方位角跟蹤光伏發(fā)電單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，包括光伏組件、光伏組件安裝架，所述光伏組件安裝架轉(zhuǎn)動支承于支座上，所述光伏組件安裝架還通過連桿、滑塊與鋼索相連，所述滑塊可移動支承于導軌上，所述鋼索卷繞于輥筒上。該方位角跟蹤光伏發(fā)電單元能實現(xiàn)光伏組件方位角方向的跟蹤調(diào)節(jié)功能，提高發(fā)電效率，且結構簡單，成本低。
【專利說明】方位角跟蹤光伏發(fā)電單元
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光伏發(fā)電裝置，尤其涉及一種可實現(xiàn)跟蹤功能的光伏發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]光伏發(fā)電裝置將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，其發(fā)電效率與太陽能光伏組件所接受的太陽光照射的效果有直接的關系，當太陽光直接正面照射太陽能光伏組件時其發(fā)電效率最聞。
[0003]由于地球的自轉(zhuǎn)及地球繞太陽的公轉(zhuǎn)，地球上某一點與太陽之間的相對位置是每時每刻每天都在發(fā)生變化的，也就是說，太陽光照射到地球上某一點上安裝的太陽能電池板上的入射方向是不斷變化的，這種變化既有高度方向上的(即太陽高度角的變化)，也有左右方向上的(即太陽方位角的變化)，并且在地球上不同的位置(緯度)上，這樣的變化也是不同的。因此，為了達到上述的太陽能光伏組件最高的發(fā)電效率，理想狀況就是要使太陽能光伏組件安裝面的高度角與方位角能隨著太陽的位置不斷地變化，使其始終正對著太陽，但這并不是輕易能達到的。
[0004]通常，太陽能光伏組件是安裝在光伏組件安裝架上的，并且由于成本及維護保養(yǎng)方面的原因，光伏組件安裝架大都為固定支架，也就是說，大多數(shù)光伏組件并不能跟蹤太陽的位置以正對太陽，這也就不能達到較高的發(fā)電效率。為了能達到較高的發(fā)電效率，人們開發(fā)的不少的具有跟蹤功能的光伏發(fā)電裝置，可以變化太陽能光伏組件安裝面的高度角或方位角。但現(xiàn)有的具有跟蹤功能的光伏發(fā)電裝置應用并不普遍，其主要原因或是由于實現(xiàn)跟蹤功能需要較為復雜的傳動機構及動力裝置，如齒輪齒條機構、蝸輪蝸桿機構等等，這類機構成本較高，維護保養(yǎng)不便。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，它能實現(xiàn)光伏組件方位角方向的跟蹤調(diào)節(jié)功能，提高發(fā)電效率，且結構簡單，成本低。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型的一種方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，包括光伏組件、光伏組件安裝架，所述光伏組件安裝架轉(zhuǎn)動支承于支座上，所述光伏組件安裝架還通過連桿、滑塊與鋼索相連，所述滑塊可移動支承于導軌上，所述鋼索卷繞于輥筒上。
[0007]在上述結構中，由于所述光伏組件安裝架轉(zhuǎn)動支承于支座上，則光伏組件安裝架可以在支座上繞垂直方向左右轉(zhuǎn)動，使得安裝在光伏組件安裝架上的光伏組件對太陽方位角的跟蹤成為可能；又由于所述光伏組件安裝架還通過連桿、滑塊與鋼索相連，所述滑塊可移動支承于導軌上，則光伏組件安裝架、連桿、滑塊與導軌構成一滑塊搖桿機構，光伏組件安裝架為搖桿，當滑塊在鋼索的帶動下沿導軌往復移動時，會經(jīng)連桿驅(qū)動作為搖桿的光伏組件安裝架繞支座左右擺動，從而實現(xiàn)安裝在光伏組件安裝架上的光伏組件對太陽方位角的跟蹤，提高發(fā)電效率；而所述鋼索卷繞于輥筒上則為鋼索的往復運動提供了運動動力，通過正反向轉(zhuǎn)動輥筒即可方便地帶動鋼索往復移動，這樣，通過簡單的鋼索與滑塊搖桿機構實現(xiàn)光伏組件方位角方向的跟蹤調(diào)節(jié)功能，較之通常采用的齒輪齒條機構、蝸輪蝸桿機構等傳動機構結構簡單、成本低，使用維護方便。
[0008]本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述光伏組件安裝架為截面呈三角形的固定鋼架。采用該實施方式，光伏組件安裝架為固定的三角形鋼架結構，三角形鋼架的斜面為光伏組件的安裝面，其傾斜角度根據(jù)光伏發(fā)電裝置安裝所在地的緯度確定，該實施方式結構簡單，制造方便，穩(wěn)定性好。
