CN106339009A - 双面双玻太阳能电池板跟踪支架 - Google Patents

双面双玻太阳能电池板跟踪支架 Download PDF

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CN106339009A CN201611023858.5A CN201611023858A CN106339009A CN 106339009 A CN106339009 A CN 106339009A CN 201611023858 A CN201611023858 A CN 201611023858A CN 106339009 A CN106339009 A CN 106339009A
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徐舟
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback

Abstract

本发明公开了一种双面双玻太阳能电池板跟踪支架,包括:上主梁,其转动设置在立柱上,所述上主梁上安装有电池板,所述电池板为双面双玻璃电池板;下主梁,其转动安装在所述上主梁下端的所述立柱上,所述下主梁上安装有反光板;电机,其与所述上主梁驱动连接;其中,所述上主梁和下主梁通过四连杆机构同步转动,所述电池板的背面位于所述反光板的反光路径上。本发明的电池板跟踪支架采用一种上下联动的四连杆机构,使双面双玻光伏电池运用到平单轴跟踪系统中,在实现实时跟踪的同时进行双面发电,显著提高发电效率。

Description

双面双玻太阳能电池板跟踪支架
技术领域
[0001 ]本发明涉及光伏跟踪系统技术领域,更具体地说,本发明涉及一种双面双玻太阳能电池板跟踪支架。
背景技术
[0002]随着全球气候变暖以及化石燃料减少等问题不断恶化,寻找一种清洁、可再生的能源成为全人类面临的迫切课题。太阳能作为一种取之不尽、清洁无污染的新能源,已成为现今人类使用能源必不可少的一部分,而太阳能发电则是其中应用最广泛的。
[0003] 在太阳能发电的应用方面,由于地球的自转,太阳的运行轨迹由东向西,太阳的光照角度因此每时每刻都在改变,为了提升光伏阵列接收到的辐射量,需要使太阳能电池板时刻跟踪太阳光,保持太阳光垂直照射到电池组件上。而光伏跟踪装置的运用就很好的解决了这个问题。
[0004]现阶段国内外常见的跟踪装置的跟踪方式可分为水平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪三种。单轴跟踪使用较多,一般采用:“南北排布,东西跟踪”的方式。一套跟踪系统以电机为动力,使用连接杆等进行动力传动,实现光伏支架整体的旋转跟踪。而现阶段的单轴跟踪系统大多采用单面光伏电池进行发电,普通平单轴示意图如图1所示,电池板通过电机实现单轴转动跟踪太阳光,但电池板的发电效率低,发电量有限。
[0005]而现今国内外使用双面双玻光伏电池大多为固定安装,采用金属结构支架固定电池板,根据当地的气候和季节决定电池板的安装方式和方位,主要分为正南方倾斜安装(有积雪反射)和东西向垂直安装。
[0006]固定式安装有以下缺点;
[0007] 1、正南方倾斜安装受地区气候和季节限制,其背面电池板需要靠地面积雪或其他反射物来提供反射光;
[0008] 2、东西向垂直安装方式会因季节变化导致发电效率降低;
[0009] 3、安装均为固定安装,直接受光面发电效率低。
发明内容
[0010]本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
[0011]本发明还有一个目的是提供一种双面双玻太阳能电池板跟踪支架,采用一种上下联动的四连杆机构,使双面双玻光伏电池运用到平单轴跟踪系统中,在实现实时跟踪的同时进行双面发电,显著提高发电效率。
[0012]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种双面双玻太阳能电池板跟踪支架,包括:
[0013]上主梁,其转动设置在立柱上,所述上主梁上安装有电池板,所述电池板为双面双玻璃电池板;
[0014]下主梁,其转动安装在所述上主梁下端的所述立柱上,所述下主梁上安装有反光板;
[0015]电机,其与所述上主梁驱动连接;
