專利名稱：光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置。
技術(shù)背景開發(fā)新能源和可再生清潔能源是全世界面臨的共同課題。在新能源中，光伏發(fā)電倍受矚目，但由于過高的成本，目前還未能充分進(jìn)入市場。光伏發(fā)電市場前景廣闊，但太陽能利用效率低下。在實際使用中發(fā)現(xiàn)，這些小型太陽能發(fā)電裝置絕大部分是固定式裝置，太陽能電池組件采用固定的角度和位置，不能自動跟隨太陽轉(zhuǎn)動，在大部分時間里太陽光都是傾斜照射在太陽能電池組件上的，因此太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率大為降，且影響植被生長。雖然在有些裝置中也安裝了收集太陽光的跟蹤裝置，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自身也消耗能量，也影響了太陽能發(fā)電裝置的有效效率，且安裝高度往往很高，在西北地區(qū)受風(fēng)影響較大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，能夠全天跟蹤太陽的位置從而提高太陽能組件的發(fā)電效率。一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特別之處在于包括兩根立柱，在該兩根立柱上固定有一主軸，在該主軸上沿長度方向固定安裝有至少2個帶基座軸承，在每一個帶基座軸承的內(nèi)圈上均安裝有一旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別固定安裝有太陽能電池板；在前述主軸旁設(shè)有一驅(qū)動桿,每一個旋轉(zhuǎn)軸均與一個連接桿固定連接同時該連接桿的另一端鉸接在驅(qū)動桿上，從而在驅(qū)動桿沿其長度方向擺動時帶動所有旋轉(zhuǎn)軸同時旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動桿還通過傳動機(jī)構(gòu)與直流電動機(jī)傳動連接；另外在其中一個旋轉(zhuǎn)軸上還安裝有光敏式傳感器，該光敏式傳感器與前述直流電動機(jī)連接從而供電。其中傳動機(jī)構(gòu)采用蝸輪蝸桿。其中光敏式傳感器包括一平板，在該平板兩側(cè)分別安裝有一塊太陽能電池組件，其中一塊太陽能電池組件的正、負(fù)極分別與直流電動機(jī)的正、負(fù)極連接，而另一塊太陽能電池組件的正、負(fù)極分別與該直流電動機(jī)的負(fù)、正極連接。其中立柱與主軸垂直，主軸與旋轉(zhuǎn)軸垂直。本實用新型的有益效果是I、采用了光敏式傳感器，提高了跟蹤精度，在復(fù)雜氣候條件下不會出現(xiàn)控制混亂而停止工作，同時也解決了定向跟蹤中的信號輸入和響應(yīng)，滿足有效日照時間的全程巡日控制。2、采用了最大功率跟蹤控制系統(tǒng)，使整個太陽能電池組件板面隨時跟蹤太陽光角進(jìn)行轉(zhuǎn)動并輸出最大功率，比傳統(tǒng)的固定式電池組件發(fā)電效率提高20%——25%，提高了太陽能電池組件的發(fā)電效率，從而大大的降低了太陽能發(fā)電成本。3、在機(jī)械傳動系統(tǒng)中，采用了應(yīng)用廣泛的渦輪蝸桿傳動，這種傳動有傳動比準(zhǔn)確、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、無噪聲、沖擊振動小、工作性能可靠、實用壽命長；4、機(jī)械裝置體積小、重量輕、安裝方便；5、實際安裝高度可以控制在I. 2-1. 4米之間，易于維護(hù)，且抗風(fēng)性能良好。6、終生無額外能耗，適用于各種環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)。

附圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型是一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，包括兩根立柱8，在該兩根立柱8上固定有一主軸2 (主軸2通常沿東西方向設(shè)置)，在該主軸2上沿長度方向固定安裝有9個帶基座軸承I，在每一個帶基座軸承I的內(nèi)圈上均安裝有一旋轉(zhuǎn)軸3，該旋轉(zhuǎn)軸3的兩端分別固定安裝有太陽能電池板4 ;立柱8與主軸2垂直，主軸2與旋轉(zhuǎn)軸3垂直。如圖2所示，在前述主軸2旁(圖2中下方)設(shè)有一驅(qū)動桿7，每一個旋轉(zhuǎn)軸3均與一個連接桿6固定連接同時該連接桿6的另一端采用螺栓或軸加軸承的方式鉸接在驅(qū)動桿7上，從而在驅(qū)動桿7沿其長度方向擺動時帶動所有旋轉(zhuǎn)軸3同時旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動桿7還通過傳動機(jī)構(gòu)與直流電動機(jī)傳動連接，該傳動機(jī)構(gòu)采用蝸輪蝸桿由直流電機(jī)馬達(dá)通過三級減速方式將力傳于蝸桿輸出，再通過桿端軸承與驅(qū)動桿7連接。如圖I所示，在其中一個旋轉(zhuǎn)軸3 (—般在太陽能電池板4外側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸3末端處)上還安裝有光敏式傳感器5，該光敏式傳感器5與前述直流電動機(jī)連接從而供電。