CN207490841U - 一种阵列式自检测跟踪支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阵列式自检测跟踪支架，转动杆的数目为M×N个；每个转动杆的一端通过一个万向节与一个转动轴连接，每个转动轴通过轴座转动安装于基座上；滑架沿第一方向滑动连接于基座上，每个转动杆与一个驱动组件，滑座移动时能够令转动杆绕第一轴线转动；第一传动轴的数目为N个，第一传动轴通过轴座转动安装于基座上；第一传动轴通过齿轮传动机构与传动轴连接；第二传动轴通过轴座转动安装于基座上；第二传动轴通过蜗轮蜗杆机构与第一传动轴连接；第一驱动装置的输出端连接第二传动轴，第二驱动装置的输出端连接滑架。本实用新型具有的有益效果：能够通过较少的驱动装置实现联动式驱动，还能够通过检测装置实现姿态角度的自我判断从而实现较为精确的姿态调节。

Description

一种阵列式自检测跟踪支架

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种阵列式自检测跟踪支架。

背景技术

太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

我国人口众多、幅员辽阔、能源紧张，因此太阳能发电技术尤其适合我国的国情从而成为当前最重要的新能源。为了提高发电量，光伏板通过支架被大密度、大面积的布置在条件合适的地区。由于一天之中，太阳的位置会随着时间的变化而变化，因此直射到光伏板上的太阳光线的角度也不同，这就导致不同照射角度下光伏板的发电量也不同，因此为了能够提高发电率，目前的光伏板支架均能够跟踪太阳的运动轨迹，时刻变化自己的姿态从而能够使阳光以更适合的角度照射到板面上。为了解决发电效率，已有许多企业研制了不同的两轴式跟踪支架，通过使光伏板随太阳的位置变化而自动改变姿态的方式从而达到最理想的照射角度。但是由于比一轴支架增加了一轴驱动，因此目前的两轴跟踪支架的驱动分别通过驱动装置实现，当大规模布置时，需要用到大量的驱动装置，导致了成本的增加和驱动效率的降低，带来许多负面效果。除此之外，现有的跟踪支架实现姿态调节的方式主要有：通过获取气象部门的外部气象信息，然后计算出太阳位置从而进行姿态调节，或者根据日照时间的长短均匀设置电机等驱动装置的运行速度从而实现姿态调节。这种方式的精确度很差，导致光伏板的姿态与实际日光照射角度存在很大的偏差，导致角度不够理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种阵列式自检测跟踪支架，能够通过较少的驱动装置实现联动式驱动，还能够通过检测装置实现姿态角度的自我判断从而实现较为精确的姿态调节。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种阵列式自检测跟踪支架，包括：基座、转动杆、转动轴、万向节、第一传动轴、第二传动轴、滑架、第一驱动装置、第二驱动装置和驱动组件；

转动杆的数目为M×N个，并在第一方向等距设置M排、在第二方向等距设置N排；每个转动杆的一端通过一个万向节与一个转动轴连接，每个转动轴通过轴座转动安装于基座上，其轴线平行于第一方向；滑架沿第一方向滑动连接于基座上，每个转动杆与一个驱动组件，滑架移动时能够令转动杆绕第一轴线转动；

第一传动轴的数目为N个，第一传动轴通过轴座转动安装于基座上，其轴线平行于第一方向；第一传动轴通过齿轮传动机构与传动轴连接；第二传动轴通过轴座转动安装于基座上，其轴线平行于第二方向；第二传动轴通过蜗轮蜗杆机构与第一传动轴连接；第一驱动装置的输出端连接第二传动轴，第二驱动装置的输出端连接滑架；

检测装置包括暗盒、弧形金属板和温度传感器；弧形金属板设置于暗盒中，暗盒顶部设置有光线进入暗盒内的光口，光口的中心与弧形金属板对应的圆心重合，温度传感器设置于弧形金属板的最低位置处；

第一方向和第二方向相互垂直并均平行于基座的安装平面，第一轴线平行于第二方向。

作为优选方案，齿轮传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮安装于第一传动轴上，从动齿轮安装于转动轴上。

