CN206658176U - 一种光伏追日机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏追日机构，其包括可水平转动的回转驱动机构和装在回转驱动机构上的支撑座；所述支撑座的顶部通过铰接轴与光伏发电板的中部铰接相连，该光伏发电板上装有驱动光伏发电板绕着支撑座顶部的铰接轴在竖直方向做变幅摆动的变幅驱动机构，使光伏发电板的光伏面与太阳光的入射角保持垂直。本实用新型的追日机构变幅角度范围大，有效地提高了光伏发电量，同时结构简单，整体刚度和稳定性好，成本低。

Description

一种光伏追日机构

技术领域

本实用新型涉及一种光伏追日机构，属于太阳能光伏发电设备领域。

背景技术

随着太阳能光伏技术的不断发展，光伏板的转换效率的提升。作为一种新型的环境友好的能源获取方式，太阳能光伏板的应用越来越广泛。在一般的使用过程中，太阳能光伏板通常需要依据太阳的位置变化，进行位置和角度的调整以获得更好的转换效率。

现有的太阳能光伏组件支架通常采用电机或者其他驱动方式来实现对于光伏组件倾斜角度的调整，尽量与太阳光维持垂直的状态以获得较高的发电效率。但由于在发电站构建等具体应用时，通常需要铺设大面积的光伏组件阵列。光伏组件的数量较多，支架的重量大，在角度调整过程中需要非常大的扭矩才能驱动，造成对于电机等动力装置的驱动力要求较高，成本上升，调整精度无法得到很好的保证的问题。

现有一种调节光伏板转动角度的方案是采用电机+蜗轮蜗杆机构的方式实现发电板的变幅，从而跟随太阳光，使得发电量增大。

现有机构铰点布置使得整个机构受力较大，结构设计重量较重。同时，为了使机构实现变幅角度范围达到0°-90°，而蜗杆又不那么长，则旋转铰点和蜗杆变幅铰点距离较小，支撑稳定性较差。

中国发明专利申请CN201510977898.2公开了一种自调节光伏组件支架，其包括驱动光伏组件支架运动的电机、支架立柱以及容纳光伏组件支撑主轴，其中，所述支撑主轴与所述支架立柱通过轴承连接，所述轴承的轴承支座固定在支架立柱上，轴承轴向方向与支架立柱的轴向方向垂直；所述电机的输出端通过一包括多级减速机构的转动传递链与支撑主轴连接；所述转动传递链通过转动方式传递扭矩，并在传递过程中经多级减速机构放大扭矩以驱动所述支撑主轴旋转；所述多级减速结构至少包括一链轮链条传动结构。通过设置多级减速机构，能够有效的放大电机输出的扭矩从而推动大面积的光伏组件的角度调整。然而，这种自调节光伏组件支架调节起来依然比较复杂，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种光伏追日机构，该追日机构变幅角度范围大，可以有效地提高光伏发电量，同时结构简单，整体刚度和稳定性好，成本低。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种光伏追日机构，其结构特点是，包括可水平转动的回转驱动机构和装在回转驱动机构上的支撑座；所述支撑座的顶部通过铰接轴与光伏发电板的中部铰接相连，该光伏发电板上装有驱动光伏发电板绕着支撑座顶部的铰接轴在竖直方向做变幅摆动的变幅驱动机构，使光伏发电板的光伏面与太阳光的入射角保持垂直。

由此，回转驱动机构是整个光伏发电板、支撑座及其变幅机构系统的回转平面的追日驱动支撑机构。回转驱动机构的转动可以调整光伏发电板的水平转动角度，变幅驱动机构可以调整光伏发电板在竖直平面内的转动角度，二者组合可以保证光伏发电板的光伏面与太阳光的入射角保持垂直。

本实用新型所述的保持垂直并不一定是绝对的90°，而是肉眼看起来整体上处于垂直状态。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