[0009]本實用新型的又一種優(yōu)選實施方式，所述光伏組件安裝架包括頂框、底框及后支柱，頂框鉸連在底框與后支柱上，后支柱鉸連在底框上，后支柱為可調(diào)節(jié)長度的撐桿結構。進一步地，所述頂框、底框與后支柱間通過鉸支座相鉸連，該鉸支座為整體鑄造結構。采用該實施方式，光伏組件安裝架通過頂框、底框及后支柱相互鉸連構成三角形的框架結構，光伏組件安裝在其頂框上，由于后支柱為可調(diào)節(jié)長度的撐桿結構，則頂框與底框之間的角度可以隨后支柱的長度變化而變化，使得光伏組件的安裝高度角可以調(diào)節(jié)，既可以適應不同緯度地區(qū)光伏發(fā)電裝置安裝高度角的要求，也可以在使用過程中適時地調(diào)整高度角，從而得到更高的發(fā)電效率；而由于頂框、底框與后支柱間通過鉸支座相鉸連，該鉸支座為整體鑄造結構，則使得各構件間的鉸接結構剛性強，使用壽命長。
[0010]本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述鋼索經(jīng)導向輪卷繞于輥筒上；進一步地，所述輥筒轉(zhuǎn)動支承于支承架上，該輥筒與動力源傳動連接。采用該實施方式，傳動結構簡潔，使用維護與保養(yǎng)均很方便。
[0011]本實用新型的進一步的優(yōu)選實施方式，所述光伏組件安裝架后端通過連桿、滑塊與鋼索相連。采用該實施方式，鋼索及其導向輪與滾筒設置于光伏發(fā)電裝置的后側，不會影響其它光伏發(fā)電裝置的安裝。
[0012]本實用新型的另一進一步的優(yōu)選實施方式，所述光伏組件安裝架前端通過連桿、滑塊與鋼索相連。采用該實施方式，鋼索及其導向輪與滾筒設置于光伏發(fā)電裝置的前側，可以適應不同的安裝場地的安裝位置要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型方位角跟蹤光伏發(fā)電單元作進一步詳細說明。
[0014]圖1是本實用新型方位角跟蹤光伏發(fā)電單元一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0015]圖2是圖1所示結構的俯視圖
[0016]圖3是本實用新型方位角跟蹤光伏發(fā)電單元另一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0017]圖4是圖3所示結構的俯視圖；
[0018]圖5是本實用新型方位角跟蹤光伏發(fā)電單元的運動關系簡圖；
[0019]圖6是本實用新型方位角跟蹤光伏發(fā)電單元中光伏組件安裝架另一種結構形式的示意圖。
[0020]圖中:1 一光伏組件、2 —光伏組件安裝架、3 —支座、4 一連桿、5 —導軌、6 —鋼索、7 —滑塊、8 —導向輪、9 一滾筒、10動力源、11 一頂框、12 —鉸支座、13 —底框、14 一后支柱。【具體實施方式】
[0021]在圖1、圖2所示的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元中，光伏組件I為長方形板狀構件，光伏組件安裝架2為截面呈三角形的固定鋼架，光伏組件I固定安裝在光伏組件安裝架2的斜面上，光伏組件安裝架2在底面的中部通過推力軸承與支座3轉(zhuǎn)動連接，使得光伏組件安裝架2轉(zhuǎn)動支承于底座3上。
[0022]光伏組件安裝架2在底面的后部與連桿4鉸連，連桿4的另一端與滑塊7鉸連，所述滑塊7為剖分結構，其中間卡接鋼索6，通過螺栓緊固剖分式結構的滑塊7的兩部分結構件，將鋼索6牢固地卡接在其中間，從而使得光伏組件安裝架2通過連桿4、滑塊7與鋼索6相連；滑塊7與導軌5內(nèi)槽滑動配合，可沿導軌5往復移動，當然，滑塊7也可以在底部安裝滾動軸承，通過滾動軸承在導軌5內(nèi)槽的滾動來可移動地支承于導軌5上；光伏組件安裝架
2、連桿4、滑塊7與導軌5構成一滑塊搖桿機構，其運動關系參見圖5。
[0023]鋼索6經(jīng)四個導向輪8卷繞于輥筒9上，正反方向轉(zhuǎn)動輥筒9可以方便地使鋼索6產(chǎn)生往復運動；輥筒9轉(zhuǎn)動支承于支承架上，該輥筒9與動力源10傳動連接，動力源10為電機，當然，也可以簡單地由人工通過手柄來轉(zhuǎn)動，這樣，通過定時地使輥筒9轉(zhuǎn)動一定的角度，就可以使安裝于光伏組件安裝架2上的光伏組件I改變左右方向的角度，從而實現(xiàn)光伏組件I在每天的不同時段隨著太陽方位角的變化而改變角度，即實現(xiàn)光伏發(fā)電單元方位角的跟蹤功能，提高發(fā)電效率，每次調(diào)節(jié)完成后，通過電機剎車裝置或安裝于輥筒上的制動裝置保持鋼索的固定。