作为优选方案，主动齿轮的齿数为从动齿轮的齿数的0.5～1倍。

作为优选方案，蜗轮蜗杆机构包括蜗杆和蜗轮，蜗杆安装于第二传动轴上，蜗轮安装于第一传动轴上。

作为优选方案，第一驱动装置为伺服电机。

作为优选方案，第二驱动装置为液压缸或电缸。

作为优选方案，第二驱动装置包括伺服电机、驱动齿轮和驱动齿条，伺服电机安装于基座上，驱动齿轮安装于伺服电机的输出端，驱动齿条滑动设置于基座上，并与驱动齿轮相啮合。

作为优选方案，驱动组件包括支座和驱动滑管，支座设置于滑架上，驱动滑管铰接安装于支座上，并且与转动杆滑动连接。

作为优选方案，M为5，N为4。

作为优选方案，还包括照度传感器，照度传感器检测到照度低于设定值时，第一驱动装置和第二驱动装置断电。

本发明具有的有益效果：能够通过较少的驱动装置实现联动式驱动，还能够通过检测装置实现姿态角度的自我判断从而实现较为精确的姿态调节。

附图说明

图1为本发明一个优选实施例结构立体图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C处的局部放大图；

图5为图1所示实施例中检测装置的结构示意图；

图6为图1所示实施例中检测装置的原理示意图。

附图标记：

1转动杆、2转动轴；3万向节；4第一传动轴；5第二传动轴；6滑架；7第一驱动装置；8主动齿轮；9从动齿轮；10蜗杆；11支座；12驱动滑管；13光伏板；14暗盒；14.1光口；15弧形金属板；16温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至6所示，一种阵列式自检测跟踪支架，包括：基座、转动杆1、转动轴2、万向节3、第一传动轴4、第二传动轴5、滑架6、第一驱动装置7、第二驱动装置和驱动组件。

转动杆1用于固定光伏板13从而使其能够进行姿态调整，转动杆1的数目为M×N个，并在第一方向等距设置M排、在第二方向等距设置N排；每个转动杆1的一端通过一个万向节3与一个转动轴2连接，每个转动轴2通过轴座转动安装于基座上，其轴线平行于第一方向；滑架6沿第一方向滑动连接于基座上，每个转动杆1与一个驱动组件，滑架移动时能够令转动杆1绕第一轴线转动。

第一传动轴4的数目为N个，第一传动轴4通过轴座转动安装于基座上，其轴线平行于第一方向；第一传动轴4通过齿轮传动机构与传动轴连接；第二传动轴5通过轴座转动安装于基座上，其轴线平行于第二方向；第二传动轴5通过蜗轮蜗杆10机构与第一传动轴4连接；第一驱动装置7的输出端连接第二传动轴5，第二驱动装置的输出端连接滑架6。

检测装置包括暗盒14、弧形金属板15和温度传感器16；弧形金属板15设置于暗盒14中，暗盒14顶部设置有光线进入暗盒14内的光口14.1，光口14.1的中心与弧形金属板15对应的圆心重合，温度传感器16设置于弧形金属板15的最低位置处。

第一方向为图1中的X方向，第二方向为图1中的Y方向，X方向和Y方向相互垂直并均平行于基座的安装平面，第一轴线平行于第二方向。

当太阳直射时，入射光线穿过光口14.1垂直射到弧形金属板15上，此时照射区域覆盖温度传感器16，弧形金属板15受热升温，温度传感器16记录此时弧形金属板15的最大温度，当太阳的位置发生改变时，入射光线不再垂直射入暗盒14中，而是以一倾斜角度射到弧形金属板15上，此时照射区域偏离，温度传感器16检测到的温度将有所下降，根据弧形金属板15的参数可以得出太阳位置改变角度，然后控制相应的驱动装置改变光伏板的姿态。通过这种方式可以实现自动检测和自动调节，不再依赖外部数据，也不再单纯的按照日照周期进行匀速调节，大大提高了调节精度。当日照强度不足而导致最大温度出现较大偏差时，可以读取前日或前几日的数据进行参考，由于短期内太阳的运行轨迹相差无几，因此不会妨碍计算结果。

