CN213783216U - 一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏发电装置技术领域，具体涉及一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，包括基座，承重支架，光伏板支架，还包括，固设于基座上的圆形轨道，水平旋转驱动装置；所述水平旋转驱动装置包括第一伺服电机，设于第一伺服电机输出端的齿轮，与圆形轨道固定连接的齿圈，至少三个滚筒；所述滚筒位于圆形轨道上表面上且可相对圆形轨道滚动；固设于基座上的中心轴。采用本实用新型的结构，第一伺服电机用于驱动承重支架水平方向旋转，而承重支架通过滚筒在圆形轨道上旋转，摩擦力很小，有利于减少驱动承重支架时的能量消耗；圆形轨道采用工字钢制成，硬度、强度足够大，不易变形，稳定性好；圆形轨道与基座大面积连接，稳定牢固，抗风能力强。

Description

一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电装置技术领域，具体是指一种采用圆形轨道且可自动跟踪的太阳能光伏发电装置。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种环保的发电方式，在一些光照充足的区域得到推广，而为了尽可能提高每块光伏板的发电效率，需要光伏板发电装置需要自动跟踪太阳的方向，使光伏板与太阳光始终处于垂直的角度，在该过程，光伏板需要随着支架相对基座旋转以及变换支架与基座之间的夹角，即光伏板支架会根据风速风向、阳光照射方向的变化而需要适时处于运动状态。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，包括基座，承重支架，与承重支架相连接的光伏板支架，还包括，固设于基座上且与承重支架活动连接的圆形轨道，水平旋转驱动装置；所述水平旋转驱动装置包括与承重支架固定连接的第一伺服电机，设于第一伺服电机输出端的齿轮，与圆形轨道固定连接且与齿轮啮合的齿圈，至少三个设于承重支架下表面上的滚筒；所述滚筒位于圆形轨道上表面上且可相对圆形轨道滚动；固设于基座上且与承重支架中心活动连接的中心轴。根据阳光照射方向的变化，光伏板支架自动跟踪阳光照射方向而需要旋转时，第一伺服电机启动，带动齿轮旋转，因与齿圈固定连接的圆形轨道固定安装在基座上，而基座一般固定安装在地面，因此，圆形轨道及齿圈均不能旋转，只能齿轮及第一伺服电机相对齿圈旋转，同时带动与第一伺服电机固定连接的承重支架以中心轴为轴心相对圆形轨道旋转，旋转时，设于承重支架下表面上的滚筒在圆形轨道上滚动，因此，带动承重支架在圆形轨道上旋转需要的驱动力较小；此处采用的圆形轨道的采用工字钢制成，即圆形轨道的横截面呈工字型。

进一步，为了使承重支架及光伏板支架在需要时停止不动，比如风力过大、需要检修等，还包括固设于基座上且位于承重支架下方的用于对承重支架水平定位的齿轮盘，设于承重支架上且位于齿轮盘上方的第一电磁阀，设于第一电磁阀下端的锁定轴及轴套；锁定轴向下伸出时，其下端位于齿轮盘的其中相邻两个齿之间间隙内，此时，承重支架将不能相对基座旋转。

具体地，为了安装第一电磁阀及实现承重支架与中心轴的连接，在承重支架上设有一块固定板，所述齿轮盘位于固定板下方，中心轴的上端垂直穿过该固定板后位于固定板上方，所述固定板可相对中心轴旋转；所述第一电磁阀固设于固定板上，锁定轴及轴套位于固定板下方。

进一步，在承重支架两侧边框的上表面上各设有一根角度定位条，在每根角度定位条内设有若干角度定位孔。

光伏板支架与承重支架转动连接，具体结构为，所述承重支架的后端上表面上设有两个连接底座，在光伏板支架的下端内表面上设有两个分别与两个连接底座转动连接的连接板。

为了调节光伏板支架与承重支架、基座之间的夹角，还进一步包括俯仰调节装置，所述俯仰调节装置包括，两个固设于承重支架上的第二伺服电机，两个分别设于两个第二伺服电机输出端的钢缆收放轮，两根上端均与光伏板支架内表面转动连接且相互平行的俯仰支柱，一根两端分别与两根俯仰支柱下端转动连接的俯仰驱动轴，两个分别套设于俯仰驱动轴两端部上且分别与两个钢缆收放轮相对应的滑动轮，两套设于俯仰驱动轴上且可分别在两根角度定位条上移动的角度锁定组件。

