CN116760342B - 一种光伏追踪支架及光伏总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏追踪支架及光伏总成，属于光伏发电设备技术领域，包括支撑架，支撑架上用于安装光伏板，支撑架具有第一转动结构和第二转动结构；光伏板上具有安装孔，光伏追踪支架还包括透光球、遮光板、控制电路以及控制器；透光球安装在安装孔内；透光球的一部分凸出光伏板的顶部；遮光板设置在透光球朝向光伏板下部的位置；遮光板上具有出光口，出光口与透光球的直径对应；控制电路包括位于透光球下方且与出光口对齐的感应板，感应板上设置光伏板；控制器分别与控制电路、第一转动结构以及第二转动结构电连接。通过上述设置，能够使光伏板与太阳光之间的角度保持在接近垂直的状态，因此能够提高光伏板的发电效率。

Description

一种光伏追踪支架及光伏总成

技术领域

本发明属于光伏发电设备技术领域，具体涉及一种光伏追踪支架及光伏总成。

背景技术

光伏发电是利用半导体的光伏效应将太阳能转变为电能的一种技术。传统的光伏发电设备包括光伏支架以及安装在光伏支架上的光伏板；上述光伏发电设备中的光伏板和光伏支架之间的位置固定不变，而太阳光线照射到光伏的角度一直在发生变化，因此，上述光伏发电设备的光伏板对太阳光的吸收效率较低，发电效果不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种光伏追踪支架，旨在解决现有技术中的光伏板对太阳光的吸收效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种光伏追踪支架及光伏总成，包括支撑架，所述支撑架上用于安装光伏板，所述支撑架具有用于绕水平轴线旋转光伏板的第一转动结构，所述支撑架的中部具有用于绕竖直轴线旋转所述支撑架的第二转动结构；光伏板上具有安装孔，光伏追踪支架还包括：

透光球，安装在所述安装孔内；所述透光球的一部分凸出光伏板的顶部；

遮光板，设置在所述透光球朝向光伏板下部的位置；所述遮光板上具有出光口，所述出光口与所述透光球的直径对应；

控制电路，包括位于所述透光球下方且与所述出光口对齐的感应板，所述感应板上设置光伏板；以及

控制器，分别与所述控制电路、第一转动结构以及第二转动结构电连接；

其中，在所述控制电路存在电流时，所述控制器控制所述第一转动结构和所述第二转动结构保持不变；在所述控制电路失去电流时，所述控制器控制所述第一转动结构运动，并控制所述第二转动结构运动，以使太阳光线穿过所述透光球，并从出光口照射到所述感应板上。

