CN102368161A - 用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置，其特点是：前立柱顶部固定的减速机动力输出轴与前轴管前端连接，前轴管后端与连接轴前部连接，连接轴后部配入轴承座内孔中并伸出轴承座外与后轴管连接；前后轴管的两侧固定有横梁，竖梁通过垫高块配在横梁上；后支架呈A字型顶部固定在轴承座底部；在轴承座外表面两侧对称设有限位条，在后轴管的前部设有限位块；前后轴管的轴中心线与水平线成20°~35°之间倾斜；后支架的垂直中心线与前后轴管的轴中心线呈垂直状态。本装置启动时力矩小，稳定性、可靠性高，大幅度提高了太阳能电池板的发电量；主要部件均采用优质钢材并经热镀锌等工艺，保证了本装置的使用寿命和抗腐蚀能力。

Description

用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置

技术领域：

本发明涉及一种太阳能装置，具体地说是一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置。

背景技术：

目前利用太阳能发电已成为新能源利用的一种重要的方法，太阳能光伏组件阵列是实现光电转换的主要器件，光伏组件的发电量大小除与电池板功率和运行状况有关外，还与能量的转换效率有关，直接影响性能的好坏，因此太阳能光伏组件阵列的安装方式对太阳能发电系统的效率影响非常大； 

传统用于光伏发电装置，是让太阳光照在固定式倾斜一定角度的平板式太阳能电池板上，这种结构的光伏发电装置发电效率低；为了解决这一问题，太阳自动跟踪系统应运而生，采用太阳自动跟踪系统可在最大程度上保证电池组件阵列与太阳光光线的始终垂直；

目前使用广泛的单轴跟踪式主要有单轴太阳能自动跟踪器、步进式太阳能自动跟踪、五像限法太阳自动跟踪仪、单轴液压式自动跟踪等，但都存在结构复杂，跟踪精度不高，稳定性、可靠性差，太阳能辐射利用率不高和不能全自动跟踪等缺点，尤其不能完全经受安装地区恶劣的气候条件，如风、沙、冰雹、雨等的侵蚀和损坏，因此市场推广和应用效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术太阳能光伏发电单轴自动跟踪装置支架的稳定性、可靠性差，太阳能辐射利用率不高的缺陷，提供一种刚性高，稳定性好，太阳辐射吸收率可大幅度提高的一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：本装置包括主控制器、光伏组件、光伏驱动器与控制器电连接的传感器、减速机；所述主控制器通过连线分别与减速机、光伏组件、光伏驱动器、控制器电连接的传感器连接；还包括前立柱，竖梁配在横梁上构成托架，在托架上面配有的光伏组件，在托架下设有光伏驱动器固定板，通过光伏驱动器固定板在托架的左右两侧面分别配有光伏驱动器，其特征在于：前立柱顶部的连接头上固定有减速机，减速机动力输出轴端上所设的法兰盘与前轴管的前法兰盘连接固定，前轴管的后法兰盘与连接轴的法兰盘相连接固定，连接轴配入轴承座内孔中并伸出轴承座外，连接轴的伸出端配入后轴管的一端内孔中，并通过螺栓连接固定，后轴管的另一端配有端盖板；

前轴管呈空心方管状，在前轴管的左右两侧对称固定有数对角钢段，配于前轴管上的每根横梁，其中部配入U型托板的U型槽内后，分别用紧固件固定在每对角钢段的下面；

后轴管呈空心圆管状，配于后轴管下的每根横梁，是通过在后轴管上面配有抱箍，在后轴管下面相对应地配有U型托板，每根横梁的中部分别配入U型托板的U型槽内后分别用紧固件固定；

后支架的顶部固定在轴承座底部所设的连接板上；在轴承座沿轴孔垂直中心线±55°～65°外表面的两侧对称设有限位条，在后轴管的前部设有限位块，且限位块配于两限位条之间，使前轴管、后轴管只能在所设的两限位条所设定的角度范围内转动；所述前立柱低于后支架的高度，使其上所配的前轴管、后轴管的轴中心线与水平线成20°～35°之间倾斜；后支架的垂直中心线与前轴管、后轴管的轴中心线呈垂直状态；

所述的一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置，其特征在于：后支架呈“A”字型，横连接板配两根后立柱的中下部内侧，两根后立柱的下头固定在柱脚上；

