利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，其包括：太陽能支架，至少具有由第一電機驅動的第一維度仰角調整裝置；二維傾角傳感器，平行的貼設于所述太陽能支架的太陽能電池板的背面；監(jiān)測中心，所述二維傾角傳感器通過線纜連接于所述監(jiān)測中心，以接收所述太陽能電池板在所述第一維度上的轉動角度數據，所述監(jiān)測中心根據所述轉動角度數據和太陽的實時方位角和高度角數據向所述第一電機發(fā)出控制信號以調整第一維度仰角。本實用新型整體結構簡單緊湊，操控性較強，角度調節(jié)精度較高。
【專利說明】利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能利用裝置，尤其與太陽能跟蹤支架結構有關。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種新型、清潔能源，發(fā)展前景相當廣闊，目前已成為各國競相研究和開發(fā)的熱點，而如何高效地獲得太陽能資源是當前一個重要的課題。
[0003]公開后為CN102931253的中國實用新型專利，公開了一種“太陽能發(fā)電單元及其雙軸跟蹤支架”，其可以實現兩個維度上的太陽能電池板的仰角調整，適應四季和早晚的光照角度變化。其技術方案中，通過電動推桿和螺旋升降機的工作實現太陽能電池板對太陽的跟蹤，充分利用不同角度太陽光的照射，達到相當好的效果，但其無法實現對于上述角度的自動調節(jié)。
實用新型內容
[0004]針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的為提供一種利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，以解決現有技術中存在的無法實現兩個維度上的太陽能電池板的仰角自動調節(jié)的技術問題。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，.一種利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，其特征在于，所述利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架包括:
[0007]由第一電機驅動的第一維度仰角調整裝置和由第二電機驅動的第二維度仰角調整裝置；
[0008]二維傾角傳感器，平行的貼設于太陽能電池板的背面；所述二維傾角傳感器通過線纜連接于一監(jiān)測中心以傳送所述太陽能電池板在第一維度和第二維度上的轉動角度數據，所述監(jiān)測中心根據所述轉動角度數據和太陽的實時方位角和高度角數據向所述第一電機和第二電機發(fā)出控制信號以調整第一維度和第二維度仰角；
[0009]主梁和次梁，所述主梁上通過抱箍垂直連接多個可樞轉的次梁，所述太陽能電池板固定在所述次梁上。
[0010]本實用新型的有益效果在于，本實用新型的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，一種簡單易用的利用二維傾角傳感器控制太陽能跟蹤支架對太陽進行跟蹤的裝置。此實用新型具有結構接單，易于安裝，維護方便，操控容易等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為實用新型實施例的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架的第一維度的傾角調整示意圖。
[0012]圖2為實用新型實施例的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架的第二維度的傾角調整示意圖?！揪唧w實施方式】
[0013]體現本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是，本實用新型能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及附圖在本質上是當作說明之用，而非用以限制本實用新型。
[0014]本實用新型實施例的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，包括太陽能支架、二維傾角傳感器和監(jiān)測中心組成。
[0015]太陽能支架I可以是目前市場上所有的一維或二維跟蹤支架。
[0016]本實施例以二維跟蹤支架進行介紹，但本實用新型并不以此為限。太陽能支架I具有主梁7、次梁8、第一維度仰角調節(jié)裝置和第二維度仰角調節(jié)裝置。
[0017]其中，主梁7和次梁8均優(yōu)選的是圓管結構，主梁7是太陽能電池板3進行第一維度仰角調整的旋轉軸，次梁8是太陽能電池板3進行第二維度仰角調整的旋轉軸。主梁7由立柱5支撐。太陽能電池板3可以是分別設置在主梁7上下的多對太陽能電池板單元的組合，在主梁7上通過抱箍垂直連接可樞轉的多個次梁8，也即次梁8可以再抱箍內旋轉，因此主梁7的旋轉可以帶動次梁8的旋轉，但次梁8的旋轉不能帶動主梁7。在每一次梁8上，固定連接有四個橫梁，兩兩分別用于固定主梁7 —上一下的兩個太陽能電池板單元。
[0018]由以上可知，其中的主梁7、次梁8等部件，即是固定和支撐太陽能電池板3的框架的部件，同時也參與調整太陽能電池板3的仰角。
