[發明專利]一種太陽光跟蹤裝置及方法

有效

• 申請號: 201711285665.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107861525B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 黃應平;劉慧剛;袁喜;姚坤
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明提供一種太陽光跟蹤裝置及方法，包括調向太陽能光伏板、太陽能光伏板、傳動單元、動力單元、支撐架、觸點、永磁體及彈簧，太陽能光伏板與調向太陽能光伏板固定連接，調向太陽能光伏板與傳動單元連接，傳動單元與動力單元連接，動力單元與支撐架固定連接，支撐架與彈簧一端連接，彈簧另一端連接永磁體，永磁體與觸點相對設置。該裝置能根據太陽光照射角度的改變自動調整太陽能光伏板的角度，使太陽光始終保持垂直照射太陽能光伏板，從而達到最佳的能量轉換效率，解決了現有技術中太陽能光伏板的日平均接收效率與年平均接收效率低的問題。

技術領域

本發明涉及太陽能發電領域，特別是一種太陽光跟蹤裝置及方法。

背景技術

隨著世界能源日趨減少，可再生能源發電技術得到了迅猛發展，太陽能發電由于其獨特優勢越來越受到人們的關注。利用清潔能源替代傳統的化石能源是維持可持續發展道路的最佳選擇。隨著技術的成熟及工藝完善，太陽能光伏產業已經可以商業化，其成本越來越低，效率越來越高，已基本滿足日常生活應用。然而，太陽能的能量密度較低，太陽能電池只有在太陽光垂直照射在太陽能光伏板上，才能最大效率的得用太陽能，但現在使用的太陽能光伏板大多是固定朝向一個方向的，目前對太陽能的利用還十分有限，性價比較高的多晶硅電池的平均出廠效率在16%左右，其原因在于目前使用的大多數太陽能光伏板不能隨太陽光的移動而調整光伏板的位置。目前國內、外采用的跟蹤太陽的方法有很多，也有人設計了太陽能跟蹤器，但是這些類型的跟蹤裝置普遍存在的問題是跟蹤精度較差，結構復雜，制作成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種太陽光跟蹤裝置，以解決太陽能收集效率低下的問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種太陽光跟蹤裝置，包括調向太陽能光伏板、太陽能光伏板、傳動單元、動力單元、支撐架、繼電器、永磁體、觸點及彈簧，其特征是：太陽能光伏板與調向太陽能光伏板固定連接，調向太陽能光伏板與傳動單元連接，傳動單元與動力單元連接，動力單元與支撐架固定連接，支撐架與彈簧一端連接，彈簧另一端連接永磁體，永磁體與觸點相對設置；所述觸點包括第一觸點和第二觸點，所述永磁體包括第一永磁體和第二永磁體，所述調向太陽能光伏板包括第一調向太陽能光伏板和第二調向太陽能光伏板；當第一永磁體與第一觸點接觸時，第一調向太陽能光伏板、動力單元、第一觸點及第一永磁體構成第一回路；當第二永磁體與第二觸點接觸時，第二調向太陽能光伏板、動力單元、第二觸點及第二永磁體構成第二回路，其中，第一回路與第二回路中流經動力單元的電流方向相反。

第一調向太陽能光伏板和第二調向太陽能光伏板成倒“V”字形排列。

觸點及永磁體均由導電材料組成。

第一永磁體和第二永磁體均與動力單元電連接。

傳動單元包括齒輪和齒條，動力單元與齒輪連接，齒輪與齒條連接，齒條與調向太陽能光伏板連接。

傳動單元包括蝸輪和蝸桿，動力單元與蝸輪連接，蝸輪與蝸桿連接，蝸桿與調向太陽能光伏板連接。

動力單元包括雙向直流電動機。

為解決上述技術問題，本發明所采用的又一技術方案是：一種太陽光跟蹤方法，當第一調向太陽能光伏板接受的光照強度大于第二調向太陽能光伏板的光照強度時，第一回路導通，第二回路都斷開，動力單元驅動傳動單元，傳動單元帶動第一調向太陽能光伏板及太陽能光伏板向一側偏轉；當第一調向太陽能光伏板接受的光照強度小于第二調向太陽能光伏板的光照強度時，第二回路導通，第一回路斷開，動力單元驅動傳動單元，傳動單元帶動第一調向太陽能光伏板及太陽能光伏板向另一側偏轉；當第一調向太陽能光伏板接受的光照強度等于第二調向太陽能光伏板的光照強度時，第一回路及第二回路都斷開，動力單元關閉，太陽能光伏板保持不動。

調向太陽能光伏板接受的光照增強則產生的電流增大，反之，調向太陽能光伏板接受的光照減弱則產生的電流減小。