CN108614586A - 一种光伏发电双轴跟踪系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏发电双轴跟踪系统，包括外壳体、转动平台以及设置在所述转动平台上侧的光伏板支撑机构，所述外壳体顶部端面内设有转接凹槽，所述转动平台转动配合连接设置在所述转接凹槽内，所述转动平台相对的所述转接凹槽上环绕固设有齿环件，所述转动平台内设有左右延伸设置的第一空腔，所述第一空腔的左侧延伸末端与所述转接凹槽相连通且与所述齿环件处于相对位置，所述第一空腔底壁内相连通设有左右延伸设置的第一滑槽，位于所述第一滑槽左侧的所述第一空腔内转动配合连接有第一齿轮，所述第一齿轮的左侧最大外接圆伸入所述转接凹槽内且与所述齿环件动力配合连接，位于所述第一滑槽右侧的所述第一空腔内过渡配合连接有第二齿轮。

Description

一种光伏发电双轴跟踪系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及光伏发电设备技术领域，具体为一种光伏发电双轴跟踪系统及其使用方法。

背景技术

世界能源日趋枯竭，可再生能源的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是相关人士追求的目标。太阳能就应运而出，它既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。随着太阳能的使用越来越广泛，其使用过程中所出现的问题越来越受到人们的关注。其中，一年四季中每一天不同时刻阳光的直射角度随时都处在变化之中，在这种情况下，太阳能板接收太阳能的效率由于接收角度问题就受到了很大限制，这很影响太阳能电池板的工作效率。传统的光伏组件通过组件安装支架支承在一支柱上，组件安装支架可以绕支柱在水平方向 转动，从而能较好地跟踪太阳的方位角度，同时组件安装支架上还设置有水平方向的转轴，可使光伏组件绕水平转轴转动从而能跟踪太阳的高度角位置，但这种结构形式整个光伏发电装置只能靠支柱来支承，支承刚性不理想而且转动传动装置负荷重，支承结构稳定性不 高，不能保证长期稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏发电双轴跟踪系统及其使用方法，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的一种光伏发电双轴跟踪系统，包括外壳体、转动平台以及设置在所述转动平台上侧的光伏板支撑机构，所述外壳体顶部端面内设有转接凹槽，所述转动平台转动配合连接设置在所述转接凹槽内，所述转动平台相对的所述转接凹槽上环绕固设有齿环件，所述转动平台内设有左右延伸设置的第一空腔，所述第一空腔的左侧延伸末端与所述转接凹槽相连通且与所述齿环件处于相对位置，所述第一空腔底壁内相连通设有左右延伸设置的第一滑槽，位于所述第一滑槽左侧的所述第一空腔内转动配合连接有第一齿轮，所述第一齿轮的左侧最大外接圆伸入所述转接凹槽内且与所述齿环件动力配合连接，位于所述第一滑槽右侧的所述第一空腔内过渡配合连接有第二齿轮，所述第二齿轮上侧的所述转动平台内转动配合连接有上下延伸设置的升降转动轴，所述升降转动轴的顶部端面内螺纹配合连接有向上延伸设置的升降螺杆，所述升降转动轴底部延伸末端与所述第二齿轮的顶部端面固定配合连接，所述第一滑槽内滑动配合连接有第一滑块，所述第一滑块内螺纹配合连接有左右延伸设置的调节螺杆，所述调节螺杆右侧延伸末端与固嵌于所述第一滑槽右侧壁内的第一电机动力配合连接，所述调节螺杆上侧的所述第一滑块内设有动力切换驱动机构，所述第一滑块的底部端面内开设有开口槽，所述开口槽的顶壁内固设有驱动齿条，所述第一滑槽后侧的所述转动平台内设有第二空腔，所述第二空腔与所述第一滑槽之间的部分内转动配合连接有前后延伸设置的第一转轴，所述第一转轴前侧末端伸入所述开口槽内且与所述第一滑槽的前侧壁转动配合连接，所述第一转轴右侧延伸末端固设有伸入所述第二空腔内的第一锥轮，所述开口槽内的所述第一转轴上周向固设有与所述驱动齿条动力配合连接的第三齿轮，位于所述第二空腔下侧的所述转动平台内设有向下延伸设置的第二滑槽，所述第二滑槽底部末端与所述转接凹槽相连通设置，所述转接凹槽内滑动配合连接有锁滑块，所述第二滑槽与所述第二空腔之间的部分内转动配合连接有第二转轴，所述第二转轴顶部末端固设有伸入所述第二空腔内且与所述第一锥轮动力配合连接的第二锥轮，所述锁滑块的顶部端面内螺纹配合连接有向上延伸设置的锁定驱动螺杆，所述锁定驱动螺杆顶部末端与所述第二转轴的底部末端固定配合连接，所述第一电机外壁上固设有电子控制装置，所述电子控制装置与所述第一电机电性连接，所述电子控制装置用以控制所述第一电机的转动速度，进而实现由所述第一电机控制所述调节螺杆带动所述第一滑块的移动速度。