在一种可能的实现方式中，光伏板上于所述出光口对应的位置具有固定架，所述感应板安装在所述固定架上。

在一种可能的实现方式中，所述支撑架相对的两侧分别具有支撑孔，所述第一转动结构包括：

连接框，设置在所述支撑架上；所述连接框上固定设有转轴，所述转轴的两端分别与所述支撑架上的支撑孔插接配合；所述连接框用于安装光伏板；

第一齿轮，固定在所述转轴上；

第二齿轮，转动设置在所述支撑架上；以及

驱动件，固定在所述支撑架上，所述驱动件的驱动端与所述第二齿轮连接。

在一种可能的实现方式中，所述第二转动结构包括：

旋转支撑座，设置在支撑架底部中间的位置；以及

旋转电机，固定在所述旋转支撑座上，所述旋转电机的输出轴与所述支撑架底部的中间位置连接，以驱动所述支撑架绕竖直轴线转动。

在一种可能的实现方式中，所述遮光板为半球形结构，所述遮光板固定在光伏板于安装孔的位置；所述透光球安装在所述遮光板内；所述遮光板的内凹面固定设有清洁布；

所述支撑架上设有用于驱动所述透光球在所述遮光板内转动的旋转结构，所述遮光板上具有用于限位所述透光球靠近其顶部位置的限位结构。

在一种可能的实现方式中，所述限位结构包括：

第一限位环，斜套在所述透光球上，且所述第一限位环固定在所述遮光板上；以及

第二限位环，斜套在所述透光球上，且所述第二限位环固定在所述遮光板上；

其中，所述第一限位环和所述第二限位环具有预设夹角,且固定在一起；所述第一限位环和所述第二限位环均避开与所述出光口对应的位置。

在一种可能的实现方式中，所述遮光板上设有相互垂直的第一弧形槽和第二弧形槽；所述旋转结构包括：

驱动架，设置在光伏板于遮光板的位置；以及

两组驱动轮，均与所述驱动架转动配合；两组所述驱动轮分别位于对应的第一弧形槽和第二弧形槽内；每一组驱动轮上均设有驱动电机，每一个驱动电机均固定在驱动架上。

在一种可能的实现方式中，每一个所述驱动轮的外周壁上均设有柔性层。

本发明提供的一种光伏追踪支架，与现有技术相比，太阳光照射到透光球上，在太阳光与光伏板的角度垂直时，太阳光能够穿过透光球并从出光口照射到感应板上；感应板上的光伏板在太阳光的照射下会产生电能，此时控制电路会产生电流，第一转动结构和第二转动结构保持原来位置不动。在感应板上的光线消失后，控制电路失去电流，此时控制器控制第一转动结构和第二转动结构运动，使得光伏板做水平转动以及俯仰摆动，最终使太阳光重新穿过透光球，并照射到感应板上。通过上述设置，能够使光伏板与太阳光之间的角度保持在接近垂直的状态，因此能够提高光伏板的发电效率。

为实现上述目的，本发明采用的另一技术方案是：

提供一种光伏总成，包括上述光伏追踪支架以及光伏板，所述光伏板安装在所述第一转动结构上；所述第一转动结构包括转动设置在所述支撑架上的连接框，光伏板安装在连接框上；

所述连接框设有防尘结构，所述防尘结构包括透光膜，所述透光膜用于覆盖光伏板上方的位置。

在一种可能的实现方式中，所述防尘结构还包括：

两组回转皮带，分别转动设置在所述连接框相对的两侧；每一组所述回转皮带上均固定有驱动块；所述透光膜的底边固定在所述连接框的底边上，所述透光膜顶边的两侧分别连接在所述驱动块上；

驱动部件，设置在所述连接框上，用于驱动所述回转皮带转动，

其中，在没有光线照射到光伏板上时，所述驱动块向上运动到连接框的顶部，以使所述透光膜覆盖光伏板。

本发明提供的一种光伏总成的有益效果除了能够提高光伏板的发电效率外，还能够在光伏板不发电时，对光伏板进行遮挡，以减少落在光伏板上的灰尘。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种光伏总成的示意图；

图2为图1中A部的放大示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光伏总成的防护壳体部分的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种光伏总成的转轴部分的示意图；

图5为图4中B部的放大示意图；

图6为本发明实施例提供的一种光伏总成的第一转动结构部分的示意图；

图7为图6中C部的放大示意图；

图8为本发明实施例提供的一种光伏总成的遮光板部分的示意图；

图9为图8中D部的放大示意图；

图10为图8中E部的放大示意图

附图标记说明：1、支撑架；11、存放区域；12、撑杆；13、防护壳体；2、光伏板；21、安装孔；22、固定架；23、驱动架；24、驱动轮；25、驱动电机；3、第一转动结构；31、连接框；32、第一齿轮；33、第二齿轮；34、驱动件；35、转轴；4、第二转动结构；41、旋转支撑座；42、支撑柱；5、透光球；51、第一限位环；52、第二限位环；53、弹性凸起；6、遮光板；61、出光口；62、连接孔；7、感应板；8、防尘结构；81、回转皮带；82、驱动块；83、皮带轮。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图10，现对本发明提供的一种光伏追踪支架及光伏总成进行说明。所述一种光伏追踪支架及光伏总成，包括支撑架1，支撑架1上用于安装光伏板2，支撑架1具有用于绕水平轴线旋转光伏板2的第一转动结构3，支撑架1的中部具有用于绕竖直轴线旋转支撑架1的第二转动结构4；光伏板2上具有安装孔21，光伏追踪支架还包括透光球5、遮光板6、控制电路以及控制器；透光球5安装在安装孔21内；透光球5的一部分凸出光伏板2的顶部；遮光板6设置在透光球5朝向光伏板2下部的位置；遮光板6上具有出光口61，出光口61与透光球5的直径对应；控制电路包括位于透光球5下方且与出光口61对齐的感应板7，感应板7上设置光伏板；控制器分别与控制电路、第一转动结构3以及第二转动结构4电连接。其中，在控制电路存在电流时，控制器控制第一转动结构3和第二转动结构4保持不变；在控制电路失去电流时，控制器控制第一转动结构3运动，并控制第二转动结构4运动，以使太阳光线穿过透光球5，并从出光口61照射到感应板7上。支撑架1上固定设有用于支撑光伏板2初始位置的撑杆12。透光球5也可以设置在光伏板2的边缘位置，在透光球5设置在光伏板2的边缘位置时，光伏板2的边缘位置具有连接板(图中未示出)，连接板上设有用于安装透光球5的安装孔21。

