[发明专利]一种跟踪太阳的机构和其应用

摘要

本发明涉及一种自动跟踪太阳装置，属于太阳能利用技术领域。该装置包括聚光模块阵列、驱动机构、跟踪控制电路、传感器等，利用一组控制和驱动机构控制驱动数百至数万个太阳光接收装置跟踪太阳，这些接收装置包括聚光或非聚光的光伏电池组件、热能接收装置、太阳光反射镜和折射镜等，用于光伏发电或热能应用，及将太阳光反射或折射到塔上的接收器上用于光伏发电或热能应用等。本发明结构简单，不易变形，且有良好的防风能力和较高跟踪精度，成本低廉，可用于各种太阳能利用系统中。

主权项

一种跟踪太阳的机构，包括太阳光跟踪接收模块阵列及其支撑框架、驱动模块阵列对准太阳的方位角和高度角的驱动机构、控制方位角和高度角驱动机构的跟踪控制电路、向跟踪控制电路传送信号的太阳光方位角和高度角传感器，其有如下技术特征：a)N根杆平行排列成一行，相互间隔某一距离，相互间隔的距离可以不一样，杆的两端头中至少一个端头或靠近端头处用杆或其他形式相互连结；b)另有M根杆也相互间隔某一距离平行排列成一列，相互间隔的距离可以不一样，杆的两端头中至少一个端头或靠近端头处用杆或其他形式相互连结，上述的杆包括管、棒、角钢、工字钢、槽钢等各种形状的类似杆状的结构，包括各种材料的杆；c)上述排成一行的N根杆至少一个端头或靠近端头处相互连结成一个整体再通过一轴或若干根轴或类似轴的结构连结到一个或若干个驱动机构(驱动器)上，上述排成一列的M根杆也至少一个端头或靠近端头处相互连结成为一个整体再通过一轴或若干根轴或类似轴的结构连结到另一个或另外若干个驱动机构(驱动器)上；d)上述排成一行的N根杆和另一列的M根杆成某一角度上、下放置或交叉放置或放置于同一平面并分别通过铰链链结到若干根立柱上，比如N×M根立柱上，或两排杆分别两两相互铰链后，其中之一排杆再分别与若干根立柱，比如N×M根立柱铰链；或两排杆两两分别相互铰链后，再与立柱上端或中间处的太阳接收装置通过某种方式铰链，比如将N根杆或M根杆直接与太阳接收装置的边沿上某点铰链，或与固定连接在太阳接收装置上的摇杆铰链，或者将N根杆与太阳接收装置铰链，而M根杆与固定连接在太阳接收装置上的摇杆铰链，或者反之，或用其他铰链方式；e)立柱由一段或二段或三段或四段构成，所有立柱可以做成完全一样的，也可做成不完全一样的，但至少一部分立柱须满足如下条件：至少由两段构成，中间某处有一个可在某一立体角内转动的万向节，或中间某二处分别有可绕某一转动轴转向的转向支架，或中间某二处分别有两个不同方向的轴承和转轴，或中间某二处分别有不同转动方向的圆柱副，或其他能使立柱绕两个方向的转轴转动的结构件，这部分的立柱下端固定在可在某些方向自由伸展的基架上或地面上或其他构件上，这部分立柱的下端也可不固定，而改由上端铰链悬挂在由纵向和横向若干根杆成某个角度放置并相互连结组成的支架上，此支架由若干根固定于地面或基架或其他构件上的支撑柱支撑；剩下的另一部分支柱可做成任意形状和长度，但它们的下端悬空，上端也不与其他支架铰链悬挂；f)立柱上端或中间某位置安装太阳光接收装置如光伏电池组件或热能接收器或反射镜或反射镜与透镜的组合装置或其他太阳光接收装置等，行杆和列杆及立柱等一起构成支撑框架阵列，框架阵列可以为三、四、五等多边形或其他形状；g)驱动器分别位于支撑框架阵列的相邻两边(对支撑框架阵列为三角形或四边形或类似形状)，或其他非对称的两边(对其他形状的支撑框架阵列)，单个驱动器的驱动轴线或多个驱动器的驱动合力线处于框架阵列的对称或基本对称位置；h)上述两边的驱动器分别通过一根或若干根杆或类似杆的结构与行、列框架阵列直接连结或直接铰链，或与太阳接收装置直接铰链或通过摇杆铰链，或将N行和M列杆直接作为推拉杆而不用另外的杆，用以驱动支撑框架阵列；i)上述两边的驱动器中至少有一边的驱动器安装在一维转向支架上或圆柱副上或弧形滑槽内或其他可使驱动器做一维转动的构件上，上述的一维转向支架或圆柱副或弧形滑槽等构件安装在地面上或安装在固定于地面的其他构件上，至少有一边的驱动器驱动支撑框架运动的同时带动另一边的驱动器运动，并与立柱转动相同或相近的角度。