进一步的技术方案，所述锁滑块底部末端固设有与所述转接凹槽底壁相对设置的弹性耐磨垫。

进一步的技术方案，所述光伏板支撑机构包括支撑架以及固定在所述支撑架顶部端面上的光伏发电板，所述支撑架底部端面靠近左侧位置处铰接配合连接有底部末端与所述转动平台的顶部端面固定配合连接的支撑杆，所述支撑架底部端面靠近右侧位置处设有燕尾滑槽，所述燕尾滑槽内滑动配合连接有燕尾滑块，所述燕尾滑块的底部端固设有铰接件，所述铰接件远离所述燕尾滑块一侧的端面与所述升降螺杆的顶部末端固定配合连接。

进一步的技术方案，所述动力切换驱动机构包括固定设置在所述第一滑块顶部端面内的第二电机以及动力连接设置在所述第二电机顶部且伸入第一空腔内的第四齿轮，所述第二电机底部的所述第一滑块内设有向右侧延伸设置的第三空腔，所述第二电机的底部末端动力连接有伸入所述第三空腔内的第一带轮，位于所述第二电机右侧的所述第一滑块的顶部端面内转动配合连接有上下延伸设置的第三转轴，所述第三转轴底部末端固设有伸入所述第三空腔内的第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮之间动力配合连接有传动带，所述第三转轴的顶部末端固设有伸入所述第一空腔内的第五齿轮，所述第四齿轮和所述第五齿轮位于所述第一齿轮与所述第二齿轮之间。

附图说明

图1是本发明中一种光伏发电双轴跟踪系统外部整体结构示意图；

图2是本发明中转动平台内部结构示意图；

图3是本发明中第二空腔的分布结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-3对本发明进行详细说明。

参照图1-3，根据本发明的实施例的一种光伏发电双轴跟踪系统，包括外壳体5、转动平台6以及设置在所述转动平台6上侧的光伏板支撑机构7，所述外壳体5顶部端面内设有转接凹槽51，所述转动平台6转动配合连接设置在所述转接凹槽51内，所述转动平台6相对的所述转接凹槽51上环绕固设有齿环件52，所述转动平台6内设有左右延伸设置的第一空腔61，所述第一空腔61的左侧延伸末端与所述转接凹槽51相连通且与所述齿环件52处于相对位置，所述第一空腔61底壁内相连通设有左右延伸设置的第一滑槽62，位于所述第一滑槽62左侧的所述第一空腔61内转动配合连接有第一齿轮611，所述第一齿轮611的左侧最大外接圆伸入所述转接凹槽51内且与所述齿环件52动力配合连接，位于所述第一滑槽62右侧的所述第一空腔61内过渡配合连接有第二齿轮652，所述第二齿轮652上侧的所述转动平台6内转动配合连接有上下延伸设置的升降转动轴65，所述升降转动轴65的顶部端面内螺纹配合连接有向上延伸设置的升降螺杆651，所述升降转动轴65底部延伸末端与所述第二齿轮652的顶部端面固定配合连接，所述第一滑槽62内滑动配合连接有第一滑块621，所述第一滑块621内螺纹配合连接有左右延伸设置的调节螺杆624，所述调节螺杆624右侧延伸末端与固嵌于所述第一滑槽62右侧壁内的第一电机626动力配合连接，所述调节螺杆624上侧的所述第一滑块621内设有动力切换驱动机构，所述第一滑块621的底部端面内开设有开口槽627，所述开口槽627的顶壁内固设有驱动齿条6271，所述第一滑槽62后侧的所述转动平台6内设有第二空腔63，所述第二空腔63与所述第一滑槽62之间的部分内转动配合连接有前后延伸设置的第一转轴631，所述第一转轴631前侧末端伸入所述开口槽627内且与所述第一滑槽62的前侧壁转动配合连接，所述第一转轴631右侧延伸末端固设有伸入所述第二空腔63内的第一锥轮633，所述开口槽627内的所述第一转轴631上周向固设有与所述驱动齿条6271动力配合连接的第三齿轮632，位于所述第二空腔63下侧的所述转动平台6内设有向下延伸设置的第二滑槽64，所述第二滑槽64底部末端与所述转接凹槽51相连通设置，所述转接凹槽51内滑动配合连接有锁滑块641，所述第二滑槽64与所述第二空腔63之间的部分内转动配合连接有第二转轴634，所述第二转轴634顶部末端固设有伸入所述第二空腔63内且与所述第一锥轮633动力配合连接的第二锥轮635，所述锁滑块641的顶部端面内螺纹配合连接有向上延伸设置的锁定驱动螺杆642，所述锁定驱动螺杆642顶部末端与所述第二转轴634的底部末端固定配合连接，所述第一电机626外壁上固设有电子控制装置6261，所述电子控制装置6261与所述第一电机626电性连接，所述电子控制装置6261用以控制所述第一电机626的转动速度，进而实现由所述第一电机626控制所述调节螺杆624带动所述第一滑块621的移动速度。

