專利名稱：用三根立柱調(diào)整太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于一種控制太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法，尤其是一種用三根立柱調(diào)整太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著能源的日益緊張，太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能發(fā)電站的應(yīng)用變得越來越廣泛，為了提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的發(fā)電量，就必須盡量保持太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光的入射角度保持垂直，一類方法是檢測(cè)太陽(yáng)光在與太陽(yáng)能電池板垂直的幾個(gè)格子中或垂直的棍子下的投影，使太陽(yáng)能電池板連續(xù)性或間斷性轉(zhuǎn)動(dòng)，改變太陽(yáng)能電池板的仰角和方位角，以減少太陽(yáng)光投影的面積，面積最小時(shí)，太陽(yáng)能電池板正好與太陽(yáng)光的光纖垂直，這種方法的缺點(diǎn)是，如果有云彩遮住太陽(yáng)，則云縫處的光亮可能導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板的跟蹤方位發(fā)生錯(cuò)位，另一類方法是根據(jù)地球自傳速度和季節(jié)變化，每天都按照固定的程序，連續(xù)或間歇性調(diào)整太陽(yáng)能電池板的仰角和方位角，保持太陽(yáng)能電池板正好與太陽(yáng)光的光纖垂直，需要提前編制程序，存入太陽(yáng)能電池板的控制系統(tǒng)中。無論是哪種太陽(yáng)能跟蹤方法，最后都必須要對(duì)太陽(yáng)能電池板的仰角和方位角進(jìn)行 控制，最常見的方法是，方位角采用交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)及機(jī)械機(jī)構(gòu)組成旋轉(zhuǎn)方式的方位角控制裝置，仰角采用交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)及機(jī)械機(jī)構(gòu)組成旋轉(zhuǎn)方式的仰角控制裝置，也有的是采用電動(dòng)推桿組成旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行仰角控制，這些方法都需要有復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和笨重的底座，來實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的控制，所以，造成目前的太陽(yáng)能電站中，太陽(yáng)能跟蹤裝置所占的成本很聞。發(fā)明內(nèi)容為了降低太陽(yáng)能跟蹤裝置的成本，本發(fā)明提供一種用三根立柱調(diào)整太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用三根立柱調(diào)整太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法，太陽(yáng)能電池板固定在三根立柱上，三根立柱與太陽(yáng)能電池板之間為活動(dòng)連接，三根立柱的另一端分別固定在地面上，三根立柱在地面的固定方式也為活動(dòng)連接，三根立柱在地面的固定點(diǎn)構(gòu)成三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，這個(gè)三角形可以是直角三角形，也可以是非直角三角形，三根立柱中的一根立柱為固定立柱，固定立柱的高度和位置都固定，另外兩根立柱為第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱，第一活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第一活動(dòng)立柱可以在與固定立柱構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱也可以限制在與固定立柱構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第二活動(dòng)立柱可以在與固定立柱構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二活動(dòng)立柱也可以限制在與固定立柱組成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱至少有一根立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)被限制在一個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)可以都分別被限制在兩個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)第一活動(dòng)立柱或第二活動(dòng)立柱中一根立柱的長(zhǎng)度可以改變太陽(yáng)能電池板的仰角，調(diào)節(jié)另外一根立柱的長(zhǎng)度則可以改變太陽(yáng)能電池板的方位角，調(diào)節(jié)第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度就可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的調(diào)整，改變固定立柱的高度，則需要重新確定第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的調(diào)整。第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置包括動(dòng)力裝置和機(jī)械裝置，動(dòng)力裝置包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸、液壓缸在內(nèi)的一切可以提供動(dòng)力的裝置，機(jī)械裝置包括能把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的所有機(jī)械裝置，第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置也可以直接采用電動(dòng)推桿、液壓推桿、或直線電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有益效果是通過調(diào)節(jié)兩根活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度來改變太陽(yáng)能電池板的仰角和方位角，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明中第一活動(dòng)立柱的一個(gè)實(shí)施例。圖2是本發(fā)明中第二活動(dòng)立柱的一個(gè)實(shí)施例。圖3是兩根活動(dòng)立柱與固定立柱在地面的固定點(diǎn)成直角三角形的實(shí)施例。 圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的立體圖。圖中，I.太陽(yáng)能電池板，2.固定立柱，3.第一活動(dòng)立柱，4.球關(guān)節(jié)，5.球關(guān)節(jié)，
6.活動(dòng)節(jié)，7.第二活動(dòng)立柱，8.球關(guān)節(jié)，9.球關(guān)節(jié)，10.固定點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
