[发明专利]一种极轴式光伏发电装置

说明书

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体是涉及一种极轴式光伏发电装 置。

背景技术

地理纬度实际上相当于地球上某一点同地心(圆心)的连线，与赤道 之间的夹角；太阳高度角，实际上相当于太阳光线(假设太阳光线为平行 光)同过当地的圆面切线(地平线)之间的夹角；太阳直射光线是垂直于 地球表面(一个圆面)的，那么直射光线必然垂直地平线，并且太阳直射 光线的延长线必过地心。通常我们用h来表示某地正午太阳高度角，它在 数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。太阳高度角随着地方时 和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示，观测地地理纬度用φ表 示，地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：sinh＝sinφ sinδ+sinφcosδcost。日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断 变化的。日出日落时角度都为零度，正午时太阳高度角最大。因为正午时 候的地方时t＝0，所以正午时候的太阳高度角可以用下列公式计算：对于 北半球而言，H＝90°－(φ－δ)；对于南半球而言，H＝90°－(δ－φ)。 夏至日，太阳直射北回归线，即北纬23.5度；冬至日太阳直射南回归线， 即南纬23.5度。中间相隔47个纬度，半年是365.26/2＝182.63天。从夏 至冬至，太阳直射点从北纬23.5度起向南移，每天移动47/182.63＝0.2574 个纬度，半年后即冬至日移到南纬23.5度，然后又向北摆，同样以每天 0.2574个纬度的速度，经过182.63天，即夏至日回到北纬23.5度。按此 可以很精确地查到每天太阳直射点的纬度，即太阳赤纬δ。

如此看来，当我们采用太阳赤纬和极轴来跟踪太阳轨迹的话，明显的， 太阳赤纬的变化范围很小，也就是该方向的运动频率和运动幅度较小，因 此非常节能；但是现有的跟踪方式往往仅仅采用单极轴或者传统的双轴跟 踪，其不具备节能功能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种极轴式光伏 发电装置，其结构简单、设计合理且使用操作方便，跟踪机构本身非常节 能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种极轴式光伏发电装 置，其特征在于：包括底座、极轴和弧形齿条，所述底座由横梁和纵梁焊 接而成，所述横梁和纵梁呈十字形布设，所述纵梁的顶部中心固定有支柱， 所述支柱的顶端通过铰接轴铰接有轴套，所述轴套的右端与支柱铰接，所 述极轴沿轴向穿过轴套且通过限位轴承与轴套转动连接，所述限位轴承设 置在轴套内，所述极轴的两端分别穿出轴套的两端，所述极轴的两端均固 定有连动件，所述轴套的底部中心处安装有第一减速电机，所述第一减速 电机的输出轴上固定安装有小齿轮，所述极轴上固定安装有大齿轮，所述 小齿轮与大齿轮相啮合，所述轴套的上方设置有光伏组件，所述光伏组件 由框架和固定在框架顶部的光伏板组成，所述框架的底部与连动件的顶部 固定连接，位于极轴左端的连动件左侧安装有弯梁，所述弯梁的顶部安装 光追踪器，所述弧形齿条的一端与轴套的左端固定连接，所述弧形齿条的 另一端与穿过支柱的下部且与支柱滑动连接，所述横梁上固定有支撑杆， 所述支撑杆的顶部安装有第二减速电机，所述减速电机的输出轴端部固定 连接有蜗杆，所述蜗杆的螺旋齿与弧形齿条上的齿相啮合。

上述的一种极轴式光伏发电装置，其特征在于：所述连动件为木质连 动杆。

上述的一种极轴式光伏发电装置，其特征在于：所述限位轴承的数量 为两个，两个限位轴承左右对称布设。

上述的一种极轴式光伏发电装置，其特征在于：所述弯梁的形状为L 形。

上述的一种极轴式光伏发电装置，其特征在于：所述支撑杆固定在横 梁的左侧顶部。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、本发明极轴的旋转采用的是轴套上的第一减速电机驱动，第一减 速电机通过齿轮传动精确可靠的驱动极轴转动，极轴两端的连动件固定安 装光伏组件，实现光伏组件的极轴方向的对日跟踪。

3、本发明赤纬角方向采用的是弧形齿条的运动驱动轴套以其铰接轴 摆动，整个调整过程非常可靠。

4、本发明跟踪机构本身非常节能。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明: