專利名稱：屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，具體涉及一種屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能作為一種最清潔的能源越來(lái)越受政府倡導(dǎo)和公眾的認(rèn)可。太陽(yáng)能光伏組件常安置在屋頂上，現(xiàn)有的光伏組件跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝困難，而且不易將其從地面移至屋頂。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝便利、容易移至屋頂?shù)奈蓓攦A斜單軸光伏跟蹤系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案
屋頂傾斜光伏跟蹤系統(tǒng)，包括推桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PLC控制器和I個(gè)或I個(gè)以上單元結(jié)構(gòu)，所述單元結(jié)構(gòu)包括光伏組件、轉(zhuǎn)軸、前軸承座、后軸承座、擺臂、I支前支撐桿和2支后支撐桿，光伏組件固接在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)軸近兩端處通過(guò)軸承、軸承座分別與前支撐桿和2支后支撐桿的端點(diǎn)連接；
I支前支撐桿和2支后支撐桿共同支撐光伏組件；前軸承座和后軸承座之間的轉(zhuǎn)軸上連接有擺臂；推桿由推桿支架支撐，推桿連接所有單元結(jié)構(gòu)的擺臂，推桿的一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接PLC控制器。PLC控制器采取主動(dòng)式步進(jìn)跟蹤方式，利用太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡函數(shù)，由實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)獲取準(zhǔn)確的時(shí)間信號(hào)，計(jì)算出不同時(shí)刻太陽(yáng)的方位角，然后控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)推桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)光伏組件的角度變化，使光伏組件白天陽(yáng)光充足時(shí)始終對(duì)著太陽(yáng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的最大化；夜晚光伏系統(tǒng)自動(dòng)放平處于系統(tǒng)保護(hù)狀態(tài)。優(yōu)選地，所述后支撐桿長(zhǎng)于前支撐桿，從而使光伏組件處于傾斜的狀態(tài)，更有利于接受太陽(yáng)輻照。優(yōu)選地，所述光伏組件通過(guò)單側(cè)壓塊與轉(zhuǎn)軸固接，這樣拆裝方便；
優(yōu)選地，所述前支撐架與后支撐架分別與前軸承座、后軸承座鉸接，前支撐架和后支撐架在垂直于轉(zhuǎn)軸軸向的平面上的運(yùn)動(dòng)受到限制；進(jìn)一步，所述擺臂也與轉(zhuǎn)軸鉸接，擺臂在垂直于轉(zhuǎn)軸軸向的平面上的運(yùn)動(dòng)受到限制，這樣光伏組件系統(tǒng)的主體支架就可以預(yù)先安裝完畢，并折疊起來(lái)，只需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的組裝就能完成一套光伏組件系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)還包括基架，基架由兩根平行的橫向桿與若干根垂直于橫向桿并連接兩根橫向桿的縱向桿組成，后支撐桿連接在一根橫向桿上，而前支撐桿連接在另一根橫向桿上；基架的設(shè)置為光伏組件系統(tǒng)的安裝提供了方便，同時(shí)也不會(huì)破壞屋頂。優(yōu)選地所述基架上設(shè)有水泥壓塊，水泥壓塊提高了基架的穩(wěn)定性。進(jìn)一步，所述水泥壓塊為連接件，其上設(shè)有與縱向桿和橫向桿相配合的插孔；所述橫向桿由多根短桿經(jīng)過(guò)水泥壓塊拼接而成，縱向桿通過(guò)水泥壓塊連接橫向桿；即基架采用拼接結(jié)構(gòu)，為安裝和搬運(yùn)提供了方便。進(jìn)一步，所述屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)單位面積重量控制在20千克/平方米以下，所述面積為屋頂傾斜單軸光伏跟蹤系統(tǒng)在屋頂?shù)恼嫉孛娣e。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)科學(xué)分析計(jì)算，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝更為方便，后期維護(hù)費(fèi)用低，項(xiàng)目?jī)?yōu)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在保證穩(wěn)定性的同時(shí)，提高了實(shí)用性；支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，利用普通電梯即可輕松將支架配件搬運(yùn)至屋頂；主體支架可預(yù)先安裝完畢，只需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的組裝及時(shí)完成一套跟蹤系統(tǒng)，適合不同技術(shù)層次的安裝調(diào)試人員；針對(duì)屋頂特性，采用無(wú)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在不破壞屋頂結(jié)構(gòu)的同時(shí)及可滿足安裝場(chǎng)地要求。