所述两个滑动轮分别位于两根俯仰支柱下端内侧；在俯仰驱动轴其中一端的角度锁定组件位于俯仰支柱下端与滑动轮之间；位于同一侧的钢缆收放轮、滑动轮通过钢缆连接。

所述角度锁定组件包括，设于俯仰驱动轴上的电磁阀支架，设于电磁阀支架上的第三电磁阀，一端与第三电磁阀端部转动连接的连接条，与连接条另一端转动连接的角度定位块，设于角度定位块下表面的锁定柱，所述角度定位块位于角度定位条上方。

此处，所述滚筒为四个，相邻两个滚筒之间的圆心角为90度。

承重支架及基座均呈方形，圆形轨道的直径大于基座及承重支架的长度。

进一步，在光伏板支架上还设有风速风向检测机构，其包括，与光伏板支架相连接的风速风向传感器，设于风速风向传感器固定连接且位于其下方的配重块；风速风向传感器通过连杆与配重块连接，一端与光伏板支架固定连接的轴向杆的自由端垂直穿过连杆，连杆可以绕轴向杆灵活摆动，在配重块的重力牵引下，可以确保风速风向传感器始终在垂直方向上，不会因俯仰角的调整而改检测方向，确保检测数据的准确性。

有益技术效果：采用本实用新型的结构，第一伺服电机用于驱动承重支架水平方向旋转，而承重支架通过滚筒在圆形轨道上旋转，摩擦力很小，有利于减少驱动承重支架时的能量消耗；圆形轨道采用工字钢制成，硬度、强度足够大，不易变形，稳定性好；圆形轨道与基座大面积连接，稳定牢固，抗风能力强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的第一立体图；

图2为本实用新型实施例的第二立体图；

图3为本实用新型实施例的光伏板支架角度变化状态图；

图4为本实用新型实施例的水平旋转驱动装置的示意图；

图5为本实用新型实施例的水平旋转锁定机构示意图；

图6为本实用新型实施例的承重支架与光伏板支架连接位置的细节图；

图7为本实用新型实施例的角度锁紧组件示意图；

图8为本实用新型实施例的俯仰支柱上端与光伏板支架连接位置示意图；

图9为本实用新型实施例的风速风向检测机构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其包括基座1，承重支架2，与承重支架相连接的光伏板支架3，还包括，固设于基座1上且与承重支架2活动连接的圆形轨道4，水平旋转驱动装置。

如图1、图3-4所示，所述水平旋转驱动装置包括与承重支架2固定连接的第一伺服电机5，设于第一伺服电机输出端的齿轮6，与圆形轨道4固定连接且与齿轮6啮合的齿圈7，至少三个设于承重支架2下表面上的滚筒8；所述滚筒位于圆形轨道4上表面上且可相对圆形轨道滚动；固设于基座1上且与承重支架2中心活动连接的中心轴9。

对于滚筒8的数量，为了使承重支架2在圆形轨道4上旋转稳定，即滚筒8对承重支架2形成稳定支撑，一般说来，滚筒8的数量不得少于三个，且滚筒8需要均匀设置，即相邻两个滚筒之间的圆心角相等。因此，在本实施例，所述滚筒8为四个，相邻两个滚筒之间的圆心角为90度。

为了固定第一伺服电机5，在承重支架2上设有L型支架10。

根据阳光照射方向的变化，光伏板支架3自动跟踪阳光照射方向而需要旋转时，第一伺服电机5启动，带动齿轮6旋转，因与齿圈7固定连接的圆形轨道4固定安装在基座1上，而基座1一般固定安装在地面，因此，圆形轨道4及齿圈7均不能旋转，只能齿轮6及第一伺服电机5相对齿圈7旋转，同时带动与第一伺服电机5固定连接的承重支架2以中心轴9为轴心相对圆形轨道4旋转，旋转时，设于承重支架2下表面上的滚筒8在圆形轨道4上滚动，因此，带动承重支架2在圆形轨道4上旋转需要的驱动力较小；此处采用的圆形轨道4的采用工字钢制成，即圆形轨道4的横截面呈工字型。

