CN208112572U - 一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，包括沿东西方向设置的主梁，主梁的底部活动连接有若干组支架，支架的顶端安装有轴承座，轴承座与主梁进行转动连接，主梁的一侧安装有摆动臂，若干组支架的其中一组上活动连接有南北电机，南北电机的活动端与摆动臂的一端进行活动连接，所述主梁上设有若干组低倍聚光组件，若干组低倍聚光组件之间通过联动杆进行联动，所述主梁下方活动连接有东西电机，东西电机的活动端与低倍聚光组件进行活动连接。该全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，可同步进行若干组的槽式聚光板的东西方向和南北方向调节，方便进行管理工作。

Description

一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及新能源开发设备技术领域，具体为一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置。

背景技术

现有主流太阳能发电光伏系统所采用的太阳光利用方法，采用全光谱收集、通过PN结对特定波段进行光电转换的方法，以光电转换效率为单一指标，来评价技术方案的优劣。基于晶硅电池、薄膜电池、多结化合物电池、燃料电池的最佳倾角固定安装式光伏发电系统，基于耐热单晶硅电池的槽式单轴低倍聚光光伏发电系统，基于多结化合物电池的高倍聚光双轴跟踪系统，均采用上述方法。

由于PN结数量和禁带宽度有限，只能在特定波长范围内达到较高的量子效率，无法在全光谱范围内都获得较高。而通过优化PN结来提高量子效率的方法，随着光电转换效率逐渐逼近理论极限，单纯以光伏发电作为目标的传统方法所付出的成本逐渐提高，效率提升的效果也越来越不显著。

专利公开号CN206251032U，公开日20170613公开了一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，通过槽式聚光组件和双轴跟踪装置，进行聚光、太阳能发电以及自动跟踪工作，但是双轴跟踪装置使用的稳定性较差，且不便于实现大规模的槽式聚光组件的跟踪工作，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，包括沿东西方向设置的主梁，主梁的底部活动连接有若干组支架，支架的顶端安装有轴承座，轴承座与主梁进行转动连接，主梁的一侧安装有摆动臂，若干组支架的其中一组上活动连接有南北电机，南北电机的活动端与摆动臂的一端进行活动连接，所述主梁上设有若干组低倍聚光组件，若干组低倍聚光组件之间通过联动杆进行联动，所述主梁下方活动连接有东西电机，东西电机的活动端与低倍聚光组件进行活动连接；

以及与控制单元连接的电机供电电源模块，用于为东西电机和南北电机的工作进行供电；

以及与控制单元连接的倾角仪数据采集器，倾角仪数据采集器安装在整体式托架上，用于测量整体式托架的倾斜角度；

以及与控制单元连接的东西电机驱动模块，东西电机驱动模块与东西电机进行连接；

以及与控制单元连接的南北电机驱动模块，南北电机驱动模块与南北电机进行连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述控制单元为STM控制板。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述低倍聚光组件包括设置在主梁上的若干组摆臂焊件，摆臂焊件与主梁通过摆臂回转轴进行转动连接，摆臂焊件的顶部活动有联动杆，摆臂焊件之间通过联动杆进行传动，摆臂焊件的底部连接有整体式托架，整体式托架的两侧均安装有聚光板固定底座，聚光板固定底座两侧均安装有槽式聚光板，聚光板固定底座的两端顶部均连接有支撑件，两端的支撑件之间连接有槽式聚光电池。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述主梁的底部连接有若干组支撑座a，支撑座a与东西电机的固定端进行活动连接，以此保证东西电机在伸缩工作时东西电机的固定端能够进行一定的转动，从而减少东西电机的损坏，所述支架的侧面均固定安装有支撑座b，支撑座b与南北电机的固定端进行活动连接，以此保证南北电机在伸缩工作时南北电机的固定端能够进行一定的转动，从而减少南北电机的损坏，。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述聚光板固定底座包括底座，底座两侧各用两个折弯焊接角钢螺钉固定在底座上。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述底座由角钢和钢板焊接构成，支撑件与角钢进行连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述槽式聚光板的两侧短边均设有一组玻璃夹，所述折弯焊接角钢设有腰型孔，玻璃夹与腰型孔进行活动连接，以此方便调节玻璃夹的位置，从而对槽式聚光板的弧度进行调节