作为优选方案，齿轮传动机构包括主动齿轮8和从动齿轮9，主动齿轮8安装于第一传动轴4上，从动齿轮9安装于转动轴2上。

作为优选方案，主动齿轮8的齿数为从动齿轮9的齿数的0.5～1倍。

作为优选方案，蜗轮蜗杆10机构包括蜗杆10和蜗轮，蜗杆10安装于第二传动轴5上，蜗轮安装于第一传动轴4上。齿轮传动机构中的从动齿轮9也可用作蜗轮与蜗杆10啮合形成传动连接。

作为优选方案，第一驱动装置7为伺服电机。

作为优选方案，第二驱动装置为液压缸或电缸。

作为优选方案，第二驱动装置包括伺服电机、驱动齿轮和驱动齿条，伺服电机安装于基座上，驱动齿轮安装于伺服电机的输出端，驱动齿条滑动设置于基座上，并与驱动齿轮相啮合。

作为优选方案，驱动组件包括支座11和驱动滑管12，支座11设置于滑架6上，驱动滑管12铰接安装于支座11上，并且与转动杆1滑动连接。

作为优选方案，M为5，N为4。

作为优选方案，还包括照度传感器，照度传感器检测到照度低于设定值时，第一驱动装置7和第二驱动装置断电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：包括：基座、转动杆（1）、转动轴（2）、万向节（3）、第一传动轴（4）、第二传动轴（5）、滑架（6）、第一驱动装置（7）、第二驱动装置、驱动组件和检测装置；

所述转动杆（1）的数目为M×N个，并在第一方向等距设置M排、在第二方向等距设置N排；每个所述转动杆（1）的一端通过一个所述万向节（3）与一个所述转动轴（2）连接，每个所述转动轴（2）通过轴座转动安装于所述基座上，其轴线平行于所述第一方向；所述滑架（6）沿所述第一方向滑动连接于所述基座上，每个所述转动杆（1）与一个所述驱动组件，所述滑架移动时能够令所述转动杆（1）绕第一轴线转动；

所述第一传动轴（4）的数目为N个，所述第一传动轴（4）通过轴座转动安装于所述基座上，其轴线平行于所述第一方向；所述第一传动轴（4）通过齿轮传动机构与所述传动轴连接；所述第二传动轴（5）通过轴座转动安装于所述基座上，其轴线平行于所述第二方向；所述第二传动轴（5）通过蜗轮蜗杆（10）机构与所述第一传动轴（4）连接；所述第一驱动装置（7）的输出端连接所述第二传动轴（5），所述第二驱动装置的输出端连接所述滑架（6）；

所述检测装置包括暗盒（14）、弧形金属板（15）和温度传感器（16）；所述弧形金属板（15）设置于所述暗盒（14）中，所述暗盒（14）顶部设置有光线进入所述暗盒（14）内的光口（14.1），所述光口（14.1）的中心与所述弧形金属板（15）对应的圆心重合，所述温度传感器（16）设置于所述弧形金属板（15）的最低位置处；

所述第一方向和所述第二方向相互垂直并均平行于所述基座的安装平面，所述第一轴线平行于所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述齿轮传动机构包括主动齿轮（8）和从动齿轮（9），所述主动齿轮（8）安装于所述第一传动轴（4）上，所述从动齿轮（9）安装于所述转动轴（2）上。

3.根据权利要求2所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述主动齿轮（8）的齿数为所述从动齿轮（9）的齿数的0.5～1倍。

4.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述蜗轮蜗杆（10）机构包括蜗杆（10）和蜗轮，所述蜗杆（10）安装于所述第二传动轴（5）上，所述蜗轮安装于所述第一传动轴（4）上。

5.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述第一驱动装置（7）为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述第二驱动装置为液压缸或电缸。

7.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述第二驱动装置包括伺服电机、驱动齿轮和驱动齿条，所述伺服电机安装于所述基座上，所述驱动齿轮安装于所述伺服电机的输出端，所述驱动齿条滑动设置于所述基座上，并与所述驱动齿轮相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述驱动组件包括支座（11）和驱动滑管（12），所述支座（11）设置于所述滑架（6）上，所述驱动滑管（12）铰接安装于所述支座（11）上，并且与所述转动杆（1）滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：所述M为5，所述N为4。

10.根据权利要求1所述的一种阵列式自检测跟踪支架，其特征在于：还包括照度传感器，所述照度传感器检测到所述照度低于设定值时，所述第一驱动装置（7）和所述第二驱动装置断电。