圖I為本發(fā)明的單元結(jié)構(gòu)的立體 圖2為本發(fā)明的單元結(jié)構(gòu)的主體支架的預(yù)安裝 圖3為本發(fā)明的俯視 圖中標(biāo)號(hào)1_單側(cè)壓塊、2-后支撐桿、3-后軸承座、4-光伏組件、5-擺臂、6-轉(zhuǎn)軸、7-前軸承座、8-前支撐桿、9-縱向桿、10-水泥壓塊、11-推桿、12-橫向桿、13-推桿支架、14-前軸承、15-后軸承。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，包括推桿11、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PLC控制器和若干個(gè)單元結(jié)構(gòu)，如圖I所示，所述單元結(jié)構(gòu)包括光伏組件3、轉(zhuǎn)軸6、前軸承14、前軸承座7、后軸承15、后軸承座3、擺臂5、I支前支撐桿8和2支后支撐桿2，光伏組件固接在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)軸近兩端處通過(guò)軸承、軸承座分別與前支撐桿和2支后支撐桿的端點(diǎn)連接；1支前支撐桿和2支后支撐桿共同支撐光伏組件；前軸承座和后軸承座之間的轉(zhuǎn)軸上連接有擺臂；
所述前支撐架與后支撐架分別與前軸承座、后軸承座鉸接，前支撐架和后支撐架在垂直于轉(zhuǎn)軸軸向的平面上的運(yùn)動(dòng)受到限制；所述擺臂也與轉(zhuǎn)軸鉸接，擺臂在垂直于轉(zhuǎn)軸軸向的平面上的運(yùn)動(dòng)受到限制，如圖2所示，這樣光伏組件系統(tǒng)的主體支架就可以預(yù)先安裝完畢，并折疊起來(lái)，只需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的組裝就能完成一套光伏組件系統(tǒng)；
如圖3所示，推桿由推桿支架13支撐，推桿連接所有單元結(jié)構(gòu)的擺臂，推桿的一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接PLC控制器；
PLC控制器采取主動(dòng)式步進(jìn)跟蹤方式，利用太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡函數(shù)，由實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)獲取準(zhǔn)確的時(shí)間信號(hào)，計(jì)算出不同時(shí)刻太陽(yáng)的方位角，然后控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)推桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)光伏組件的角度變化，使光伏組件白天陽(yáng)光充足時(shí)始終對(duì)著太陽(yáng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的最大化；夜晚光伏系統(tǒng)自動(dòng)放平處于系統(tǒng)保護(hù)狀態(tài)；
所述光伏組件通過(guò)單側(cè)壓塊與轉(zhuǎn)軸固接，這樣拆裝方便；
所述屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)還包括基架，基架由兩根平行的橫向桿12與若干根垂直于橫向桿并連接兩根橫向桿的縱向桿9組成，后支撐桿連接在一根橫向桿上，而前支撐桿連接在另一根橫向桿上；基架的設(shè)置為光伏組件系統(tǒng)的安裝提供了方便，同時(shí)也不會(huì)破壞屋頂；所述基架上設(shè)有水泥壓塊10連接件，其上設(shè)有與縱向桿和橫向桿相配合的插孔；所 述橫向桿由多根短桿經(jīng)過(guò)水泥壓塊拼接而成，縱向桿通過(guò)水泥壓塊連接橫向桿；即基架采用拼接結(jié)構(gòu)，為安裝和搬運(yùn)提供了方便。
權(quán)利要求