所述的一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置，其特征在于：每根横梁在设定配竖梁处用紧固件连接有垫高块，垫高块呈倒“L”字形，垫高块的内侧面固定在横梁的一侧面上，竖梁固定在垫高块的上面构成托架。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本装置由于横梁、垫高块、竖梁、光伏组件与前后轴管在同一重心，从而保其平衡，启动时力矩在很小范围内，安装时不需要其它加工工序，可直接安装，达到积累误差小、抗干扰能力强、可靠性高、自耗能量低等特点；本装置的光伏组件与太阳光垂直，可以在对太阳能自适应跟踪的同时，提高太阳能电池板的发电量，降低了发电成本；前轴管、后轴管、法兰、前立柱、A型斜立柱、横梁、竖梁、垫高块采用优质钢材，均为热镀锌等技术工艺，保证了本装置的使用寿命和抗腐蚀能力。

附图说明：

图1为本装置的立体图；

图2为图1中卸去光伏组件后托架的A向视图；

图3为图2的主视图；

图4为图2的左视图；

图5为图2的右视图；

图6为图4中Ⅰ处局部放大视图；

图7为图4中Ⅱ处局部放大视图；

图8为图5中Ⅲ处局部放大视图；

图9为图4中Ⅳ处局部放大视图；

图10为图3中Ⅴ处局部放大视图；

图11为前轴管与轴承座、轴承座与后轴管连接结构图；

图12为后支架与轴承座连接结构图。

图中：

1.前立柱，2.连接头，3.减速机，4.前轴管，5.光伏组件，6. 光伏驱动器，7.横梁，8.竖梁，9.后支架，10.轴承座，11.后轴管，12.抱箍，15.光伏驱动器固定板，16.前法兰盘，17.角钢段，18.后法兰盘，19. 连接轴，20.限位条，21.限位块，22.端盖板，23.垫高块，24.U型托板，25.抱箍，26.后立柱，27.横连接板，28.柱脚。

具体实施方式：

下面结合附图详细描述本发明：

如图1-12所示，本装置包括采用现有技术的主控制器、光伏组件5、光伏驱动器6与控制器电连接的传感器、减速机3；所述主控制器通过连线分别与减速机3、光伏组件5、光伏驱动器6、控制器电连接的传感器连接；还包括前立柱1，竖梁8配在横梁7上构成托架，在托架上面配有的光伏组件5，在托架下设有光伏驱动器固定板15，通过光伏驱动器固定板15在托架的左右两侧面分别配有光伏驱动器6；本装置在前立柱1顶部的连接头2上固定有减速机3，该减速机3上所配的减速电机能动态自锁，抗冲击能力强，减速机3动力输出轴端上所设的法兰盘与前轴管4的前法兰盘16连接固定，前轴管4的后法兰盘18与连接轴19的法兰盘相连接固定，连接轴19配入调心滚子轴承座10内孔中并伸出轴承座10外，连接轴19的伸出端配入后轴管11的一端内孔中，并采用紧固件连接固定形成一体转动，后轴管11的另一端配有端盖板22，用于防止雨水浸入；

前轴管4呈空心方管状，在前轴管4的左右两侧对称固定有数对角钢段17，配于前轴管4上的每根横梁7，其中部配入U型托板24的U型槽内后，分别用紧固件固定在每对角钢段17的下面；

后轴管11呈空心圆管状，配于后轴管11下的每根横梁7，是通过在后轴管11上面配有抱箍25，在后轴管11下面相对应地配有U型托板24，每根横梁7的中部分别配入U型托板24的U型槽内后分别用紧固件固定；

后支架9的顶部固定在轴承座10底部所设的连接板上；在轴承座10沿轴孔垂直中心线±55°～65°外表面的两侧对称设有限位条20，在后轴管11的前部设有限位块21，且限位块21配于两限位条20之间，使前轴管4、后轴管11只能在所设的两限位条20所设定的角度范围内转动；所述前立柱1低于后支架9的高度，使其上所配的前轴管4、后轴管11的轴中心线与水平线成20°～35°之间倾斜；后支架9的垂直中心线与前轴管4、后轴管11的轴中心线呈垂直状态；

