[实用新型]一种双自由度自动跟踪太阳能光伏发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电装置，特别涉及一种双自由度自动跟踪太阳能光伏发电装置。

背景技术

近年来，随着光伏发电技术的不断完善，太阳能光伏发电装置越来越多地应用于人们的生产和生活中。与常规能源相比，利用太阳能发电不污染环境，不需要原料运输，可以就地开发，能够解决边远地区的用电需求，同时能够缓解城市的用电紧张。

然而，太阳能的能量密度较低，只有太阳光垂直照射在太阳能光伏电池板上时，才能最大效率低利用太阳能。而现有的太阳能光伏发电装置多为固定式，一般包括基座、支架、光伏电池平台和太阳能光伏组件。支架下端安装在固定于地面上的基座，支架上端支撑光伏电池平台，太阳能光伏组件安装在光伏电池平台上。由于基座、支架和光伏电池平台均是固定连接，太阳能光伏电池组件无法实现仰角方向和水平方向的转动，不能实时跟踪太阳，因此太阳能利用率不高。

发明内容

本实用新型旨在解决现有太阳能光伏发电装置因无法实现仰角方向和水平方向的转动而导致太阳能利用率不高的缺点，提供了一种在仰角方向和水平方向自动跟踪太阳的光伏发电装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的双自由度自动跟踪太阳能光伏发电装置，包括：基座、支撑系统及水平驱动装置、光伏电池组件承载系统及俯仰驱动装置。

其中，所述基座固定在地面上。

所述支撑系统与所述基座活动连接，在所述水平驱动装置的作用下，所述支撑系统可相对于所述基座水平转动。具体地，所述支撑系统包括具有回转盘轴承和回转盘轴承盖的回转装置、斜支撑架、梯形支座和中间支撑杆，所述水平驱动装置包括固定在所述回转盘轴承盖上的减速机和与该减速机连接的驱动电机。其中，所述回转盘轴承的内圈与所述基座固定连接，该内圈设有齿轮，所述内圈的齿轮与所述减速机的输出齿轮相啮合，所述回转盘轴承的外圈与其上的所述回转盘轴承盖固定。所述斜支撑架的下端和梯形支座的下端固定在所述回转盘轴承盖上。所述中间支撑杆与所述斜支撑架的上端和梯形支座的上端可拆卸式连接。所述斜支撑架包括至少四根斜支撑杆和两个支撑平台。其中，所述斜支撑杆的下端固定在所述回转盘轴承盖上，其上端固定有连接座，相邻斜支撑杆上端的连接座通过连接形成一个所述支撑平台。所述中间支撑杆的两端与所述两组支撑平台分别连接，其中，所述中间支撑杆的两端下侧均设有连接板，该连接板通过螺栓与构成所述支撑平台的连接座连接。所述斜支撑架的连接座上的螺孔尺寸均大于所述中间支撑杆的连接板上对应螺孔的尺寸。所述斜支撑杆上端的连接座包括横板和竖板，其中，所述竖板与横板的边缘连接形成一体结构，相邻斜支撑杆的连接座的所述竖板通过螺栓连接，所述横板形成所述支撑平台。

所述光伏电池组件承载系统设置在所述支撑系统上并与该支撑系统活动连接。在所述俯仰驱动装置的作用下，所述光伏电池组件承载系统可相对于所述支撑系统俯仰转动。其中，所述光伏电池组件承载系统包括井字梁框架和固定在该井字梁框架上的光伏电池安装架，所述井字梁框架与所述支撑系统活动连接，并且所述井字梁框架的横梁与竖梁可拆卸式连接。所述井字梁框架的横梁与竖梁通过角铁和螺栓连接。所述中间支撑杆两端的连接板上分别设有槽板，所述井字梁的两侧竖梁上分别设有耳板，所述槽板和耳板设有相应的销轴孔，所述耳板插入槽板中并通过插入所述销轴孔的销轴实现转动连接。所述俯仰驱动装置包括电动推杆及其驱动电机，该驱动电机固定在所述梯形支座上并与所述电动推杆保持螺旋传动连接，所述电动推杆的上端与所述井字梁框架的中间竖梁中心处的连接点连接，所述驱动电机通过正转或反转使所述电动推杆伸缩，从而带动所述井字梁框架、光伏电池安装架和所承载的光伏电池组件相对所述支撑系统俯仰转动。

本实用新型的双自由度自动跟踪太阳能光伏发电装置还包括敏感器和控制器，所述敏感器设置在太阳能光伏电池板上用于感知太阳方位并产生感知信号，所述控制器用于根据所述敏感器产生的感知信号控制所述水平驱动装置和俯仰驱动装置的转动。

当控制器根据敏感器发送的光强信息生成水平转动指令并发送至减速机的驱动电机，该驱动电机通过减速机对相啮合的回转盘轴承的内圈施加旋转力，进而带动回转盘轴承外圈和回转盘轴承盖转动，并最终带动支撑系统、光伏电池组件承载系统和太阳能光伏组件的水平转动。当控制器根据敏感器发送的光强信息生成俯仰转动指令并发送至电动推杆的驱动电机，该驱动电机通过正转或反转带动电动推杆的伸缩，从而带动井字梁框架在仰角方向的转动，并最终实现太阳能光伏组件在仰角方向的俯仰转动。因此，能够实时保证太阳光基本垂直照射在太阳能光伏电池板，提高了太阳能的利用率。

附图说明