本发明提供的一种光伏追踪支架，与现有技术相比，太阳光照射到透光球5上，在太阳光与光伏板2的角度垂直时，太阳光能够穿过透光球5并从出光口61照射到感应板7上；感应板7上的光伏板2在太阳光的照射下会产生电能，此时控制电路会产生电流，第一转动结构3和第二转动结构4保持原来位置不动。在感应板7上的光线消失后，控制电路失去电流，此时控制器控制第一转动结构3和第二转动结构4运动，使得光伏板2做水平转动以及俯仰摆动，最终使太阳光重新穿过透光球5，并照射到感应板7上。通过上述设置，能够使光伏板2与太阳光之间的角度保持在接近垂直的状态，因此能够提高光伏板2的发电效率。

在一些实施例中，如图1至图10所示，光伏板2上于出光口61对应的位置具有固定架22，感应板7安装在固定架22上。

需要说明的是，通过在光伏板2的底部设置固定架22，一方面能够固定感应板7的位置，另一方面能够使感应板7与光伏板2和透光球5的位置相对固定，因此便于感应板7接收从透光球5穿过的太阳光。

在一些实施例中，如图1至图10所示，支撑架1相对的两侧分别具有支撑孔，第一转动结构3包括连接框31、第一齿轮32、第二齿轮33以及驱动件34；连接框31设置在支撑架1上；连接框31上固定设有转轴35，转轴35的两端分别与支撑架1上的支撑孔插接配合；连接框31用于安装光伏板2；第一齿轮32固定在转轴35上；第二齿轮33转动设置在支撑架1上；驱动件34固定在支撑架1上，驱动件34的驱动端与第二齿轮33连接。第一齿轮32和第二齿轮33之间设有防护壳体13，防护壳体13固定在支撑架1上；防护壳体13能够对第一齿轮32和第二齿轮33起到防护的作用。连接板固定在连接框31的外侧。

需要说明的是，驱动件34包括第一电机，第一电机固定在支撑架1上，第一电机的输出轴与第二齿轮33连接，用于带动第二齿轮33转动。在需要调节连接框31的俯仰角度时，第一电机带动第二齿轮33转动，第二齿轮33与第一齿轮32啮合，因此能够带动转轴35转动。在转轴35转动后，连接框31的俯仰角度随之改变，因此能够调节光伏板2的俯仰角度。

在一些实施例中，如图1至图10所示，第二转动结构4包括旋转支撑座41以及旋转电机；旋转支撑座41设置在支撑架1底部中间的位置；旋转电机固定在旋转支撑座41上，旋转电机的输出轴与支撑架1底部的中间位置连接，以驱动支撑架1绕竖直轴线转动。

需要说明的是，旋转支撑座41用于固定在基准面上，支撑架1的底部固定设有若干支撑柱42，用于对支撑架1进行支撑，减少侧翻的情况。旋转支撑座41内具有安装空间，旋转电机安装在旋转支撑座41内部；旋转电机的顶部穿过旋转支撑座41的顶部，并与支撑架1的中部连接；因此，通过旋转电机输出轴的转动能够带动支撑架1和光伏板2水平转动。

在一些实施例中，如图1至图10所示，遮光板6为半球形结构，遮光板6固定在光伏板2于安装孔21的位置；透光球5安装在遮光板6内；遮光板6的内凹面固定设有清洁布；支撑架1上设有用于驱动透光球5在遮光板6内转动的旋转结构，遮光板6上具有用于限位透光球5靠近其顶部位置的限位结构。

需要说明的是，遮光板6为半球形结构，因此能够将透光球5放置在遮光板6内，并且能够使透光球5在遮光板6内转动，通过遮光板6内的清洁布能够对透光球5的表面进行清洁，减少透光球5表面的尘土堆积。

另外，由于遮光板6上设置了限位结构，因此在透光球5转动过程中，能够避免透光球5与遮光板6分离的情况。

在一些实施例中，如图1至图10所示，限位结构包括第一限位环51以及第二限位环52；第一限位环51斜套在透光球5上，且第一限位环51固定在遮光板6上；第二限位环52斜套在透光球5上，且第二限位环52固定在遮光板6上；其中，第一限位环51和第二限位环52具有预设夹角，且固定在一起；第一限位环51和第二限位环52均避开与出光口61对应的位置。