根据本实用新型的一个实施例，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板两端的左变幅支座和右变幅支座；所述左变幅支座和右变幅支座通过固定在弧形轨道内侧面上的链条相连，所述支撑座上装有驱动链轮，该驱动链轮和链条啮合形成链轮链条传动系统。由此，支撑座用于支撑整个光伏发电板及其变幅追踪机构。链条一端连接光伏发电板左侧的变幅支座，另一端连接光伏发电板右侧的变幅支座。驱动链轮及电机系统驱动链条从而实现光伏发电板的变幅追日。

为保证链条的链条沿着圆弧轨迹运行，链条被固定在弧形轨道上，使得链条不松散，沿着弧形轨道均匀布置。

本实用新型的光伏发电板的变幅角度大，在一定地区内安装光伏发电设备时，可由双轴变为单轴机构，仅用本机构变幅即可满足太阳在本地区的起升到降落的全过程追踪。所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板端部的左变幅支座或右变幅支座；所述左变幅支座或右变幅支座与固定在弧形轨道内侧面上的链条的一端相连，所述支撑座上装有驱动链轮，该驱动链轮和链条啮合形成链轮链条传动系统。

为了保持链条处于张紧状态，所述驱动链轮的外侧设有用于张紧链条的张紧轮。更优选地，所述张紧轮有两个，两个张紧轮对称设置在驱动链轮的侧下方。由此，张紧轮由左右对称个组成，用于张紧链条。

根据本实用新型的第二个实施例，上述链条链轮机构还可由齿轮齿条机构等类似机构代替，实现光伏发电板的追日。所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板两端的左变幅支座和右变幅支座；所述左变幅支座和右变幅支座通过弧形的齿条相连，所述支撑座上装有驱动齿轮，该驱动齿轮和齿条啮合形成齿轮齿条传动系统。

所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板端部的左变幅支座或右变幅支座；所述左变幅支座或右变幅支座与弧形的齿条的一端相连，所述支撑座上装有驱动齿轮，该驱动齿轮和齿条啮合形成齿轮齿条传动系统。

根据本实用新型的第三个实施例，上述链轮链条机构还可通过分体式的对称的两个卷扬机构代替，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板两端的左变幅支座和右变幅支座；所述左变幅支座通过绳索与第一卷扬机相连，所述右变幅支座通过绳索与第二卷扬机相连。由此，一个卷扬收绳，一个卷扬放绳的方式，从而实现光伏太阳能板的变幅动作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过巧妙的通过变幅驱动机构，如链轮链条机构实现光伏发电板变幅平面的变幅动作，且变幅角度大，追日范围大，提高了光伏发电板的发电量。本实用新型机构简单，整体刚度和稳定性好，可靠，成本低。

与CN201510977898.2相比，本实用新型回转驱动机构可以方便调整光伏发电板的水平转动角度，从而保证日光始终近似于直射。

本实用新型主要应用于光伏发电中的日光追踪系统，用于跟随太阳的起升和降落，使得发电板跟随日光，始终近似于直射，增大照射强度，提高发电量，也可应用于其它机械装置用于机构运动。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构原理图；

图2是图1中光伏板变幅到左极限位置示意图；

图3是图1中光伏板变幅到右极限位置示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种光伏追日机构，如图1-3所示，主要由光伏发电板1，支撑座2，发电板左变幅支座3，链条4，驱动链轮及电机系统5，张紧轮6，回转驱动机构7，发电板右变幅支座8等组成。

所述光伏发电板1用于太阳光发电。支撑座2用于支撑整个光伏发电板1及其变幅追踪机构。链条4一端连接光伏发电板1左侧的变幅支座3，另一端连接光伏发电板1右侧的变幅支座8。驱动链轮及电机系统5驱动链条4从而实现光伏发电板1的变幅追日。张紧轮6由左右对称2个组成，用于张紧链条。回转驱动机构7是整个光伏发电板1、支架及其变幅机构系统的回转平面的追日驱动支撑机构。

进一步地，为保证链条4的链条沿着圆弧轨迹运行，链条被固定在弧形轨道上，使得链条不松散，沿着弧形轨道均匀布置。另外，本实用新型的链条链轮机构还可由齿轮齿条机构等类似机构代替，实现光伏发电板的追日。

