CN201976040U - 全天域液压驱动太阳能跟踪系统 - Google Patents

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朱琴玉
徐志峰
陈鑫昌
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Abstract

本实用新型涉及一种全天域液压驱动太阳能跟踪系统，包括用于安装光伏组件的支撑架，所述的支撑架上设有回转机构和光伏组件俯仰方向角度调节机构，还具有通过采集太阳位置控制回转机构和角度调节机构工作的控制单元。本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统实现实时跟踪太阳位置，并通过回转和俯仰角度调节使光伏组件始终正对太阳，获得最佳的接收位置，充分利用太阳能资源，提高光伏组件的光电转化率，降低光伏组件的综合利用成本。

Description

全天域液压驱动太阳能跟踪系统
技术领域
本实用新型涉及光伏组件支架技术领域，尤其是一种全天域液压驱动太阳能跟踪系统。
背景技术
随着化石能源等不可再生资源的消耗殆尽，清洁的、可再生的资源得到了快速发展，太阳能作为取之不竭、用之不尽的资源得到大力推广，但太阳能的采集与利用还存在较多技术障碍，突出的问题是成本高、转换效率低，光伏组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，大部分光伏组件固定安装在室外空旷场地上，按照当地的地理位置信息，设计一个最佳接受收角度。
为充分利用太阳能，最大限度使太阳能转化成可利用的电能，已有专门为光伏组件设计的可跟随太阳转动的支架，支架上具有运动执行部件和太阳能追踪器，能使光伏组件的接收面正对太阳，获得更多的太阳能。目前的跟踪系统多为电机驱动，电机在固定状态需要保持力矩，依旧处于耗能状态，双轴电机跟踪系统耗能比单轴电机跟踪系统耗能高约10倍，使得双轴跟踪系统相对于单轴系统的发电优势大大削减。因电机维护、功耗以及防沙防尘和耐磨损等问题目前大部分跟踪仅采用单向的转动调节。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种全天域液压驱动太阳能跟踪系统，实现光伏组件多向的角度调节，甚至是全天域范围的角度调节，采用液压系统控制能耗较低，防沙防尘耐磨损耐腐蚀性能远优于电机系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全天域液压驱动太阳能跟踪系统，包括用于安装光伏组件的支撑架，所述的支撑架上设有回转机构和光伏组件俯仰方向角度调节机构，还具有通过采集太阳位置控制回转机构和角度调节机构工作的控制单元。
所述的回转机构包括固定底座和套装在固定座体上可周向旋转的回转座体，固定座体安装在支撑座的平台上，还设有驱动回转座体转动的回转驱动部件，所述的回转座体通过支撑梁连接光伏组件，所述的支撑梁一端与回转座体铰接，支撑梁另一端与光伏组件铰接；所述的角度调节机构为液压油缸，液压油缸的缸筒安装在支撑架上，液压油缸的活塞杆伸出端与光伏组件铰接；所述的控制单元包括追光传感器和数据处理装置。
所述的支撑架为下底面大于上底面的梯台形，安装后稳定性更好。
所述的固定底座具有一个圆形空腔，回转座体包括一个上部的安装平台和一个下部的嵌套在固定底座圆形空腔内的回转圆柱体，所述的回转座体的安装平台的下表面与固定底座上表面之间设有平面推力轴承，所述的回转座体的安装平台上具有连接支撑梁的铰座，所述的固定底座与回转座体还具有用于压紧安装的压紧端盖，固定底座、回转座体和压紧端盖中心具有穿设角度调节机构的通孔。
所述的安装平台上设有两个用于连接支撑梁的铰座，所述的支撑梁具有一个与光伏组件铰接的横杆和两个与铰座铰接的支架，铰座与支架之间通过“T”形三通连接件铰接。
所述的回转圆柱体截面为中空圆环形，回转圆柱体上具有外齿圈，回转驱动部件为液压马达，液压马达的输出轴上具有与外齿圈啮合的齿轮。
回转圆柱体的另一种形式，所述的回转圆柱体截面为中空圆环形，回转圆柱体上具有内齿圈，回转驱动部件为液压马达，液压马达的输出轴上具有与内齿圈啮合的齿轮。
所述的活塞杆为具有行程检测装置的陶瓷喷涂活塞杆。行程检测装置具有检测活塞杆位置功能，便于系统对活塞杆位置调节，实现对光伏组件俯仰角度的调节。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统实现实时跟踪太阳位置，并通过回转和俯仰角度调节使光伏组件始终正对太阳，获得最佳的接收位置，充分利用太阳能资源，提高光伏组件的光电转化率，降低光伏组件的综合利用成本。采用液压作为角度姿态驱动力和保持力，在跟踪间歇状态系统角度姿态维持功耗趋近于零，远低于电机作为驱动力的系统，液压活塞杆采用陶瓷喷涂活塞杆，回转驱动部件采用液压马达，整个机构处于机架内部，防沙防尘耐磨损耐腐蚀性能远优于电机系统。相对双轴电机跟踪系统同样的推重比下，本实用新型以标准集装箱货柜可装载为目标设计，系统集成化程度高，结构紧凑，可以作为一个标准部件在制造线上组装调试，并使用标准集装箱装载运输。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统的最佳实施例的主视结构示意图；
图2是本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统的最佳实施例的立体分解示意图；
图3是本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统的最佳实施例的另一个视角的立体分解示意图；
图4是本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统的最佳实施例所述的回转机构的立体分解图；
图5是本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统的最佳实施例所述的回转机构的平面分解图。
