙合。

作為優選方案，清潔裝置包括絲杠、移動架、導桿和刷座；

絲杠轉動安裝于光伏板座上，導桿安裝于光伏板座上，移動架與絲杠構成螺紋連接，移動架與導桿構成滑動連接，絲杠的一端通過傳動切換裝置連接驅動裝置的輸出端，刷座安裝于移動架上，條形毛刷安裝于刷座上。

作為優選方案，清潔裝置還包括彈簧和導柱，導柱垂直設置于條形毛刷上，刷座上設置有滑動安裝導柱的通孔，彈簧套設于導柱上從而使條形毛刷與刷座構成彈性連接。