CN111293965A - 一种光伏系统的定位锁定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏系统的定位锁定装置，包括光伏板、支撑所述光伏板的支撑架、用于固定所述光伏板的转轴、固定于所述支撑架上的抱闸机构、用于锁止所述光伏板的锁止机构以及用于检测所述光伏板转动角度的角度检测机构，所述抱闸机构套设于所述转轴上。本发明公开了一种光伏系统的定位锁定装置，通过角度检测机构发射脉冲信号监控光伏板的具体位置，并控制抱闸机构及锁止机构的锁定状态，成本低，无须使用电机锁定，无需消耗电能，提高了光伏板的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种光伏系统的定位锁定装置。
背景技术
光伏发电系统即利用光伏板将太阳能转化为电能，被市场广泛使用，现有的光伏发电系统要么为固定角度的发电系统，光伏板的利用率不高，为了提高光伏板的利用率，人们一般采用角度传感器来确定光伏板的倾斜角度，信号输出是连续的模拟量数值，不能使用脉冲信号输入口来采集，故需要配备专门的模拟量输入模块，角度传感器及模拟量输入模块的成本较高。
另一方面，一般采用电机固定光伏板，而光伏板的数量一般较多，故需要配备大量的电机，同时也增大了线路布局的复杂性，从而无法实现提供光伏板利用率的功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光伏系统的定位锁定装置，采用简单的检测角度结构和锁止结构，实现光伏板角度的锁定，节约生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏系统的定位锁定装置，包括光伏板、支撑所述光伏板的支撑架、用于固定所述光伏板的转轴、固定于所述支撑架上的抱闸机构、用于锁止所述光伏板的锁止机构以及用于检测所述光伏板转动角度的角度检测机构，所述抱闸机构套设于所述转轴上；
所述角度检测机构包括固定于所述转轴上的检测板、位于所述检测板上的检测孔、用于检测所述光伏板初始位置的第一传感器以及用于检测所述光伏板实际倾斜角度的第二传感器；
所述第二传感器检测到所述光伏板转动到预设角度后，产生脉冲信号，以驱动所述抱闸机构及锁止机构锁定所述转轴，实现所述光伏板预设角度的锁定。
优选地，所述抱闸机构包括抱闸块、与所述抱闸块相连接的抱闸连杆以及用于控制所述抱闸连杆开合的伸缩装置，所述抱闸块呈弧形结构，其数量为两个，分别位于所述转轴的两侧；
所述抱闸连杆一端与所述支撑架可旋转连接，另一端与所述伸缩装置相连接。
优选地，所述抱闸连杆的数量为两个，分别位于所述转轴的两侧，其中，两个所述抱闸块分别固定于两个所述抱闸连杆的中心区域；
所述伸缩装置位于两个所述抱闸连杆之间，且两端分别与两个所述抱闸连杆相连接，所述伸缩装置的伸缩使得所述抱闸块夹紧或放松所述转轴。
优选地，所述锁止机构包括导向轴、与所述导向轴可滑动连接的齿条座、固定于所述齿条座上的齿条以及驱动所述齿条座运动的驱动器，所述导向轴固定于所述支撑架上。
优选地，所述驱动器为电动推杆，其与所述角度检测机构电连接，其在所述角度检测机构产生的脉冲信号的作用下伸缩，带动所述齿条座运动。
优选地，所述转轴上与所述锁止机构相连接处还设有齿轮；
所述齿条座与所述导向轴可滑动连接，其数量为两个，分别位于所述齿轮的两侧；
所述齿条固定于所述齿条座上，其数量为两个，分别位于两个所述齿条座上，所述齿条与所述齿轮相互啮合。
优选地，所述抱闸连杆上还设有联动销，所述联动销位于所述抱闸连杆上远离所述支撑架的一端；
所述齿条座与所述抱闸连杆相互平行设置，且所述齿条座与所述抱闸连杆之间的最小间距小于所述联动销的长度。
优选地，所述检测孔为设置于所述检测板上的通孔，其包括第一检测孔和若干第二检测孔，所述第一检测孔与所述第一传感器的位置相匹配；
所述第二检测孔与所述第二传感器的位置相匹配，其数量为若干个，且若干所述第二检测孔在所述光伏板上间隔设置，呈圆弧分布，且间距相等。
优选地，所述第一传感器为霍尔开关或光电开关；
