CN218958852U - 一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置，包括底座；支撑杆，其一端可旋转支撑在底座上；支撑臂，其一端可旋转支撑在支撑杆另一端，并与支撑杆垂向设置；转环，其为半环形，可旋转设置在支撑臂另一端；支架，其与转环滑动配合；光伏板，其支撑在支架上。本实用新型通过在光伏板和底座之间设置可旋转的支撑杆、支撑臂、转环和支架，当需要根据光照位置调整光伏板的采光角度时，通过支撑杆、支撑臂、转环和支架的旋转配合实现采光角度的灵活变换，且旋转过程顺滑、结构稳定性强，有利于提高太阳能的采集效率。

Description

一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置。

背景技术

随着清洁能源的发展，光伏发电技术获得了越来越多的应用，光伏发电装置能够将太阳能转化为电能，在光伏发电系统中，为了便于摆放，安装光伏组件，一般都要将光伏组件安装在专门的支架上，随着太阳能光伏板的发展，为了提升太阳能的采集效果，具备转动功能的跟踪式的光伏板逐渐盛行，传统的太阳能光伏支架固定太阳能光伏板，已无法适用于跟踪式的太阳能光伏板，现有的跟踪式光伏板一般也只能实现水平旋转和竖直翻转，难以将光伏板调整的合适的采集角度。现有专利CN201130914Y公开了光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，该装置虽然能跟踪太阳光，但是角度调节的灵活性和稳定性都比较差，因此，有必要提出一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置。

实用新型内容

本实用新型通过在光伏板和底座之间设置可旋转的支撑杆、支撑臂、转环和支架，当需要根据光照位置调整光伏板的采光角度时，通过支撑杆、支撑臂、转环和支架的旋转配合实现采光角度的灵活变换，且旋转过程顺滑、结构稳定性强。

本实用新型的技术方案为：

一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置，包括：

底座；

支撑杆，其一端可旋转支撑在底座上；

支撑臂，其一端可旋转支撑在支撑杆另一端，并与支撑杆垂向设置；

转环，其为半环形，可旋转设置在支撑臂的另一端；

支架，其与转环滑动配合；

光伏板，其支撑在支架上。

优选的是，还包括：

第一驱动机构，其连接支撑臂，能够驱动支撑臂旋转；

第二驱动机构，其设置在支撑臂与转环之间，能够驱动转环旋转；

第三驱动机构，其设置在转环与支架之间，能够驱动支架沿转环圆周滑动；

第四驱动机构，其连接支撑杆，能够驱动支撑杆旋转。

优选的是，支撑臂包括：

直臂；

曲臂，其为“L”型，一端可拆卸连接直臂，另一端具有贯通孔。

优选的是，转环包括：

主体，其包围曲臂，且与直臂相对设置；

滑槽，其为半环形槽，设置在主体上，且与主体同心；

转轴，其可旋转穿设于贯通孔中，一端连接主体一侧，另一端连接主体另一侧。

优选的是，第一驱动机构为第一电机，第四驱动机构为第四电机。

优选的是，第二驱动机构包括：

第一齿轮，其套设在转轴上；

第二电机，其支撑在曲臂的另一端；

第二齿轮，其连接第二电机的输出轴，且与第一齿轮啮合。

优选的是，支架包括：

滑块，其与滑槽滑动配合；

支杆，其一端支撑在滑块上；

安装架，其设置在支杆另一端，用于安装光伏板。

优选的是，第三驱动机构包括：

外齿，其设置在主体的外圆周上；

第三齿轮，其与外齿啮合；

驱动轴，其穿设在第三齿轮上，一端支撑在滑块上；

第三电机，其输出轴连接驱动轴的另一端。

优选的是，转轴位于环形主体的直径上。

优选的是，还包括：

光照传感器，其设置在光伏板上，用于获取光照信息；

控制器，其连接光照传感器、第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，能够根据光照信息驱动第一电机、第二电机、第三电机和第四电机旋转，以改变光照采集角度。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供了一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置，通过在光伏板和底座之间设置可旋转的支撑杆、支撑臂、转环和支架，当需要根据光照位置调整光伏板的采光角度时，通过支撑杆、支撑臂、转环和支架的旋转配合实现采光角度的灵活变换，且旋转过程顺滑、结构稳定性强。

2、本实用新型通过第一驱动机构驱动支撑臂沿竖直平面旋转，通过第二驱动机构驱动转环沿竖直平面翻转，通过第三驱动件机构驱动支架沿转环外缘周向滑动，通过第四驱动机构驱动支撑杆沿水平平面旋转，实现了光伏支架的多方位旋转，灵活性和稳定性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置的结构示意图。

