CN211375979U - 一种便携式光伏跟踪实验演示平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式光伏跟踪实验演示平台，包括跟踪支架、弧形光源运行架和光伏板，弧形光源运行架左右两端的支撑轴均可旋转地支撑在两个支撑座上，其中两个支撑座均固设在轨道支架的承载板上，弧形光源运行架一端的支撑轴由翻转驱动组件控制；弧形光源运行架上安装有光源携带小车，该光源携带小车上安装有光源组件；光伏板安装于光伏板框架的正面上，该光伏板框架背面的旋转支撑架由用以带动光伏板沿竖向轴线旋转以及沿水平轴线旋转的双轴跟踪组件控制；跟踪支架顶部穿过轨道支架的承载板后与双轴跟踪组件相连。本实用新型既能用于室内演示又能用于室外实验采集自然光照，携带收纳方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏跟踪实验演示平台，更具体地说，涉及一种便携式光伏跟踪实验演示平台。
背景技术
太阳能光伏板的光电转换效率优化系统可以从光伏跟踪角度出发，确保太阳光始终垂直入射到光伏板。据刘巍等在太阳能学报发表的《面向聚光镜的太阳自动对准技术研究》一文的分析表明，太阳的跟踪比非跟踪能量的接收率高37.7％。因此，在光伏专业的教学实验中，光伏跟踪演示平台是比较常见的。传统的光伏跟踪平台通常是模拟太阳光源和跟踪云台相结合的室内固定式装置。跟踪云台的作用是实现光伏板的单轴或者双轴跟踪，核心部件是跟踪电机，通常是与支撑机构分立的部件，占据了一定的空间。模拟太阳通常采用卤素灯、氙灯、镝灯或LED灯，但要达到理想的模拟级别不仅需要严格的光源选择、复杂的光谱叠加，还需要光学系统各部件的合理运用，整套光学设备需要占用较大的空间。
发明内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服上述的不足，提供了一种便携式光伏跟踪实验演示平台，采用本实用新型的技术方案，结构简单，连接方便，既能用于室内演示又能用于室外实验采集自然光照，携带收纳方便。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，包括跟踪支架、弧形光源运行架和光伏板，所述的弧形光源运行架左右两端的支撑轴均可旋转地支撑在两个支撑座上，其中两个支撑座均固设在轨道支架的承载板上，弧形光源运行架一端的支撑轴由用以带动弧形光源运行架沿水平轴线旋转的翻转驱动组件控制；所述的弧形光源运行架上安装有能够沿着弧形光源运行架运行的光源携带小车，该光源携带小车上安装有用以模拟太阳使得光伏板接收光照的光源组件；所述的光伏板安装于光伏板框架的正面上，该光伏板框架背面的旋转支撑架由用以带动光伏板沿竖向轴线旋转以及沿水平轴线旋转的双轴跟踪组件控制；所述的跟踪支架顶部穿过轨道支架的承载板后与双轴跟踪组件相连。
更进一步地，所述的跟踪支架为采用铝合金材料制成的三角支架。
更进一步地，所述的翻转驱动组件包括翻转电机和蜗杆蜗轮变速箱，所述的蜗杆蜗轮变速箱的外壳固设在支撑座上，蜗杆蜗轮变速箱的输出端与支撑轴相连；所述的翻转电机固设在蜗杆蜗轮变速箱的外壳上，翻转电机的输出轴与蜗杆蜗轮变速箱的第一输入端相连。
更进一步地，所述的蜗杆蜗轮变速箱的第二输入端与旋钮相连。
更进一步地，所述的光源携带小车包括光源安装板、第二限制板和小车驱动电机，所述的光源安装板的正面安装有光源组件；所述的光源安装板的背面左右两端均铰接有第一限制板，两块第一限制板之间通过弹簧连接；所述的两块第一限制板的上下两端均安装有可旋转的导轮，弧形光源运行架的内外两边缘被限制在第一限制板的上下两个导轮之间；所述的第二限制板与第一限制板固连，弧形光源运行架的前后两侧面被限制在第一限制板和第二限制板之间；所述的小车驱动电机通过电机安装架安装于第二限制板上，小车驱动电机的输出轴穿过第二限制板与导轮相连。
更进一步地，所述的光源组件包括灯座和灯泡，所述的灯座通过灯座安装架安装于光源安装板的正面，灯座上安装有灯泡。
