[实用新型]一种双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能应用技术领域，涉及一种自动跟踪太阳的光伏发电装置，具体说是一种双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置。

背景技术

太阳能光伏发电为人类提供可持续能源，并保护赖以生存的环境，但其发电效率低、发电成本相对较高仍是制约其大规模应用的重要因素。在没有出现高效的光伏电池材料之前，研制有实用价值的太阳能光伏发电自动跟踪系统，则是提高太阳能光伏发电效率、促进太阳能应用的主要途径之一。

国外在20世纪80年代就对太阳能跟踪系统进行了大量研究，我国自20世纪90年代也开始进行了这方面的研究和开发。如CN200820040115.3自动跟踪太阳能光伏发电装置专利，通过行星减速机输出齿轮内啮合转盘轴承内圈上的轮齿，推动转盘轴承外圈、转盘轴承盖及安装在转盘轴承盖上的支架带动光伏组件安装平而转动，实现东西方位角的跟踪；通过升降机升降杆驱动电池平台绕转轴转动，实现在仰角方向上对太阳光的自动跟踪。再如：CN200910038907.6太阳能光伏发电自动跟踪系统专利，根据高灵敏度光控头采集的光照信号，控制低速直流电机正向或反向转动，带动丝杆伸缩，从而使太阳电池组件绕固定轴转动，达到跟踪的目的。以上专利技术传动机构各不相同，实际应用各有利弊。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是提供一种小功耗大推力的双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置。该光伏发电装置结构简单、成本低廉、系统稳定、跟踪效果好、功低耗，能可靠实现提高太阳能电池板发电效率的目的。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案如下：

一种双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置，包括太阳能电池板，用于控制太阳能电池板转动的传动机构（简称传动机构），其特征在于：它还包括支架、连接架、横向轴与纵向轴；支架包括底座、支架柱与横梁，支架柱安装于底座，横梁安装于支架柱，连接架通过横向轴与太阳能电池板连接，连接架下部活套于纵向轴，纵向轴固设在支架柱顶端；传动机构包括高度角电动伸缩推杆和时角电动伸缩推杆；高度角电动伸缩推杆下端通过下轴承连接于支架柱，高度角电动伸缩推杆上端通过滑块和滑杆连接于太阳能电池板，时角电动伸缩推杆控制太阳能电池板绕纵向轴转动，时角电动伸缩推杆一端连接于横梁。

本实用新型太阳能电池板既可围绕横向轴上下转动，又可围绕纵向轴左右转动；高度角电动伸缩推杆用来控制太阳能电池板绕横向轴转动，跟踪太阳高度角，时角电动伸缩推杆用来控制太阳能电池板绕纵向轴转动，跟踪太阳时角。

高度角电动伸缩推杆和时角电动伸缩推杆分别通过其直流电机推动，太阳能电池板充电的蓄电池为两个电动推杆的直流电机提供直流12V电源，无需外接电源；每个电动推杆均由跟踪检测控制电路控制，跟踪检测控制电路分别给两个电动推杆提供正、反向开关信号驱动电动推杆伸缩，从而控制太阳能电池板同时跟踪太阳时角和太阳高度角，使太阳能电池板正对太阳，提高太阳能电池板的发电效率。

高度角电动伸缩推杆和时角电动伸缩推杆分内分别装有伸缩行程限位开关，当电动推杆伸出或缩回以限定位置时，限位开关断开，电动推杆的直流电机停止工作，保证系统安全、稳定、节能。

本实用新型已经制作出样机，样机试验证明，时角跟踪幅度≥±50°，高度角跟踪幅度≥±35°；每天控制跟踪太阳时角的电动推杆累计工作时间仅5分钟左右，控制高度角的电动推杆工作时间更少，所以整个跟踪装置功耗极低。本实用新型能使太阳照射到太阳能电池板的时间较非跟踪固定角度放置式太阳照射到太阳能电池板的时间提高近一倍，且绝大部分时间是太阳直射太阳能电池板，最大幅度的利用太阳能量，从而大幅度提高了太阳能电池板的发电效率。本实用新型采用小功耗大推力的电动推杆控制太阳能光伏发电板双轴跟踪太阳，结构简单、成本低廉、系统稳定、跟踪效果好。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式，

图2是本实用新型的另一种实施方式，

图3是本实用新型的又一种实施方式，

图4是连接架与支架柱和太阳能电池板的立体结构关系示意图，

图5是连接架与支架柱和太阳能电池板的剖切示意图，

图6是本实用新型电气原理框图，

图7是本实用新型的第四种实施方式。