图2为本实用新型又一实施例提供的一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的支撑臂、转环和第二驱动机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的支架和第三驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所述的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置，包括底座100、支撑杆210、支撑臂220、转环230、支架240和光伏板300。

其中，支撑杆210一端可旋转支撑在底座100上，支撑臂220的一端可旋转支撑在支撑杆210另一端，并与支撑杆210垂向设置，转环230为半环形，可旋转设置在支撑臂220的另一端，支架240与转环230滑动配合，光伏板300支撑在支架上。光伏板300随支架旋转实现对光伏板采光角度的调整，当需要根据光照位置调整光伏板的采光角度时，通过支撑杆、支撑臂、转环和支架的旋转配合实现采光角度的灵活变换，且旋转过程顺滑、结构稳定性强。

优选的，还包括第一驱动机构250、第二驱动机构260和第三驱动机构270和第四驱动机构。

第一驱动机构250连接支撑臂220，能够驱动支撑臂220旋转，第二驱动机构260设置在支撑臂220与转环230之间，能够驱动转环230旋转，第三驱动机构270设置在转环230与支架240之间，能够驱动支架240沿转环230圆周滑动，第四驱动机构连接支撑杆210，能够驱动支撑杆210旋转。

进一步的，如图3所示，支撑臂220包括直臂221和曲臂222，直臂220支撑在支撑杆210上，曲臂222为“L”型，一端可拆卸连接直臂221，另一端具有贯通孔。

进一步的，转环230包括主体231、滑槽232和转轴233，主体231包围曲臂222，且与直臂221相对设置，滑槽232为半环形槽，设置在主体231上，且与主体231同心，转轴233可旋转穿设于贯通孔中，一端连接主体231一侧，另一端连接主体231另一侧。

一个优选的实施方式是，转轴233位于主体231的直径上，这样，转环230位于转轴233两侧的重量分布均匀，有利于提高旋转过程中的顺滑度和平稳性。

一个优选的实施方式是，第一驱动机构250为第一电机，第四驱动机构为第四电机。

进一步的，第二驱动机构260包括第一齿轮261、第二电机262和第二电机263，第一齿轮261套设在转轴233上，第二电机263支撑在曲臂222的另一端，第二齿轮263连接第二电机263的输出轴，且与第一齿轮261啮合。

当第二电机262工作时，第二齿轮263旋转，与第一齿轮261啮合的第一齿轮261随之旋转，以使转环主体231随转轴233旋转，通过第一齿轮261与第二齿轮263的旋转配合，实现了转环主体231的翻转功能。

进一步的，如图4所示，支架240包括滑块241、支杆242和安装架243，滑块241与滑槽232滑动配合，支杆242一端支撑在滑块241上，安装架243设置在支杆242另一端，用于安装光伏板300。

一个优选的实施方式是，滑槽232为相对设置在主体231上表面和下表面的两个半环形凹槽，滑块241的上表面一侧具有第一限位块，滑块241的下表面一侧具有第二限位块，第一限位块和第二限位块分别与两个半环形凹槽滑动配合。优选的，半环形凹槽内设置有滚珠，第一限位块和第二限位块的下表面能够与滚珠滑动配合，以提高滑块241滑动过程中的平顺度。

进一步的，第三驱动机构270包括外齿271、第三齿轮272、驱动轴273和第三电机274，外齿271设置在主体231的外圆周上，第三齿轮272与外齿271啮合，驱动轴273穿设在第三齿轮272上，一端支撑在滑块241上，第三电机274的输出轴连接驱动轴273的另一端。

当第三电机274工作时，在驱动轴273的驱动下，第三齿轮272旋转，由于第三齿轮272与外齿271啮合，第三齿轮272沿转环主体外圆周滑动。

由于光伏发电装置的工作环境特殊，光伏发电装置需要长时间暴露在露天环境中，因此，底座100、支撑杆210、支撑臂220、转环230、支架240，以及第一驱动机构250、第二驱动机构260和第三驱动机构270和第四驱动机构，优选的采用抗腐蚀的材质制成，可以是含有镁、铝、镍等钝化金属的合金材质，也可以是耐腐蚀的酚醛碳纤维材质，或在以上各部件表面喷涂耐腐蚀和抗磨损涂层，以提高装置的使用寿命。