如图5所示，进一步，为了使承重支架2及光伏板支架3在需要时停止不动，比如风力过大、需要检修等情况下，还包括固设于基座1上且位于承重支架2下方的用于对承重支架2水平定位的齿轮盘11，设于承重支架2上且位于齿轮盘上方的第一电磁阀12，设于第一电磁阀下端的锁定轴13及轴套14；需要锁定承重支架2，防止承重支架2、光伏板支架3随风相对基座1旋转，第一电磁阀12启动，推动锁定轴13向下伸出时，锁定轴13下端位于齿轮盘11的其中相邻两个齿之间间隙内，此时，承重支架2将不能相对基座1旋转，即齿轮盘11与锁定轴13相结合时起到刹车的作用。

如图1及图5所示，具体地，为了安装第一电磁阀12及实现承重支架2与中心轴9的连接，在承重支架2上设有一块固定板15，所述齿轮盘11位于固定板15下方，中心轴9的上端垂直穿过该固定板15后位于固定板上方，所述固定板15可相对中心轴9旋转；所述第一电磁阀12固设于固定板15上，锁定轴13及轴套14位于固定板15下方，即第一电磁阀12、锁定轴13及轴套14均与承重支架2固定连接。

如图1、图6-7所示，进一步，在承重支架2两侧边框的上表面上各设有一根角度定位条16，在每根角度定位条16内设有若干角度定位孔1601，所述角度定位孔1601沿角度定位条16长度方向均匀设置，即相邻两个角度定位孔1601之间的间距相等。

如图6-8所示，为了调节光伏板支架3与承重支架2、基座1之间的夹角，还进一步包括俯仰调节装置，所述俯仰调节装置包括，两个固设于承重支架2上的第二伺服电机17，两个分别设于两个第二伺服电机17输出端的钢缆收放轮18，两根上端均与光伏板支架3内表面转动连接且相互平行的俯仰支柱19，一根两端分别与两根俯仰支柱19下端转动连接的俯仰驱动轴20，两个分别套设于俯仰驱动轴20两端部上且分别与两个钢缆收放轮18相对应的滑动轮21，两套设于俯仰驱动轴20上且可分别在两根角度定位条16上移动的角度锁定组件。

所述两个滑动轮21分别位于两根俯仰支柱下端内侧；在俯仰驱动轴其中一端的角度锁定组件位于俯仰支柱下端与滑动轮21之间，比如，按照图7所示的布局方式，设于俯仰驱动轴20左端的角度锁定组件位于同样设于俯仰驱动轴20左端的俯仰支柱下端与滑动轮21之间；位于同一侧的钢缆收放轮18、滑动轮21通过钢缆22连接，即位于承重支架2左侧的钢缆收放轮18与同样位于左侧的滑动轮21通过钢缆22连接；如图1所示。

如图7所示，所述角度锁定组件包括，设于俯仰驱动轴20上的电磁阀支架23，设于电磁阀支架上的第三电磁阀24，一端与第三电磁阀端部转动连接的连接条25，与连接条另一端转动连接的角度定位块26，设于角度定位块下表面的锁定柱(未图示)，所述角度定位块26位于角度定位条16上方；当光伏板支架3在承重支架2上处于稳定状态时，两套角度锁定组件的锁定柱分别插设于两根角度定位条16上的两个对应位置的角度定位孔1601内。

如图6所示，为了调节光伏板支架3的角度，光伏板支架3与承重支架2转动连接，具体结构为，所述承重支架2的后端上表面上设有两个连接底座27，在光伏板支架3的下端内表面上设有两个分别与两个连接底座27转动连接的连接板28。

需要增大调节光伏板支架3与承重支架2的夹角，即抬高光伏板支架3时，两个锁定柱与角度定位孔1601脱离，两个第二伺服电机17同步启动，带动钢缆收放轮18旋转，其旋转时卷绕钢缆22，钢缆22则拖动与其相连接的滑动轮21，进而带动俯仰驱动轴20在承重支架2上向第二伺服电机17所在位置平移，此时，下端与俯仰驱动轴20转动连接的两根俯仰支柱19相对承重支架2的夹角逐步增大，当光伏板支架3与阳光方向垂直时，第二伺服电机17停止，第三电磁阀24启动，依次推动连接条25、角度定位块26及锁定柱，使锁定柱插设于当前位置的角度定位孔1601内，使光伏板支架3固定在该角度。

需要较小调节光伏板支架3与承重支架2的夹角，即放下光伏板支架3时，两个锁定柱与角度定位孔1601脱离，在光伏板支架3的重力作用下，通过两根俯仰支柱19推动俯仰驱动轴20在承重支架2上向远离第二伺服电机17的方向平移，达到设定位置时，同样通过锁定柱与角度定位孔1601结合的方式将光伏板支架3固定在该角度。