更进一步地，所述的双轴跟踪组件包括旋转座、高度角跟踪电机和方位角跟踪电机，所述的高度角跟踪电机的输出轴沿水平方向设置，高度角跟踪电机通过第一电机安装座安装于旋转支撑架上；所述的旋转支撑架与旋转座上端的耳板之间通过铰轴相连，该铰轴与上述的高度角跟踪电机的输出轴相连；所述的旋转座下端的底座通过轴承设置在第二电机安装座的上端，旋转座下端的底座与安装于第二电机安装座内的方位角跟踪电机的输出轴相连，其中第二电机安装座固设在跟踪支架的顶部。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其跟踪支架与轨道支架之间可以拆分开，这样的话既能用于室内演示又能用于室外实验采集自然光照，当室内演示时，将跟踪支架与轨道支架组装在一起，即跟踪支架顶部穿过轨道支架的承载板后与双轴跟踪组件相连，通过光源携带小车带动光源组件沿着弧形光源运行架运行，用以模拟太阳东升西落的运行轨迹，通过双轴跟踪组件控制光伏板跟踪光源，使得光线能够始终垂直照射在光伏板上，当在室外实验采集自然光照时，只需单独使用双轴跟踪组件控制光伏板跟踪即可，而通过翻转驱动组件控制弧形光源运行架沿水平轴线旋转，用以微调正午太阳高度，进而能够模拟地理位置和天气变化对光照的影响的情况，更加贴合太阳的实际光照情况；
(2)本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其跟踪支架为采用铝合金材料制成的三角支架，重量轻，室外使用时收纳携带方便；
(3)本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其翻转驱动组件结构简单，连接方便，即可通过翻转电机自动控制弧形光源运行架沿水平轴线旋转，也可以通过旋钮手动控制弧形光源运行架沿水平轴线旋转，采用自动和手动调节相结合的方式，使用更为灵活；
(4)本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其光源携带小车结构简单，连接方便，通过小车驱动电机控制一个导轮主动沿着弧形光源运行架边缘行走，进而带动其余三个导轮从动沿着弧形光源运行架边缘行走，光源携带小车运行可靠，而两块第一限制板之间通过弹簧连接，用以增加导轮对弧形光源运行架的压力，保持导轮的协同性，防止光源携带小车在运行过程中打滑；
(5)本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其双轴跟踪组件结构简单，连接方便，通过高度角跟踪电机控制光伏板沿水平轴线旋转，通过方位角跟踪电机控制光伏板沿竖向轴线旋转，采用双轴跟踪方式更能保证光线能够始终垂直照射在光伏板上。
附图说明
图1为本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台室内演示时的结构示意图；
图2为本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台室外演示时的结构示意图；
图3为本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台中翻转驱动组件处的局部放大图；
图4为本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台中光源携带小车处的背面结构示意图；
图5为本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台中光源携带小车处的正面结构示意图。
示意图中的标号说明：1、跟踪支架；2、弧形光源运行架；3、光伏板；4、支撑座；5、轨道支架；6、光伏板框架；7-1、旋转座；7-2、高度角跟踪电机；7-3、方位角跟踪电机；7-4、第一电机安装座；7-5、旋转支撑架；7-6、铰轴；7-7、第二电机安装座；8-1、翻转电机；8-2、蜗杆蜗轮变速箱；8-3、旋钮；9-1、光源安装板；9-2、第二限制板；9-3、小车驱动电机；9-4、第一限制板；9-5、弹簧；9-6、导轮；10-1、灯座；10-2、灯座安装架。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例