需要说明的是，第一限位环51和第二限位环52交叉设置，能够将透光球5限制在半球形的遮光板6内。由于第一限位环51和第二限位环52均避开透光球5顶部的位置，因此太阳光在沿透光球5直径方向照射时，能够从出光口61射出。

另外，第一限位环51和第二限位环52均具有豁口，遮光板6上设有用于第一限位环51和第二限位环52的端部插入的连接孔62；第一限位环51和第二限位环52的端部具有弹性凸起53，连接孔62的内壁上具有用于容纳弹性凸起53的凹槽。第一限位环51和第二限位环52通过弹性凸起53和凹槽的配合，能够固定在遮光板6上，进而能够对透光球5起到限位的作用，减少出现透光球5与遮光板6分离的情况。

在一些实施例中，如图1至图10所示，遮光板6上设有相互垂直的第一弧形槽和第二弧形槽；旋转结构包括驱动架23以及两组驱动轮24；驱动架23设置在光伏板2于遮光板6的位置；两组驱动轮24均与驱动架23转动配合；两组驱动轮24分别位于对应的第一弧形槽和第二弧形槽内；每一组驱动轮24上均设有驱动电机25，每一个驱动电机25均固定在驱动架23上。每一个驱动轮24的外周壁上均设有柔性层，柔性层可以为棉布层。

需要说明的是，固定架22设置在驱动架23上；驱动架23上的两组驱动轮24不同时转动，即，其中一组驱动电机25带动对应的驱动轮24转动时，另一组驱动电机25并不工作。通过上述设置，能够使透光球5沿不同方向在遮光板6上转动，进而便于对透光球5的表面进行清洁。由于驱动轮24的外周壁上设置柔性层，在转动过程中能够减少出现透光球5磨损的情况。

基于同一发明构思，本发明还提供一种光伏总成，包括上述光伏追踪支架以及光伏板2，光伏板2安装在第一转动结构3上；第一转动结构3包括转动设置在支撑架1上的连接框31，光伏板2安装在连接框31上；连接框31设有防尘结构8，防尘结构8包括透光膜(图中未示出)，透光膜用于覆盖光伏板2上方的位置。

本发明提供的一种光伏总成的有益效果除了能够提高光伏板2的发电效率外，还能够在光伏板2不发电时，对光伏板2进行遮挡，以减少落在光伏板2上的灰尘。

在一些实施例中，如图1至图10所示，防尘结构8还包括两组回转皮带81以及驱动部件；两组回转皮带81分别转动设置在连接框31相对的两侧；每一组回转皮带81上均固定有驱动块82；透光膜的底边固定在连接框31的底边上，透光膜顶边的两侧分别连接在驱动块82上；驱动部件设置在连接框31上，用于驱动回转皮带81转动，其中，在没有光线照射到光伏板2上时，驱动块82向上运动到连接框31的顶部，以使透光膜覆盖光伏板2。

需要说明的是，驱动部件包括皮带轮83和第二电机(图中未示出)，皮带轮83转动设置在连接框31上，且皮带轮83设置在回转皮带81的两端；第二电机固定在连接框31上，第二电机的输出轴与其中一个皮带轮83连接，用于驱动回转皮带81转动。

另外，连接框31靠近其底部的位置具有用于存放透光膜的存放区域11，存放区域11的位置不设置光伏板2，目的是避免褶皱在一起的透光膜遮挡该处的光伏板2，因此该存放区域11并不设置光伏板2。

示例性的，本申请中的光伏追踪支架通过透光球5和感应板7的配合，能够使光伏板2与太阳光之间的角度处于最佳位置，便于提高光伏板2的发电效率；因此本申请中的光伏追踪支架能够根据不同地区、不同季节以及不同时段进行跟踪。本申请中的光伏追踪支架也可以定时进行追踪，即，相邻两次追踪之间存在一定时间间隔，无需第一转动结构3和第二转动结构4实时调整位置，能够提高光伏板2发电的稳定性。

示例性的，在户外出现大风天气时，第一转动结构3和第二转动结构4的电机停止工作，并且光伏板2在风力的带动下能够绕转轴35转动；光伏板2和支撑架1整体在风力的带动下，能够绕旋转电机的输出轴转动；通过上述设置，能够降低风力对光伏板2的影响，进而降低光伏板出现损伤的情况，提高光伏板2和支撑架1整体的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏追踪支架，包括支撑架，所述支撑架上用于安装光伏板，所述支撑架具有用于绕水平轴线旋转光伏板的第一转动结构，所述支撑架的中部具有用于绕竖直轴线旋转所述支撑架的第二转动结构；其特征在于，光伏板上具有安装孔，光伏追踪支架还包括：