作为本实用新型的进一步优化方案，所述槽式聚光板的一侧长边均匀设有四组固定架，固定架与底座进行连接。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述槽式聚光板插入固定架的深度15mm，固定架上面有M5螺钉压紧，固定架下面有两个M5螺钉将固定架固定在底座上，用不锈钢螺母塞入固定架，用于避免固定架壁厚只有1-2毫米，无法攻丝的情况。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述固定架内设有缓冲橡胶垫16，缓冲橡胶垫与固定架通过3M胶进行连接，槽式聚光板卡入固定架内，通过缓冲橡胶垫进行缓冲减震和保护。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型，可同步进行若干组的槽式聚光板的东西方向和南北方向调节，从而进一步提高低倍聚光组件的聚光效果；

2)本实用新型，采用跟踪控制器配合东西电机驱动摆臂焊件进行摆动，且通过南北电机驱动主梁进行转动，从而低倍聚光组件的朝向，且摆臂焊件之间通过联通杆进行联动，可极大的方便对主梁上的若干组低倍聚光组件进行同步控制；

3)本实用新型结构简单，稳定性高，设计合理，便于实现。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的低倍聚光组件的整体结构示意图；

图3是本发明的聚光板固定底座的整体结构示意图；

图4是本发明的控制原理图；

图5是本发明的固定架的结构示意图；

图6是本发明的摆臂焊件的结构示意图。

图中：1主梁、2支架、3摆臂焊件、4摆臂回转轴、5联动杆、6整体式托架、7聚光板固定底座、700底座、701折弯焊接角钢、702角钢、703钢板、704腰型孔、8槽式聚光板、9支撑件、10槽式聚光电池、11东西电机、12跟踪控制器、120控制单元、121太阳轨迹算法模块、122电机供电电源模块、123倾角仪数据采集器、124东西驱动模块、125南北电机驱动模块、13支撑座a、14玻璃夹、15固定架、16缓冲橡胶垫、17摆动臂、18南北电机、19轴承座、20支撑座b、21低倍聚光组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-6所示，一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，包括沿东西方向设置的主梁1，主梁1的底部活动连接有若干组支架2，支架2的顶端安装有轴承座19，轴承座19与主梁1进行转动连接，主梁1的一侧安装有摆动臂17，若干组支架2的其中一组上活动连接有南北电机18，南北电机18的活动端与摆动臂17的一端进行活动连接，所述主梁上设有若干组低倍聚光组件21，所述主梁1下方活动连接有东西电机11，东西电机11的活动端与低倍聚光组件21进行活动连接；

所述支架2上安装有跟踪控制器12，所述跟踪控制器12包括控制单元120，以及与控制单元连接120的太阳轨迹算法模块121，用于计算太阳照射方向；

以及与控制单元120连接的电机供电电源模块122，用于为东西电机11和南北电机18的工作进行供电；

以及与控制单元120连接的倾角仪数据采集器123，倾角仪数据采集器123安装在整体式托架6上，用于测量整体式托架6的倾斜角度；

以及与控制单元120连接的东西电机驱动模块124，东西电机驱动模块124与东西电机11进行连接；

以及与控制单元连接120的南北电机驱动模块125，南北电机驱动模块125与南北电机18进行连接。

控制单元120为STM32控制板。

低倍聚光组件21包括设置在主梁1上的若干组摆臂焊件3，摆臂焊件3与主梁1通过摆臂回转轴4进行转动连接，摆臂焊件3的顶部活动有联动杆5，摆臂焊件3之间通过联动杆5进行传动，摆臂焊件3的底部连接有整体式托架6，整体式托架6的两侧均安装有聚光板固定底座7，聚光板固定底座7两侧均安装有槽式聚光板8，聚光板固定底座7的两端顶部均连接有支撑件9，两端的支撑件9之间连接有槽式聚光电池10。

主梁1的底部连接有若干组支撑座a13，支撑座a13与东西电机11的固定端进行活动连接，所述支架2的侧面均固定安装有支撑座b20，支撑座b20与南北电机18的固定端进行活动连接。

