CN107807676A - 一种太阳能电池板自动追踪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池板自动追踪装置，包括底座，所述底座固定在阳光可直射的地面上，所述底座上设有有周转调节装置，所述周转调节装置由护罩外壳、回转支承、旋转轴共同构成，所述周转调节装置由周转驱动装置驱动，所述周转驱动装置由固定在底座内的驱动电机、减速机、齿圈共同构成，所述底座外圈设有滑道，所述底座上设有支承转动装置，所述支承转动装置由支承立架、牛眼滚珠、三角架、横梁共同构成，太阳能固定框中固定有太阳能电池板，所述太阳能固定框通过绞座与三角架铰接，所述三角架上设有俯仰调节装置。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种太阳能电池板自动追踪装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种太阳能电池板自动追踪装置。

背景技术

随着科学技术的迅猛发展和工业化程度的急剧扩展，天然气、煤炭、石油三大不可再生能源由于使用过度而频临枯竭，能源问题已成为制约社会经济发展的绊脚石。目前，越来越多的国家已经开始倡导、推行“阳光计划工程”，使太阳能这种取之不尽、用之不竭的可再生资源成为人类社会能源结构的主体，满足人类社会可持续发展。但传统的、规模产业化的太阳能电池片组件都是一维排布，且固定在固定不动的安装框架上，这种结构不仅太阳光照的吸收效率低，而且转换效率不高，从而造成了太阳能资源的极大浪费。如何提高太阳能组件的太阳光的吸收效率、增加太阳能电池的性价比是目前太阳能光伏领域亟需解决的课题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种太阳能电池板自动追踪装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种太阳能电池板自动追踪装置，包括底座，所述底座固定在阳光可直射的地面上，所述底座上设有有周转调节装置，所述周转调节装置由固定在所述底座上的护罩外壳、设在所述护罩外壳内的回转支承、竖直插装在所述回转支承中的旋转轴共同构成，所述周转调节装置由周转驱动装置驱动，所述周转驱动装置由固定在所述底座内的驱动电机、与所述驱动电机输出端连接的减速机、套装在所述减速机输出端且与所述回转支承外圈齿轮啮合的齿圈共同构成，所述减速机输出端伸出所述底座且通过所述齿圈与所述护罩外壳内回转支承连接，所述底座外圈设有滑道，所述底座上设有支承转动装置，所述支承转动装置由均匀分布在所述底座上且位于所述滑道上方的三个支承立架、固定在所述支承立架底端且可在所述滑道中滑动的牛眼滚珠、固定在所述支承立架顶端且与各支承立架依次连接的三角架、固定在所述三角架上且与所述转轴顶端固定连接的横梁共同构成，所述三角架上方设有太阳能固定框，所述太阳能固定框中固定有太阳能电池板，所述太阳能固定框底端设有第一绞座，所述太阳能固定框顶端设有第二绞座，所述太阳能固定框通过所述绞座与三角架的一边铰接，所述三角架上设有俯仰调节装置，所述俯仰调节装置由固定在横梁上的第三绞座、一端与所述第三绞座铰接另一端与所述第二绞座铰接的伺服气缸、与所述伺服气缸输出端连接的空气压缩机共同构成，所述底座一侧设有控制箱，所述控制箱内设有PLC控制器、充放电控制器、蓄电池、逆变器，所述太阳能电池板与充放电控制器、蓄电池、逆变器和PLC控制器由导线依次连接。

所述驱动电机为伺服电机，所述伺服电机的信号输出端通过导线与PLC控制器的信号输入端连接。

所述减速机为涡轮减速机，所述底座上开有可供减速机输出端伸出的开口。

所述三角架的顶点分别固定在所述支承立架顶端，所述横梁一端固定在所述三角架的顶点另一端固定在所述三角架相对应一边的中点处。

所述三角架与太阳能固定框铰接的一边为圆柱杆，所述第一绞座套装在三角架上与三角架活动铰接。

所述支承立架、三角架、横梁的均由不锈钢材料制成。

所述PLC控制器内设有时钟模块和GPS定位模块。

所述PLC控制器内设有PLC系统。

所述PLC控制器内存储有太阳在不同经纬度地区每一天的不同时刻所在角度的数据。

所述PLC控制器与驱动电机、太阳能电池板、伺服气缸、空气压缩机、充放电控制器、蓄电池、逆变器电性连接。。

利用本发明的技术方案制作的一种太阳能电池板自动追踪装置，可将GPS定位位置和系统预存的太阳时刻方位数据结合，根据太阳的不同方位自动调整太阳能电池板的角度，使太阳能电池板能充分吸收太阳能，提高太阳能的吸收利用率，充分利用太阳能资源。

