[发明专利]双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构

说明书

本发明公开了一种双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构，主要由俯仰调节机构、水平旋转机构和驱动连接部件组成，其中所述的驱动连接部件主要有电动机、机械换向器、电磁离合器和传动齿轮组成；所述的俯仰调节机构主要由丝杠螺母、支撑杆和太阳能光伏板架组成；所述水平旋转机构主要由旋转套筒、外旋转支架、内齿圈组成。本专利所述的双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构，通过闭环反馈系统控制，能够即时调整对太阳的追踪方向，使太阳光能够始终垂直照射光伏板。结构设计上，采用机械换向器与电磁离合器的配合使用，通过控制电磁离合器的开合，使单个电机能够分别控制俯仰调节装置和水平旋转装置，控制简单。外旋转支架兼作支撑基座，抗风能力强。

技术领域

本发明属于太阳能自追踪技术领域，涉及一种新型的单电机驱动实现两自由度改变的新型光伏支撑机构，适用于光伏太阳能的自追踪发电。

背景技术

光伏发电是利用太阳能光伏板将太阳能直接转化为电能的发电技术，现在已经得到了广泛的应用。但是由于太阳能是一种低密度，且随时间空间不断变化的能源，在对其的利用上有着更高的要求。光伏发电领域，在提高光能利用率上一般采用以下两种方式：一是提高光伏材料的能量转化率，二是提高太阳能的接受率。针对上述提高太阳能接受效率上，通常是以自追踪的结构系统来完成，通过追踪太阳以获得更多的能量。现在太阳能追踪系统已经开始应用，不少采用了单轴式追踪，但太阳能单轴追踪系统在太阳能接受率上远不如二轴式追踪系统，并且二轴式追踪系统多为两个电机驱动，传动系统外置的方式，这种方式使得传动件维护工作量增加且不易保养。因此在新的光伏支撑机构设计还是研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的，单电机驱动调节的双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构，主要由俯仰调节机构、水平旋转机构和驱动连接部件组成。所述驱动连接部件包括安装在旋转套筒内部的电动机，所述电动机经联轴器与减速器相连接，所述减速器经联轴器与内置的机械换向器相连接；所述机械换向器上端经上离合器与第一齿轮连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第一锥齿轮同轴安装在支撑台座上，支撑台座上安装有太阳能光伏板和用来调节光伏太阳能俯仰角的俯仰调节装置，其俯仰角度调节装置通过第一锥齿轮来驱动；所述机械换向器下端经下离合器与第三齿轮连接，第三齿轮可以驱动水平旋转装置。所述俯仰调节机构包括安装在支撑台座上的丝杠、活动安装在丝杠上的丝杠螺母、铰接在一起的支撑杆，所述丝杠的一端固接有第二锥齿轮，所述铰接在一起的支撑杆有三处铰接点，分别铰接在太阳能光伏板、丝杠螺母和支撑台座上面。所述水平旋转机构包括焊接在支撑台座下面的内旋转套筒，起支持作用的外旋转支架，所述内旋转套筒的内侧下端焊接有齿圈，在内旋转套筒和外旋转支架之间安装有两列起滚动支撑作用的滚珠。

进一步地，俯仰调节装置中的丝杠螺母能够牵动支撑杆运动，使太阳能光伏板与水平面的夹角范围在15-70°。

进一步地，上离合器和下离合器采用电磁离合器。

与现有技术相比，本专利具有以下有益的技术效果（本发明具有以下的优点和效果）：

双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构，通过闭环反馈系统控制，能够即时调整对太阳的追踪方向，使太阳光能够始终垂直照射光伏板。结构设计上，采用机械换向器与电磁离合器的配合使用，通过控制电磁离合器的开合，使单个电机能够分别控制俯仰调节装置和水平旋转装置，控制简单并且减少了驱动电机数目。外旋转支架兼作支撑基座，基座牢固，强度高，抗风能力强，光伏太阳板能够通过俯仰调节装置角度的调节实现小角度近水平放置，恶劣天气可减少设备的损坏。

经查阅有关资料，尚未发现有与本专利相同或相似的记载。

附图说明

图1 一种双轴式自追踪光伏太阳能支撑机构示意图；