本發(fā)明涉及新能源太陽能電池板領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架。

背景技術(shù)：

目前，光伏支架都是為了追蹤最佳太陽入射角，太陽入射角指太陽直射光線與壁面法線之間的夾角，太陽入射角隨太陽方位角、高度角、光伏支架裝置傾斜度的不同而改變。對于光伏支架而言，最佳太陽入射角位于光伏支架設(shè)備能量轉(zhuǎn)換部分所在平面與太陽光線垂直的位置，通過設(shè)置最佳入射角方位可大量提高太陽輻射量，增大光電轉(zhuǎn)換率，提高發(fā)電效率。目前在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砦恢每煞謩e選用固定式光伏系統(tǒng)、單軸追蹤系統(tǒng)或雙軸追蹤系統(tǒng)等。固定式光伏系統(tǒng)采用固定角度安裝，為了最大程度地獲得太陽輻射量都會選擇最佳傾角進(jìn)行安裝，即以最佳傾角安裝后，光伏支架能量轉(zhuǎn)換部分所在平面能夠獲得比其它任何安裝角度更多的太陽總輻射量，但是，由于太陽方位角和高度角隨時間及季節(jié)不斷變化，從而使得太陽輻射量不能夠得到充分利用。

單軸追蹤系統(tǒng)與雙軸追蹤系統(tǒng)都是基于太陽運動軌跡的系統(tǒng)，又以跟蹤系統(tǒng)所用到的旋轉(zhuǎn)軸數(shù)來區(qū)分的。對于單軸追蹤系統(tǒng)而言，以南北水平軸單軸跟蹤系統(tǒng)為例，即旋轉(zhuǎn)水平為南北方向安裝，用以跟蹤太陽，與此類似的還有東西軸單軸追蹤系統(tǒng)，它們一般都只是在太陽方位角上進(jìn)行跟蹤，而沒有對太陽高度角進(jìn)行跟蹤，其發(fā)電效率雖然比固定式光伏系統(tǒng)有所提高，但還是沒有充分地利用太陽輻射量。而雙軸追蹤系統(tǒng)是對太陽全方位的跟蹤，以水平軸旋轉(zhuǎn)來跟蹤太陽高度角，以垂直軸旋轉(zhuǎn)來跟蹤太陽的方位角，這種系統(tǒng)比單軸追蹤系統(tǒng)的發(fā)電效率更高，但是其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、能耗高、成本高、占地面積大等缺陷。

其次，以上三種光伏支架的面板易受自然因素影響，如自然環(huán)境所產(chǎn)生的風(fēng)沙、灰塵、霜、雪等落其表面后，必然會導(dǎo)致光伏支架發(fā)電效率降低，甚至出現(xiàn)不能轉(zhuǎn)換發(fā)電的問題。例如光伏支架出現(xiàn)的積塵遮擋效應(yīng)，由于灰塵的覆蓋，使得光伏板表面的透射性減弱，從而到達(dá)光伏板表面上的光強減弱，從而使得光電效應(yīng)減弱，光伏發(fā)電量減少。另如光伏支架出現(xiàn)的積塵溫度效應(yīng)，灰塵作為導(dǎo)熱系數(shù)較小的物質(zhì)，附在光伏支架表面阻擋光伏板的熱量向外傳遞，這就很有可能使得光伏電池板自身熱量得不到釋放，光伏電池板的溫度越來越高，影響光伏電池板發(fā)電的效率，同時還可能導(dǎo)致光伏電池板出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象，即“熱斑效應(yīng)”。再如光伏支架出現(xiàn)的積塵腐蝕效應(yīng)，從光伏支架表面整體來看，由于酸性或堿性灰塵對光伏表面的腐蝕，或者清潔不當(dāng)造成光伏支架表面粗糙度增加，發(fā)射光能量增大，折射光的能量減少，使得入射到光伏支架表面的光照強度減弱，從而導(dǎo)致光電效應(yīng)減弱，發(fā)電量減少。