结合图1和图2，本实施例的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，包括跟踪支架1、弧形光源运行架2和光伏板3，弧形光源运行架2左右两端的支撑轴均可旋转地支撑在两个支撑座4上，其中两个支撑座4均固设在轨道支架5的承载板上，弧形光源运行架2一端的支撑轴由用以带动弧形光源运行架2沿水平轴线旋转的翻转驱动组件控制；弧形光源运行架2上安装有能够沿着弧形光源运行架2运行的光源携带小车，该光源携带小车上安装有用以模拟太阳使得光伏板3接收光照的光源组件；光伏板3安装于光伏板框架6的正面上，该光伏板框架6背面的旋转支撑架7-5由用以带动光伏板沿竖向轴线旋转以及沿水平轴线旋转的双轴跟踪组件控制；跟踪支架1顶部穿过轨道支架5的承载板后与双轴跟踪组件相连，本实施例中跟踪支架1为采用铝合金材料制成的三角支架，重量轻，室外使用时收纳携带方便；跟踪支架与轨道支架之间可以拆分开，这样的话既能用于室内演示又能用于室外实验采集自然光照，当室内演示时，将跟踪支架与轨道支架组装在一起，即跟踪支架顶部穿过轨道支架的承载板后与双轴跟踪组件相连，通过光源携带小车带动光源组件沿着弧形光源运行架运行，用以模拟太阳东升西落的运行轨迹，通过双轴跟踪组件控制光伏板跟踪光源，使得光线能够始终垂直照射在光伏板上，当在室外实验采集自然光照时，只需单独使用双轴跟踪组件控制光伏板跟踪即可，而通过翻转驱动组件控制弧形光源运行架沿水平轴线旋转，用以微调正午太阳高度，进而能够模拟地理位置和天气变化对光照的影响的情况，更加贴合太阳的实际光照情况；
接续并结合图3，翻转驱动组件包括翻转电机8-1和蜗杆蜗轮变速箱8-2，蜗杆蜗轮变速箱8-2的外壳固设在支撑座4上，蜗杆蜗轮变速箱8-2的输出端与支撑轴相连；翻转电机8-1固设在蜗杆蜗轮变速箱8-2的外壳上，翻转电机8-1的输出轴与蜗杆蜗轮变速箱8-2的第一输入端相连；蜗杆蜗轮变速箱8-2的第二输入端与旋钮8-3相连；翻转驱动组件结构简单，连接方便，即可通过翻转电机自动控制弧形光源运行架沿水平轴线旋转，也可以通过旋钮手动控制弧形光源运行架沿水平轴线旋转，采用自动和手动调节相结合的方式，使用更为灵活；
接续并结合图4和图5，光源携带小车包括光源安装板9-1、第二限制板9-2和小车驱动电机9-3，光源安装板9-1的正面安装有光源组件，本实施例中光源组件包括灯座10-1和灯泡，灯座10-1通过灯座安装架10-2安装于光源安装板9-1的正面，灯座10-1上安装有灯泡；光源安装板9-1的背面左右两端均铰接有第一限制板9-4，两块第一限制板9-4之间通过弹簧9-5连接；两块第一限制板9-4的上下两端均安装有可旋转的导轮9-6，弧形光源运行架2的内外两边缘被限制在第一限制板9-4的上下两个导轮9-6之间；第二限制板9-2与第一限制板9-4固连，弧形光源运行架2的前后两侧面被限制在第一限制板9-4和第二限制板9-2之间；小车驱动电机9-3通过电机安装架安装于第二限制板9-2上，小车驱动电机9-3的输出轴穿过第二限制板9-2与导轮9-6相连；光源携带小车结构简单，连接方便，通过小车驱动电机控制一个导轮主动沿着弧形光源运行架边缘行走，进而带动其余三个导轮从动沿着弧形光源运行架边缘行走，光源携带小车运行可靠，而两块第一限制板之间通过弹簧连接，用以增加导轮对弧形光源运行架的压力，保持导轮的协同性，防止光源携带小车在运行过程中打滑；
接续并结合图2，双轴跟踪组件包括旋转座7-1、高度角跟踪电机7-2和方位角跟踪电机7-3，高度角跟踪电机7-2的输出轴沿水平方向设置，高度角跟踪电机7-2通过第一电机安装座7-4安装于旋转支撑架7-5上；旋转支撑架7-5与旋转座7-1上端的耳板之间通过铰轴7-6相连，该铰轴7-6与上述的高度角跟踪电机7-2的输出轴相连；旋转座7-1下端的底座通过轴承设置在第二电机安装座7-7的上端，旋转座7-1下端的底座与安装于第二电机安装座7-7内的方位角跟踪电机7-3的输出轴相连，其中第二电机安装座7-7固设在跟踪支架1的顶部，双轴跟踪组件结构简单，连接方便，通过高度角跟踪电机控制光伏板沿水平轴线旋转，通过方位角跟踪电机控制光伏板沿竖向轴线旋转，采用双轴跟踪方式更能保证光线能够始终垂直照射在光伏板上。