一个优选的实施方式是，第一齿轮261、第二齿轮263、第三齿轮272和外齿271表面均涂抹有润滑剂，优选的润滑剂为矿物性润滑剂和合成润滑剂，如硅油、脂肪酸酰胺、油酸、聚酯、合成酯、羧酸等。

一个优选的实施方式是，润滑剂通过润滑系统输配给第一齿轮261、第二齿轮263、第三齿轮272和外齿271，以降低摩擦阻力、减缓磨损，还能起清洗和防止污染等作用。

一个优选的实施方式是，安装架243为“X”型，以提高支架的整体稳定性。

进一步的，还包括光照传感器和控制器，光照传感器设置在光伏板300上，用于获取光照信息，控制器连接光照传感器、第一电机、第二电机262、第三电机274和第四电机，能够根据光照信息驱动第一电机、第二电机262、第三电机274和第四电机旋转，以改变光照采集角度。

本实用新型用于将太阳能转换为电能的发电装置，特别适用于小型用电场所，如家庭、户外活动等，使用时，通过光照传感器获取光照信息，控制器匹配合适的光照采集角度，控制第一电机、第二电机262、第三电机274和第四电机旋转，以实现光伏板的多角度多方位变换，有利于提高了太阳能的采集效率。

本实用新型实施例中提供的技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型提供了一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置，通过在光伏板和底座之间设置可旋转的支撑杆、支撑臂、转环和支架，当需要根据光照位置调整光伏板的采光角度时，通过支撑杆、支撑臂、转环和支架的旋转配合实现采光角度的灵活变换，且旋转过程顺滑、结构稳定性强。本实用新型通过第一驱动机构驱动支撑臂沿竖直平面旋转，通过第二驱动机构驱动转环沿竖直平面翻转，通过第三驱动件机构驱动支架沿转环外缘周向滑动，通过第四驱动机构驱动支撑杆沿水平平面旋转，实现了光伏支架的多方位旋转，灵活性和稳定性强。

以上内容仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不脱离本实用新型的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.一种稳定跟随光照位置的光伏发电装置，其特征在于，包括：

底座；

支撑杆，其一端可旋转支撑在所述底座上；

支撑臂，其一端可旋转支撑在所述支撑杆另一端，并与所述支撑杆垂向设置；所述支撑臂包括：

直臂；

曲臂，其为“L”型，一端可拆卸连接所述直臂，另一端具有贯通孔；

转环，其为半环形，可旋转设置在所述支撑臂的另一端；所述转环包括：

主体，其包围所述曲臂，且与所述直臂相对设置；

滑槽，其为半环形槽，设置在所述主体上，且与所述主体同心；

转轴，其可旋转穿设于所述贯通孔中，一端连接所述主体一侧，另一端连接所述主体另一侧；

支架，其与所述转环滑动配合；所述支架包括滑块，其与所述滑槽滑动配合；

光伏板，其支撑在所述支架上；

第一驱动机构，其连接所述支撑臂，能够驱动所述支撑臂旋转；

第二驱动机构，其设置在所述支撑臂与所述转环之间，能够驱动所述转环旋转；

第三驱动机构，其设置在所述转环与所述支架之间，能够驱动所述支架沿所述转环圆周滑动；

第四驱动机构，其连接所述支撑杆，能够驱动所述支撑杆旋转；

所述第一驱动机构为第一电机，第四驱动机构为第四电机；

所述第二驱动机构包括：

第一齿轮，其套设在所述转轴上；

第二电机，其支撑在所述曲臂的另一端；

第二齿轮，其连接所述第二电机的输出轴，且与所述第一齿轮啮合；

所述第三驱动机构包括：

外齿，其设置在所述主体的外圆周上；

第三齿轮，其与所述外齿啮合；

驱动轴，其穿设在所述第三齿轮上，一端支撑在所述滑块上；

第三电机，其输出轴连接所述驱动轴的另一端：

光照传感器，其设置在所述光伏板上，用于获取光照信息；

控制器，其连接所述光照传感器、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机和所述第四电机，能够根据所述光照信息驱动所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机旋转，以改变光照采集角度。

2.如权利要求1所述的稳定跟随光照位置的光伏发电装置，其特征在于，所述支架还包括：

支杆，其一端支撑在所述滑块上；

安装架，其设置在所述支杆另一端，用于安装所述光伏板。

3.如权利要求1所述的稳定跟随光照位置的光伏发电装置，其特征在于，所述转轴位于所述环形主体的直径上。

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