為了清掃光伏支架面板，目前市場上常采用清掃車、機器人、噴霧清洗、人工清掃等方式。清掃車只針對固定式光伏系統(tǒng)清掃，對單軸、雙軸系統(tǒng)使用困難，并且清潔度一般，光伏表面容易刮傷，工作效率低，耗水量大，成本高。機器人清掃的清潔度好，工作效率高，但是其耗水量大，成本高。噴霧清洗同樣具有清潔度好的優(yōu)點，但其工作效率低，耗水量大，成本高。人工清掃的清潔度一般，光伏表面容易刮傷，工作效率低，成本高。另外，以上清掃方式均占用光伏支架的發(fā)電時間，且用水清掃容易在光伏支架表面形成熱斑效應(yīng)，特別是在水資源缺乏的地域，實現(xiàn)成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有的光伏支架存在上述諸多技術(shù)問題和不足，提供一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架。該光伏支架通過追蹤太陽最佳入射角，提高太陽輻射量、光電轉(zhuǎn)換率以及發(fā)電效率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架，包括：固定架、支撐柱、轉(zhuǎn)動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、仰角斜軸、旋轉(zhuǎn)動力裝置和旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)；所述的旋轉(zhuǎn)動力裝置支撐于支撐柱的頂部，所述的仰角斜軸固定于旋轉(zhuǎn)動力裝置上，該仰角斜軸的一端設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)，所述的固定架沿仰角斜軸的軸線方向搭設(shè)于仰角斜軸的上方，用于固定太陽能電池板；所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的一端與固定架固定，其另一端套設(shè)于仰角斜軸上，并通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)使該轉(zhuǎn)動機構(gòu)圍繞仰角斜軸轉(zhuǎn)動；所述的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)連接驅(qū)動機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)動力裝置，該旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)通過設(shè)定的太陽運行軌跡控制驅(qū)動機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)動力裝置分別執(zhí)行轉(zhuǎn)動機構(gòu)的方位角轉(zhuǎn)動和仰角斜軸的仰角轉(zhuǎn)動，使得太陽光線保持垂直入射在太陽能電池板上。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括清掃裝置，所述的清掃裝置包括：滾動毛刷、兩條毛刷滑軌、兩個機械開關(guān)和擋板；所述的兩條毛刷滑軌設(shè)置于固定架的其中兩條相對邊上，所述的兩個機械開關(guān)以仰角斜軸為中心對稱設(shè)置于固定架的另外兩條相對邊之間，所述的擋板架設(shè)于仰角斜軸上，使得擋板因機械開關(guān)隨固定架轉(zhuǎn)動到設(shè)定的角度而擠壓或松開機械開關(guān)，進(jìn)而觸發(fā)該機械開關(guān)分別執(zhí)行滾動毛刷的解鎖與鎖定操作；所述的滾動毛刷設(shè)置于固定架所支撐的太陽能電池板的上方，并沿兩條毛刷滑軌滾動。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括連桿機構(gòu)；所述的連桿機構(gòu)固定于仰角斜軸與支撐柱之間，該連桿機構(gòu)包括：連桿箱、支撐桿、連動桿、齒條、齒輪和連桿；所述連桿箱的底端通過支撐桿將其固定于支撐柱上，其頂端穿設(shè)有連動桿；所述連動桿的一端與仰角斜軸固定，其另一端通過連桿與連桿箱內(nèi)設(shè)置的齒輪鉸接；所述的齒輪與連桿箱內(nèi)壁上設(shè)置的齒條嚙合，以鎖定仰角斜軸在靜止?fàn)顟B(tài)下的仰角位置，并通過齒輪在齒條上進(jìn)行往復(fù)滾動，使得連動桿因仰角斜軸轉(zhuǎn)動而在連桿箱上實現(xiàn)伸縮運動。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括自鎖裝置；所述的自鎖裝置套設(shè)于仰角斜軸的一端，并與轉(zhuǎn)動機構(gòu)連接；該自鎖裝置通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)控制其鎖定轉(zhuǎn)動機構(gòu)的方位角位置。

本發(fā)明的一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的光伏支架根據(jù)季節(jié)變化驅(qū)動旋轉(zhuǎn)動力裝置使仰角斜軸圍繞支撐柱頂點轉(zhuǎn)動，帶動連桿機構(gòu)在光伏支架與支撐柱之間往復(fù)運動，實現(xiàn)固定架與支撐柱頂點間不同夾角追蹤太陽不同高度角，與傳統(tǒng)的光伏支架相比提高發(fā)電量為5％；通過設(shè)計固定架圍繞仰角斜軸旋轉(zhuǎn)，與傳統(tǒng)的光伏支架軸旋轉(zhuǎn)相比較，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠；驅(qū)動機構(gòu)與轉(zhuǎn)動機構(gòu)相連接可以安裝于仰角斜軸任意位置，安裝靈活、投資成本低；本發(fā)明光伏支架的電氣元件功率小，能耗低，適應(yīng)多種工況環(huán)境；依靠重力自動清掃裝置清掃太陽能電池板的面板，降低了人力成本。