本实用新型的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，结构简单，连接方便，既能用于室内演示又能用于室外实验采集自然光照，携带收纳方便。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：包括跟踪支架(1)、弧形光源运行架(2)和光伏板(3)，所述的弧形光源运行架(2)左右两端的支撑轴均可旋转地支撑在两个支撑座(4)上，其中两个支撑座(4)均固设在轨道支架(5)的承载板上，弧形光源运行架(2)一端的支撑轴由用以带动弧形光源运行架(2)沿水平轴线旋转的翻转驱动组件控制；所述的弧形光源运行架(2)上安装有能够沿着弧形光源运行架(2)运行的光源携带小车，该光源携带小车上安装有用以模拟太阳使得光伏板(3)接收光照的光源组件；所述的光伏板(3)安装于光伏板框架(6)的正面上，该光伏板框架(6)背面的旋转支撑架(7-5)由用以带动光伏板沿竖向轴线旋转以及沿水平轴线旋转的双轴跟踪组件控制；所述的跟踪支架(1)顶部穿过轨道支架(5)的承载板后与双轴跟踪组件相连。
2.根据权利要求1所述的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：所述的跟踪支架(1)为采用铝合金材料制成的三角支架。
3.根据权利要求1所述的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：所述的翻转驱动组件包括翻转电机(8-1)和蜗杆蜗轮变速箱(8-2)，所述的蜗杆蜗轮变速箱(8-2)的外壳固设在支撑座(4)上，蜗杆蜗轮变速箱(8-2)的输出端与支撑轴相连；所述的翻转电机(8-1)固设在蜗杆蜗轮变速箱(8-2)的外壳上，翻转电机(8-1)的输出轴与蜗杆蜗轮变速箱(8-2)的第一输入端相连。
4.根据权利要求3所述的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：所述的蜗杆蜗轮变速箱(8-2)的第二输入端与旋钮(8-3)相连。
5.根据权利要求1所述的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：所述的光源携带小车包括光源安装板(9-1)、第二限制板(9-2)和小车驱动电机(9-3)，所述的光源安装板(9-1)的正面安装有光源组件；所述的光源安装板(9-1)的背面左右两端均铰接有第一限制板(9-4)，两块第一限制板(9-4)之间通过弹簧(9-5)连接；所述的两块第一限制板(9-4)的上下两端均安装有可旋转的导轮(9-6)，弧形光源运行架(2)的内外两边缘被限制在第一限制板的上下两个导轮(9-6)之间；所述的第二限制板(9-2)与第一限制板(9-4)固连，弧形光源运行架(2)的前后两侧面被限制在第一限制板(9-4)和第二限制板(9-2)之间；所述的小车驱动电机(9-3)通过电机安装架安装于第二限制板(9-2)上，小车驱动电机(9-3)的输出轴穿过第二限制板(9-2)与导轮(9-6)相连。
6.根据权利要求1所述的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：所述的光源组件包括灯座(10-1)和灯泡，所述的灯座(10-1)通过灯座安装架(10-2)安装于光源安装板(9-1)的正面，灯座(10-1)上安装有灯泡。
7.根据权利要求1所述的一种便携式光伏跟踪实验演示平台，其特征在于：所述的双轴跟踪组件包括旋转座(7-1)、高度角跟踪电机(7-2)和方位角跟踪电机(7-3)，所述的高度角跟踪电机(7-2)的输出轴沿水平方向设置，高度角跟踪电机(7-2)通过第一电机安装座(7-4)安装于旋转支撑架(7-5)上；所述的旋转支撑架(7-5)与旋转座(7-1)上端的耳板之间通过铰轴(7-6)相连，该铰轴(7-6)与上述的高度角跟踪电机(7-2)的输出轴相连；所述的旋转座(7-1)下端的底座通过轴承设置在第二电机安装座(7-7)的上端，旋转座(7-1)下端的底座与安装于第二电机安装座(7-7)内的方位角跟踪电机(7-3)的输出轴相连，其中第二电机安装座(7-7)固设在跟踪支架(1)的顶部。
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| CN114355763A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 浙江求是人工环境有限公司 | 一种可调节气候室光照强度和光照角度的光照模拟系统 |
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