所述第二传感器为霍尔开关或光电开关。
优选地，所述伸缩装置为伸缩弹簧。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明公开了一种光伏系统的定位锁定装置，通过角度检测机构发射脉冲信号监控光伏板的具体位置，并控制抱闸机构及锁止机构的锁定状态，成本低，无须使用电机锁定，无需消耗电能，提高了光伏板的发电效率。
2、本发明公开了一种光伏系统的定位锁定装置，抱闸机构与锁止机构相互联动，保证光伏板被锁定时无法转动，且采用机械结构锁定光伏板，无须消耗光伏板产生的电能，提高了光伏板的发电效率。
附图说明
图1是本发明光伏系统的定位锁定装置的结构示意图；
图2是本发明光伏系统的定位锁定装置的局部结构示意图；
图3是图2的内部结构示意图；
图4是本发明光伏系统的定位锁定装置的角度检测机构及转轴的结构示意图；
图5是本发明光伏系统的定位锁定装置的抱闸机构的结构示意图；
图6是本发明光伏系统的定位锁定装置的锁止机构的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1-4，本发明提供一种光伏系统的定位锁定装置，包括光伏板1、支撑所述光伏板1的支撑架2、用于固定所述光伏板1的转轴3、固定于所述支撑架2上的抱闸机构4、用于锁止所述光伏板1的锁止机构5以及用于检测所述光伏板1转动角度的角度检测机构6，所述抱闸机构4套设于所述转轴3上；
所述角度检测机构6包括固定于所述转轴3上的检测板61、位于所述检测板61上的检测孔62、用于检测所述光伏板1初始位置的第一传感器63以及用于检测所述光伏板1实际倾斜角度的第二传感器64；
所述第二传感器64检测到所述光伏板1转动到预设角度后，产生脉冲信号，以驱动所述抱闸机构4及锁止机构5锁定所述转轴3，实现所述光伏板1预设角度的锁定。
所述光伏板1接收太阳光，并将其转化为电能，呈阵列排布设于所述支撑架2上。
所述支撑架2用于固定所述光伏板1、转轴3、抱闸机构4、锁止机构5以及角度检测机构6，其由两个立柱构成，两个立柱分别位于所述光伏板1的两侧，并通过所述转轴3将所述光伏板1固定于所述立柱上。
所述转轴3用于固定所述光伏板1，其与所述光伏板1固定连接，且两端分别通过轴承固定于所述立柱上，实现了所述光伏板1与所述支撑架2之间的可旋转连接，且为了实现所述光伏板1角度的锁定，所述转轴3依次伸入所述抱闸机构4及锁止机构5内部。
为了配合所述锁止机构5对转轴3进行锁止，所述转轴3上与所述锁止机构5相连接处还设有齿轮31。
如图5所示，所述抱闸机构4套设于所述转轴3上，并固定于所述支撑架2上，用于根据需要夹紧所述转轴3，实现光伏板1预设角度的锁定。具体的，所述抱闸机构4包括抱闸块41、与所述抱闸块41相连接的抱闸连杆42以及用于控制所述抱闸连杆42开合的伸缩装置43，所述抱闸块41呈弧形结构，其数量为两个，分别位于所述转轴3的两侧，当所述抱闸块41夹紧所述转轴3时，所述转轴3在摩擦力的作用下停止转动，从而实现所述转轴3的锁定，进一步实现光伏板的锁定。
所述抱闸连杆42与所述抱闸块41相连接，其一端通过连接轴等结构与所述支撑架2可旋转连接，另一端与所述伸缩装置43相连接，且所述抱闸连杆42的数量为两个，分别位于所述转轴3的两侧，其中，两个所述抱闸块41分别固定于两个所述抱闸连杆42的中心区域，所述抱闸块41在所述抱闸连杆42的作用下放松或夹紧所述转轴3。
所述伸缩装置43位于两个所述抱闸连杆42之间，且两端分别与两个所述抱闸连杆42相连接，所述伸缩装置43的伸缩使得所述抱闸块41夹紧或放松所述转轴，实现转轴3的制动或放松。具体的，所述伸缩装置43为伸缩弹簧，其两端与两个所述抱闸连杆42相连接，所述抱闸连杆42在所述伸缩弹簧43的回复力的作用下旋转，使得所述抱闸块41夹紧所述转轴3，实现了所述光伏板1的锁紧。
为了实现所述抱闸机构4与所述锁止机构5之间的联动，使得所述抱闸机构能4够松开所述转轴3，所述抱闸连杆42上还设有联动销44，所述联动销44位于所述抱闸连杆42上远离所述支撑架2的一端。