附圖說明

圖1為太陽光線垂直入射太陽能電池板形成最佳入射角狀態(tài)的示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中的一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例中的清掃裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例中的連桿機構(gòu)與仰角斜軸、支撐柱之間的連接關(guān)系示意圖。

圖5為圖4中示出的連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖6a為圖2中示出的固定架圍繞仰角斜軸轉(zhuǎn)動的示意圖。

圖6b為圖2中示出的仰角斜軸圍繞支撐柱轉(zhuǎn)動的示意圖。

圖7為本發(fā)明中的固定架在日出時的位置示意圖。

圖8為本發(fā)明中的固定架在日落時的位置示意圖。

圖9a、圖9b、圖9c分別為青海格爾木地區(qū)在春、秋分日的日出、正午和日落時刻，利用本發(fā)明的光伏支架追蹤太陽軌跡運行的狀態(tài)示意圖。

圖10a、圖10b、圖10c分別為青海格爾木地區(qū)在冬至日的日出、正午和日落時刻，利用本發(fā)明的光伏支架追蹤太陽軌跡運行的狀態(tài)示意圖。

圖11a、圖11b、圖11c分別為青海格爾木地區(qū)在夏至日的日出、正午和日落時刻，利用本發(fā)明的光伏支架追蹤太陽軌跡運行的狀態(tài)示意圖。

附圖標(biāo)記

1、固定架 2、清掃裝置 3、轉(zhuǎn)動機構(gòu)

4、自鎖裝置 5、仰角斜軸 6、旋轉(zhuǎn)動力裝置

7、連桿機構(gòu) 8、驅(qū)動機構(gòu) 9、旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)

10、支撐柱 11、底座 12、連桿箱

13、支撐桿 14、連動桿 15、齒條

16、齒輪 17、連桿 18、機械開關(guān)

19、滾動毛刷 20、擋板 21、毛刷滑軌

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明所述的一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，根據(jù)太陽輻射量的余弦定律可知，任意傾斜面的輻照度同該表面法線與光線入射方向之間夾角的余弦成正比，即：Sr＝Sdcosθ；其中，Sr為傾斜方陣面上的直射輻照量，Sd為太陽總直射輻照量，θ為太陽光線入射角。由上式可知，當(dāng)θ＝0°時，即太陽光線垂直入射到傾斜面上時，獲得太陽輻射量最大，此時的入射角就是追蹤的最佳入射角。

基于上述獲取太陽光線最佳入射角的原理，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架。如圖2所示，所述的光伏支架包括：固定架1、支撐柱10、轉(zhuǎn)動機構(gòu)3、驅(qū)動機構(gòu)8、仰角斜軸5、旋轉(zhuǎn)動力裝置6和旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)9；所述的旋轉(zhuǎn)動力裝置6支撐于支撐柱10的頂部，所述的仰角斜軸5固定于旋轉(zhuǎn)動力裝置6上，該仰角斜軸5的一端設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)8，所述的固定架1沿仰角斜軸5的軸線方向搭設(shè)于仰角斜軸5的上方，用于固定太陽能電池板；所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)3的一端與固定架1固定，其另一端套設(shè)于仰角斜軸5上，并通過驅(qū)動機構(gòu)8驅(qū)使該轉(zhuǎn)動機構(gòu)3圍繞仰角斜軸5轉(zhuǎn)動；所述的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)9連接驅(qū)動機構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)動力裝置6，該旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)9通過設(shè)定的太陽運行軌跡控制驅(qū)動機構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)動力裝置6分別執(zhí)行轉(zhuǎn)動機構(gòu)3的方位角轉(zhuǎn)動和仰角斜軸5的仰角轉(zhuǎn)動，使得太陽光線保持垂直入射在太陽能電池板上。所述的支撐柱10是光伏支架的支點，用于承載光伏支架重量，其底端可安裝有底座11，用于固定支撐柱10，與預(yù)埋的螺栓連接。

