[发明专利]太阳能跟踪器

说明书

发明背景

太阳能电池，或者光生伏打电池，具有将太阳光直接转变成电力的能力。为了在白天俘获最大量的太阳光，将一个跟踪器连接到电池上，并朝垂直于太阳辐射的方向连续地对准电池的吸光面，以便电池可以吸收最大量的阳光辐射能。对于具有集中式电池的高效太阳能电池板来说，这点特别重要。目前的跟踪器通常是双轴跟踪系统，所述双轴跟踪系统具有用于仰角控制的线性执行机构和用于方位角控制的齿轮或线性电机。然而，齿轮电机可能价格贵且加到生产跟踪器的成本中。

目前跟踪器系统存在的一个问题是它们设计成安装在支柱上，且没有在极大的风力下收藏的机构。因此，跟踪器系统的风载荷阻力低且在极大风力下可能造成损坏跟踪器或太阳能电池板。因此，有利的是增加跟踪器的风载荷阻力或者是在极端天气条件期间将跟踪器折叠或收藏位置，以便减少损坏跟踪器或太阳能电池板的可能。此外，由于目前的跟踪器系统设计成安装在底座上，所以全部载荷都转移到支柱的底座上，同时妨碍将太阳能跟踪器结合到建筑结构中的能力。为了将太阳能跟踪器安装在建筑结构上，跟踪器支柱的安装点必须设计成将跟踪器的载荷分布到建筑结构件中。

发明提要

双轴太阳能跟踪器能承受极端天气条件。太阳能跟踪器包括太阳能装置阵列、构架、底座、及第一和第二执行元件。太阳能装置阵列安装到构架上并俘获太阳光。底座枢转式连接到构架上，并限定用于太阳能装置阵列仰角运动的枢轴线。枢轴架也枢轴式连接到构架上并限定用于太阳装置阵列方位角运动的枢轴线。第一执行元件控制太阳能装置阵列的仰角运动，和第二执行元件控制太阳能装置阵列的方位角运动。太阳能跟踪器可在一升起位置和收藏位置之间枢转。

附图简介

图1A是太阳能跟踪器的第一实施例前透视图。

图1B是太阳能跟踪器的第二实施例的侧透视图。

图2是太阳能跟踪器的第一实施例处于升起位置的后透视图。

图3是太阳能跟踪器的第一实施例的太阳能装置阵列的局部放大顶部后视图。

图4是太阳能跟踪器的第一实施例的桁架的放大透视图。

图5是太阳能装置阵列第一实施例具有安装在太阳能跟踪器上和桁架的放大后视图。

图6是太阳能跟踪器的第一实施例处于收藏位置的透视图。

图7是太阳能跟踪器的第二实施例处于升起位置的透视图。

图8A是太阳能跟踪器的第二实施例的局部放大图。

图8B是太阳能跟踪器的第二实施例的局部后视图。

图9是太阳能跟踪器的第二实施例处于收藏位置的透视图。

详细说明

图1A和1B分别示出双轴太阳能跟踪器10的第一实施例处于升起位置的前视图和侧视图，并且将相互一起进行讨论。太阳能跟踪器10一般包括太阳能装置阵列12，所述太阳能装置阵列12由多个电池板、构架14、桁架16、底座18、支腿固定件20、第一执行元件22、和第二执行元件24构成。桁架16是用于太阳能装置阵列12的刚性、重量轻、和低成本的支承件，并可相对于构架14和底座18枢转。为了在极端天气条件下保护太阳能装置阵列12，太阳能跟踪器10可在升起位置和收藏位置之间枢转。带有桁架16的太阳能跟踪器10具有增加的风载荷阻力，并且当使用线性执行元件时可适合于不同的建筑结构。

太阳能跟踪器10设计成使太阳能装置阵列12相对于太阳对准，以便收集最大量的太阳能。太阳能被吸收到太阳能装置阵列12中，在该太阳能装置阵列12处随后将太阳能转变成可用的能量。当太阳能装置阵列12对准与太阳的射线垂直时，太阳能装置阵列12吸收最大量的太阳能。因此，把太阳能装置阵列12安装到太阳能跟踪器10上，所述太阳能跟踪器10连续地使太阳能装置阵列12相对于太阳的位置定位。如在图1A和1B中可以看出的，太阳能装置阵列12可以由多个较小的太阳能电池板形成，所述较小的太阳能电池板相互靠近设置，以便形成大的太阳能装置阵列。这样使太阳能装置阵列能吸收更多的太阳光。在一个实施例中，为了提供较少的偏转及角间支承件，将许多较小的太阳能电池板彼此相对设置，以便形成菱形阵列。

桁架16安装到构架14上和枢转式连接到底座18上。桁架16的三角形形状为太阳能跟踪器10提供增加的风载荷阻力。桁架16由多个桁架分段26形成，所述多个桁架分段26通过多个管件28保持在一起。在一个实施例中，桁架16用重量轻的材料如铝制成。可供选择地，桁架16可以用玻璃强化尼龙或其它热塑性塑料模压制成。