CN216248938U - 一种太阳能光伏系统及追日机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能追日机构，包括第一转动组件和第二转动组件，其中，第一转动组件包括轮廓架和滑动件，第二转动组件包括立柱和水平板。在驱动部件的带动下，水平板绕立柱的轴线转动，水平板与太阳能板铰接，而太阳能板利用滑动件与轮廓架滑动相连，在水平板带动太阳能板转动的同时，太阳能板利用滑动件与轮廓架发生相对滑动，从而实现二维追日，使太阳能板在白天各个时刻都能够正对太阳光线入射方向。利用驱动部件同时带动第一转动组件和第二转动组件运动，降低了太阳能追日机构的复杂程度。本实用新型提供一种包含上述太阳能追日机构的太阳能光伏系统，V形布局使太阳能板可以转动，也减少相邻太阳能板的挡阳几率，提高太阳能利用率。

Description

一种太阳能光伏系统及追日机构

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种太阳能光伏系统及追日机构。

背景技术

太阳光的利用有许多方面，其中光伏和光热的利用是主要的方式，工程上希望光伏电池组件板或光热的反光板，垂直正对太阳光线照射方向，才能最大程度地吸收太阳能，发挥最佳效率，提高应用效益。实际中，从日出到日落，太阳光照射地球某处的角度是连续变化的，太阳能件要想实现追日，需要遵循一定的空间曲线形轨迹。

现有的技术有采用追日机构的，但主要是采用两套电机驱动系统，同时驱动垂直轴和水平轴，一套绕垂直轴旋转，一套绕水平轴旋转，拟合出追日需要的空间曲线运动轨迹，这样设计的追日效果比较准确，但也存在一定的不足：两套电机驱动导致部件多，成本高，结构复杂，线缆多，制造安装维护成本高，重量大，转动惯量也大，控制系统也复杂化了，有的采用多个光照传感器组合反馈角度，但是容易出错，因为传感器一旦被灰尘鸟粪等异物遮挡，便反馈错误信息，降低了机构的可靠性。

另外，现有技术中，太阳能光伏电站中的矩形光伏组件，采用一字形排列，组件之间互相连接固定，光伏组件的这种结构限制了旋转运动，也就限制了追日功能。即使能够旋转，在上下午时间会互相遮挡，降低太阳能利用率。

因此，如何改变现有技术中，太阳能光伏设备太阳能利用率低以及太阳能用追日机构结构复杂的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能光伏系统及追日机构，以解决上述现有技术存在的问题，提高太阳能利用率，简化追日机构结构，提高追日机构适应性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种太阳能追日机构，包括：

第一转动组件，所述第一转动组件包括轮廓架和滑动件，所述滑动件能够与太阳能板相连，所述滑动件可滑动地与所述轮廓架相连，所述轮廓架与所述滑动件的抵接面为曲面，所述轮廓架与所述滑动件的相对滑动路径为曲线，所述曲线上的任一点的切线均垂直于特定时刻太阳光线的入射方向；

第二转动组件，所述第二转动组件包括立柱和水平板，所述立柱竖直设置，所述轮廓架与所述立柱可拆卸连接，所述水平板可转动地与所述立柱相连，所述水平板与所述太阳能板铰接，所述水平板与所述太阳能板的铰接轴线垂直于所述立柱的轴线，所述水平板连接有驱动部件，所述驱动部件能够带动所述水平板绕所述立柱的轴线转动。

优选地，所述轮廓架有滑槽，所述滑槽能够限定所述轮廓架与所述滑动件的相对滑动路径，所述滑动件的一端与所述太阳能板相连，所述滑动件的另一端可滑动地设置于所述滑槽内。

优选地，所述滑动件为U形。

优选地，所述太阳能板连接有转轴保持架，所述水平板与所述转轴保持架铰接。

优选地，所述驱动部件固定于所述水平板上，所述驱动部件为电机减速机，所述驱动部件的输出轴穿过所述水平板，所述驱动部件的输出轴与所述立柱传动相连。

优选地，所述驱动部件的输出轴连接有第一齿轮，所述立柱连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。

