CN201234220Y - 一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，能够根据一天内太阳位置不同而自动调整水平倾角；它包括水平倾角调整摆杆、立柱及横杆、太阳光线跟踪控制器。其特征在于一天内随着太阳位置的变化，太阳光线控制器通过水平倾角调整装置自动转动横杆，从而改变电池阵列的水平倾角，获得更多的采光量；本实用新型在满足结构承载力的同时结合实际产品的特点按功能设计，合理经济科学地使用材料，大大提高了电池组件工作效率；同时使得太阳能发电电池组件及跟踪系统的安装非常便捷，节省产品、施工的成本。

Description

一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电行业太阳能电池组件安装支架及其跟踪系统，具体说涉及一种随着太阳角度的不同自动调整电池组件阵列水平倾角的支架系统。

背景技术

太阳能组件并网发电在中国国内没有大范围的应用，所以用于太阳能并网发电的电池组件安装系统技术和方法还不是很成熟。目前市场现有的太阳能电池组件的安装支架系统较为常见的为固定系统，图1为一典型的矩阵式太阳能电池组件的固定支架系统。它的使用背景和缺点如下：

1.发电效率不高

图1所示的这种矩阵式支架系统，为了更好的获得采光量，需要将其朝着正南方向放置。在除了正午的一段时间外，阵列不能改变的水平倾角都使其在采光量上处于不利状态，甚至在早晨和傍晚时刻出现电池组件表面被自身阴影遮挡的情况。同时由于电池阵列的倾角预先在工厂制作支架时确定，难以满足不同纬度地区的安装需求，降低了发电效率。

2.占地面积较大，基础施工难度大

多数地区阵列的最佳水平倾角较小，这样就要求支架前后立柱间的距离较大，阵列占用的土地面积也随之增大。电池阵列的基础有两种，分为独立底座基础和复合底座基础，如图2所示。对于对立底座基础，需要在前后两排立柱的下方各挖一列基坑，基础的施工比较复杂；对于符合底座基础，需要将前后的基坑连接为一整体，这样就增加了基础混凝土和钢筋的用料，加大了施工成本。

发明内容

为了克服现有矩阵式支架系统发电效率低、占地面积大、基础施工成本高的缺点，本实用新型提供一种电池组件安装支架及其跟踪系统。该系统能够随着太阳位置的不同，自动调整电池阵列的水平倾角，当太阳刚升起时水平倾角为零度，正午时阵列的水平倾角为当地的最佳倾角，傍晚时倾角又变为零度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在电池组件阵列的边缘通过一边压块固定一个光线传感器，传感器根据接受到光线强度的不同而向安装在立柱上的跟踪控制器释放不同强度的信号，控制器根据接受到信号的强弱而控制摇臂的伸缩；当摇臂向前伸出时，带动摆杆转动横杆，横杆又通过防滑固定结构转动电池组件阵列，减小组件阵列的水平倾角；当摇臂向后收缩时，电池组件阵列的水平倾角增大。横杆通过防滑固定结构与支架导轨连接，不同规格的电池组件通过T型螺栓、上压块和边压块固定在支架导轨上。对于多排电池组件阵列发电工厂发电的情况，我们在多个阵列之间通过槽钢和U型螺栓将同行的两列电池组件阵列连接起来。预先在槽钢上工厂焊接一个传动结构，其下端与纵杆栓接，注意这里的连接要保证传动结构和纵杆能够自由转动。当纵杆在马达的推力作用下水平移动时，通过传动结构会带动电池组件阵列转动。

本实用新型的有益成果是随着一天内太阳位置的变化，光伏电池组件阵列自动调整阵列的水平倾角，获得更多的采光量，特别适合太阳能发电厂的使用。提高发电效率，同时降低组件阵列的占地面积，节约施工成本。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型做进一步说明。

图1是一种固定式的矩阵支架系统。

图2A是太阳能电池阵列独立底座基础的截面图。

图2B是太阳能电池阵列复合底座基础的截面图。

图3是本实用新型的立体图。

图4是本实用新型的侧视图。

图5是本实用新型中支架导轨与电池组件的连接示意图。

图6是本实用新型中支架导轨与横杆的连接示意图。

图7水平倾角调整装置爆炸图及装配图。

图8是转动摆杆与横杆之间的连接示意图。

图9是摇臂摆杆的外观图。

图10是电池组件支架方阵的立体图。

图11是电池组件支架方阵的传动结构示意图。

图中编号明细

1.电池组件   2.支架导轨   3.立柱   4.横杆   5.转动臂杆   6.摇臂摆杆7.上压块    8.T形螺栓    9.防滑固定结构       10.方形螺栓  11.套管  12.超高分子量聚乙烯轴套   13.角铁块   14.感应器   15.跟踪控制器  16 基杆   17.摇臂 18.纵杆  19.传动结构  20.连接槽钢