在本实施例，承重支架2及基座1均呈方形，圆形轨道4的直径大于基座1及承重支架2的长度，因此可实现圆形轨道4与基座1大面积连接。

如图9所示，进一步，在光伏板支架3上还设有风速风向检测机构，其包括，与光伏板支架3相连接的风速风向传感器29，设于风速风向传感器固定连接且位于其下方的配重块30；具体地，所述风速风向传感器29通过连杆31与配重块30连接，一端与光伏板支架3固定连接的轴向杆32的自由端垂直穿过连杆31，连杆31可以绕轴向杆32灵活摆动，在配重块30的重力牵引下，可以确保风速风向传感器29始终在垂直方向上，不会因俯仰角的调整而改检测方向，确保检测数据的准确性。

在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (11)

1.一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，包括基座，承重支架，与承重支架相连接的光伏板支架，其特征在于，还包括，固设于基座上且与承重支架活动连接的圆形轨道，水平旋转驱动装置；所述水平旋转驱动装置包括与承重支架固定连接的第一伺服电机，设于第一伺服电机输出端的齿轮，与圆形轨道固定连接且与齿轮啮合的齿圈，至少三个设于承重支架下表面上的滚筒；所述滚筒位于圆形轨道上表面上且可相对圆形轨道滚动；固设于基座上且与承重支架中心活动连接的中心轴。

2.如权利要求1所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，还包括固设于基座上且位于承重支架下方的用于对承重支架水平定位的齿轮盘，设于承重支架上且位于齿轮盘上方的第一电磁阀，设于第一电磁阀下端的锁定轴及轴套；锁定轴向下伸出时，其下端位于齿轮盘的其中相邻两个齿之间间隙内。

3.如权利要求2所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，在承重支架上设有一块固定板，所述齿轮盘位于固定板下方，中心轴的上端垂直穿过该固定板后位于固定板上方，所述固定板可相对中心轴旋转；所述第一电磁阀固设于固定板上，锁定轴及轴套位于固定板下方。

4.如权利要求1所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，在承重支架两侧边框的上表面上各设有一根角度定位条，在每根角度定位条内设有若干角度定位孔。

5.如权利要求1所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，所述承重支架的后端上表面上设有两个连接底座，在光伏板支架的下端内表面上设有两个分别与两个连接底座转动连接的连接板。

6.如权利要求4所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，还包括俯仰调节装置，所述俯仰调节装置包括，两个固设于承重支架上的第二伺服电机，两个分别设于两个第二伺服电机输出端的钢缆收放轮，两根上端均与光伏板支架内表面转动连接且相互平行的俯仰支柱，一根两端分别与两根俯仰支柱下端转动连接的俯仰驱动轴，两个分别套设于俯仰驱动轴两端部上且分别与两个钢缆收放轮相对应的滑动轮，两套设于俯仰驱动轴上且可分别在两根角度定位条上移动的角度锁定组件。

7.如权利要求6所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，所述两个滑动轮分别位于两根俯仰支柱下端内侧；在俯仰驱动轴其中一端的角度锁定组件位于俯仰支柱下端与滑动轮之间；位于同一侧的钢缆收放轮、滑动轮通过钢缆连接。

8.如权利要求6所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，所述角度锁定组件包括，设于俯仰驱动轴上的电磁阀支架，设于电磁阀支架上的第三电磁阀，一端与第三电磁阀端部转动连接的连接条，与连接条另一端转动连接的角度定位块，设于角度定位块下表面的锁定柱，所述角度定位块位于角度定位条上方。

9.如权利要求1所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，所述滚筒为四个，相邻两个滚筒之间的圆心角为90度。

10.如权利要求1所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，承重支架及基座均呈方形，圆形轨道的直径大于基座及承重支架的长度。

11.如权利要求1所述的一种设有圆形轨道的太阳能光伏发电装置，其特征在于，在光伏板支架上还设有风速风向检测机构，其包括，与光伏板支架相连接的风速风向传感器，设于风速风向传感器固定连接且位于其下方的配重块；所述风速风向传感器通过连杆与配重块连接，一端与光伏板支架固定连接的轴向杆的自由端垂直穿过连杆，且连杆可以相对轴向杆灵活摆动。

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