基于上述結(jié)構(gòu)的光伏支架，在本實施例中，如圖2所示，所述的光伏支架還包括清掃裝置2。如圖3所示，所述的清掃裝置包括：滾動毛刷19、兩條毛刷滑軌21、兩個機械開關(guān)18和擋板20。所述的滾動毛刷19安裝于固定面板能量轉(zhuǎn)換部分所在平面的毛刷滑軌21里。所述的兩條毛刷滑軌21設(shè)置于固定架1的其中兩條相對邊上，所述的兩個機械開關(guān)18以仰角斜軸5為中心對稱設(shè)置于固定架1的另外兩條相對邊之間，所述的擋板20架設(shè)于仰角斜軸5上，使得擋板20因機械開關(guān)18隨固定架1轉(zhuǎn)動到設(shè)定的角度而擠壓或松開機械開關(guān)18，進(jìn)而觸發(fā)該機械開關(guān)18分別執(zhí)行滾動毛刷19的解鎖與鎖定操作；所述的滾動毛刷19設(shè)置于固定架1所支撐的太陽能電池板的上方，并沿兩條毛刷滑軌21滾動。當(dāng)固定架1圍繞仰角斜軸5從東到西轉(zhuǎn)動時，使固定架1在日落時形成高度落差(如圖7所示)，此時擋板20與機械開關(guān)18接觸后壓起機械開關(guān)18，使得該機械開關(guān)18被觸發(fā)后將滾動毛刷19解鎖，進(jìn)一步使得滾動毛刷19脫離機械開關(guān)18的束縛，此時滾動毛刷19因自身重力作用在自由下落過程中從固定架1的面板頂端沿毛刷滑軌21滑落到另外一端，利用此工作原理，在日落時通過滾動毛刷19清掃一次固定架設(shè)備能量轉(zhuǎn)換部分所在平面。在日落后，太陽光線消失，已不能發(fā)電，固定架1自動從西到東轉(zhuǎn)動，當(dāng)固定架1轉(zhuǎn)動至165°時，擋板20抬起原先壓住的機械開關(guān)18，使得該機械開關(guān)18再次被觸發(fā)后將滾動毛刷19鎖于毛刷滑軌21里，而在固定架1重新轉(zhuǎn)動到日出位置時又形成高度落差(如圖8所示)，重復(fù)上述操作使得滾動毛刷19在自由下落過程中再次清掃光伏支架面板設(shè)備能量轉(zhuǎn)換部分所在平面?？傊谝惶靸?nèi)，完成兩次清掃操作，以提高發(fā)電量。與沒有清掃機構(gòu)的光伏支架相比，能夠提高發(fā)電量3％～23％。

如圖2所示，本發(fā)明的光伏支架還包括連桿機構(gòu)7和自鎖裝置4；所述的連桿機構(gòu)7固定于仰角斜軸5與支撐柱10之間。如圖4、5所示，該連桿機構(gòu)包括：連桿箱12、支撐桿13、連動桿14、齒條15、齒輪16和連桿17；所述連桿箱12的底端通過支撐桿13將其固定于支撐柱10上，其頂端穿設(shè)有連動桿14；所述連動桿14的一端與仰角斜軸5固定，其另一端通過連桿17與連桿箱12內(nèi)設(shè)置的齒輪16鉸接；所述的齒輪16與連桿箱12內(nèi)壁上設(shè)置的齒條15嚙合，以鎖定仰角斜軸5在靜止?fàn)顟B(tài)下的仰角位置，并通過齒輪16在齒條15上進(jìn)行往復(fù)滾動，使得連動桿14因仰角斜軸5轉(zhuǎn)動而在連桿箱12上實現(xiàn)伸縮運動。

如圖2所示，所述的自鎖裝置4套設(shè)于仰角斜軸5的一端，并與轉(zhuǎn)動機構(gòu)3連接；該自鎖裝置4通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)9控制其鎖定轉(zhuǎn)動機構(gòu)3的方位角位置。

如圖6a所示，所述的驅(qū)動機構(gòu)8與轉(zhuǎn)動機構(gòu)3相連接，套設(shè)于仰角斜軸5一端上，該驅(qū)動機構(gòu)8與轉(zhuǎn)動機構(gòu)3可安裝于仰角斜軸5的任意位置，使得光伏支架的結(jié)構(gòu)簡單，安裝靈活。根據(jù)天文公式計算太陽在一天內(nèi)的運行軌跡，按時間程序控制算法控制驅(qū)動機構(gòu)8驅(qū)動轉(zhuǎn)動機構(gòu)3圍繞仰角斜軸5旋轉(zhuǎn)，從而帶動固定架1轉(zhuǎn)動，從東限位位置(也指零點位置)，以每小時15°在0°到180°范圍內(nèi)向西方向位置轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動到某個位置時，通過自鎖裝置鎖定轉(zhuǎn)動機構(gòu)3，以限定固定架方位，追蹤到太陽方位角。所述的自鎖裝置在東方位置設(shè)有限位開關(guān)，目的是驅(qū)使機構(gòu)歸零，精確計算角度；而在西方位置也設(shè)有限位開關(guān)，其目的是防止固定架超出180°旋轉(zhuǎn)角度。在日落后，太陽光線消失，已不能發(fā)電，此時固定架1隨轉(zhuǎn)動機構(gòu)3圍繞仰角斜軸5旋轉(zhuǎn)，自動從西方位180°到0°轉(zhuǎn)回東方位，自動停止跟蹤操作。