如图2和图3所示，图中箭头表示太阳光入射方向，光伏发电板1的受光面与太阳光入射方向保持垂直。

本实用新型创造性地利用链条链轮机构实现左侧和右侧联通，通过中间的驱动链轮实现光伏发电板1的变幅，左侧进一个齿的链，右侧出一个齿的链，保证始终将发电板系统呈拉紧状态，以便抵抗风力等外载荷。左右连接形成“弯弓式”结构形式，提高了结构整体刚度和稳定性。

本实用新型的追日机构变幅角度大，能达到大于180°的变幅范围。

本实用新型的链轮机构能够大大扩大现有追日机构的追日角度，使得追日范围扩大，进一步提高了发电板的发电量。

本机构变幅角度大，在一定地区内安装光伏发电设备时，可由双轴变为单轴机构，仅用本机构变幅即可满足太阳在本地区的起升到降落的全过程追踪。降低了追日机构成本。

本实用新型的对称布置的“弯弓式”链条链轮变幅机构设计，扩大变幅追日角度，提高光伏发电量。

值得一提的是，本实用新型的链轮链条机构也可通过齿轮机构以及类似机构替代实现变幅平面的变幅动作。

同时，本实用新型披露的链轮链条机构还可通过分体式的对称的两个卷扬机构，一个卷扬收绳，一个卷扬放绳的方式，实现此变幅动作。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种光伏追日机构，其特征在于，包括可水平转动的回转驱动机构（7）和装在回转驱动机构（7）上的支撑座（2）；所述支撑座（2）的顶部通过铰接轴与光伏发电板（1）的中部铰接相连，该光伏发电板（1）上装有驱动光伏发电板（1）绕着支撑座（2）顶部的铰接轴在竖直方向做变幅摆动的变幅驱动机构，使光伏发电板（1）的光伏面与太阳光的入射角保持垂直。

2.根据权利要求1所述的光伏追日机构，其特征在于，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板（1）两端的左变幅支座（3）和右变幅支座（8）；所述左变幅支座（3）和右变幅支座（8）通过固定在弧形轨道内侧面上的链条（4）相连，所述支撑座（2）上装有驱动链轮（5），该驱动链轮（5）和链条（4）啮合形成链轮链条传动系统。

3.根据权利要求1所述的光伏追日机构，其特征在于，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板（1）端部的左变幅支座（3）或右变幅支座（8）；所述左变幅支座（3）或右变幅支座（8）与固定在弧形轨道内侧面上的链条（4）的一端相连，所述支撑座（2）上装有驱动链轮（5），该驱动链轮（5）和链条（4）啮合形成链轮链条传动系统。

4.根据权利要求2或3所述的光伏追日机构，其特征在于，所述驱动链轮（5）的外侧设有用于张紧链条（4）的张紧轮（6）。

5.根据权利要求4所述的光伏追日机构，其特征在于，所述张紧轮（6）有两个，两个张紧轮（6）对称设置在驱动链轮（5）的侧下方。

6.根据权利要求1所述的光伏追日机构，其特征在于，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板（1）两端的左变幅支座（3）和右变幅支座（8）；所述左变幅支座（3）和右变幅支座（8）通过弧形的齿条相连，所述支撑座（2）上装有驱动齿轮，该驱动齿轮和齿条啮合形成齿轮齿条传动系统。

7.根据权利要求1所述的光伏追日机构，其特征在于，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板（1）端部的左变幅支座（3）或右变幅支座（8）；所述左变幅支座（3）或右变幅支座（8）与弧形的齿条的一端相连，所述支撑座（2）上装有驱动齿轮，该驱动齿轮和齿条啮合形成齿轮齿条传动系统。

8.根据权利要求1所述的光伏追日机构，其特征在于，所述变幅驱动机构包括设置在光伏发电板（1）两端的左变幅支座（3）和右变幅支座（8）；所述左变幅支座（3）通过绳索与第一卷扬机相连，所述右变幅支座（8）通过绳索与第二卷扬机相连。