[發明專利]一種用于光伏組件的調節機構及其使用方法

有效

• 申請號: 202011157645.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112234925B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 施郁峰;俞霖;王淵
• 申請（專利權）人: 常州宏富電子科技有限公司
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 常州市瀚宇專利代理事務所(普通合伙) 32551
• 代理人: 韓萃穎

1.一種用于光伏組件的調節機構，其特征在于，包括支撐座(1)、支撐筒(2)、支撐桿(3)、第一支撐架(4)、支撐框架(5)、水平調節機構(6)和角度調節機構(7)，所述支撐座(1)的頂部固定連接有支撐筒(2)，所述支撐筒(2)的內部及頂部安裝有水平調節機構(6)，所述水平調節機構(6)的上部套接有支撐桿(3)，且所述水平調節機構(6)固定連接在支撐桿(3)的中部，一對所述第一支撐架(4)分別安裝在支撐桿(3)的兩端且與支撐桿(3)轉動連接，所述角度調節機構(7)緊挨著其中一個第一支撐架(4)并安裝在支撐桿(3)的一端，所述第一支撐架(4)之間還連接有輔助固定桿，所述支撐框架(5)的兩側中部分別固定連接有第一支撐架(4)，所述支撐框架(5)的一側固定連接有角度調節機構(7)；

所述水平調節機構(6)包括防雨罩(8)、支撐夾桿(9)、支撐夾片(10)、水平調節齒環(11)、第一限位齒輪(12)、傳動齒輪盤(13)、主動齒輪盤(14)、第一減速機構、第一步進電機(20)和傳動桿(21)，一對所述支撐夾桿(9)對稱安裝在支撐筒(2)的頂部邊緣，所述支撐桿(3)的中部向兩側突出有柱形凸起，且所述柱形凸起與支撐夾桿(9)轉動連接，所述支撐桿(3)的中部下側安裝有水平調節齒環(11)，所述支撐夾桿(9)的下部內側轉動連接有第一限位齒輪(12)，所述支撐夾桿(9)的下部內側安裝有防雨罩(8)，所述防雨罩(8)位于第一限位齒輪(12)的正上方，所述支撐筒(2)的頂部內側安裝有傳動齒輪盤(13)，所述傳動齒輪盤(13)與支撐筒(2)轉動連接，所述第一限位齒輪(12)與傳動齒輪盤(13)的左半部同時對水平調節齒環(11)相夾持并分別與水平調節齒環(11)的內圈和外圈嚙合連接，所述支撐夾片(10)固定連接在支撐筒(2)的內壁上并位于傳動齒輪盤(13)的正下方，所述支撐夾片(10)呈圓環形且支撐夾片(10)的中心裝有軸承，所述主動齒輪盤(14)的轉動桿通過軸承與支撐夾片(10)轉動連接，所述主動齒輪盤(14)呈圓臺狀且外周刻有齒紋，所述傳動齒輪盤(13)的右半部與主動齒輪盤(14)的外周嚙合連接；

所述第一減速機構包括從動齒輪盤(15)、第一從動齒輪柱(16)、主動齒輪柱(17)、第二從動齒輪柱(18)和第二支撐架(19)，所述主動齒輪盤(14)的轉動桿底部固定連接有從動齒輪盤(15)，所述第二支撐架(19)固定連接在支撐筒(2)的底部且位于從動齒輪盤(15)的正下方，所述第二支撐架(19)的中心設置有一個通孔，所述通孔的兩側對稱設置有一列圓柱，一對所述第一從動齒輪柱(16)對稱安裝在靠近邊緣的圓柱上并與圓柱轉動連接，若干對所述第二從動齒輪柱(18)對稱安裝在剩余圓柱上并與圓柱轉動連接，并且所述第二從動齒輪柱(18)之間嚙合傳動，所述第一從動齒輪柱(16)分別與第二從動齒輪柱(18)和從動齒輪盤(15)嚙合傳動，所述主動齒輪柱(17)穿過第二支撐架(19)的圓孔并與左右兩側的第二從動齒輪柱(18)嚙合傳動，所述主動齒輪柱(17)套接在第一步進電機(20)的驅動軸端部上，所述第一步進電機(20)安裝在支撐座(1)的內部且位于第二支撐架(19)的正下方；

所述角度調節機構(7)包括弧形調節齒環(22)、第二步進電機(23)、角度調節齒輪(24)、限位柱(25)和第二限位齒輪(26)，所述弧形調節齒環(22)的兩端固定連接在支撐框架(5)的一側中部，所述弧形調節齒環(22)的兩側面都均勻刻有放射線形齒紋，所述第二步進電機(23)的驅動軸豎直向下且驅動軸的端部固定連接有角度調節齒輪(24)，所述第二步進電機(23)的上側固定連接在支撐桿(3)的端部下側，所述角度調節齒輪(24)的周圍與弧形調節齒環(22)的側面嚙合傳動，所述限位柱(25)安裝在支撐桿(3)的一端的下側，所述限位柱(25)與第二步進電機(23)關于弧形調節齒環(22)對稱，所述限位柱(25)的端部固定連接有第二限位齒輪(26)，所述角度調節齒輪(24)和第二限位齒輪(26)對弧形調節齒環(22)相夾持并嚙合傳動；