[0019]其中，如圖1所示，第一維度仰角調整裝置包括連桿12、推桿13和電機11 ;如圖2所示，圖2是圖2的B向視圖，為清楚起見，中間的太陽能電池板3只用虛線示出了輪廓，第二維度仰角調整裝置包括主傳動桿23、聯動桿22、次傳動桿26、推桿21和電機20。
[0020]這里的第一維度仰角調整是指太陽能電池板3按照季節(jié)變化進行的仰角調整。這里的第二維度仰角調整是指太陽能電池板3按照早晚變化進行的仰角調整。
[0021]推桿13由電機15驅動，推桿13與電機15連接的一端鉸接于連桿12，推桿13的一端鉸接在立柱5上，連桿12的另一端固定連接于主梁7。因此，可以在推桿13伸縮時，通過連桿12，帶動主梁7旋轉，帶動次梁8繞主梁7轉動，實現第一維度的仰角調節(jié)。
[0022]對于第二維度，推桿21由電機20驅動，推桿21的與電機20連接的一端鉸接在主梁7上，推桿12的另一端鉸接于主傳動桿23，主傳動桿23固定連接于其中一次梁8，進而鉸接到太陽能電池板3正面設置的聯動桿22上，聯動桿22通過次傳動桿26固定連接其余次梁8。因此，可帶動與主傳動桿23直接連接的次梁8旋轉，并通過聯動桿22和次傳動桿26，帶動其余次梁8旋轉。因此，可以在推桿21伸縮時，通過主傳動桿23、聯動桿22和次傳動桿26,帶動次梁8旋轉，實現第二維度的仰角調節(jié)。
[0023]傾角傳感器2可采用YHQ型二維傾角傳感器。二維傾角傳感器2安裝在太陽能電池板3的背面，與太陽能電池板3保持平行，數據傳輸線纜直接通往監(jiān)測中心，將太陽能跟蹤支架在各個維度上的的轉動角度數據實時傳回監(jiān)測中心，由監(jiān)測中心根據GPS系統(tǒng)輸出的時間信息和經緯度信息得到的太陽的實時方位角和高度角等數據自動發(fā)出指令，控制太陽能跟蹤支架上的電動推桿13、21進行運動，進而推動太陽能電池板3轉動，實現太陽能跟蹤支架對太陽光的跟蹤。
[0024]本實用新型可采用步進式視日跟蹤，即雙軸支架的運轉并非連續(xù)性的，而是給定一個閾值，如果當前太陽角度與太陽能電池板角度的差值超過設定的閾值時，再啟動兩個電機11、20完成角度的調整，這樣既降低了支架轉動而消耗的能量，又提高了太陽能轉換效率。
[0025]本實用新型可在已安裝好的太陽能二維跟蹤支架I的電池板背面加裝二維傾角傳感器，在安裝時，應保證二維傾角傳感器2的安裝面(即基準面)與太陽能電池板3保持平行。
[0026]將二維傾角傳感器2的數據輸出線纜與監(jiān)測中心(圖中未示出)有線或無線連接，并通電檢測，通過上電檢測后，讀入由GPS系統(tǒng)輸出的當地時間信息和經緯度信息，并計算得到當地太陽的實時方位角和高度角等數據。
[0027]可在監(jiān)測中心內給定一個閾值，即當前太陽角度與太陽能電池板角度的差值范圍。由監(jiān)測中心根據設定好的角度閥值計算出上一次轉動時太陽的角度變化的差值，如果該差值超過設定的閾值，則由監(jiān)測中心發(fā)出指令，對電機11、20進行控制，最終驅動太陽能電池板準確跟蹤到太陽的位置。
[0028]如果計算出上一次轉動時太陽的角度變化的差值未超過設定的閥值，則監(jiān)測中心不予做出命令，繼續(xù)監(jiān)測由二維傾角傳感器傳回的太陽能電池板的轉動角度數據。
[0029]本領域技術人員應當意識到在不脫離本實用新型所附的權利要求所揭示的本實用新型的范圍和精神的情況下所作的更動與潤飾，均屬本實用新型的權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，其特征在于，所述利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架包括: 由第一電機驅動的第一維度仰角調整裝置和由第二電機驅動的第二維度仰角調整裝置； 二維傾角傳感器，平行的貼設于太陽能電池板的背面；所述二維傾角傳感器通過線纜連接于一監(jiān)測中心以傳送所述太陽能電池板在第一維度和第二維度上的轉動角度數據，所述第一電機和第二電機以所述監(jiān)測中心根據所述轉動角度數據和太陽的實時方位角和高度角數據向所述第一電機和第二電機發(fā)出的控制信號調整第一維度和第二維度仰角； 主梁和次梁，所述主梁上通過抱箍垂直連接多個可樞轉的次梁，所述太陽能電池板固定在所述次梁上。
2.如權利要求1所述的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，其中，所述主梁和所述次梁為圓管結構。
3.如權利要求2所述的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，其中，所述第一維度仰角調整裝置還包括連桿和推桿，所述推桿由所述第一電機驅動，所述推桿與所述第一電機連接的一端鉸接于所述連桿，所述推桿的另一端固定在立柱上，所述連桿的另一端固定連接于所述主梁。
4.如權利要求2所述的利用二維傾角傳感器的太陽能跟蹤支架，所述第二維度仰角調整裝置還包括主傳動桿、聯動桿、次傳動桿和推桿，所述推桿由所述第二電機驅動，所述推桿的與所述第二電機連接的一端固定在所述主梁上，所述推桿的另一端鉸接于所述主傳動桿，所述主傳動桿固定連接于其中一次梁，進而鉸接到所述太陽能電池板正面設置的所述聯動桿上，所述聯動桿通過所述次傳動桿分別固定連接其余次梁。
【文檔編號】G05D3/00GK203812093SQ201320874913
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】李忠雙, 艾方, 陳小鋼, 郭靖, 孫偉龍, 郝翔, 董瑞恒, 李偉娟, 池大江 申請人:內蒙古科盛太陽能科技有限責任公司, 內蒙古大有光能源有限公司