优选地，所述太阳能追日机构还包括控制器，所述控制器固定于所述立柱上，所述驱动部件与所述控制器通信连接。

优选地，所述立柱的底部设置有地基；所述驱动部件以及所述控制器外部罩设有防护罩。

本实用新型还提供一种太阳能光伏系统，包含上述的太阳能追日机构，还包括多块所述太阳能板，所述太阳能板与所述滑动件相连。

优选地，多块所述太阳能板呈V字形排列，所述V字形的底部正对正午时太阳的方向，相邻的所述太阳能板之间具有间隙；所述太阳能板的数量为多组，每一组所述太阳能板呈V字形排列，多组所述太阳能板平行设置，且相邻组所述太阳能板之间具有间隙。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型的太阳能追日机构，包括第一转动组件和第二转动组件，其中，第一转动组件包括轮廓架和滑动件，滑动件能够与太阳能板相连，滑动件可滑动地与轮廓架相连，轮廓架与滑动件的抵接面为曲面，轮廓架与滑动件的相对滑动路径为曲线，曲线上的任一点的切线均垂直于特定时刻太阳光线的入射方向；第二转动组件包括立柱和水平板，立柱竖直设置，轮廓架与立柱可拆卸连接，水平板可转动地与立柱相连，水平板与太阳能板铰接，水平板与太阳能板的铰接轴线垂直于立柱的轴线，水平板连接有驱动部件，驱动部件能够带动水平板绕立柱的轴线转动。

本实用新型的太阳能追日机构，在驱动部件的带动下，水平板绕立柱的轴线转动，水平板与太阳能板铰接，而太阳能板利用滑动件与轮廓架滑动相连，且太阳能板以及水平板的铰接点与太阳能板与轮廓架的抵接点不重合，因此，在水平板带动太阳能板转动的同时，太阳能板利用滑动件与轮廓架发生相对滑动，从而实现二维追日，使太阳能板在白天各个时刻都能够正对太阳光线入射方向，夜晚，驱动部件能够带动太阳能板复位。本实用新型的太阳能追日机构，利用驱动部件同时带动第一转动组件和第二转动组件运动，降低了太阳能追日机构的复杂程度，提高了太阳能追日机构的适应性。

本实用新型还提供一种包含上述太阳能追日机构的太阳能光伏系统，V形布局使太阳能板可以转动，也减少相邻太阳能板的挡阳几率，提高太阳能利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的太阳能追日机构的主视示意图；

图2为本实用新型的太阳能追日机构的侧视示意图；

图3为本实用新型的太阳能追日机构的轮廓架的俯视示意图；

图4为本实用新型的太阳能追日机构的太阳能板排列示意图；

图5为本实用新型的太阳能追日机构的太阳能板旋转后的排列示意图。

其中，1为轮廓架，101为滑槽，2为滑动件，3为太阳能板，4为立柱，5为水平板，6为驱动部件，7为转轴保持架，8为第一齿轮，9为第二齿轮，10为控制器，11为地基，12为防护罩。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种太阳能光伏系统及追日机构，以解决上述现有技术存在的问题，提高太阳能利用率，简化追日机构结构，提高追日机构适应性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1-5，其中，图1为本实用新型的太阳能追日机构的主视示意图，图2为本实用新型的太阳能追日机构的侧视示意图，图3为本实用新型的太阳能追日机构的轮廓架的俯视示意图，图4为本实用新型的太阳能追日机构的太阳能板排列示意图，图5为本实用新型的太阳能追日机构的太阳能板旋转后的排列示意图。

本实用新型提供一种太阳能追日机构，包括第一转动组件和第二转动组件，其中，第一转动组件包括轮廓架1和滑动件2，滑动件2能够与太阳能板3相连，滑动件2可滑动地与轮廓架1相连，轮廓架1与滑动件2的抵接面为曲面，轮廓架1与滑动件2的相对滑动路径为曲线，曲线上的任一点的切线均垂直于特定时刻太阳光线的入射方向；第二转动组件包括立柱4和水平板5，立柱4竖直设置，轮廓架1与立柱4可拆卸连接，水平板5可转动地与立柱4相连，水平板5与太阳能板3铰接，水平板5与太阳能板3的铰接轴线垂直于立柱4的轴线，水平板5连接有驱动部件6，驱动部件6能够带动水平板5绕立柱4的轴线转动。

