[发明专利]一种用于光伏发电的基于液位驱动的主动追日系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光伏发电的基于液位驱动的主动追日系统，属于太阳能应用技术领域。

背景技术

1994年，太阳能厨房首先采用了单轴太阳能跟踪装置，在德国北部被投入使用。与此同时，捷克科学院物理研究所，通过日照温度变化并以形状记忆合金调节器为基础，实现了单轴被动式太阳跟踪。1997年，美国Blackace研发了东西方向自动跟踪的单轴太阳能跟踪器，但是南北方向需要用手动调节，接收器的热接受效率提高了15％。美国加州于1998年实施了在太阳能面板安装涅耳透镜，用来集中阳光，并成功研制了ATM两轴跟踪器，由此一来，可以使得热接收效率得到进一步的提升并使小块的太阳能面板收集更多的能量。随机，Joel.H.Goodman研制了一种具有大直径轨迹的活动太阳能方位跟踪装置，该装置可以通过大直径轨迹的活动太阳能方位跟踪装置，该装置可以通过大直径回转台从东到西跟踪太阳，从而使得夏季能量的获取率得到提高。新型太阳能跟踪装置于2002年2月在美国亚利桑那大学被推出，此种装置采用铝型材框架结构，结构紧凑，重量轻，利用控制电机完成跟踪，有效地拓宽了跟踪器的应用领域。

近年来，国内也有许多专家和学者也陆续开展了这方面的深入研究。现有技术中，应用太阳自动跟踪装置的光伏发电装置，改善了太阳光相对于光伏组件的照射角度，有效提高了太阳能利用率，得到了光伏领域技术人员的公认。其中，尤以两轴自动跟踪太阳能光伏发电装置为佳，它既能自动跟踪调节方位角又能自动跟踪调节仰角，使太阳光始终垂直照射在太阳能收集器，实现了太阳能最佳利用率。到目前为止，国内两轴跟踪装置仍处于理论研究阶段，尚未投入使用。两轴跟踪装置的效果虽好，但是其结构复杂、装置成本高、机械磨损大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种结构简单、成本低、机械磨损小的用于光伏发电的基于液位驱动的主动追日系统，可以有效的实现自动跟踪功能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明包括太阳能光伏组件、支架、传动机构、两个液体箱和控制系统；支架包括用于安装太阳能光伏组件的平台支撑架、安装在地面上的下支撑柱和与平台支撑架活动连接的上支撑柱；传动机构包括安装在上支撑柱下端的从动齿轮、主动齿轮、位于主动齿轮下方的大滑轮、至少两个小滑轮、安装在下支撑柱上的第一转动轴及第二转动轴和绕过小滑轮及大滑轮的绳索；所述小滑轮安装在下支撑柱上；所述从动齿轮安装在第一转动轴上，所述主动齿轮和大滑轮安装在第二转动轴上，所述主动齿轮与从动齿轮咬合；绳索的两端固定在两个液体箱上。为防止绳索打滑，可将绳索某一处固定于大滑轮上，从而保证大滑轮能与绳索同步转动。

控制系统包括安装在每个液体箱内部的液体传感器、接收液体传感器输出信号的双向阀控制器和接收双向阀控制器输出信号的双向可控阀。双向阀控制器中设定根据时间给出的转动角度。

两个液体箱之间通过带有双向可控阀的皮管相连接。

两个液体传感器用于测量液体箱内液体容量，检测两个液体箱之间的液位差；双向可控阀用于控制液体的流向和流量，使得两个液体箱之间有液位差，从而产生重力差，进而带动大滑轮旋转。

根据双向阀控制器中设定的根据时间给出的转动角度，双向阀控制器控制双向可控阀动作，使得两个液体箱产生重力差，带动大滑轮进而通过主动齿轮、从动齿轮带动太阳能光伏组件转过相应方位角。

上述平台支撑架通过轴销与上支撑柱铰接。

上述第一转动轴和第二转动轴均通过多个转动轴承安装在下支撑柱上。以方便转动。

上述转动轴承设有两个，分别为上转动轴承和下转动轴承。

上述上转动轴承的上方装有压片。用于防止上转动轴承弹出。

上述下支撑柱通过结构预埋件安装在地面上。

上述主动齿轮的齿轮数是从动齿轮的齿轮数的两倍。

上述双向可控阀具体采用的是水泵。

本发明的有益效果如下：

1、本发明装置用滑轮带动的重力差式控制方式代替了电机控制方式，从而，大大简化了系统结构，降低了成本，提高了性价比。

2、本发明减少了电机控制传动机构产生的机械磨损。

附图说明

图1是本发明的侧视图；

图2是图1中控制部分的正视图；

图3是图1控制过程的方框图；

图4是图1中双向阀控制器的控制流程图（假定旋转时间为早上六点到晚上六点，每半小时控制旋转12°，晚上六点后旋转-290°回到初始状态）。