專利名稱：一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池組件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器。
背景技術(shù)：
單一太陽(yáng)能電池板的一維或兩維控制的跟蹤器的使用案例有大量報(bào)導(dǎo)。目前的跟
蹤器大多是單臺(tái)控制。該類方案的缺點(diǎn)是發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本與運(yùn)行成本高。采用一套控制系統(tǒng)控制多套太陽(yáng)能電池板支撐結(jié)構(gòu)的專利也有報(bào)導(dǎo)。各太陽(yáng)能電池板方位角調(diào)整的驅(qū)動(dòng)裝置由金屬桿件連接。但存在著構(gòu)件及連接件數(shù)量多，無(wú)法達(dá)到一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制大面積內(nèi)陣列布置的太陽(yáng)能電池板的目的。采用鋼纜驅(qū)動(dòng)多套太陽(yáng)能電池板方位角調(diào)整的實(shí)施已有應(yīng)用案例。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)整體裝置的零部件精度以及裝配精度要求較高。相應(yīng)的提高了系統(tǒng)前期制造及后期維修成本高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，該裝置通過(guò)將若干陣列的單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器柔性聯(lián)接成一閉環(huán)系統(tǒng)，并借由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使若干陣列的單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器能夠隨著太陽(yáng)高度的變化自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，包括若干陣列太陽(yáng)能電池組件，每個(gè)所述太陽(yáng)能組件由太陽(yáng)能電池板及背板組成，其特征在于每個(gè)所述背板的縱向中心線的位置處固設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，在所述旋轉(zhuǎn)軸的至少一端固定設(shè)置驅(qū)動(dòng)臂，所述驅(qū)動(dòng)臂與所述太陽(yáng)能電池板的法向方向共線，所述驅(qū)動(dòng)臂的一端為上鉸接點(diǎn)，另一端為下鉸接點(diǎn)，每個(gè)所述太陽(yáng)能電池板上的上、下鉸接點(diǎn)分別依次與相鄰太陽(yáng)能電池板上的上、下鉸接點(diǎn)之間通過(guò)柔性連接構(gòu)成一閉環(huán)，且所述閉環(huán)環(huán)路上連接有環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。所述柔性聯(lián)接為鋼絲繩索聯(lián)接，所述環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接并驅(qū)動(dòng)控制所述鋼絲繩索。所述柔性聯(lián)接為鋼絲繩索聯(lián)接，所述環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)利用該同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)所述閉環(huán)中的所述鋼絲繩索依次連接驅(qū)動(dòng)相鄰的所述太陽(yáng)能電池背板上的驅(qū)動(dòng)軸。所述柔性聯(lián)接為鋼絲繩索聯(lián)接。所述環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列太陽(yáng)能電池板跟蹤的統(tǒng)一操作；整套裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制造及使用維修成本低的特點(diǎn)；能夠在沉降較為明顯的地區(qū)使用。


圖I是本發(fā)明的主視 圖2是本發(fā)明中單一太陽(yáng)能電池板跟蹤器結(jié)構(gòu) 圖3是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu) 圖4是本發(fā)明中鋼絲繩索緊扣的結(jié)構(gòu) 圖5是本發(fā)明中電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖6是本發(fā)明中拉簧及鋼絲繩收緊器的連接示意 圖7是本發(fā)明中鋼絲繩連接方式二。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