如图6所示，所述锁止机构5用于锁止所述光伏板1，其包括导向轴51、与所述导向轴51可滑动连接的齿条座52、固定于所述齿条座52上的齿条53以及驱动所述齿条座52运动的驱动器54，所述导向轴51固定于所述支撑架2上，便于所述齿条座52在其上滑动，实现所述齿条53与所述齿轮31之间的松开或啮合。
所述齿条座52与所述导向轴51可滑动连接，其数量为两个，分别位于所述齿轮53的两侧，所述齿条53固定于所述齿条座52上，其数量为两个，分别位于两个所述齿条座52上。
所述驱动器54用于驱动所述齿条座52，所述齿条座52在所述驱动器54的作用下往返运动，带动所述齿条53在靠近或远离所述齿轮31的方向上往返运动，所述齿条53与所述齿轮31相互啮合，实现所述光伏板1的锁定，具体的，所述驱动器54为电动推杆，其与所述角度检测机构6电连接，其在所述角度检测机构6产生的脉冲信号的作用下伸缩，带动所述齿条座52运动。
为了实现所述锁止机构5与所述抱闸机构4之间的联动，所述齿条座52与所述抱闸连杆42相互平行设置，且所述齿条座52与所述抱闸连杆42之间的最小间距小于所述联动销44的长度。
所述角度检测机构6用于检测所述光伏板1的转动角度，并驱动所述锁止机构5运动，实现对光伏板1锁定与否的控制。
如图4所示，所述角度检测机构6包括固定于所述转轴3上的检测板61、位于所述检测板61上的检测孔62、用于检测所述光伏板1初始位置的第一传感器63以及用于检测光伏板1实际倾斜角度的第二传感器64，所述检测板61固定于所述转轴3上，故其跟随所述转轴3一起转动，所述检测孔62为设置于所述检测板61上的通孔，其包括第一检测孔和若干第二检测孔，所述第一检测孔与所述第一传感器63的位置相匹配，其用于配合所述第一传感器63检测所述光伏板1是否到达预设的初始位置，此处所述的预设的初始位置为光伏板1预设角度的初始位置，如光伏板倾斜45°为预设的初始位置，也可以为其他倾斜角度，具体根据实际需要进行设置。
所述第二检测孔与所述第二传感器64的位置相匹配，其数量为若干个，且若干所述第二检测孔在所述光伏板1上间隔设置，呈圆弧分布，且间距相等，便于所述第二传感器64根据所述第二检测孔确定所述光伏板1的实际倾斜角度。可以根据实际需要设置所述第二检测孔的间距，如相邻所述第二检测孔分别与圆弧圆心的连线构成的夹角为5°、10°、15°或20°等，不限于本实施例的间隔角度。
具体的，所述第一传感器63和第二传感器64发射脉冲信号检测光伏板1的位置，其可以为霍尔开关、光电开关或者其他能够产生脉冲信号的传感器。
需要说明的是，第一传感器63和第二传感器64固定于所述支撑架2上，并产生脉冲信号，故所述光伏板1转动时，所述第一传感器63与所述第二传感器64与检测板61之间产生相对运动，其发出的脉冲信号被检测板挡住时处于高电平状态，通过检测孔62透射出去时，处于低电平状态，故所述第一传感器63和第二传感器64发出的脉冲信号从被挡住到被检测孔透射出去时，第一传感器63和第二传感器64会从高电平状态转换到底电平状态，从而输出一个脉冲信号，实现对所述锁止机构5的驱动。
当光伏板到达预设位置时，所述第一传感器63的位置与第一检测孔的位置相匹配，所述第一传感器63发射脉冲信号，所述光伏板1继续转动，转动过程中，所述第二传感器64发射脉冲信号，并记录产生脉冲信号的次数，即可监测光伏板的实际倾斜角度。
所述光伏板1被锁定时，所述抱闸机构4的抱闸块41夹紧所述转轴3，所述锁止机构5的齿条53与所述齿轮31相互啮合，需要转动光伏板1的角度时，所述驱动器54驱动所述齿条座52往远离所述齿轮31的方向运动，所述齿条座52到达所述联动销44时，推动所述抱闸连杆42一起运动，直至所述齿条53离开所述齿轮31，所述抱闸块41松开转轴3，光伏板1与转轴3即可运动，当第一传感器63检测到所述光伏板1运动至预设初始位置时，所述第二传感器64继续检测所述光伏板1的实际倾斜角度，直至到达预设角度后，生产脉冲信号驱动所述驱动器54工作，驱动器54驱动所述齿条53座往靠近所述齿轮31的方向运动，齿条53逐渐靠近所述齿轮31，同时所述抱闸连杆42在伸缩装置43的作用