有益地或示例性地，所述锁滑块641底部末端固设有与所述转接凹槽51底壁相对设置的弹性耐磨垫643。

有益地或示例性地，所述光伏板支撑机构7包括支撑架72以及固定在所述支撑架72顶部端面上的光伏发电板73，所述支撑架72底部端面靠近左侧位置处铰接配合连接有底部末端与所述转动平台6的顶部端面固定配合连接的支撑杆71，所述支撑架72底部端面靠近右侧位置处设有燕尾滑槽74，所述燕尾滑槽74内滑动配合连接有燕尾滑块741，所述燕尾滑块741的底部端固设有铰接件742，所述铰接件742远离所述燕尾滑块741一侧的端面与所述升降螺杆651的顶部末端固定配合连接，从而实现稳定的支撑工作，大大提高了本装置在调节运行以及使用时的稳定性。

有益地或示例性地，所述动力切换驱动机构包括固定设置在所述第一滑块621顶部端面内的第二电机623以及动力连接设置在所述第二电机623顶部且伸入第一空腔61内的第四齿轮629，所述第二电机623底部的所述第一滑块621内设有向右侧延伸设置的第三空腔622，所述第二电机62的底部末端动力连接有伸入所述第三空腔62内的第一带轮6221，位于所述第二电机623右侧的所述第一滑块621的顶部端面内转动配合连接有上下延伸设置的第三转轴625，所述第三转轴625底部末端固设有伸入所述第三空腔622内的第二带轮6222，所述第一带轮6221与所述第二带轮6222之间动力配合连接有传动带6223，所述第三转轴625的顶部末端固设有伸入所述第一空腔61内的第五齿轮628，所述第四齿轮629和所述第五齿轮628位于所述第一齿轮611与所述第二齿轮652之间，从而实现自动控制驱动本装置的方位调节以及角度调节工作，大大提高了使用效率，减少生产制造成本。

初始状态时，使第一滑块621位于第一滑槽62内的最左侧位置，此时，使第一滑块621带动第四齿轮629与第一齿轮611动力配合连接，同时，由第一滑块621带动第五齿轮628带动最大程度远离第二齿轮652，此时，第三齿轮632相对位于开口槽627内的右侧位置，同时，使锁滑块641带动弹性耐磨垫643完全位于第二滑槽64内；

当需要调节方位时，通过第二电机623控制第四齿轮629带动第一齿轮611正反转动，使第一齿轮611与齿环件52动力配合工作，进而实现由第一齿轮611带动转动平台6转动，进而实现方位的调节工作；

