CN201821298U - 光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有自动跟踪阳光功能的发电装置，尤其是光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置，其特点是，其中支架(3)包括一跟踪轴(2)，该跟踪轴(2)的两端分别通过轴承安装在底座(4)上，在跟踪轴(2)的一端安装有感光组件(1)，该感光组件(1)由两块分别固定在跟踪轴(2)两侧的太阳能电池板构成，在底座(4)上安装有电机，该电机的电源接口与前述感光组件(1)的太阳能电池板电连接，该电机的输出轴与一蜗杆连接，该蜗杆的另一端与一固定在跟踪轴(2)上的相配合的涡轮连接。本实用新型装置体积小，重量轻，安装方便，尤其适用于偏僻的无电源山区，不需要外接电源就可以跟踪，从而有效提高发电效率。

Description

光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有自动跟踪阳光功能的发电装置，尤其是光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置。

背景技术

太阳能是无污染的清洁能源，在人类面临能源危机和环境保护两大生存课题的今天受到人们极大的重视，各种利用太阳能的装置和设备不断涌现，在很多领域已经发挥了作用。其中太阳能发电器的应用最为广泛，特别是小型太阳能发电装置在中小企业和家庭中的应用更占有太阳能发电装置的绝大部分，为这些单位和居民提供部分生产和生活所需要的电力。在实际使用中发现，这些小型太阳能发电装置绝大部分是固定式装置，太阳能电池组件采用固定的角度和位置，不能自动跟随太阳转动，在大部分时间里太阳光都是倾斜照射在太阳能电池组件上的，因此太阳能电池组件的转换效率大为降。虽然在有些装置中也安装了收集太阳光的跟踪装置或平面镜，但结构复杂，自身也消耗能量，也影响了太阳能发电装置的有效效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，能够自动跟随太阳转动从而有效提高光电转换效率的光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置，包括底座，以及安装在底座上用于承载电池板的支架，其特别之处在于，其中支架包括一跟踪轴，该跟踪轴的两端分别通过轴承安装在底座上从而在跟踪轴旋转时可带动支架同步旋转，在跟踪轴的一端安装有感光组件，该感光组件由两块分别固定在跟踪轴两侧的太阳能电池板构成，在底座上安装有电机，该电机的电源接口与前述感光组件的太阳能电池板电连接，该电机的输出轴与一滚珠丝杠连接，该丝杠的另一端与一固定在跟踪轴上的相配合的万向节连接从而通过电机带动跟踪轴旋转。

其中感光组件还包括一支撑板，该支撑板中部通过U型螺栓固定在跟踪轴上，在支撑板两侧分别安装有一块太阳能电池板。

其中电机为直流电动机。

本实用新型适用于太阳光不是垂直照射的感光组件上，当太阳光照射到感光组件不同的两个面时，形成一定的电势差，以及不同方向的电流，当该电势差大于电机的额定电压时，电机通过滚珠丝杠机构驱动跟踪轴转动，利用电流方向的不同来控制电机驱动跟踪轴转动的方向，并带动支架上的电池板转动，直到太阳光不能照射在感光组件的板面上，两个面之间的电势差低于额定电压时，电机停止工作，支架停止跟踪。本装置可以全天跟踪太阳8-10小时(阴天除外)，比同样面积和结构的固定式电池组件发电效率提高22％以上，提高了太阳能电池组件的发电效率，同时，本装置体积小，重量轻，安装方便，尤其适用于偏僻的无电源山区，不需要外接电源就可以跟踪，从而有效提高发电效率。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型的跟踪原理图。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型做进一步详细的说明：

如图1所示，本实用新型包括底座4，以及安装在底座4上用于承载电池板的支架3，支架3包括一跟踪轴2，该跟踪轴2的两端分别通过轴承安装在底座4上从而在跟踪轴2旋转时可带动支架3同步旋转，在跟踪轴2的一端安装有感光组件1，该感光组件1由两块分别固定在跟踪轴2两侧的太阳能电池板构成，在底座4上安装有电机，具体采用直流电动机，该电机的电源接口与前述感光组件1的太阳能电池板电连接，该电机的输出轴与一蜗杆连接，该蜗杆的另一端与一固定在跟踪轴2上的相配合的涡轮连接从而通过电机带动跟踪轴2旋转。

感光组件1还包括一支撑板，该支撑板中部通过U型螺栓固定在跟踪轴2上，在支撑板两侧分别安装有一块太阳能电池板。

本实用新型的工作原理如下：

如图3所示，支架3转动主要由电机带动驱动蜗轮蜗杆再带动跟踪轴2旋转来实现。电机工作需要保证感光组件1接收到的阳光光强大于γ，当感光组件1位于A位置，太阳在a位置时，感光组件1接收到的阳光光强γ1＜γ，此时电机不工作，支架3也不会转动；当太阳运行到b位置时，感光组件1接收到的阳光光强γ2≥γ，此时电机工作，支架3组件转动；由于感光组件1固定在跟踪轴2上，当支架3转动时，感光组件1也随之转动，当整体转动使感光组件1到达B位置时，其接收到的阳光光强又会小于γ，此时电机停止工作，支架3也停止转动。待到太阳运行到下一个可以使电机工作的位置时，支架3会再次重复上述的转动动作，由此实现了支架3跟踪太阳的功能。

因为跟踪轴2的转动受到阳光光强的约束，因此，当大气质量大于AM1.5时，会影响到支架3的转动精度以及转动角度，另外通过选择适当额定电压和功率的电机以及组成感光组件1的太阳能电池板即可实现匹配。

本实用新型技术方案的有益效果如下：

1、采用了相当于“光敏式传感器”的组件，提高了跟踪精度，在复杂气候条件下不会出现控制混乱而停止工作，同时也解决了定向跟踪中的信号输入和响应，满足有效日照时间之全程巡日控制；

2、采用了最大功率跟踪控制系统，使整个太阳能电池组件板面随时跟踪太阳光角进行转动并输出最大功率，比传统的固定式电池组件发电效率提高22％以上，提高了太阳能电池组件的发电效率，从而大大的降低了太阳能发电成本；

3、在机械传动系统中，采用了应用广泛的滚珠丝杠传动，这种传动有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小、工作性能可靠、实用寿命长；

4、机械装置体积小、重量轻、安装方便；

5、终生无能耗，适用于各种复杂的地区。

Claims (3)

1.一种光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置，包括底座(4)，以及安装在底座(4)上用于承载电池板的支架(3)，其特征在于：其中支架(3)包括一跟踪轴(2)，该跟踪轴(2)的两端分别通过轴承安装在底座(4)上从而在跟踪轴(2)旋转时可带动支架(3)同步旋转，在跟踪轴(2)的一端安装有感光组件(1)，该感光组件(1)由两块分别固定在跟踪轴(2)两侧的太阳能电池板构成，在底座(4)上安装有电机，该电机的电源接口与前述感光组件(1)的太阳能电池板电连接，该电机的输出轴与一滚珠丝杠连接，该丝杠的另一端与一固定在跟踪轴(2)上的相配合的万向节连接从而通过电机带动跟踪轴(2)旋转。

2.如权利要求1所述的光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置，其特征在于：其中感光组件(1)还包括一支撑板，该支撑板中部通过U型螺栓固定在跟踪轴(2)上，在支撑板两侧分别安装有一块太阳能电池板。

3.如权利要求1所述的光敏式单轴跟踪太阳能光伏发电装置，其特征在于：其中电机为直流电动机。

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