具体实施方式

在图3中，立柱(3)柱脚底板通过化学螺栓与钢筋混凝土基础固定。在立柱顶端固定一个水平倾角调整装置。安装好横杆(4)后，在它的上面用方形螺栓固定一个转动臂杆(5)。感应器(14)根据接收到光线的强弱会向跟踪控制器(15)释放不同强度的信号，跟踪控制器就会跟据信号的强弱控制摇臂摆杆的伸缩。摇臂摆杆伸缩时带动转动臂杆(6)发生转动，因为横杆是通过转动装置与立柱连接的，而横杆与电池组件(1)阵列又是通过防滑固定结构和支架导轨(2)连接的，因而电池组件阵列也会发生转动，改变了它的水平倾角。

在图4中，使用高强度螺栓将摇臂摆杆(6)前端与转动臂杆固定起来；在立柱上焊接一个角钢，使用高强度螺栓将角钢与摇臂摆杆的基座连接起来，要注意保证他们之间能够相对自由转动，通过使用相应规格的螺母和垫圈来达到这个目的。转动臂杆摆动时，由于摇臂摆杆只能在一个方向上伸缩，摇臂摆杆与角钢间的夹角就会不断变化。

在图5中，电池组件(1)放在支架导轨(2)上，将T型螺栓(8)的端头放入支架导轨的滑槽内，通过专门设计的上压块(7)将其固定，两个电池组件之间的最小距离即中间连接块两脚外边缘间的距离需满足太阳能光伏电源系统安装工程设计规范规定大于5mm这一规定。

图6中，用方形螺栓将防滑固定结构(9)固定在横杆上，放好垫圈，拧紧螺母。防滑固定结构的侧面预先冲压出螺栓孔，将T形螺栓放入支架导轨侧面的滑槽内，穿过螺栓孔，拧紧六角螺母。

在图7中，套管(11)与立柱焊接，将超高分子量聚乙烯材料的轴套(12)放入套管内，超高分子量聚乙烯合金的轴套一头的法兰和栓接在横杆上的角铁块(13)限制它在转动过程中脱落。轴套的设计采用了耐磨性能较好的超高分子量聚乙烯合金材料，一方面提高了机构的使用寿命，另一方面也减小了摇臂摆杆的受力，节约了发电的成本。

在图8中，使用方形螺栓(10)将转动臂杆(5)安装在横杆上，放置好垫圈，拧紧螺母。这样就不需要施焊作业，避免了安装和运输过程中出现的困难。

在图9中，选择合适的位置将摇臂摆杆的基杆(16)安装在立柱上，位置的选择根据组件阵列的摆幅经过计算确定。摇臂(17)会根据跟踪控制器发出信号的不同伸出或收缩。图中：基杆长度：1220-1240mm；摇臂长度：838-889mm。

在图10中，纵杆(18)的一端连接一个马达，马达根据接收到光线的强弱推动或拉动纵杆在水平方向上运动。纵杆的移动，通过传动结构，就会带动电池组件阵列转动，改变它的水平倾角。

在图11中，同一行的两电池组件阵列的横杆通过槽钢和方形螺栓固定起来。预先在槽钢底面焊接一个传动结构(19)，传动结构的下端通过长螺栓与纵杆连接。由于长传动结构两根联系板间的距离大于纵杆的宽度，长螺栓固定在联系板上，因而传动结构和纵杆可以相对自由转动。当纵杆移动时，就会带动传动结构移动。

Claims (6)

1.一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，包括：水平倾角调整摆杆、立柱及横杆、太阳光线跟踪控制器；其特征是：太阳光线跟踪控制器和水平倾角调整装置转动横杆，改变电池组件阵列的水平倾角。

2.根据权利1所述的太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，其特征在于：在两个横杆的末端用槽钢和U形螺栓连接起来，通过纵杆、传动机构，一台马达和统一的太阳能跟踪装置带动多排矩阵系统。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，其特征在于：支架导轨通过防滑固定结构与横杆连接，当横杆转动时，支架导轨也随之发生转动，支架导轨适用于任何太阳能电池板安装。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，其特征在于：立柱上端焊接套管，横杆穿过套管并使用耐磨性能优良的超高分子量聚乙烯轴套实现其转动。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，其特征是：在横杆上通过方形螺栓固定一转动臂杆，跟踪系统的摇臂推动摆杆从而带动横杆转动。

6.根据权利要求4所述的一种太阳能电池组件安装支架的跟踪系统，其特征在于：轴套是使用超高分子量聚乙烯合金材料，轴套包括两个相同形状的部分，它的外表面刚好与套管的内壁贴合，内表面与横杆的外表面贴合，在轴套的一端有一防止轴套在转动时从套管中脱落的法兰。

Images