当需要进行角度调节工作时，通过第一电机626控制调节螺杆624转动，由调节螺杆624带动第一滑块621滑动至第一滑槽62内的最右侧位置，此时，使第一滑块621带动第五齿轮628与第二齿轮652动力配合连接，同时，使第一滑块621带动第四齿轮629最大程度远离第一齿轮611，此时，由驱动齿条6271带动第三齿轮632转动，由第三齿轮632带动第一转轴631以及第一锥轮633转动，同时，由第一锥轮633带动第二锥轮635、第二转轴634和锁定驱动螺杆642转动，并由锁定驱动螺杆642带动锁滑块641底部的弹性耐磨垫643最大程度伸入转接凹槽51内，且使弹性耐磨垫643最大程度与转接凹槽51底壁相抵接，从而实现转动平台6的锁定工作，然后通过第二电机623控制第一带轮6221的正反转动，并由第一带轮6221上的传动带6223带动第二带轮6222以及第三转轴625和第五齿轮628的正反转动，此时，由第五齿轮628带动第二齿轮652和升降转动轴65的正反转动，进而实现由升降转动轴65带动升降螺杆651以及支撑架72的角度调节工作。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过第二电机控制第四齿轮带动第一齿轮正反转动，使第一齿轮与齿环件动力配合工作，进而实现由第一齿轮带动转动平台转动，进而实现方位的调节工作；通过第一电机控制调节螺杆转动，由调节螺杆带动第一滑块滑动至第一滑槽内的最右侧位置，此时，使第一滑块带动第五齿轮与第二齿轮动力配合连接，同时，使第一滑块带动第四齿轮最大程度远离第一齿轮，此时，由驱动齿条带动第三齿轮转动，由第三齿轮带动第一转轴以及第一锥轮转动，同时，由第一锥轮带动第二锥轮、第二转轴和锁定驱动螺杆转动，并由锁定驱动螺杆带动锁滑块底部的弹性耐磨垫最大程度伸入转接凹槽内，且使弹性耐磨垫最大程度与转接凹槽底壁相抵接，从而实现转动平台的锁定工作，然后通过第二电机控制第一带轮的正反转动，并由第一带轮上的传动带带动第二带轮以及第三转轴和第五齿轮的正反转动，此时，由第五齿轮带动第二齿轮和升降转动轴的正反转动，进而实现由升降转动轴带动升降螺杆以及支撑架的角度调节工作，本装置能实现稳固的支承工作，提高了本装置在调节运行以及使用时的稳定性，还能实现自动控制驱动本装置的方位调节以及角度调节工作，大大提高了使用效率，减少生产制造成本。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种光伏发电双轴跟踪系统，包括外壳体、转动平台以及设置在所述转动平台上侧的光伏板支撑机构，其特征在于：所述外壳体顶部端面内设有转接凹槽，所述转动平台转动配合连接设置在所述转接凹槽内，所述转动平台相对的所述转接凹槽上环绕固设有齿环件，所述转动平台内设有左右延伸设置的第一空腔，所述第一空腔的左侧延伸末端与所述转接凹槽相连通且与所述齿环件处于相对位置，所述第一空腔底壁内相连通设有左右延伸设置的第一滑槽，位于所述第一滑槽左侧的所述第一空腔内转动配合连接有第一齿轮，所述第一齿轮的左侧最大外接圆伸入所述转接凹槽内且与所述齿环件动力配合连接，位于所述第一滑槽右侧的所述第一空腔内过渡配合连接有第二齿轮，所述第二齿轮上侧的所述转动平台内转动配合连接有上下延伸设置的升降转动轴，所述升降转动轴的顶部端面内螺纹配合连接有向上延伸设置的升降螺杆，所述升降转动轴底部延伸末端与所述第二齿轮的顶部端面固定配合连接，所述第一滑槽内滑动配合连接有第一滑块，所述第一滑块内螺纹配合连接有左右延伸设置的调节螺杆，所述调节螺杆右侧延伸末端与固嵌于所述第一滑槽右侧壁内的第一电机动力配合连接，所述调节螺杆上侧的所述第一滑块内设有动力切换驱动机构，所述第一滑块的底部端面内开设有开口槽，所述开口槽的顶壁内固设有驱动齿条，所述第一滑槽后侧的所述转动平台内设有第二空腔，所述第二空腔与所述第一滑槽之间的部分内转动配合连接有前后延伸设置的第一转轴，所述第一转轴前侧末端伸入所述开口槽内且与所述第一滑槽的前侧壁转动配合连接，所述第一转轴右侧延伸末端固设有伸入所述第二空腔内的第一锥轮，所述开口槽内的所述第一转轴上周向固设有与所述驱动齿条动力配合连接的第三齿轮，位于所述第二空腔下侧的所述转动平台内设有向下延伸设置的第二滑槽，所述第二滑槽底部末端与所述转接凹槽相连通设置，所述转接凹槽内滑动配合连接有锁滑块，所述第二滑槽与所述第二空腔之间的部分内转动配合连接有第二转轴，所述第二转轴顶部末端固设有伸入所述第二空腔内且与所述第一锥轮动力配合连接的第二锥轮，所述锁滑块的顶部端面内螺纹配合连接有向上延伸设置的锁定驱动螺杆，所述驱动螺杆顶部末端与所述第二转轴的底部末端固定配合连接，所述第一电机外壁上固设有电子控制装置，所述电子控制装置与所述第一电机电性连接，所述电子控制装置用以控制所述第一电机的转动速度，进而实现由所述第一电机控制所述调节螺杆带动所述第一滑块的移动速度。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电双轴跟踪系统，其特征在于：所述锁滑块底部末端固设有与所述转接凹槽底壁相对设置的弹性耐磨垫。