聚光板固定底座7包括底座700，底座700两侧各用两个折弯焊接角钢701螺钉固定在底座700上。

底座700由角钢702和钢板703焊接构成，支撑件9与角钢702进行连接。

槽式聚光板8的两侧短边均设有一组玻璃夹14，所述折弯焊接角钢701设有腰型孔704，玻璃夹14与腰型孔704进行活动连接。

槽式聚光板8的一侧长边均匀设有四组固定架15，固定架15与底座700进行连接。

槽式聚光板8插入固定架15的深度15mm，固定架15上面有M5螺钉压紧，固定架15下面有两个M5螺钉将固定架15固定在底座700上。

固定架15内设有缓冲橡胶垫16，缓冲橡胶垫16与固定架15通过3M胶进行连接。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：包括沿东西方向设置的主梁(1)，主梁(1)的底部活动连接有若干组支架(2)，支架(2)的顶端安装有轴承座(19)，轴承座(19)与主梁(1)进行转动连接，主梁(1)的一侧安装有摆动臂(17)，若干组支架(2)的其中一组上活动连接有南北电机(18)，南北电机(18)的活动端与摆动臂(17)的一端进行活动连接，所述主梁(1)上设有若干组低倍聚光组件(21)，若干组低倍聚光组件(21)之间通过联动杆(5)进行联动，所述主梁(1)下方活动连接有东西电机(11)，东西电机(11)的活动端与低倍聚光组件(21)进行活动连接；

所述支架(2)上安装有跟踪控制器(12)，所述跟踪控制器(12)包括控制单元(120)，以及与控制单元(120)连接的太阳轨迹算法模块(121)，用于计算太阳照射方向；

以及与控制单元(120)连接的电机供电电源模块(122)，用于为东西电机(11)和南北电机(18)的工作进行供电；

以及与控制单元(120)连接的倾角仪数据采集器(123)；

以及与控制单元(120)连接的东西电机驱动模块(124)，东西电机驱动模块(124)与东西电机(11)进行连接；

以及与控制单元(120)连接的南北电机驱动模块(125)，南北电机驱动模块(125)与南北电机(18)进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述控制单元(120)为STM32控制板。

3.根据权利要求1所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述主梁(1)的底部连接有若干组支撑座a(13)，支撑座a(13)与东西电机(11)的固定端进行活动连接，所述支架(2)的侧面均固定安装有支撑座b(20)，支撑座b(20)与南北电机(18)的固定端进行活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述低倍聚光组件(21)包括设置在主梁(1)上的若干组摆臂焊件(3)，摆臂焊件(3)与主梁(1)通过摆臂回转轴(4)进行转动连接，摆臂焊件(3)的顶部活动有联动杆(5)，摆臂焊件(3)之间通过联动杆(5)进行传动，摆臂焊件(3)的底部连接有整体式托架(6)，整体式托架(6)的两侧均安装有聚光板固定底座(7)，聚光板固定底座(7)两侧均安装有槽式聚光板(8)，聚光板固定底座(7)的两端顶部均连接有支撑件(9)，两端的支撑件(9)之间连接有槽式聚光电池(10)。

5.根据权利要求4所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述聚光板固定底座(7)包括底座(700)，底座(700)两侧各用两个折弯焊接角钢(701)螺钉固定在底座(700)上。

6.根据权利要求5所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述底座(700)由角钢(702)和钢板(703)焊接构成，支撑件(9)与角钢(702)进行连接。

7.根据权利要求5所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述槽式聚光板(8)的两侧短边均设有一组玻璃夹(14)，所述折弯焊接角钢(701)设有腰型孔(704)，玻璃夹(14)与腰型孔(704)进行活动连接。

8.根据权利要求5所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述槽式聚光板(8)的一侧长边均匀设有四组固定架(15)，固定架(15)与底座(700)进行连接。

9.根据权利要求8所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述槽式聚光板(8)插入固定架(15)的深度15mm，固定架(15)上面有M5螺钉压紧，固定架(15)下面有两个M5螺钉将固定架(15)固定在底座(700)上。

10.根据权利要求9所述的一种全光谱高效利用的低倍聚光双轴光伏发电装置，其特征在于：所述固定架(15)内设有缓冲橡胶垫(16)，缓冲橡胶垫(16)与固定架(15)通过3M胶进行连接。