所述支撐框架(5)上固定套接有若干柵形定位桿(27)，所述柵形定位桿(27)均勻分布，所述柵形定位桿(27)的截面呈T形，所述柵形定位桿(27)的一側設置有若干限位齒條，且所述柵形定位桿(27)的一側卡接有定位架(28)，所述定位架(28)呈“工”字形，所述定位架(28)卡接柵形定位桿(27)的一側中部安裝有第二定位塊(30)，所述第二定位塊(30)與定位架(28)之間通過若干彈簧連接，所述第二定位塊(30)緊挨柵形定位桿(27)的一側設置有對應的限位齒條，所述定位架(28)的另一側中部卡接有第一定位塊(29)，所述第一定位塊(29)與定位架(28)之間通過若干彈簧連接，所述柵形定位桿(27)在支撐框架(5)的左右兩側和上下兩側均呈對稱設置，一對所述第一定位塊(29)之間安裝有太陽能電池板；

所述傳動齒輪盤(13)的右半部和主動齒輪盤(14)均呈圓臺狀且都刻有相互嚙合的齒輪紋，所述傳動齒輪盤(13)圍繞其水平中心軸旋轉，所述主動齒輪盤(14)圍繞其豎直中心軸旋轉，所述防雨罩(8)的兩側固定連接在支撐夾桿(9)的下側且防雨罩(8)的四角向外側延伸并固定連接在支撐筒(2)的側壁；

所述第二步進電機(23)的外側罩有防塵罩(31)，所述防塵罩(31)安裝在支撐桿(3)端部，所述防塵罩(31)的頂部設置有第二減速機構，所述第二減速機構和第一減速機構的結構保持一致，所述第二步進電機(23)的驅動軸通過第二減速機構和角度調節齒輪(24)相連；

所述第一支撐架(4)的兩側均設置有加強板，所述加強板位于支撐框架(5)的下側，所述支撐框架(5)在角度調節機構(7)的一側設置有防水罩，所述防水罩呈半球形；

所述支撐座(1)的底部邊緣向外彎折呈圓環狀，所述支撐座(1)的圓環上設置有若干加強螺栓，且加強螺栓呈環形陣列均勻分布在圓環上；

該用于光伏組件的調節機構的使用方法的具體步驟包括：

步驟一：將各零部件組裝完成后，通過水平調節機構(6)調整支撐桿(3)的傾角，先啟動第一步進電機(20)，轉動主動齒輪柱(17)，進而帶動相嚙合的第二從動齒輪柱(18)轉動，隨后帶動第一從動齒輪柱(16)轉動，接著帶動從動齒輪盤(15)轉動，然后帶動主動齒輪盤(14)轉動，再帶動傳動齒輪盤(13)轉動，最后帶動水平調節齒環(11)轉動，通過水平調節齒環(11)對支撐桿(3)進行傾角的調整，使支撐桿(3)所在的直線與入射的太陽光保持垂直；

步驟二：通過角度調節機構(7)調整支撐框架(5)的傾角，啟動第二步進電機(23)，通過第二減速機構帶動角度調節齒輪(24)，再通過角度調節齒輪(24)帶動弧形調節齒環(22)，進而帶動支撐框架(5)圍繞支撐桿(3)旋轉，當太陽剛剛出現時，調整支撐框架(5)使其朝向東；

步驟三：根據太陽光的入射角隨時間的改變量，不斷地通過弧形調節齒環(22)調整支撐框架(5)的傾角，使支撐框架(5)所在平面與太陽光保持垂直；

步驟四：當太陽不再出現時，再次啟動第二步進電機(23)，將支撐框架(5)的朝向從面朝西方調整至面朝東方；

根據當地黎明時的太陽光入射角，通過水平調節機構(6)調整支撐桿(3)的傾角，再啟動第一步進電機(20)，轉動主動齒輪柱(17)，進而帶動相嚙合的第二從動齒輪柱(18)轉動，隨后帶動第一從動齒輪柱(16)轉動，接著帶動從動齒輪盤(15)轉動，然后帶動主動齒輪盤(14)轉動，再帶動傳動齒輪盤(13)轉動，最后帶動水平調節齒環(11)轉動，通過水平調節齒環(11)對支撐桿(3)進行傾角的調整，使支撐桿(3)所在的直線與入射的太陽光保持垂直，然后通過角度調節機構(7)調整支撐框架(5)的傾角，使支撐框架(5)所安裝的太陽能電池板能與此時的太陽光線保持垂直，啟動第二步進電機(23)，通過第二減速機構帶動角度調節齒輪(24)，再通過角度調節齒輪(24)帶動弧形調節齒環(22)，進而帶動支撐框架(5)圍繞支撐桿(3)旋轉，最終使支撐框架(5)面朝東方，再根據太陽光入射角的不斷變化，第二步進電機(23)不斷地通過弧形調節齒環(22)調整支撐框架(5)的傾角，使支撐框架(5)所在平面與太陽光保持垂直，當太陽光消失在西方時，通過第二步進電機(23)使支撐框架(5)再一次朝向東方。