3.根据权利要求2所述的一种光伏发电双轴跟踪系统，其特征在于：所述光伏板支撑机构包括支撑架以及固定在所述支撑架顶部端面上的光伏发电板，所述支撑架底部端面靠近左侧位置处铰接配合连接有底部末端与所述转动平台的顶部端面固定配合连接的支撑杆，所述支撑架底部端面靠近右侧位置处设有燕尾滑槽，所述燕尾滑槽内滑动配合连接有燕尾滑块，所述燕尾滑块的底部端固设有铰接件，所述所述铰接件远离所述燕尾滑块一侧的端面与所述升降螺杆的顶部末端固定配合连接。

4.根据权利要求3所述的一种光伏发电双轴跟踪系统，其特征在于：所述动力切换驱动机构包括固定设置在所述第一滑块顶部端面内的第二电机以及动力连接设置在所述第二电机顶部且伸入第一空腔内的第四齿轮，所述第二电机底部的所述第一滑块内设有向右侧延伸设置的第三空腔，所述第二电机的底部末端动力连接有伸入所述第三空腔内的第一带轮，位于所述第二电机右侧的所述第一滑块的顶部端面内转动配合连接有上下延伸设置的第三转轴，所述第三转轴底部末端固设有伸入所述第三空腔内的第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮之间动力配合连接有传动带，所述第三转轴的顶部末端固设有伸入所述第一空腔内的第五齿轮，所述第四齿轮和所述第五齿轮位于所述第一齿轮与所述第二齿轮之间。

5.根据权利要求4所述的一种光伏发电双轴跟踪系统的使用方法，该方法为：初始状态时，使第一滑块位于第一滑槽内的最左侧位置，此时，使第一滑块带动第四齿轮与第一齿轮动力配合连接，同时，由第一滑块带动第五齿轮带动最大程度远离第二齿轮，此时，第三齿轮相对位于开口槽内的右侧位置，同时，使锁滑块带动弹性耐磨垫完全位于第二滑槽内；

当需要调节方位时，通过第二电机控制第四齿轮带动第一齿轮正反转动，使第一齿轮与齿环件动力配合工作，进而实现由第一齿轮带动转动平台转动，进而实现方位的调节工作；

当需要进行角度调节工作时，通过第一电机控制调节螺杆转动，由调节螺杆带动第一滑块滑动至第一滑槽内的最右侧位置，此时，使第一滑块带动第五齿轮与第二齿轮动力配合连接，同时，使第一滑块带动第四齿轮最大程度远离第一齿轮，此时，由驱动齿条带动第三齿轮转动，由第三齿轮带动第一转轴以及第一锥轮转动，同时，由第一锥轮带动第二锥轮、第二转轴和锁定驱动螺杆转动，并由锁定驱动螺杆带动锁滑块底部的弹性耐磨垫最大程度伸入转接凹槽内，且使弹性耐磨垫最大程度与转接凹槽底壁相抵接，从而实现转动平台的锁定工作，然后通过第二电机控制第一带轮的正反转动，并由第一带轮上的传动带带动第二带轮以及第三转轴和第五齿轮的正反转动，此时，由第五齿轮带动第二齿轮和升降转动轴的正反转动，进而实现由升降转动轴带动升降螺杆以及支撑架的角度调节工作。