透光球，安装在所述安装孔内；所述透光球的一部分凸出光伏板的顶部；

遮光板，设置在所述透光球朝向光伏板下部的位置；所述遮光板上具有出光口，所述出光口与所述透光球的直径对应；

控制电路，包括位于所述透光球下方且与所述出光口对齐的感应板，所述感应板上设置光伏板；以及

控制器，分别与所述控制电路、第一转动结构以及第二转动结构电连接；

其中，在所述控制电路存在电流时，所述控制器控制所述第一转动结构和所述第二转动结构保持不变；在所述控制电路失去电流时，所述控制器控制所述第一转动结构运动，并控制所述第二转动结构运动，以使太阳光线穿过所述透光球，并从出光口照射到所述感应板上；

所述遮光板为半球形结构，所述遮光板固定在光伏板于安装孔的位置；所述透光球安装在所述遮光板内；所述遮光板的内凹面固定设有清洁布；

所述支撑架上设有用于驱动所述透光球在所述遮光板内转动的旋转结构，所述遮光板上具有用于限位所述透光球靠近其顶部位置的限位结构。

2.如权利要求1所述的一种光伏追踪支架，其特征在于，光伏板上于所述出光口对应的位置具有固定架，所述感应板安装在所述固定架上。

3.如权利要求1所述的一种光伏追踪支架，其特征在于，所述支撑架相对的两侧分别具有支撑孔，所述第一转动结构包括：

连接框，设置在所述支撑架上；所述连接框上固定设有转轴，所述转轴的两端分别与所述支撑架上的支撑孔插接配合；所述连接框用于安装光伏板；

第一齿轮，固定在所述转轴上；

第二齿轮，转动设置在所述支撑架上；以及

驱动件，固定在所述支撑架上，所述驱动件的驱动端与所述第二齿轮连接。

4.如权利要求1所述的一种光伏追踪支架，其特征在于，所述第二转动结构包括：

旋转支撑座，设置在支撑架底部中间的位置；以及

旋转电机，固定在所述旋转支撑座上，所述旋转电机的输出轴与所述支撑架底部的中间位置连接，以驱动所述支撑架绕竖直轴线转动。

5.如权利要求1所述的一种光伏追踪支架，其特征在于，所述限位结构包括：

第一限位环，斜套在所述透光球上，且所述第一限位环固定在所述遮光板上；以及

第二限位环，斜套在所述透光球上，且所述第二限位环固定在所述遮光板上；

其中，所述第一限位环和所述第二限位环具有预设夹角,且固定在一起；所述第一限位环和所述第二限位环均避开与所述出光口对应的位置。

6.如权利要求1所述的一种光伏追踪支架，其特征在于，所述遮光板上设有相互垂直的第一弧形槽和第二弧形槽；所述旋转结构包括：

驱动架，设置在光伏板于遮光板的位置；以及

两组驱动轮，均与所述驱动架转动配合；两组所述驱动轮分别位于对应的第一弧形槽和第二弧形槽内；每一组驱动轮上均设有驱动电机，每一个驱动电机均固定在驱动架上。

7.如权利要求6所述的一种光伏追踪支架，其特征在于，每一个所述驱动轮的外周壁上均设有柔性层。

8.一种光伏总成，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的光伏追踪支架以及光伏板，所述光伏板安装在所述第一转动结构上；所述第一转动结构包括转动设置在所述支撑架上的连接框，光伏板安装在连接框上；

所述连接框设有防尘结构，所述防尘结构包括透光膜，所述透光膜用于覆盖光伏板上方的位置。

9.如权利要求8所述的一种光伏总成，其特征在于，所述防尘结构还包括：

两组回转皮带，分别转动设置在所述连接框相对的两侧；每一组所述回转皮带上均固定有驱动块；所述透光膜的底边固定在所述连接框的底边上，所述透光膜顶边的两侧分别连接在所述驱动块上；

驱动部件，设置在所述连接框上，用于驱动所述回转皮带转动，

其中，在没有光线照射到光伏板上时，所述驱动块向上运动到连接框的顶部，以使所述透光膜覆盖光伏板。