[0024]圖3、圖4示出了本實用新型一種方位角跟蹤光伏發(fā)電單元的另一種【具體實施方式】，其與上一【具體實施方式】相比，區(qū)別在于連桿4與光伏組件安裝架2鉸連的連接位置不是在光伏組件安裝架2底面的后部，而是在光伏組件安裝架2底部的前部，相應地，滑塊7、導軌5、鋼索6及其導向輪8與動力源10等均位于光伏發(fā)電單元的前面，其余結構與上一【具體實施方式】相同。
[0025]圖6示出了光伏組件安裝架2的另一種結構形式，在此結構中，光伏組件安裝架2由頂框11、底框13及后支柱14等構件構成，頂框11前端通過兩鉸支座12鉸連在底框13上，該兩鉸支座12的轉(zhuǎn)動中心同軸，頂框11后端通過鉸支座12鉸連在一根后支柱14上，后支柱14通過鉸支座12鉸連在底框13上，后支柱14為可調(diào)節(jié)長度的撐桿結構，該撐桿結構由套接連接的兩根桿件結合而成，其長度調(diào)節(jié)的結構形式可以是多種多樣的，如可以采用螺旋調(diào)節(jié)的形式，也可以沿桿長方向設置多個連接螺栓孔，通過不同螺栓孔相互連接來調(diào)節(jié)長度；鉸支座12為整體鑄造結構，為Q235鋼材通過失蠟澆鑄整體一次成型，結構剛性強，使用壽命長。
[0026]以上僅列出了本實用新型的一些實施方式，但本實用新型并不局限于此，還可以作許多的改進和變換，如:光伏組件安裝架2還可以通過其它輔助支承結構與支座3加強連接，使光伏組件安裝架2獲得更高的結構剛性與穩(wěn)定性。因此，只要是在不違背本實用新型基本原理的情況下所作的改進與變換，均應視為落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，包括光伏組件(I)、光伏組件安裝架(2)，其特征在于:所述光伏組件安裝架(2)轉(zhuǎn)動支承于支座(3)上，所述光伏組件安裝架(2)還通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連，所述滑塊(7)可移動支承于導軌(5)上，所述鋼索(6)卷繞于輥筒(9)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述光伏組件安裝架(2)為截面呈三角形的固定鋼架。
3.根據(jù)權利要求1所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述光伏組件安裝架(2)包括頂框(11)、底框(13)及后支柱(14)，頂框(11)鉸連在底框(13)與后支柱(14)上，后支柱(14)鉸連在底框(13)上，后支柱(14)為可調(diào)節(jié)長度的撐桿結構。
4.根據(jù)權利要求3所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述頂框(11)、底框(13)與后支柱(14)間通過鉸支座(12)相鉸連，該鉸支座(12)為整體鑄造結構。
5.根據(jù)權利要求1所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述連桿(4)兩端分別與光伏組件安裝架(2)及滑塊(7)鉸連，所述滑塊(7)為剖分結構，其中間卡接鋼索(6)。
6.根據(jù)權利要求1所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述鋼索(6)經(jīng)導向輪(8)卷繞于輥筒(9)上。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述輥筒(9)轉(zhuǎn)動支承于支承架上，該棍筒(9)與動力源(10)傳動連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述光伏組件安裝架(2)后端通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連。
9.根據(jù)權利要求1、2或3所述的方位角跟蹤光伏發(fā)電單元，其特征在于:所述光伏組件安裝架(2)前端通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連。
【文檔編號】H02S20/32GK203632606SQ201320820872
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權日:2013年12月15日
【發(fā)明者】湯廣華, 周禎鵬, 練俊才 申請人:東臺市富達精密鑄造有限公司