如圖1-7所示，圖中標(biāo)記1-33分別為鋼絲繩I、太陽(yáng)能電池板2、太陽(yáng)能電池背板3、旋轉(zhuǎn)軸4、支架5、支架6、軸承座7、軸承座8、前立柱9、后立柱10、前基礎(chǔ)墩11、后基礎(chǔ)墩
12、驅(qū)動(dòng)臂13、上鉸鏈座14、下鉸鏈座15、鋼絲繩索緊扣16、下鋼絲繩索緊扣17、上鉸鏈銷軸18、下鉸鏈銷軸19、槽溝20、雙頭螺栓21、雙頭螺栓22、蝸桿23、蝸輪24、轉(zhuǎn)鼓25、鋼絲繩卡頭26、主控電動(dòng)機(jī)27、太陽(yáng)能電池組件28、太陽(yáng)能電池組件29、太陽(yáng)能電池組件30、轉(zhuǎn)輪31、拉簧32、鋼絲繩收緊器33。實(shí)施例一如圖I所示，本實(shí)施例由太陽(yáng)能電池組件由太陽(yáng)能電池板2及太陽(yáng)能電池背板3組成。太陽(yáng)能電池背板3縱向中心線位置上固定設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸4。旋轉(zhuǎn)軸4由支架5和支架6固定在太陽(yáng)能電池背板3上。旋轉(zhuǎn)軸4的兩端分別裝配在軸承座7和軸承座8里。旋轉(zhuǎn)軸4帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板2可以繞軸承座7和軸承座8的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，即太陽(yáng)能電池板2可繞上述中心線改變其傾角位置。軸承座7和軸承座8分別固定在前立柱9與后立柱10上。在本實(shí)施中，前立柱9的高度<后立柱10的高度。根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)全年日平均太陽(yáng)總輻射量最大的條件，并滿足灰塵雨雪滑落要求，可以計(jì)算出最佳太陽(yáng)能電池板2的俯仰角度，并通過(guò)前立柱9與后立柱10的高度實(shí)現(xiàn)俯仰角度的調(diào)整。前立柱9與后立柱10分別固定在前基礎(chǔ)墩11與后基礎(chǔ)墩12上面，前基礎(chǔ)墩11和后基礎(chǔ)墩12支承于地面上。如圖2所示，旋轉(zhuǎn)軸4頂端固定驅(qū)動(dòng)臂13。驅(qū)動(dòng)臂13與太陽(yáng)能電池板2的法向方向共線。驅(qū)動(dòng)臂13兩端頂部分別加工了上鉸鏈座14與下鉸鏈座15。上鋼絲繩索緊扣16與下鋼絲繩索緊扣17分別由插入到鉸鏈座中的上鉸鏈銷軸18與下鉸鏈銷軸19形成鏈接，并可以于銷軸內(nèi)部自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖3所示，鋼絲繩索緊扣16、鋼絲繩索緊扣17頂端分別開(kāi)有槽溝20，鋼絲繩I由兩個(gè)U形雙頭螺栓21與22鎖緊在鋼絲繩索緊扣上。如圖4所示，鋼絲繩I由主控電機(jī)27驅(qū)動(dòng)。主控電機(jī)22驅(qū)動(dòng)一個(gè)蝸桿23轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿23通過(guò)嚙合關(guān)系帶動(dòng)蝸輪24。轉(zhuǎn)鼓25與蝸輪24同軸連接。鋼絲繩I在轉(zhuǎn)鼓25上平繞多匝。其中中間一匝的鋼絲繩I采用鋼絲繩卡頭26固定在轉(zhuǎn)鼓25上。本實(shí)施例中采用時(shí)鐘式太陽(yáng)跟蹤方法，其控制方法是定時(shí)法來(lái)改變太陽(yáng)能電池板2的傾角位置。根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)每日的天空中運(yùn)動(dòng)角度，通過(guò)跟蹤算法給出太陽(yáng)能電池板傾角一時(shí)間關(guān)系曲線，并以此計(jì)算出太陽(yáng)光電池板對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。再計(jì)算出驅(qū)動(dòng)臂13對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度以及鋼絲繩I的位移量。從而確定帶動(dòng)蝸桿23的主控電動(dòng)機(jī)27的轉(zhuǎn)向與角位移。若干太陽(yáng)能電池組件按照等距線性排列，構(gòu)成太陽(yáng)能電池組件陣列。一根鋼絲繩I以閉環(huán)連接的方式同時(shí)連接十幾臺(tái)乃至數(shù)十臺(tái)太陽(yáng)能電池組件。鋼絲繩I的閉環(huán)鏈接如圖5所示鋼絲繩I經(jīng)轉(zhuǎn)鼓25到第一臺(tái)太陽(yáng)能電池組件28驅(qū)動(dòng)臂的上鋼絲繩索緊扣，再到第二臺(tái)太陽(yáng)能電池組件29的驅(qū)動(dòng)臂的上鋼絲繩索緊扣，再依次傳遞到第n臺(tái)太陽(yáng)能電池組件30的驅(qū)動(dòng)臂得上鋼絲繩索緊扣。經(jīng)過(guò)鋼絲繩回轉(zhuǎn)輪31，到第n臺(tái)太陽(yáng)能電池組件30的驅(qū)動(dòng)臂的下鋼絲繩索緊扣，再到第二臺(tái)太陽(yáng)能電池組件29驅(qū)動(dòng)臂的下鋼絲繩索緊扣，最后經(jīng)過(guò)第一臺(tái)太陽(yáng)能電池組件28驅(qū)動(dòng)臂的下鋼絲繩索緊扣，回到轉(zhuǎn)鼓25，即形成一個(gè)閉環(huán)鏈接。