附图说明

图1是本发明所述一种太阳能电池板自动追踪装置的结构示意图；

图2是本发明所述支承转动装置的俯视图；

图中，1、底座；2、护罩外壳；3、回转支承；4、旋转轴；5、驱动电机；6、减速机；7、齿圈；8、滑道；9、支承立架；10、牛眼滚珠；11、三角架；12、横梁；13、太阳能固定框；14、太阳能电池板；15、第一绞座；16、第二绞座；17、第三绞座；18、伺服气缸；19、空气压缩机；20、控制箱；21、PLC控制器；22、充放电控制器；23、蓄电池；24、逆变器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-2所示，一种太阳能电池板自动追踪装置，包括底座1，所述底座1固定在阳光可直射的地面上，所述底座1上设有有周转调节装置，所述周转调节装置由固定在所述底座1上的护罩外壳2、设在所述护罩外壳2内的回转支承3、竖直插装在所述回转支承3中的旋转轴4共同构成，所述周转调节装置由周转驱动装置驱动，所述周转驱动装置由固定在所述底座1内的驱动电机5、与所述驱动电机5输出端连接的减速机6、套装在所述减速机6输出端且与所述回转支承3外圈齿轮啮合的齿圈7共同构成，所述减速机6输出端伸出所述底座1且通过所述齿圈7与所述护罩外壳2内回转支承3连接，所述底座1外圈设有滑道8，所述底座1上设有支承转动装置，所述支承转动装置由均匀分布在所述底座1上且位于所述滑道8上方的三个支承立架9、固定在所述支承立架9底端且可在所述滑道8中滑动的牛眼滚珠10、固定在所述支承立架9顶端且与各支承立架9依次连接的三角架11、固定在所述三角架11上且与所述旋转轴4顶端固定连接的横梁12共同构成，所述三角架11上方设有太阳能固定框13，所述太阳能固定框13中固定有太阳能电池板14，所述太阳能固定框13底端设有第一绞座15，所述太阳能固定框13顶端设有第二绞座16，所述太阳能固定框13通过所述绞座与三角架11的一边铰接，所述三角架11上设有俯仰调节装置，所述俯仰调节装置由固定在横梁12上的第三绞座17、一端与所述第三绞座17铰接另一端与所述第二绞座16铰接的伺服气缸18、与所述伺服气缸18输出端连接的空气压缩机19共同构成，所述底座1一侧设有控制箱20，所述控制箱20内设有PLC控制器21、充放电控制器22、蓄电池23、逆变器24，所述太阳能电池板14与充放电控制器22、蓄电池23、逆变器24和PLC控制器21由导线依次连接；所述驱动电机5为伺服电机，所述驱动电机5的信号输出端通过导线与PLC控制器21的信号输入端连接；所述减速机6为涡轮减速机，所述底座1上开有可供减速机6输出端伸出的开口；所述三角架11的顶点分别固定在所述支承立架9顶端，所述横梁12一端固定在所述三角架11的顶点另一端固定在所述三角架11相对应一边的中点处；所述三角架11与太阳能固定框13铰接的一边为圆柱杆，所述第一绞座15套装在三角架11上与三角架11活动铰接；所述支承立架9、三角架11、横梁12的均由不锈钢材料制成；所述PLC控制器21内设有时钟模块和GPS定位模块；所述PLC控制器21内设有PLC系统；所述PLC控制器21内存储有太阳在不同经纬度地区每一天的不同时刻所在角度的数据；所述PLC控制器21与驱动电机5、太阳能电池板14、伺服气缸18、空气压缩机19、充放电控制器22、蓄电池23、逆变器24电性连接。

本实施方案的特点为，底座上设有有周转调节装置，周转调节装置由固定在底座上的护罩外壳、设在护罩外壳内的回转支承、竖直插装在回转支承中的旋转轴共同构成，周转调节装置由周转驱动装置驱动，周转驱动装置由固定在底座内的驱动电机、与驱动电机输出端连接的减速机、套装在减速机输出端且与回转支承外圈齿轮啮合的齿圈共同构成，减速机输出端伸出底座且通过齿圈与护罩外壳内回转支承连接，底座外圈设有滑道，底座上设有支承转动装置，支承转动装置由均匀分布在底座上且位于滑道上方的三个支承立架、固定在支承立架底端且可在滑道中滑动的牛眼滚珠、固定在支承立架顶端且与各支承立架依次连接的三角架、固定在三角架上且与转轴顶端固定连接的横梁共同构成，三角架上方设有太阳能固定框，太阳能固定框中固定有太阳能电池板，太阳能固定框底端设有第一绞座，太阳能固定框顶端设有第二绞座，太阳能固定框通过绞座与三角架的一边铰接，三角架上设有俯仰调节装置，俯仰调节装置由固定在横梁上的第三绞座、一端与第三绞座铰接另一端与第二绞座铰接的伺服气缸、与伺服气缸输出端连接的空气压缩机共同构成，底座一侧设有控制箱，控制箱内设有PLC控制器、充放电控制器、蓄电池、逆变器，太阳能电池板与充放电控制器、蓄电池、逆变器和PLC控制器由导线依次连接。利用本发明的技术方案制作的一种太阳能电池板自动追踪装置，可将GPS定位位置和系统预存的太阳时刻方位数据结合，根据太阳的不同方位自动调整太阳能电池板的角度，使太阳能电池板能充分吸收太阳能，提高太阳能的吸收利用率，充分利用太阳能资源。