光敏式傳感器5包括一平板，在該平板兩側(cè)分別安裝有一塊太陽能電池組件，其中一塊太陽能電池組件的正、負(fù)極分別與直流電動機(jī)的正、負(fù)極連接，而另一塊太陽能電池組件的正、負(fù)極分別與該直流電動機(jī)的負(fù)、正極連接。在本實用新型中光敏式傳感器5既起到檢測太陽位置的作用，又起到為直流電動機(jī)供電的作用。本實用新型的工作原理如下當(dāng)太陽光斜照在光敏式傳感器5的兩個面上時，兩塊太陽能電池板4上形成一定的電勢差和方向相反的電流，當(dāng)電勢差達(dá)到4 6V時，電流在O. 8A時，即大于該直流電動機(jī)的額定電壓時，直流電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動驅(qū)動桿7沿其長度方向擺動，驅(qū)動連桿通過連接桿6帶動旋轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動,從而帶動旋轉(zhuǎn)軸3上的太陽能電池板4同步轉(zhuǎn)動,直到太陽光不能照射到光敏式傳感器5的板面上(即太陽光線與光敏式傳感器5的平板大體平行)，此時平板兩側(cè)的兩塊太陽能電池板4產(chǎn)生的電勢差低于額定電壓，直流電動機(jī)停止工作，整個裝置停止跟蹤太陽位置，即本實用新型是通過光敏式傳感器5輸出的電流方向控制直流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)從而控制跟蹤方向。因為跟蹤支架的轉(zhuǎn)動受到陽光光強(qiáng)的約束，因此，當(dāng)大氣質(zhì)量大于AMl. 5時，會影響到支架的轉(zhuǎn)動精度以及轉(zhuǎn)動角度。本實用新型裝置可以全天跟蹤太陽8-10小時(陰天除外)，比同樣面積和結(jié)構(gòu)的固定式電池組件發(fā)電效率提高20% _25%，從而提高了太陽能組件的發(fā)電效率。同時，本裝置體積小，重量輕，安裝方便，再者，本裝置 特別適用于偏僻的無電源山區(qū)，不需要外接電源就可以跟蹤，并且抗風(fēng)性能良好。
權(quán)利要求1.一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于 包括兩根立柱(8)，在該兩根立柱(8)上固定有一主軸(2)，在該主軸(2)上沿長度方向固定安裝有至少2個帶基座軸承(I)，在每一個帶基座軸承(I)的內(nèi)圈上均安裝有一旋轉(zhuǎn)軸(3)，該旋轉(zhuǎn)軸(3)的兩端分別固定安裝有太陽能電池板(4)； 在前述主軸(2)旁設(shè)有一驅(qū)動桿(7)，每一個旋轉(zhuǎn)軸(3)均與一個連接桿(6)固定連接同時該連接桿￠)的另一端鉸接在驅(qū)動桿(7)上，從而在驅(qū)動桿(7)沿其長度方向擺動時帶動所有旋轉(zhuǎn)軸(3)同時旋轉(zhuǎn),該驅(qū)動桿(7)還通過傳動機(jī)構(gòu)與直流電動機(jī)傳動連接； 另外在其中一個旋轉(zhuǎn)軸(3)上還安裝有光敏式傳感器(5),該光敏式傳感器(5)與前述直流電動機(jī)連接從而供電。
2.如權(quán)利要求I所述的光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于其中傳動機(jī)構(gòu)采用蝸輪蝸桿。
3.如權(quán)利要求I或2所述的光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于其中光敏式傳感器(5)包括一平板，在該平板兩側(cè)分別安裝有一塊太陽能電池組件，其中一塊太陽能電池組件的正、負(fù)極分別與直流電動機(jī)的正、負(fù)極連接，而另一塊太陽能電池組件的正、負(fù)極分別與該直流電動機(jī)的負(fù)、正極連接。
4.如權(quán)利要求I或2所述的光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于其中立柱⑶與主軸⑵垂直，主軸⑵與旋轉(zhuǎn)軸⑶垂直。
專利摘要本實用新型涉及一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特點是包括兩根立柱(8)，在該兩根立柱(8)上固定有一主軸(2)，在該主軸(2)上沿長度方向固定安裝有至少2個帶基座軸承(1)，在每一個帶基座軸承(1)的內(nèi)圈上均安裝有一旋轉(zhuǎn)軸(3)，該旋轉(zhuǎn)軸(3)的兩端分別固定安裝有太陽能電池板(4)；在前述主軸(2)旁設(shè)有一驅(qū)動桿(7)，每一個旋轉(zhuǎn)軸(3)均與一個連接桿(6)固定連接同時該連接桿(6)的另一端鉸接在驅(qū)動桿(7)上，該驅(qū)動桿(7)還通過傳動機(jī)構(gòu)與直流電動機(jī)傳動連接。本裝置體積小，重量輕，安裝方便，特別適用于偏僻的無電源山區(qū)，不需要外接電源就可以跟蹤，并且抗風(fēng)性能良好。
文檔編號H02N6/00GK202652112SQ20122023641
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者王海東, 李 瑞, 師桂芳, 李宗瑋, 劉全紅, 黃煦 申請人:寧夏銀星能源股份有限公司