本实用新型的太阳能追日机构，在驱动部件6的带动下，水平板5绕立柱4的轴线转动，水平板5与太阳能板3铰接，而太阳能板3利用滑动件2与轮廓架1滑动相连，且太阳能板3以及水平板5的铰接点与太阳能板3与轮廓架1的抵接点不重合，因此，在水平板5带动太阳能板3转动的同时，太阳能板3利用滑动件2与轮廓架1发生相对滑动，从而实现二维追日，使太阳能板3在白天各个时刻都能够正对太阳光线入射方向，夜晚，驱动部件6能够带动太阳能板3复位。本实用新型的太阳能追日机构，利用驱动部件6同时带动第一转动组件和第二转动组件运动，降低了太阳能追日机构的复杂程度，提高了太阳能追日机构的适应性。此处需要解释说明的是，轮廓架1的曲面根据机构所在地的太阳光线入射角度进行计算得到，使得太阳能板3沿轮廓架1往复滑动时能够适应一天中太阳光线入射角度的变化，在季节变换或使用地区不同时，可更换不同规格的轮廓架1，以适应当地日照情况。

其中，轮廓架1有滑槽101，滑槽101能够限定轮廓架1以及滑动件2的相对滑动路径，滑动件2的一端与太阳能板3相连，滑动件2的另一端可滑动地设置于滑槽101内，设置滑槽101提高了滑动件2与轮廓架1的相对运动精确度，避免滑动件2错位，滑槽101的长度与滑动件2的运动路径相一致。在本实用新型的其他具体实施方式中，轮廓架1与滑动件2相抵的一侧设置有凸出的棱状结构，滑动件2沿棱状结构往复运动，进一步提高滑动件2的往复运动精确度，避免滑动件2偏斜，提高机构的工作可靠性。

在本具体实施方式中，滑动件2为U形，滑动件2的一侧与太阳能板3相连，滑动件2的另一侧穿过滑槽101，滑动件2穿过滑槽101，避免滑动件2与轮廓架1脱离，加之水平板5与太阳能板3相连，两点固定有效避免太阳能板3翻转或错位，提高太阳能板3的稳定性，使之能够抵抗大风等恶劣天气。

具体地，太阳能板3连接有转轴保持架7，水平板5与转轴保持架7铰接，太阳能板3利用转轴保持架7与水平板5相连，提高了连接便捷度，方便操作。

更具体地，驱动部件6固定于水平板5上，驱动部件6为电机减速机，驱动部件6的输出轴穿过水平板5，驱动部件6的输出轴与立柱4传动相连，水平板5为驱动部件6提供了稳定支撑，驱动部件6与立柱4传动相连，从而使得水平板5能够与立柱4发生相对转动。

在本具体实施方式中，驱动部件6的输出轴连接有第一齿轮8，立柱4连接有第二齿轮9，第一齿轮8与第二齿轮9相啮合，驱动部件6利用第一齿轮8以及第二齿轮9与立柱4传动相连，实现水平板5与立柱4的相对转动，在本实用新型的其他具体实施方式中，还可以利用带传动或链传动，实现驱动部件6与立柱4的传动相连。

还需要说明的是，太阳能追日机构还包括控制器10，控制器10固定于立柱4上，驱动部件6与控制器10通信连接，利用控制器10能够控制驱动部件6的工作状态，提高机构的自动化程度。

