CN110611480A - 一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,与地面固定连接的底座,所述底座上沿竖直方向设有支柱,在支柱顶端设有水平夹角调节机构,太阳能电池板设置在水平夹角调节机构的顶部,在支柱的底端设有竖直夹角调节机构;所述竖直夹角调节机构由设置在支柱下端近端部外围且与底座固定连接的防护罩、设置在防护罩内且与支柱联动连接的驱动组件、设置在支柱下端与底座之间的旋转支撑组件以及设置在支柱外壁上且与防护罩外顶部固定连接的支撑导向组件;支柱通过轴承与防护罩活动连接;本发明结构紧凑、使用方便,对太阳能电池板的角度调节更加灵活,有效的提高发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏跟踪系统,具体是一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统。
背景技术
通常,太阳能发电中需要用到支架,支架主要可分为固定式和跟踪式两种。固定式支架成本较低,地形适应力较好,但由于一天之中的太阳轨迹在不断变化,四季之内也有较大差别,造成光伏组件所接受的太阳光的入射角不断调整,造成光伏组件的工作效率较低,而跟踪式支架能够有效解决这一问题。
由于地球的自转,太阳相对于地球每天东升西落,因此现有的平单轴光伏跟踪系统在使用时,只改变太阳能电池板与水平面之间的夹角,但是地球也会随着太阳转动,在围着太阳转动的过程中,地球与太阳之间的夹角不尽相同,因此只对太阳能电池板与水平面之间的夹角进行调节,其发电效率达不到理想状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,与地面固定连接的底座,所述底座上沿竖直方向设有支柱,在支柱顶端设有水平夹角调节机构,太阳能电池板设置在水平夹角调节机构的顶部,在支柱的底端设有竖直夹角调节机构;
所述竖直夹角调节机构由设置在支柱下端近端部外围且与底座固定连接的防护罩、设置在防护罩内且与支柱联动连接的驱动组件、设置在支柱下端与底座之间的旋转支撑组件以及设置在支柱外壁上且与防护罩外顶部固定连接的支撑导向组件;支柱通过轴承与防护罩活动连接,在防护罩内设有与太阳能控制器连接的控制单元,所述水平夹角调节机构和驱动组件分别与控制单元连接;调节太阳能电池板与竖直平面的夹角时,通过驱动组件、旋转支撑组件以及支撑导向组件相互配合,带动支柱转动,对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节。
作为本发明进一步的方案:所述水平夹角调节机构由设置在支柱顶端的固定板、设置在固定板顶部一端的油缸、铰接在固定板顶部另一端的支撑板、设置在支撑板远离该铰接处一端的连接块、沿水平方向设置在固定板顶部的导向杆、活动套设在导向杆上且与油缸联动连接的滑套以及铰接在滑套与连接块之间的连杆组成;所述油缸与控制单元连接,太阳能电池板设置在支撑板上;调节太阳能电池板与水平面的夹角时,通过油缸、滑套、导向杆以及连杆相互配合,带动支撑板沿着与固定板铰接处转动,对太阳能电池板与水平面的夹角进行调节。
作为本发明进一步的方案:所述固定板的下端面设有第一连接套,所述第一连接套活动套设在支柱的顶端,在支柱的上端沿竖直方向间隔设有第一让位通孔,在第一连接套上设有与各第一让位通孔一一对应的第一固定孔;第一连接套套设在支柱上端,通过螺栓与第一让位通孔和第一固定孔的配合与支柱固定连接。
作为本发明进一步的方案:所述驱动组件由设置在防护罩内的底座上的伺服电机、设置在伺服电机动力输出端的第一链轮、设置在支柱上且通过链条与第一链轮联动连接的第二链轮组成;所述伺服电机与控制单元连接。
作为本发明进一步的方案:所述旋转支撑组件由设置在底座上的固定柱、通过轴承活动套设在固定柱上端的支撑柱以及设置在支撑柱上端面且活动套设在支柱下端的第二连接套组成;在支柱的下端沿竖直方向间隔设有第二让位通孔,在第二连接套上设有与各第二让位通孔一一对应的第二固定孔;第二连接套套设在支柱下端,通过螺栓与第二让位通孔和第二固定孔的配合与对支柱固定连接。
作为本发明进一步的方案:所述固定柱的上端面间隔设有若干第一滚珠槽,在各第一滚珠槽内相适应设有第一滚珠。
