一种智能光伏板跟踪支架 |
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| 申请号 | CN201710879081.0 | 申请日 | 2017-09-26 | 公开(公告)号 | CN107453696A | 公开(公告)日 | 2017-12-08 |
| 申请人 | 镇江市传盛机电设备有限公司; | 发明人 | 栾建华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种智能光伏板 跟踪 支架 ，包括：支架、 旋转 框架 、光伏板固定架、X轴驱动装置、Y轴驱动装置、第一传动机构和第二传动机构；支架的数目为多个，且沿X轴等距设置于地面上，每两个支架之间同轴设置若干旋转框架，每个旋转框架内并排设置若干光伏板固定架；旋转框架可绕X轴转动地设置于支架上，光伏板固定架可绕Y轴转动地设置于旋转框架内；X轴驱动装置安装于支架上，并通过第一传动机构驱动旋转框架同步摆动；Y轴驱动装置安装于旋转框架上，并通过第二传动机构驱动一个旋转框架内的光伏板固定架同步摆动；X轴平行于地面，Y轴垂直于X轴。本发明具有的有益效果：能够高 精度 地实现两轴 姿态 调节，提高光伏板的发电量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能光伏板跟踪支架（1），其特征在于：包括：支架（1）、旋转框架（2）、光伏板固定架（3）、X轴驱动装置（4）、Y轴驱动装置（5）、第一传动机构（6）和第二传动机构（7）； |
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| 说明书全文 | 一种智能光伏板跟踪支架技术领域背景技术[0002] 太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。 [0003] 20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。 [0004] 我国人口众多、幅员辽阔、能源紧张，因此太阳能发电技术尤其适合我国的国情从而成为当前最重要的新能源。为了提高发电量，光伏板通过支架被大密度、大面积的布置在条件合适的地区。由于一天之中，太阳的位置会随着时间的变化而变化，因此直射到光伏板上的太阳光线的角度也不同，这就导致不同照射角度下光伏板的发电量也不同，因此为了能够提高发电率，目前的光伏板支架均能够跟踪太阳的运动轨迹，时刻变化自己的姿态从而能够使阳光以更适合的角度照射到板面上。然而目前的光伏板支架仅能实现单轴追踪，忽略了不同季节太阳照射的角度的差异，因此导致发电率仍然不够理想。除此之外，现有的跟踪支架还存在传动效率低的缺陷，长期使用还会出现姿态调节精度下降等问题，从而影响发电量。 发明内容[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种智能光伏板跟踪支架，能够高精度地实现两轴姿态调节，提高光伏板的发电量。 [0006] 为解决现有技术问题，本发明公开了一种智能光伏板跟踪支架，包括：支架、旋转框架、光伏板固定架、X轴驱动装置、Y轴驱动装置、第一传动机构和第二传动机构；支架的数目为多个，且沿X轴等距设置于地面上，每两个支架之间同轴设置若干旋转框架，每个旋转框架内并排设置若干光伏板固定架；旋转框架可绕X轴转动地设置于支架上，光伏板固定架可绕Y轴转动地设置于旋转框架内；X轴驱动装置安装于支架上，并通过第一传动机构驱动旋转框架同步摆动；Y轴驱动装置安装于旋转框架上，并通过第二传动机构驱动一个旋转框架内的光伏板固定架同步摆动； X轴平行于地面，Y轴垂直于X轴。 [0007] 作为优选方案，第一传动机构包括：圆弧架、第一导向链轮、驱动链轮和链条；圆弧架安装于旋转框架上，其圆心与旋转框架的转动中心共线；圆弧架的外圆面上周向设置有链轮牙，第一导向链轮的数目为两个，且对称设置于圆弧架的两侧，驱动链轮安装于X轴驱动装置的输出轴上；链条绕过驱动链轮和第一导向链轮后与圆弧架上的链轮牙配合。 [0008] 作为优选方案，第一传动机构包括：第二导向链轮；第二导向链轮的数目为两个，且分别位于第一导向链轮的正下方，第二导向链轮与链条相配合。 [0009] 作为优选方案，第二传动机构包括：主动齿轮、从动齿轮和齿条；主动齿轮安装于Y轴驱动装置的输出轴上，从动齿轮安装于光伏板固定架的转动轴上，齿条可沿X轴方向滑动地设置于旋转框架上，并与主动齿轮和从动齿轮啮合。 [0010] 作为优选方案，支架包括：支腿和安装座；安装座和支腿的数目均为两个，安装座设置于地面上，支腿的底部分别与安装座铰接，其顶部与旋转框架的转动轴铰接。 [0011] 作为优选方案，X轴驱动装置为步进电机，Y轴驱动装置为步进电机。 [0014] 作为优选方案，支架通过地脚螺栓设置于地面上。 [0015] 作为优选方案，旋转框架为长方形框架。 [0017] 图1为本发明一个优选实施例结构侧视图；图2为图1所示实施例的结构俯视图。 [0018] 附图标记：1支架；1.1支腿；1.2安装座；2旋转框架；3光伏板固定架；4X轴驱动装置；5Y轴驱动装置；6第一传动机构；6.1圆弧架；6.2第一导向链轮；6.3驱动链轮；6.4链条；6.5第二导向链轮；7第二传动机构；7.1主动齿轮；7.2从动齿轮；7.3齿条。 具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。 [0020] 如图1和2所示，一种智能光伏板跟踪支架1，包括：支架1、旋转框架2、光伏板固定架3、X轴驱动装置4、Y轴驱动装置5、第一传动机构6和第二传动机构7；支架1的数目为多个，且沿X轴等距设置于地面上，每两个支架1之间同轴设置若干旋转框架2，每个旋转框架2内并排设置若干光伏板固定架3；旋转框架2可绕X轴转动地设置于支架1上，光伏板固定架3可绕Y轴转动地设置于旋转框架2内；X轴驱动装置4安装于支架1上，并通过第一传动机构6驱动旋转框架2同步摆动；Y轴驱动装置5安装于旋转框架2上，并通过第二传动机构7驱动一个旋转框架2内的光伏板固定架3同步摆动； X轴平行于地面，Y轴垂直于X轴。 [0021] 当太阳照射角度发生改变时，该跟踪支架1会根据当地天文数据进行X轴和Y轴的姿态调节，从而使光伏板能够以最理想的角度接受光线照射从而提高发电量。此外，由于该跟踪装置结构巧妙，因此可以沿直线批量串联设置从而提高光伏电站内光伏板的数量，既提高了发电量，也降低了传动控制的复杂度。 [0022] 作为优选方案，第一传动机构6包括：圆弧架6.1、第一导向链轮6.2、驱动链轮6.3和链条6.4。 [0023] 圆弧架6.1安装于旋转框架2上，其圆心与旋转框架2的转动中心共线；圆弧架6.1的外圆面上周向设置有链轮牙，第一导向链轮6.2的数目为两个，且对称设置于圆弧架6.1的两侧，驱动链轮6.3安装于X轴驱动装置4的输出轴上；链条6.4绕过驱动链轮6.3和第一导向链轮6.2后与圆弧架6.1上的链轮牙配合。通过链条6.4进行传动控制，一方面能够提高传动件的刚性从而适应长时间的传动要求，另一方面则能够便于多个跟踪支架1或多个同类部件的同步控制。 [0024] 作为优选方案，第一传动机构6包括：第二导向链轮6.5；第二导向链轮6.5的数目为两个，且分别位于第一导向链轮6.2的正下方，第二导向链轮6.5与链条6.4相配合。 [0025] 作为优选方案，第二传动机构7包括：主动齿轮7.1、从动齿轮7.2和齿条7.3；主动齿轮7.1安装于Y轴驱动装置5的输出轴上，从动齿轮7.2安装于光伏板固定架3的转动轴上，齿条7.3可沿X轴方向滑动地设置于旋转框架2上，并与主动齿轮7.1和从动齿轮 7.2啮合。通过齿轮齿条7.3传动，大大降低了传动控制的复杂度，同时可采用步进电机实现低成本和高精度的姿态控制。 [0026] 作为优选方案，支架1包括：支腿1.1和安装座1.2；安装座1.2和支腿1.1的数目均为两个，安装座1.2设置于地面上，支腿1.1的底部分别与安装座1.2铰接，其顶部与旋转框架2的转动轴铰接。支架1可以根据实际要求调整安装高度，并且降低了安装复杂度。 [0027] 作为优选方案，X轴驱动装置4为步进电机，Y轴驱动装置5为步进电机。 [0028] 作为优选方案，还包括姿态检测装置，姿态检测装置具有若干个照度传感器，照度传感器等距设置于光伏板固定架3的周侧。通过姿态检测装置随时检测光伏板的姿态从而控制跟踪支架1及时调整姿态。 [0030] 作为优选方案，支架1通过地脚螺栓设置于地面上。 [0031] 作为优选方案，旋转框架2为长方形框架。 [0032] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。 |
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