[0016]其中,所述上主梁和下主梁通过四连杆机构同步转动,所述电池板的背面位于所述反光板的反光路径上。
[0017]优选的,所述上主梁通过上护套转动安装在若干个立柱上端,所述下主梁通过下护套转动安装在所述立柱下端,所述立柱底部通过基粧架设在地面上。
[0018]优选的,其中一个立柱上端设置有一回转减速机,所述回转减速机的输入轴与所述电机连接,所述回转减速机的输出轴与所述上主梁连接。
[0019]优选的,所述上主梁和下主梁为方管结构,所述上主梁上设置有若干个同处一平面的电池板安装架,所述电池板安装在所述电池板安装架上,所述下主梁上对应安装有若干个同处一平面的反光板安装架,所述反光板安装在所述反光板安装架上。
[0020]优选的,所述电池板安装架包括有框架和设置在框架中央的固定架,所述电池板安装架通过所述固定架安装在所述上主梁上,所述框架和固定架上设置有压块,所述电池板通过所述压块安装在所述电池板安装架上。
[0021]优选的,所述反光板安装架由两根横架及对称设置在两根横架之间的四根安装架构成,所述横架中央下端设置有固定座,所述反光板安装架通过所述固定座安装在所述下主梁上,所述安装架上设置有若干连接柱,所述反光板通过所述连接柱固定在所述反光板安装架上。
[0022]优选的,所述四连杆机构包括:
[0023] —对第一连杆,其两端分别设置有一转动支座;
[0024] —对第二连杆,其连接一对所述第一连杆的首尾,所述第二连杆由拼接设置的两个半连杆组成,所述半连杆第一端开设有轴孔,第二端设置有卡槽座,所述半连杆第一端通过销轴枢接在一个所述转动支座上,第一个所述第二连杆的两个卡槽座拼接固定在所述上主梁上,第二个所述第二连杆的两个卡槽座拼接固定在所述下主梁上。
[0025]本发明至少包括以下有益效果:
[0026] 1、将双面双玻电池组件与平单轴跟踪支架的特性相结合,在原有的平单轴结构基础上,将单面电池更换为双面电池,同时将原有的每排一根转动梁改为上下并列的两根,通过连杆机构连接两根转动梁,上梁用于安装电池板,下梁用于安装反光板,电机带动上梁转动并由连杆机构带动下梁,使上、下梁平行跟踪转动,既使电池板正面发电效率提高,又使背面能始终有较好的反射光,提高了背面的发电效率,从而提高整体发电效率;
[0027] 2、整个系统更便于根据太阳辐射角度由季节产生的变化来调节太阳能组件角度,达到最佳辐射角度,提高发电量;
[0028] 3、与固定式安装的双玻双面电池板相比,由于本电池板跟踪支架可以自动跟踪太阳光,发电效率可提高40%到50%,同时不受季节和地域气候的影响;
[0029] 4、与使用单面电池板的平单轴系统相比,由于背面可发电且有反光板提供充足的反射光,因此可以提升发电效率20%到30%,在占地面积相同的情况下显著提升了发电效率,大大缩短了成本回收的周期;
[0030] 5、四连杆机构结构简单,易于安装,材料和加工成本较低,同时联动上主梁和下主梁,避免了使用新的电机来驱动下主梁,简化了整体结构并节省了成本。
[0031]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0032]图1为现有技术中单轴跟踪系统结构示意图;
[0033]图2为本发明中跟踪支架的整体结构示意图;
[0034]图3为电池板安装架的结构示意图;
[0035]图4为反光板安装架的结构示意图;
[0036]图5为四连杆机构的结构示意图;
[0037]图6为半连杆结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0039]应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0040 ]本发明电提供了一种双面双玻太阳能电池板跟踪支架,如图2-6所示,包括:
[0041]上主梁9,其转动设置在立柱10上,所述上主梁上安装有电池板2,为了提高电池板发电量,所述电池板采用为双面双玻璃电池板;
[0042]下主梁12,其转动安装在所述上主梁9下端的所述立柱上,上、下主梁间隔设置,所述下主梁上安装有反光板4,电池板与反光板间隔设置,所述电池板的背面位于所述反光板的反光路径上,部分太阳光通过所述反光板4发射到电池板背面,以实现电池板双面同时接收太阳光而发电,提尚发电量;
[0043]电机,其与所述上主梁9驱动连接,带动上主梁及整个电池板转动而实时跟踪最强