图中：1.光伏组件，2.支撑架，3.回转机构，31.固定座体，32.回转座体，321.安装平台，322.回转圆柱体，323.铰座，33.回转驱动部件，34.支撑梁，35.压紧端盖，36.“T”形三通连接件，4.角度调节机构，41.缸筒，42.活塞杆。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-5所示，本实用新型的全天域液压驱动太阳能跟踪系统的最佳实施例，包括用于安装光伏组件1的支撑架2，支撑架2上设有回转机构3和光伏组件1俯仰方向角度调节机构4，还具有通过采集太阳位置控制回转机构3和角度调节机构4工作的控制单元。
回转机构3包括固定底座31和套装在固定座体31上可周向旋转的回转座体32，固定座体31安装在支撑座2的平台上，还设有驱动回转座体32转动的回转驱动部件33，回转座体32通过支撑梁34连接光伏组件1，支撑梁34一端与回转座体32铰接，支撑梁34另一端与光伏组件1铰接；角度调节机构4为液压油缸，液压油缸的缸筒41安装在支撑架2上，液压油缸的活塞杆42伸出端与光伏组件1铰接；控制单元包括追光传感器和数据处理装置。活塞杆42为具有行程检测装置的陶瓷喷涂活塞杆。具有行程检测装置的陶瓷喷涂活塞杆已是常规技术，能精确的检测活塞杆所处位置，便于系统调节光伏组件1的俯仰角度姿态。
为使整个系统安装后更好的与地面固定，支撑架2为下底面大于上底面的梯台形。支撑架2内部可以放置液压油缸及其控制系统，保护液压油缸及其控制系统，且拆装方便。
固定底座31具有一个圆形空腔，回转座体32包括一个上部的安装平台321和一个下部的嵌套在固定底座31圆形空腔内的回转圆柱体322，回转座体32的安装平台321的下表面与固定底座31上表面之间设有平面推力轴承，所述的回转座体32的安装平台321上具有连接支撑梁34的铰座323，固定底座31与回转座体32还具有用于压紧安装的压紧端盖35，固定底座31、回转座体32和压紧端盖35中心具有穿设角度调节机构4的通孔。回转座体32在回转驱动部件33的驱动下可相对于固定底座31旋转，平面推力轴承减少了固定底座31与回转座体32之间的阻力，使转动更顺畅。
为使光伏组件1安装牢固，安装平台321上设有两个用于连接支撑梁34的铰座323，支撑梁34具有一个与光伏组件1铰接的横杆和两个与铰座323铰接的支架，铰座323与支架之间通过“T”形三通连接件36铰接。
如图4图5所示，回转圆柱体322截面为中空圆环形，回转圆柱体322上具有外齿圈，回转驱动部件33为液压马达，液压马达的输出轴上具有与外齿圈啮合的齿轮。
本实用新型的回转机构4还有一种实施例，回转圆柱体322截面为中空圆环形，回转圆柱体322上具有内齿圈，回转驱动部件33为液压马达，液压马达的输出轴上具有与内齿圈啮合的齿轮。
本实用新型是一种光伏组件1支撑装置，但并不局限用于光伏组件1，如太阳能热水器设备也能安装在本实用新型上，同样能起到提高的利用效率。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种全天域液压驱动太阳能跟踪系统，包括用于安装光伏组件(1)的支撑架(2)，其特征在于：所述的支撑架(2)上设有回转机构(3)和光伏组件(1)俯仰方向角度调节机构(4)，还具有通过采集太阳位置控制回转机构(3)和角度调节机构(4)工作的控制单元。
2.如权利要求1所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的回转机构(3)包括固定底座(31)和套装在固定座体(31)上可周向旋转的回转座体(32)，固定座体(31)安装在支撑座(2)的平台上，还设有驱动回转座体(32)转动的回转驱动部件(33)，所述的回转座体(32)通过支撑梁(34)连接光伏组件(1)，所述的支撑梁(34)一端与回转座体(32)铰接，支撑梁(34)另一端与光伏组件(1)铰接；
所述的角度调节机构(4)为液压油缸，液压油缸的缸筒(41)安装在支撑架(2)上，液压油缸的活塞杆(42)伸出端与光伏组件(1)铰接；
所述的控制单元包括追光传感器和数据处理装置。
3.如权利要求1所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的支撑架(2)为下底面大于上底面的梯台形。
4.如权利要求2所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的固定底座(31)具有一个圆形空腔，回转座体(32)包括一个上部的安装平台(321)和一个下部的嵌套在固定底座(31)圆形空腔内的回转圆柱体(322)，所述的回转座体(32)的安装平台(321)的下表面与固定底座(31)上表面之间设有平面推力轴承，所述的回转座体(32)的安装平台(321)上具有连接支撑梁(34)的铰座(323)，所述的固定底座(31)与回转座体(32)还具有用于压紧安装的压紧端盖(35)，固定底座(31)、回转座体(32)和压紧端盖(35)中心具有穿设角度调节机构(4)的通孔。
5.如权利要求4所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的安装平台(321)上设有两个用于连接支撑梁(34)的铰座(323)，所述的支撑梁(34)具有一个与光伏组件(1)铰接的横杆和两个与铰座(323)铰接的支架，铰座(323)与支架之间通过“T”形三通连接件(36)铰接。
6.如权利要求4所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的回转圆柱体(322)截面为中空圆环形，回转圆柱体(322)上具有外齿圈，回转驱动部件(33)为液压马达，液压马达的输出轴上具有与外齿圈啮合的齿轮。
7.如权利要求4所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的回转圆柱体(322)截面为中空圆环形，回转圆柱体(322)上具有内齿圈，回转驱动部件(33)为液压马达，液压马达的输出轴上具有与内齿圈啮合的齿轮。
8.如权利要求2所述的全天域液压驱动太阳能跟踪系统，其特征是：所述的活塞杆(42)为具有行程检测装置的陶瓷喷涂活塞杆。
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