鋼絲繩的平移帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度從0°到90°至120°之間變化。如圖6所示，在各太陽(yáng)能電池板組件之間以及太陽(yáng)能電池組件陣列與轉(zhuǎn)鼓25之間的鋼絲繩I有一定的跨度距離。為保證所連接的太陽(yáng)能電池板2能同步動(dòng)作。在轉(zhuǎn)鼓25與太陽(yáng)能電池組件之間，以及太陽(yáng)能電池組件與組件之間串聯(lián)了拉簧32和鋼絲繩收緊器33。實(shí)施例二 相較實(shí)施例一，本實(shí)施例的不同點(diǎn)在于鋼絲繩I的閉環(huán)鏈接方式采用如圖7所示的方案。在本實(shí)施例中，省去了轉(zhuǎn)鼓25與鋼絲繩回轉(zhuǎn)輪31，即將主控電機(jī)27驅(qū)動(dòng)的蝸輪24直接與第一臺(tái)太陽(yáng)能電池組件28上的旋轉(zhuǎn)軸4同軸連接。再通過(guò)鋼絲繩I連接第二臺(tái)太陽(yáng)能電池組件，直至第n臺(tái)太陽(yáng)能電池組件。但本實(shí)施例適用于僅由數(shù)臺(tái)太陽(yáng) 能電池組件組成的陣列
權(quán)利要求
1.一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，包括若干陣列太陽(yáng)能電池組件，每個(gè)所述太陽(yáng)能組件由太陽(yáng)能電池板及背板組成，其特征在于每個(gè)所述背板的縱向中心線的位置處固設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，在所述旋轉(zhuǎn)軸的至少一端固定設(shè)置驅(qū)動(dòng)臂，所述驅(qū)動(dòng)臂與所述太陽(yáng)能電池板的法向方向共線，所述驅(qū)動(dòng)臂的一端為上鉸接點(diǎn)，另一端為下鉸接點(diǎn)，每個(gè)所述太陽(yáng)能電池板上的上、下鉸接點(diǎn)分別依次與相鄰太陽(yáng)能電池板上的上、下鉸接點(diǎn)之間通過(guò)柔性連接構(gòu)成一閉環(huán)，且所述閉環(huán)環(huán)路上連接有環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，其特征在于所述柔性聯(lián)接為鋼絲繩索聯(lián)接，所述環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接并驅(qū)動(dòng)控制所述鋼絲繩索。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，其特征在于所述柔性聯(lián)接為鋼絲繩索聯(lián)接，所述環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)利用該同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)所述閉環(huán)中的所述鋼絲繩索依次連接驅(qū)動(dòng)相鄰的所述太陽(yáng) 能電池背板上的驅(qū)動(dòng)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，其特征在于所述柔性聯(lián)接為鋼絲繩索聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，其特征在于所述環(huán)路動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池組件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閉環(huán)聯(lián)動(dòng)式單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器，其特征在于所述若干單軸太陽(yáng)能電池板跟蹤器的縱向中心線處設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸及其驅(qū)動(dòng)臂，并通過(guò)柔性聯(lián)接利用驅(qū)動(dòng)臂端部鉸接點(diǎn)的連接構(gòu)成可驅(qū)動(dòng)閉環(huán)連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列太陽(yáng)能電池板跟蹤的統(tǒng)一操作；整套裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制造及使用維修成本低的特點(diǎn)；能夠在沉降較為明顯的地區(qū)使用。
文檔編號(hào)G05D3/12GK102736637SQ201210212429
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者劉小稚, 王子延 申請(qǐng)人:劉小稚, 王子延