[0044]太阳光辐射角,提高发电量,其中,所述上主梁和下主梁通过四连杆机构3同步转动,采用一种上下联动的四连杆机构,使双面双玻光伏电池运用到平单轴跟踪系统中,在实现实时跟踪的同时进行双面发电,显著提高发电效率。具体的,电机带动上主梁的同时通过四连杆机构同步带动下主梁及整个反光板转动,实时跟踪最强太阳光辐射角,以将最强太阳光线反射至电池板背面,进一步提高发电量,与固定式安装的双玻双面电池板相比,由于本电池板跟踪支架可以自动跟踪太阳光,发电效率可提高40%到50%,同时不受季节和地域气候的影响;与使用单面电池板的平单轴系统相比,由于背面可发电且有反光板提供充足的反射光,因此可以提升发电效率20%到30%,在占地面积相同的情况下显著提升了发电效率,大大缩短了成本回收的周期;
[0045]同时,四连杆机构结构简单,易于安装,材料和加工成本较低,四连杆机构联动上主梁和下主梁,避免了使用新的电机来驱动下主梁,整个跟踪支架只需要一个电机即可完成对太阳光线的追踪功能,简化了整体结构并节省了成本。
[0046]本实施例的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,将双面双玻电池组件与平单轴跟踪支架的特性相结合,在原有的平单轴结构基础上,将单面电池更换为双面电池,同时将原有的每排一根转动梁改为上下并列的两根,通过连杆机构连接两根转动梁,上梁用于安装电池板,下梁用于安装反光板,电机带动上梁转动并由连杆机构带动下梁,使上、下梁平行跟踪转动,既使电池板正面发电效率提高,又使背面能始终有较好的反射光,提高了背面的发电效率,从而提高整体发电效率。
[0047]另一种实施例中,所述上主梁9通过上护套I转动安装在若干个立柱10上端,所述下主梁12通过下护套11转动安装在所述立柱下端,所述立柱10底部通过基粧7架设在地面上,所述上主梁和下主梁通过四连杆机构3同步转动,从而形成整个跟踪支架的同步转动。
[0048]另一种实施例中,其中一个立柱10上端设置有一回转减速机8,所述回转减速机的输入轴与所述电机连接,所述回转减速机的输出轴与所述上主梁连接,所述电机通过回转减速机8减速后带动上主梁、下主梁转动,根据太阳辐射角度由季节产生的变化,计算电池板组件的偏转角度以达到最佳辐射角度,提高发电量,通过电机驱动电池板及反光板转动,以调整电池板和反光板的角度,实现对最强太阳光线的追踪,达到电池板的最大发电量。
[0049]另一种实施例中,所述上主梁和下主梁为方管结构,所述上主梁上设置有若干个同处一平面的电池板安装架5,所述电池板安装在所述电池板安装架上,所述下主梁上对应安装有若干个同处一平面的反光板安装架6,所述反光板安装在所述反光板安装架上,电池板安装架5和反光板安装架6间隔设置且同步转动。
[0050]另一种实施例中,所述电池板安装5架包括有框架51和设置在框架中央的固定架52,固定架由两个平行连接的连杆构成,所述电池板安装架通过所述固定架安装在所述上主梁上,所述框架和固定架上设置有压块,所述电池板通过所述压块安装在所述电池板安装架上。所述反光板安装架6由两根横架61及对称设置在两根横架之间的四根安装架62构成,所述横架中央下端设置有固定座63,所述反光板安装架通过所述固定座安装在所述下主梁上,所述安装架上设置有若干连接柱621,所述反光板通过所述连接柱固定在所述反光板安装架上。
[0051 ]另一种实施例中,所述四连杆机构3包括:
[0052] —对第一连杆31,其平行设置,且第一连杆的两端分别设置有一转动支座311;
[0053] 一对第二连杆32,其连接一对所述第一连杆的首尾,使得四连杆机构形成一个平行四边形结构,所述第二连杆32由对称拼接设置的两个半连杆321组成,所述半连杆第一端开设有轴孔322,第二端设置有卡槽座323,卡槽座323为半方管结构,其槽宽与上下主梁的宽度相同,使得卡槽座323正好卡合固定在上下主梁上,轴孔322中设置有销轴,所述半连杆第一端通过销轴枢接在一个所述转动支座311上,第一个所述第二连杆的两个卡槽座323拼接固定在所述上主梁上,第二个所述第二连杆的两个卡槽座拼接固定在所述下主梁上,第二连杆与上、下主梁固定后,四连杆机构形成一个可以绕着上、下主梁转动的平行四边形联动结构,使得上下主梁同步转动,使用一个电机即可实现电池板与反光板的同步转动,简化了整个跟踪支架的结构,且成本低。