作为本发明进一步的方案:所述支撑导向组件由通过螺栓固定在支柱上的支撑套、沿支撑套周向间隔设置的连接杆、设置在各连接杆自由端的弧形滑板、相互配合且与弧形滑板相适应的两块弧形滑轨、设置在各弧形滑轨外侧且相互配合的两块固定卡板以及设置在各固定卡板与防护罩之间的固定连接板组成;两块弧形滑轨相互配合形成弧状环形滑轨,支柱转动时,各弧形滑板沿着弧状环形滑轨滑动。
作为本发明进一步的方案:所述弧形滑板远离连接杆的一侧间隔设有若干第二滚珠槽,在各第二滚珠槽内相适应设有第二滚珠。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明采用上述结构后,通过设置的竖直夹角调节机构,可对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节,与水平夹角调节机构相配合,对太阳能电池板角度的调节更加灵活,保证发电效率。通过设置的支撑导向组件,在支柱转动对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节时,可对支柱进行导向支撑,使支柱转动更加稳定,增加装置的稳定性;同时,导向组件由弧形滑板和弧形滑轨相配合,可方便对导向组件进行拆分,便于更换。通过设置的第一连接套,可方便对水平夹角调节机构进行更换,使用方便。通过设置的第一滚珠槽和第一滚珠的相互配合,可减少固定柱与支撑柱的磨损,增加装置的使用寿命;同时,通过设置的第二滚珠和第二滚珠槽的相互配合,可减少弧形滑板与弧形滑轨之间的摩擦,从而降低磨损。本发明结构紧凑、使用方便,对太阳能电池板的角度调节更加灵活,有效的提高发电效率。
附图说明
图1为一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统的结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大示意图。
图3为图2中B处的局部放大示意图。
图4为图1中C处的局部放大示意图。
图5为图4中D处的局部放大示意图。
图6为一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统中支撑导向组件的平面结构示意图。
图中:1、底座;2、支柱;3、水平夹角调节机构;301、固定板;302、油缸;303、支撑板;304、连接块;305、导向杆;306、滑套;307、连杆;308、第一连接套;4、竖直夹角调节机构;401、防护罩;402、驱动组件;403、旋转支撑组件;404、支撑导向组件;405、伺服电机;406、第一链轮;407、第二链轮;408、固定柱;409、支撑柱;4010、第二连接套;4011、第一滚珠槽;4012、第一滚珠;4013、支撑套;4014、连接杆;4015、弧形滑板;4016、弧形滑轨;4017、固定卡板;4018、固定连接板;4019、第二滚珠槽;4020、第二滚珠;5、控制单元。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-6,一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,与地面固定连接的底座1,所述底座1上沿竖直方向设有支柱2,在支柱2顶端设有水平夹角调节机构3,太阳能电池板设置在水平夹角调节机构3的顶部。具体的,所述水平夹角调节机构3由设置在支柱2顶端的固定板301、设置在固定板301顶部一端的油缸302、铰接在固定板301顶部另一端的支撑板303、设置在支撑板303远离该铰接处一端的连接块304、沿水平方向设置在固定板301顶部的导向杆305、活动套设在导向杆305上且与油缸302联动连接的滑套306以及铰接在滑套306与连接块304之间的连杆307组成;所述油缸302与控制单元5连接,太阳能电池板设置在支撑板303上;调节太阳能电池板与水平面的夹角时,通过油缸302、滑套306、导向杆305以及连杆307相互配合,带动支撑板303沿着与固定板301铰接处转动,从而对太阳能电池板与水平面的夹角进行调节。
优选的,所述固定板301的下端面设有第一连接套308,所述第一连接套308活动套设在支柱2的顶端,在支柱2的上端沿竖直方向间隔设有第一让位通孔,在第一连接套308上设有与各第一让位通孔一一对应的第一固定孔;第一连接套308套设在支柱2上端,通过螺栓与第一让位通孔和第一固定孔的配合与支柱2固定连接,可方便对水平夹角调节机构3进行拆分更换,使用方便。