后支架9呈“A”字型，横连接板27配两根后立柱26的中下部内侧，两根后立柱26的下头固定在柱脚28上；

每根横梁7在设定配竖梁8处用紧固件连接有垫高块23，通过调整垫高块23的高度来调节竖梁8、横梁7和光伏组件5与前轴管4、后轴管11重心位置，使得横梁7、垫高块23、竖梁8、光伏组件5与前轴管4、后轴管11在同一重心；垫高块23呈倒“L”字形，垫高块23的内侧面固定在横梁7的一侧面上，竖梁8固定在垫高块23的上面构成托架；

上述前轴管4、后轴管11、法兰、前立柱1、A型斜立柱、横梁7、竖梁8、垫高块23采用优质钢材，均采用了热镀锌等技术工艺加工，保证了本装置的使用寿命和抗腐蚀能力；

本装置的电控系统，采用现有技术常规的电控系统，在此不再详述；        

本装置安装时，根据不同的纬度区域将前轴管4和后轴管11与地面水平成20°～35°之间倾斜，保证光伏组件5能垂直接收太阳能辐射光；本装置通过光伏驱动器6或外接电源供电给减速机3上的电机，电机通过减速器减速后使前轴管4和后轴管11转动，从而由前轴管4和后轴管11带动固定在网格上的光伏组件5一起转动，由于在轴承座10与后轴管11之间设有固定限位条20、限位块21，使前轴管4和后轴管11在±55°～65°范围内转动，实现随太阳自动跟踪。 

Claims (3)

1.一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置，包括主控制器、光伏组件（5）、光伏驱动器（6）与控制器电连接的传感器、减速机（3）；所述主控制器通过连线分别与减速机（3）、光伏组件（5）、光伏驱动器（6）、控制器电连接的传感器连接；还包括前立柱（1），竖梁（8）配在横梁（7）上构成托架，在托架上面配有的光伏组件（5），在托架下设有光伏驱动器固定板（15），通过光伏驱动器固定板（15）在托架的左右两侧面分别配有光伏驱动器（6），其特征在于：前立柱（1）顶部的连接头（2）上固定有减速机（3），减速机（3）动力输出轴端上所设的法兰盘与前轴管（4）的前法兰盘（16）连接固定，前轴管（4）的后法兰盘（18）与连接轴（19）的法兰盘相连接固定，连接轴（19）配入轴承座（10）内孔中并伸出轴承座（10）外，连接轴（19）的伸出端配入后轴管（11）的一端内孔中，并通过螺栓连接固定，后轴管（11）的另一端配有端盖板（22）；

前轴管（4）呈空心方管状，在前轴管（4）的左右两侧对称固定有数对角钢段（17），配于前轴管（4）上的每根横梁（7），其中部配入U型托板（24）的U型槽内后，分别用紧固件固定在每对角钢段（17）的下面；

后轴管（11）呈空心圆管状，配于后轴管（11）下的每根横梁（7），是通过在后轴管（11）上面配有抱箍（25），在后轴管（11）下面相对应地配有U型托板（24），每根横梁（7）的中部分别配入U型托板（24）的U型槽内后分别用紧固件固定；

后支架（9）的顶部固定在轴承座（10）底部所设的连接板上；在轴承座（10）沿轴孔垂直中心线±55°～65°外表面的两侧对称设有限位条（20），在后轴管（11）的前部设有限位块（21），且限位块（21）配于两限位条（20）之间，使前轴管（4）、后轴管（11）只能在所设的两限位条（20）所设定的角度范围内转动；所述前立柱（1）低于后支架（9）的高度，使其上所配的前轴管（4）、后轴管（11）的轴中心线与水平线成20°～35°之间倾斜；后支架（9）的垂直中心线与前轴管（4）、后轴管（11）的轴中心线呈垂直状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置，其特征在于：后支架（9）呈“A”字型，横连接板（27）配两根后立柱（26）的中下部内侧，两根后立柱（26）的下头固定在柱脚（28）上。

3.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电的斜单轴自适应对日跟踪装置，其特征在于：每根横梁（7）在设定配竖梁（8）处用紧固件连接有垫高块（23），垫高块（23）呈倒“L”字形，垫高块（23）的内侧面固定在横梁（7）的一侧面上，竖梁（8）固定在垫高块（23）的上面构成托架。

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