进一步地，立柱4的底部设置有地基11，为立柱4提供稳定支撑。驱动部件6以及控制器10外部罩设有防护罩12，为驱动部件6以及控制器10提供保护，遮挡风雨。

更进一步地，本实用新型还提供一种太阳能光伏系统，包含上述的太阳能追日机构，还包括多块太阳能板3，太阳能板3与滑动件2相连，降低系统能耗，提高太阳能利用率。

还需要强调的是，多块太阳能板3呈V字形排列，V字形的尖端正对正午时太阳的方向，相邻的太阳能板3之间具有间隙，在太阳能板3转动时，相邻的太阳能板3不会相互遮挡，提高太阳能板3工作效率，且为太阳能板3转动提供了空间；在实际应用中，太阳能板3的数量可以设置多组，每一组太阳能板3呈V字形排列，多组太阳能板3平行设置，且相邻组太阳能板3之间具有间隙，每一组太阳能板3中，相邻的太阳能板3之间具有间隙，设置多组太阳能板3时，相邻组的太阳能板3之间同样具有间隙，以保证太阳能板3的正常转动，避免干涉，提高太阳能光伏系统的可靠性。

本实用新型的太阳能光伏系统，相邻的太阳能板3不会相互遮挡，容易旋转，驱动部件6带动太阳能板3随太阳的移动而在二维空间内变换角度，使得太阳入射光线能够始终垂直于太阳能板3，提高太阳能利用率。对于冬季与夏季的太阳光线入射角区别，可以通过更换不同规格的轮廓架1适应太阳光线变化。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种太阳能追日机构，其特征在于，包括：

第一转动组件，所述第一转动组件包括轮廓架和滑动件，所述滑动件能够与太阳能板相连，所述滑动件可滑动地与所述轮廓架相连，所述轮廓架与所述滑动件的抵接面为曲面，所述轮廓架与所述滑动件的相对滑动路径为曲线，所述曲线上的任一点的切线均垂直于特定时刻太阳光线的入射方向；

第二转动组件，所述第二转动组件包括立柱和水平板，所述立柱竖直设置，所述轮廓架与所述立柱可拆卸连接，所述水平板可转动地与所述立柱相连，所述水平板与所述太阳能板铰接，所述水平板与所述太阳能板的铰接轴线垂直于所述立柱的轴线，所述水平板连接有驱动部件，所述驱动部件能够带动所述水平板绕所述立柱的轴线转动。

2.根据权利要求1所述的太阳能追日机构，其特征在于：所述轮廓架有滑槽，所述滑槽能够限定所述轮廓架与所述滑动件的相对滑动路径，所述滑动件的一端与所述太阳能板相连，所述滑动件的另一端可滑动地设置于所述滑槽内。

3.根据权利要求2所述的太阳能追日机构，其特征在于：所述滑动件为U形。

4.根据权利要求1所述的太阳能追日机构，其特征在于：所述太阳能板连接有转轴保持架，所述水平板与所述转轴保持架铰接。

5.根据权利要求1所述的太阳能追日机构，其特征在于：所述驱动部件固定于所述水平板上，所述驱动部件为电机减速机，所述驱动部件的输出轴穿过所述水平板，所述驱动部件的输出轴与所述立柱传动相连。

6.根据权利要求5所述的太阳能追日机构，其特征在于：所述驱动部件的输出轴连接有第一齿轮，所述立柱连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。

7.根据权利要求1所述的太阳能追日机构，其特征在于：还包括控制器，所述控制器固定于所述立柱上，所述驱动部件与所述控制器通信连接。

8.根据权利要求7所述的太阳能追日机构，其特征在于：所述立柱的底部设置有地基；所述驱动部件以及所述控制器外部罩设有防护罩。

9.一种太阳能光伏系统，包含权利要求1-8任一项所述的太阳能追日机构，其特征在于：还包括多块所述太阳能板，所述太阳能板与所述滑动件相连。

10.根据权利要求9所述的太阳能光伏系统，其特征在于：多块所述太阳能板呈V字形排列，所述V字形的底部正对正午时太阳的方向，相邻的所述太阳能板之间具有间隙；所述太阳能板的数量为多组，每一组所述太阳能板呈V字形排列，多组所述太阳能板平行设置，且相邻组所述太阳能板之间具有间隙。

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