在支柱2的底端设有竖直夹角调节机构4;所述竖直夹角调节机构4由设置在支柱2下端近端部外围且与底座1固定连接的防护罩401、设置在防护罩401内且与支柱2联动连接的驱动组件402、设置在支柱2下端与底座1之间的旋转支撑组件403以及设置在支柱2外壁上且与防护罩401外顶部固定连接的支撑导向组件404;支柱2通过轴承与防护罩401活动连接,在防护罩401内设有与太阳能控制器连接的控制单元5,所述水平夹角调节机构3和驱动组件402分别与控制单元5连接;调节太阳能电池板与竖直平面的夹角时,通过驱动组件402、旋转支撑组件403以及支撑导向组件404相互配合,带动支柱2转动,从而对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节,对太阳能电池板的角度调节更加灵活,有效的提高发电效率。
其中,所述驱动组件402由设置在防护罩401内的底座1上的伺服电机405、设置在伺服电机405动力输出端的第一链轮406、设置在支柱2上且通过链条与第一链轮406联动连接的第二链轮407组成;所述伺服电机405与控制单元5连接,结构简单,使用方便。
另外,所述旋转支撑组件403由设置在底座1上的固定柱408、通过轴承活动套设在固定柱408上端的支撑柱409以及设置在支撑柱409上端面且活动套设在支柱2下端的第二连接套4010组成;对支柱2进行支撑,便于支柱2转动,在支柱2的下端沿竖直方向间隔设有第二让位通孔,在第二连接套4010上设有与各第二让位通孔一一对应的第二固定孔;第二连接套4010套设在支柱2下端,通过螺栓与第二让位通孔和第二固定孔的配合与对支柱2固定连接,方便对支柱2进行拆卸。
优选的,所述固定柱408的上端面间隔设有若干第一滚珠槽4011,在各第一滚珠槽4011内相适应设有第一滚珠4012,可减少固定柱408与支撑柱409之间的摩擦,从而降低磨损。
同时,所述支撑导向组件404由通过螺栓固定在支柱2上的支撑套4013、沿支撑套4013周向间隔设置的连接杆4014、设置在各连接杆4014自由端的弧形滑板4015、相互配合且与弧形滑板4015相适应的两块弧形滑轨4016、设置在各弧形滑轨4016外侧且相互配合的两块固定卡板4017以及设置在各固定卡板4017与防护罩401之间的固定连接板4018组成;两块弧形滑轨4016相互配合形成弧状环形滑轨,支柱2转动时,各弧形滑板4015沿着弧状环形滑轨滑动,在支柱2转动对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节时,可对支柱2进行导向支撑,使支柱2转动更加稳定。
优选的,所述弧形滑板4015远离连接杆4014的一侧间隔设有若干第二滚珠槽4019,在各第二滚珠槽4019内相适应设有第二滚珠4020,可降低弧形滑板4015与弧形滑轨4016之间的磨损。
在本实施例中,需要说明的是,本申请采用的控制单元5以及与控制单元5连接的油缸302和伺服电机405均为现有技术,各部件之间的连接也均为现有技术,因此,在此不再过多进行赘述。
本发明的工作原理是:在使用时,通过油缸302、滑套306、导向杆305以及连杆307相互配合,可带动支撑板303沿着与固定板301铰接处转动,从而对太阳能电池板与水平面的夹角进行调节;通过驱动组件402、旋转支撑组件403以及支撑导向组件404相互配合,可带动支柱2转动,从而对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节,对太阳能电池板的角度调节更加灵活,有效的提高发电效率。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (8)
1.一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,包括与地面固定连接的底座(1),其特征在于,所述底座(1)上沿竖直方向设有支柱(2),在支柱(2)顶端设有水平夹角调节机构(3),太阳能电池板设置在水平夹角调节机构(3)的顶部,在支柱(2)的底端设有竖直夹角调节机构(4);