1.屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括推桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PLC控制器和I個(gè)或I個(gè)以上單元結(jié)構(gòu)，所述單元結(jié)構(gòu)包括光伏組件、轉(zhuǎn)軸、前軸承座、后軸承座、擺臂、I支前支撐桿和2支后支撐桿，光伏組件固接在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)軸近兩端處通過(guò)軸承、軸承座分別與前支撐桿和2支后支撐桿的端點(diǎn)連接；1支前支撐桿和2支后支撐桿共同支撐光伏組件；前軸承座和后軸承座之間的轉(zhuǎn)軸上連接有擺臂；推桿由推桿支架支撐，推桿連接所有單元結(jié)構(gòu)的擺臂，推桿的一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接PLC控制器；PLC控制器采取主動(dòng)式步進(jìn)跟蹤方式，利用太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡函數(shù)，由實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)獲取準(zhǔn)確的時(shí)間信號(hào)，計(jì)算出不同時(shí)刻太陽(yáng)的方位角，然后控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)推桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)光伏組件的角度變化。
2.如權(quán)利要求I所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述后支撐桿長(zhǎng)于前支撐桿。
3.如權(quán)利要求I所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏組件通過(guò)單側(cè)壓塊與轉(zhuǎn)軸固接。
4.如權(quán)利要求I所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述前支撐架與后支撐架分別與前軸承座、后軸承座鉸接，前支撐架和后支撐架在垂直于轉(zhuǎn)軸軸向的平面上的運(yùn)動(dòng)受到限制。
5.如權(quán)利要求I所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述擺臂與轉(zhuǎn)軸鉸接，擺臂在垂直于轉(zhuǎn)軸軸向的平面上的運(yùn)動(dòng)受到限制。
6.如權(quán)利要求I所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏組件系統(tǒng)還包括基架，基架由兩根平行的橫向桿與若干根垂直于橫向桿并連接兩根橫向桿的縱向桿組成，后支撐桿連接在一根橫向桿上，而前支撐桿連接在另一根橫向桿上。
7.如權(quán)利要求5所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述基架上設(shè)有水泥壓塊。
8.如權(quán)利要求6所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述水泥壓塊為連接件，其上設(shè)有與縱向桿和橫向桿相配合的插孔；所述橫向桿由多根短桿經(jīng)過(guò)水泥壓塊拼接而成，縱向桿通過(guò)水泥壓塊連接橫向桿。
9.如權(quán)利要求I所述的屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述屋頂傾斜單軸光伏跟蹤系統(tǒng)單位面積重量控制在20千克/平方米以下，所述面積為屋頂傾斜單軸光伏跟蹤系統(tǒng)在屋頂?shù)恼嫉孛娣e。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屋頂單軸光伏跟蹤系統(tǒng)，包括推桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PLC控制器和若干個(gè)單元結(jié)構(gòu)，單元結(jié)構(gòu)包括光伏組件、轉(zhuǎn)軸、前軸承座、后軸承座、擺臂、1支前支撐桿和2支后支撐桿，光伏組件固接在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)軸近兩端處通過(guò)軸承、軸承座分別與前支撐桿和2支后支撐桿的端點(diǎn)連接；1支前支撐桿和2支后支撐桿共同支撐光伏組件；前軸承座和后軸承座之間的轉(zhuǎn)軸上連接有擺臂；推桿連接所有單元結(jié)構(gòu)的擺臂，推桿的一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接PLC控制器。本發(fā)明采用折疊式主體支架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，轉(zhuǎn)運(yùn)、安裝方便；無(wú)需基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，不破壞屋頂；實(shí)用性、穩(wěn)定性強(qiáng)，后期維護(hù)費(fèi)用低。
文檔編號(hào)G05D3/12GK102637043SQ20121011696
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者丁鋒軍, 徐樂(lè), 朱建靜 申請(qǐng)人:杭州帷盛太陽(yáng)能科技有限公司