下旋转，直至所述抱闸块41夹紧所述转轴3，所述转轴3停止运动光伏板1停止运动，且齿条53座继续往靠近所述齿轮31的方向运动，直至所述齿轮31与所述齿条53完全啮合，实现了转轴3的再次锁定，防止所述光伏板1转动，如此，即可完成定位锁定装置的定位锁定功能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，包括光伏板、支撑所述光伏板的支撑架、用于固定所述光伏板的转轴、固定于所述支撑架上的抱闸机构、用于锁止所述光伏板的锁止机构以及用于检测所述光伏板转动角度的角度检测机构，所述抱闸机构套设于所述转轴上；
所述角度检测机构包括固定于所述转轴上的检测板、位于所述检测板上的检测孔、用于检测所述光伏板初始位置的第一传感器以及用于检测所述光伏板实际倾斜角度的第二传感器；
所述第二传感器检测到所述光伏板转动到预设角度后，产生脉冲信号，以驱动所述抱闸机构及锁止机构锁定所述转轴，实现所述光伏板预设角度的锁定。
2.如权利要求1所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述抱闸机构包括抱闸块、与所述抱闸块相连接的抱闸连杆以及用于控制所述抱闸连杆开合的伸缩装置，所述抱闸块呈弧形结构，其数量为两个，分别位于所述转轴的两侧；
所述抱闸连杆一端与所述支撑架可旋转连接，另一端与所述伸缩装置相连接。
3.如权利要求2所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述抱闸连杆的数量为两个，分别位于所述转轴的两侧，其中，两个所述抱闸块分别固定于两个所述抱闸连杆的中心区域；
所述伸缩装置位于两个所述抱闸连杆之间，且两端分别与两个所述抱闸连杆相连接，所述伸缩装置的伸缩使得所述抱闸块夹紧或放松所述转轴。
4.如权利要求2所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述锁止机构包括导向轴、与所述导向轴可滑动连接的齿条座、固定于所述齿条座上的齿条以及驱动所述齿条座运动的驱动器，所述导向轴固定于所述支撑架上。
5.如权利要求4所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述驱动器为电动推杆，其与所述角度检测机构电连接，其在所述角度检测机构产生的脉冲信号的作用下伸缩，带动所述齿条座运动。
6.如权利要求4所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述转轴上与所述锁止机构相连接处还设有齿轮；
所述齿条座与所述导向轴可滑动连接，其数量为两个，分别位于所述齿轮的两侧；
所述齿条固定于所述齿条座上，其数量为两个，分别位于两个所述齿条座上，所述齿条与所述齿轮相互啮合。
7.如权利要求4所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述抱闸连杆上还设有联动销，所述联动销位于所述抱闸连杆上远离所述支撑架的一端；
所述齿条座与所述抱闸连杆相互平行设置，且所述齿条座与所述抱闸连杆之间的最小间距小于所述联动销的长度。
8.如权利要求1所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述检测孔为设置于所述检测板上的通孔，其包括第一检测孔和若干第二检测孔，所述第一检测孔与所述第一传感器的位置相匹配；
所述第二检测孔与所述第二传感器的位置相匹配，其数量为若干个，且若干所述第二检测孔在所述光伏板上间隔设置，呈圆弧分布，且间距相等。
9.如权利要求1所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述第一传感器为霍尔开关或光电开关；
所述第二传感器为霍尔开关或光电开关。
10.如权利要求2所述的光伏系统的定位锁定装置，其特征在于，所述伸缩装置为伸缩弹簧。
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