[實用新型]雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構

有效

• 申請號: 201821801079.8
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN208890732U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 李發家;李天宇;酈湘玲;袁明坤;戴文來;劉文正
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

本實用新型公開了一種雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構，主要由俯仰調節機構、水平旋轉機構和驅動連接部件組成，其中所述的驅動連接部件主要有電動機、機械換向器、電磁離合器和傳動齒輪組成；所述的俯仰調節機構主要由絲杠螺母、支撐桿和太陽能光伏板架組成；所述水平旋轉機構主要由旋轉套筒、外旋轉支架、內齒圈組成。本專利所述的雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構，通過閉環反饋系統控制，能夠即時調整對太陽的追蹤方向，使太陽光能夠始終垂直照射光伏板。結構設計上，采用機械換向器與電磁離合器的配合使用，通過控制電磁離合器的開合，使單個電機能夠分別控制俯仰調節裝置和水平旋轉裝置，控制簡單并且減少了驅動電機數目。外旋轉支架兼作支撐基座，基座牢固，強度高，抗風能力強，光伏太陽板能夠通過俯仰調節裝置調節角度近水平放置，在惡劣天氣可減少設備的損壞。

技術領域

本發明屬于太陽能自追蹤技術領域，涉及一種新型的單電機驅動實現兩自由度改變的新型光伏支撐機構，適用于光伏太陽能的自追蹤發電。

背景技術

光伏發電是利用太陽能光伏板將太陽能直接轉化為電能的發電技術，現在已經得到了廣泛的應用。但是由于太陽能是一種低密度，且隨時間空間不斷變化的能源，在對其的利用上有著更高的要求。光伏發電領域，在提高光能利用率上一般采用以下兩種方式：一是提高光伏材料的能量轉化率，二是提高太陽能的接受率。針對上述提高太陽能接受效率上，通常是以自追蹤的結構系統來完成，通過追蹤太陽以獲得更多的能量。現在太陽能追蹤系統已經開始應用，不少采用了單軸式追蹤，但太陽能單軸追蹤系統在太陽能接受率上遠不如二軸式追蹤系統，并且二軸式追蹤系統多為兩個電機驅動，傳動系統外置的方式，這種方式使得傳動件維護工作量增加且不易保養。因此在新的光伏支撐機構設計還是研究的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的，單電機驅動調節的雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構。

為實現上述目的，本發明提供如下的技術方案：一種雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構，主要由俯仰調節機構、水平旋轉機構和驅動連接部件組成。所述驅動連接部件包括安裝在旋轉套筒內部的電動機，所述電動機經聯軸器與減速器相連接，所述減速器經聯軸器與內置的機械換向器相連接；所述機械換向器上端經上離合器與第一齒輪連接，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合，所述第二齒輪與第一錐齒輪同軸安裝在支撐臺座上，支撐臺座上安裝有太陽能光伏板和用來調節光伏太陽能俯仰角的俯仰調節裝置，其俯仰角度調節裝置通過第一錐齒輪來驅動；所述機械換向器下端經下離合器與第三齒輪連接，第三齒輪可以驅動水平旋轉裝置。所述俯仰調節機構包括安裝在支撐臺座上的絲杠、活動安裝在絲杠上的絲杠螺母、鉸接在一起的支撐桿，所述絲杠的一端固接有第二錐齒輪，所述鉸接在一起的支撐桿有三處鉸接點，分別鉸接在太陽能光伏板、絲杠螺母和支撐臺座上面。所述水平旋轉機構包括焊接在支撐臺座下面的內旋轉套筒，起支持作用的外旋轉支架，所述內旋轉套筒的內側下端焊接有齒圈，在內旋轉套筒和外旋轉支架之間安裝有兩列起滾動支撐作用的滾珠。

進一步地，俯仰調節裝置中的絲杠螺母能夠牽動支撐桿運動，使太陽能光伏板與水平面的夾角范圍在15-70°。

進一步地，上離合器和下離合器采用電磁離合器。

與現有技術相比，本專利具有以下有益的技術效果（本發明具有以下的優點和效果）：

雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構，通過閉環反饋系統控制，能夠即時調整對太陽的追蹤方向，使太陽光能夠始終垂直照射光伏板。結構設計上，采用機械換向器與電磁離合器的配合使用，通過控制電磁離合器的開合，使單個電機能夠分別控制俯仰調節裝置和水平旋轉裝置，控制簡單并且減少了驅動電機數目。外旋轉支架兼作支撐基座，基座牢固，強度高，抗風能力強，光伏太陽板能夠通過俯仰調節裝置角度的調節實現小角度近水平放置，惡劣天氣可減少設備的損壞。

經查閱有關資料，尚未發現有與本專利相同或相似的記載。

附圖說明

圖1 一種雙軸式自追蹤光伏太陽能支撐機構示意圖；