在本实施方案中，GPS定位模块将位置信息传递到PLC控制器，PLC控制器根据太阳时刻方位数据控制驱动电机工作，驱动电机输出端输出角位移，经减速机减速后通过齿圈带动回转支承、旋转轴、横梁、三角架、太阳能固定框、太阳能电池板依次转动，使太阳能电池板始终正对太阳，支承立架起到承重和带动旋转的作用，在三角架的带动下一同转动，支承立架底端固定的牛眼滚珠在滑道内滚动，增加装置的稳定性，同时PLC控制器控制伺服气缸和空气压缩机工作，太阳能固定框通过第一绞座与三角架铰接，伺服气缸与太阳能固定框通过第二绞座铰接，在空气压缩机向伺服气缸中泵入或抽出压缩空气后，伺服气缸会伸缩，伺服气缸可带动太阳能固定框做俯仰运动，对太阳能电池板正对太阳的角度进行调节，从而使太阳能电池板能接受太阳光的直射，提供太阳能吸收利用率。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池板自动追踪装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)固定在阳光可直射的地面上，所述底座(1)上设有有周转调节装置，所述周转调节装置由固定在所述底座(1)上的护罩外壳(2)、设在所述护罩外壳(2)内的回转支承(3)、竖直插装在所述回转支承(3)中的旋转轴(4)共同构成，所述周转调节装置由周转驱动装置驱动，所述周转驱动装置由固定在所述底座(1)内的驱动电机(5)、与所述驱动电机(5)输出端连接的减速机(6)、套装在所述减速机(6)输出端且与所述回转支承(3)外圈齿轮啮合的齿圈(7)共同构成，所述减速机(6)输出端伸出所述底座(1)且通过所述齿圈(7)与所述护罩外壳(2)内回转支承(3)连接，所述底座(1)外圈设有滑道(8)，所述底座(1)上设有支承转动装置，所述支承转动装置由均匀分布在所述底座(1)上且位于所述滑道(8)上方的三个支承立架(9)、固定在所述支承立架(9)底端且可在所述滑道(8)中滑动的牛眼滚珠(10)、固定在所述支承立架(9)顶端且与各支承立架(9)依次连接的三角架(11)、固定在所述三角架(11)上且与所述旋转轴(4)顶端固定连接的横梁(12)共同构成，所述三角架(11)上方设有太阳能固定框(13)，所述太阳能固定框(13)中固定有太阳能电池板(14)，所述太阳能固定框(13)底端设有第一绞座(15)，所述太阳能固定框(13)顶端设有第二绞座(16)，所述太阳能固定框(13)通过所述绞座与三角架(11)的一边铰接，所述三角架(11)上设有俯仰调节装置，所述俯仰调节装置由固定在横梁(12)上的第三绞座(17)、一端与所述第三绞座(17)铰接另一端与所述第二绞座(16)铰接的伺服气缸(18)、与所述伺服气缸(18)输出端连接的空气压缩机(19)共同构成，所述底座(1)一侧设有控制箱(20)，所述控制箱(20)内设有PLC控制器(21)、充放电控制器(22)、蓄电池(23)、逆变器(24)，所述太阳能电池板(14)与充放电控制器(22)、蓄电池(23)、逆变器(24)和PLC控制器(21)由导线依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述驱动电机(5)为伺服电机，所述驱动电机(5)的信号输出端通过导线与PLC控制器(21)的信号输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述减速机(6)为涡轮减速机，所述底座(1)上开有可供减速机(6)输出端伸出的开口。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述三角架(11)的顶点分别固定在所述支承立架(9)顶端，所述横梁(12)一端固定在所述三角架(11)的顶点另一端固定在所述三角架(11)相对应一边的中点处。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述三角架(11)与太阳能固定框(13)铰接的一边为圆柱杆，所述第一绞座(15)套装在三角架(11)上与三角架(11)活动铰接。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述支承立架(9)、三角架(11)、横梁(12)的均由不锈钢材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述PLC控制器(21)内设有时钟模块和GPS定位模块。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述PLC控制器(21)内设有PLC系统。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述PLC控制器(21)内存储有太阳在不同经纬度地区每一天的不同时刻所在角度的数据。

10.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动追踪装置，其特征在于，所述PLC控制器(21)与驱动电机(5)、太阳能电池板(14)、伺服气缸(18)、空气压缩机(19)、充放电控制器(22)、蓄电池(23)、逆变器(24)电性连接。