[0054]由上所述,将双面双玻电池组件与平单轴跟踪支架的特性相结合,在原有的平单轴结构基础上,将单面电池更换为双面电池,同时将原有的每排一根转动梁改为上下并列的两根,通过连杆机构连接两根转动梁,上梁用于安装电池板,下梁用于安装反光板,电机带动上梁转动并由连杆机构带动下梁,使上、下梁平行跟踪转动,既使电池板正面发电效率提高,又使背面能始终有较好的反射光,提高了背面的发电效率,从而提高整体发电效率;整个系统更便于根据太阳辐射角度由季节产生的变化来调节太阳能组件角度,达到最佳辐射角度,提高发电量,与固定式安装的双玻双面电池板相比,由于本电池板跟踪支架可以自动跟踪太阳光,发电效率可提高40%到50%,同时不受季节和地域气候的影响;与使用单面电池板的平单轴系统相比,由于背面可发电且有反光板提供充足的反射光,因此可以提升发电效率20%到30%,在占地面积相同的情况下显著提升了发电效率,大大缩短了成本回收的周期;进一步的,本发明采用四连杆机构联动电池板与反光板,整体结构简单,易于安装,材料和加工成本较低,同时避免了使用新的电机来驱动下主梁,简化了整体结构并节省了成本。
[0055]尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,包括: 上主梁,其转动设置在立柱上,所述上主梁上安装有电池板,所述电池板为双面双玻璃电池板; 下主梁,其转动安装在所述上主梁下端的所述立柱上,所述下主梁上安装有反光板; 电机,其与所述上主梁驱动连接; 其中,所述上主梁和下主梁通过四连杆机构同步转动,所述电池板的背面位于所述反光板的反光路径上。
2.如权利要求1所述的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,所述上主梁通过上护套转动安装在若干个立柱上端,所述下主梁通过下护套转动安装在所述立柱下端,所述立柱底部通过基粧架设在地面上。
3.如权利要求2所述的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,其中一个立柱上端设置有一回转减速机,所述回转减速机的输入轴与所述电机连接,所述回转减速机的输出轴与所述上主梁连接。
4.如权利要求3所述的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,所述上主梁和下主梁为方管结构,所述上主梁上设置有若干个同处一平面的电池板安装架,所述电池板安装在所述电池板安装架上,所述下主梁上对应安装有若干个同处一平面的反光板安装架,所述反光板安装在所述反光板安装架上。
5.如权利要求4所述的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,所述电池板安装架包括有框架和设置在框架中央的固定架,所述电池板安装架通过所述固定架安装在所述上主梁上,所述框架和固定架上设置有压块,所述电池板通过所述压块安装在所述电池板安装架上。
6.如权利要求5所述的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,所述反光板安装架由两根横架及对称设置在两根横架之间的四根安装架构成,所述横架中央下端设置有固定座,所述反光板安装架通过所述固定座安装在所述下主梁上,所述安装架上设置有若干连接柱,所述反光板通过所述连接柱固定在所述反光板安装架上。
7.如权利要求6所述的双面双玻太阳能电池板跟踪支架,其特征在于,所述四连杆机构包括: 一对第一连杆,其两端分别设置有一转动支座; 一对第二连杆,其连接一对所述第一连杆的首尾,所述第二连杆由拼接设置的两个半连杆组成,所述半连杆第一端开设有轴孔,第二端设置有卡槽座,所述半连杆第一端通过销轴枢接在一个所述转动支座上,第一个所述第二连杆的两个卡槽座拼接固定在所述上主梁上,第二个所述第二连杆的两个卡槽座拼接固定在所述下主梁上。
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WO2018176544A1 (zh) * 2017-03-27 2018-10-04 杭州品联科技有限公司 双面组件的光伏支架
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