所述竖直夹角调节机构(4)由设置在支柱(2)下端近端部外围且与底座(1)固定连接的防护罩(401)、设置在防护罩(401)内且与支柱(2)联动连接的驱动组件(402)、设置在支柱(2)下端与底座(1)之间的旋转支撑组件(403)以及设置在支柱(2)外壁上且与防护罩(401)外顶部固定连接的支撑导向组件(404);支柱(2)通过轴承与防护罩(401)活动连接,在防护罩(401)内设有与太阳能控制器连接的控制单元(5),所述水平夹角调节机构(3)和驱动组件(402)分别与控制单元(5)连接;调节太阳能电池板与竖直平面的夹角时,通过驱动组件(402)、旋转支撑组件(403)以及支撑导向组件(404)相互配合,带动支柱(2)转动,对太阳能电池板与竖直平面的夹角进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述水平夹角调节机构(3)由设置在支柱(2)顶端的固定板(301)、设置在固定板(301)顶部一端的油缸(302)、铰接在固定板(301)顶部另一端的支撑板(303)、设置在支撑板(303)远离该铰接处一端的连接块(304)、沿水平方向设置在固定板(301)顶部的导向杆(305)、活动套设在导向杆(305)上且与油缸(302)联动连接的滑套(306)以及铰接在滑套(306)与连接块(304)之间的连杆(307)组成;所述油缸(302)与控制单元(5)连接,太阳能电池板设置在支撑板(303)上;调节太阳能电池板与水平面的夹角时,通过油缸(302)、滑套(306)、导向杆(305)以及连杆(307)相互配合,带动支撑板(303)沿着与固定板(301)铰接处转动,对太阳能电池板与水平面的夹角进行调节。
3.根据权利要求2所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述固定板(301)的下端面设有第一连接套(308),所述第一连接套(308)活动套设在支柱(2)的顶端,在支柱(2)的上端沿竖直方向间隔设有第一让位通孔,在第一连接套(308)上设有与各第一让位通孔一一对应的第一固定孔;第一连接套(308)套设在支柱(2)上端,通过螺栓与第一让位通孔和第一固定孔的配合与支柱(2)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述驱动组件(402)由设置在防护罩(401)内的底座(1)上的伺服电机(405)、设置在伺服电机(405)动力输出端的第一链轮(406)、设置在支柱(2)上且通过链条与第一链轮(406)联动连接的第二链轮(407)组成;所述伺服电机(405)与控制单元(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述旋转支撑组件(403)由设置在底座(1)上的固定柱(408)、通过轴承活动套设在固定柱(408)上端的支撑柱(409)以及设置在支撑柱(409)上端面且活动套设在支柱(2)下端的第二连接套(4010)组成;在支柱(2)的下端沿竖直方向间隔设有第二让位通孔,在第二连接套(4010)上设有与各第二让位通孔一一对应的第二固定孔;第二连接套(4010)套设在支柱(2)下端,通过螺栓与第二让位通孔和第二固定孔的配合与对支柱(2)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述固定柱(408)的上端面间隔设有若干第一滚珠槽(4011),在各第一滚珠槽(4011)内相适应设有第一滚珠(4012)。
7.根据权利要求1所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述支撑导向组件(404)由通过螺栓固定在支柱(2)上的支撑套(4013)、沿支撑套(4013)周向间隔设置的连接杆(4014)、设置在各连接杆(4014)自由端的弧形滑板(4015)、相互配合且与弧形滑板(4015)相适应的两块弧形滑轨(4016)、设置在各弧形滑轨(4016)外侧且相互配合的两块固定卡板(4017)以及设置在各固定卡板(4017)与防护罩(401)之间的固定连接板(4018)组成;两块弧形滑轨(4016)相互配合形成弧状环形滑轨,支柱(2)转动时,各弧形滑板(4015)沿着弧状环形滑轨滑动。
8.根据权利要求7所述的一种新型最佳倾角平单轴光伏跟踪系统,其特征在于,所述弧形滑板(4015)远离连接杆(4014)的一侧间隔设有若干第二滚珠槽(4019),在各第二滚珠槽(4019)内相适应设有第二滚珠(4020)。
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