在圖I中，固定立柱2的一端通過固定點(diǎn)10固定在地面上，固定立柱2的一端有球關(guān)節(jié)4，球關(guān)節(jié)4與太陽(yáng)能電池板I活動(dòng)連接，固定立柱2的長(zhǎng)度固定，第一活動(dòng)立柱3上有球關(guān)節(jié)5，球關(guān)節(jié)5與太陽(yáng)能電池板I活動(dòng)連接，第一活動(dòng)立柱3上有活動(dòng)節(jié)6，活動(dòng)節(jié)6固定在地面上，活動(dòng)節(jié)6只可以在固定立柱2和第一活動(dòng)立柱3構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱3的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第一活動(dòng)立柱3為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)推桿，改變第一活動(dòng)立柱3的長(zhǎng)度就可以調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板I的仰角。在圖2中，固定立柱2的一端通過固定點(diǎn)10固定在地面上，固定立柱2的一端有球關(guān)節(jié)4，球關(guān)節(jié)4與太陽(yáng)能電池板I活動(dòng)連接，固定立柱2的長(zhǎng)度固定，第二活動(dòng)立柱7上有球關(guān)節(jié)8，球關(guān)節(jié)8與太陽(yáng)能電池板I活動(dòng)連接，第二活動(dòng)立柱7上有球關(guān)節(jié)9，球關(guān)節(jié)9固定在地面上，由于球關(guān)節(jié)9的轉(zhuǎn)動(dòng)方向并不限制在一個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，為了避免太陽(yáng)能電池板I倒下，就要求第一活動(dòng)立柱3只能在第一活動(dòng)立柱3和固定立柱2構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二活動(dòng)立柱7的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第二活動(dòng)立柱7為步進(jìn)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠，改變第二活動(dòng)立柱7的長(zhǎng)度就可以調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板I的方位角，固定立柱2、第一活動(dòng)立柱3和第二活動(dòng)立柱7在地面上的固定點(diǎn)可以構(gòu)成直角三角形的三個(gè)定點(diǎn)。在圖3中，固定立柱2的固定點(diǎn)10、第一活動(dòng)立柱3的活動(dòng)節(jié)6和第二活動(dòng)立柱7球關(guān)節(jié)9三點(diǎn)在地面上組成直角三角形，活動(dòng)節(jié)6連接的第一活動(dòng)立柱3，其長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，但活動(dòng)節(jié)6只可以在固定立柱2和第一活動(dòng)立柱3構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，球關(guān)節(jié)9的轉(zhuǎn)動(dòng)方向并不限制在一個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖4中，固定立柱2、第一活動(dòng)立柱3和第二活動(dòng)立柱I支撐著太陽(yáng)能電池板1，改變第一活動(dòng)立柱3的長(zhǎng)度就可以調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板I的仰角，改變第二活動(dòng)立柱7的長(zhǎng)度就可以調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板I的方位角。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出許多修改，如使用其它表述方式，改變術(shù)語的名稱，改變?nèi)齻€(gè)地面固定點(diǎn)構(gòu)成的三角形為銳角、鈍角或直角三角形，改變活動(dòng)關(guān)節(jié)的形狀，改變活動(dòng)立柱的形狀，改變固定立柱的形狀，改變活動(dòng)立柱的驅(qū)動(dòng)方式，改變兩個(gè)活動(dòng)立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)受限制的根數(shù)，變化三根立柱在太陽(yáng)能電池板上連接點(diǎn)的位置在中間、頂點(diǎn)或其它位置，等等，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的構(gòu)思可以其它形式實(shí)施本發(fā)明，因而， 其它的實(shí)施例也在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用三根立柱調(diào)整太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法，太陽(yáng)能電池板固定在三根立柱上，三根立柱的另一端分別固定在地面上，其特征是三根立柱與太陽(yáng)能電池板之間為活動(dòng)連接，三根立柱在地面的固定方式也為活動(dòng)連接，三根立柱中的一根立柱為固定立柱，另外兩根立柱為第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱，固定立柱的高度和位置都固定，第一活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第一活動(dòng)立柱可以在與固定立柱構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱也可以限制在與固定立柱構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第二活動(dòng)立柱可以在與固定立柱構(gòu)成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二活動(dòng)立柱也可以限制在與固定立柱組成的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱至少有一根立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)被限制在一個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)可以都分別被限制在兩個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)第一活動(dòng)立柱或第二活動(dòng)立柱中一根立柱的長(zhǎng)度可以改變太陽(yáng)能電池板的仰角，調(diào)節(jié)另外一根立柱的長(zhǎng)度則可以改變太陽(yáng)能電池板的方位角，調(diào)節(jié)第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度就可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的調(diào)整，改變固定立柱的高度，則需要重新確定第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的調(diào)整。
全文摘要
一種用三根立柱調(diào)整太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的方法，太陽(yáng)能電池板固定在三根立柱上，三根立柱與太陽(yáng)能電池板之間為活動(dòng)連接，三根立柱的另一端分別固定在地面上，三根立柱在地面的固定方式也為活動(dòng)連接，三根立柱中的一根立柱為固定立柱，固定立柱的高度和位置都固定，另外兩根立柱為第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱，第一活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)第一活動(dòng)立柱和第二活動(dòng)立柱的長(zhǎng)度就可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板仰角和方位角的調(diào)整。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102749929SQ20111010975
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月17日
發(fā)明者姚福來 申請(qǐng)人:姚福來