如圖6b所示，根據(jù)天文公式計算太陽運行軌跡，按季節(jié)變化驅(qū)動旋轉(zhuǎn)動力裝置6使仰角斜軸5圍繞支撐柱10頂點轉(zhuǎn)動，從而帶動連桿機構(gòu)7在仰角斜軸5與支撐柱10之間往復(fù)運動，并通過連桿機構(gòu)7鎖定仰角斜軸5的仰角位置，以追蹤到太陽高度角。在下雪時，旋轉(zhuǎn)動力裝置6通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)控制其驅(qū)動仰角斜軸5旋轉(zhuǎn)至仰角最小角20°，并自動停止跟蹤操作，使固定架1上的能量轉(zhuǎn)換部分所在平面不形成堆雪。而在日出時，系統(tǒng)即時響應(yīng)，自動找到太陽，實現(xiàn)跟蹤定位。

如圖9、圖10、圖11所示，為利用上述結(jié)構(gòu)的光伏支架在青海格爾木地區(qū)以不同季節(jié)追蹤太陽(日出、中午、日落時刻)的運動軌跡示意圖，青海格爾木地理位置的經(jīng)度：94.9°，緯度：36.41°，正北方向設(shè)定為太陽方位角為0°。當(dāng)日出時，光伏支架停在東方位置；此時能夠看見太陽清晨從東方升起，通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)程序控制算法，發(fā)出追蹤啟動命令，根據(jù)天文公式計算太陽當(dāng)天的運行軌跡，并按季節(jié)變化驅(qū)動旋轉(zhuǎn)動力裝置使仰角斜軸圍繞支撐柱頂點順時針轉(zhuǎn)動，帶動連桿機構(gòu)向固定架方向移動。仰角斜軸與支撐柱頂點之間形成仰角，此仰角的角度在20°到90°范圍內(nèi)變化，待轉(zhuǎn)動至最佳仰角后，旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)發(fā)出停止旋轉(zhuǎn)命令，使得仰角斜軸停止動作，并通過連桿機構(gòu)鎖定該最佳仰角位置，以追蹤到太陽高度角。同時，根據(jù)天文公式計算太陽一天內(nèi)運行軌跡，通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)發(fā)出啟動命令，使得自鎖裝置松開，按時間程序控制算法控制驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動機構(gòu)圍繞仰角斜軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動固定架轉(zhuǎn)動從東限位位置以0°到180°范圍向西方向位置轉(zhuǎn)動，追蹤到太陽方位角，并通過不斷改變固定架方位角和高度角，追蹤太陽光線的最佳入射角。

如圖9a-9c所示，以春分和秋分日為例，太陽直射赤道，太陽軌跡移到赤道上空，太陽日照時間為12小時。太陽從日出到日落方位角變化范圍為：89°到271°，高度角變化范圍為：0°到54°，在太陽日出日落時，太陽輻射量很小。為了高效追蹤太陽最佳入射角，在日出時，太陽從正東方升起，光伏支架以太陽方位角90°開始，通過天文公式計算太陽運行軌跡，用程序控制算法的參數(shù)與位置機構(gòu)間配合，按最佳入射角追蹤太陽光線，以1小時15°轉(zhuǎn)動，實時追蹤太陽方位角。在中午時，太陽逐漸向西移動，此時太陽方位角為180°，在日落時，太陽從正西方落下，此時太陽方位角為270°，固定架在這個時候形成高度落差，清掃裝置對太陽能電池板清掃一次。在日落后，太陽光線消失，已不能發(fā)電，旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)程序控制算法發(fā)出啟動命令，控制自鎖裝置松開，通過驅(qū)動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動機構(gòu)從西向東返回東限位后，東限位開關(guān)觸發(fā)，驅(qū)動機構(gòu)歸零，此時旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)控制算法發(fā)出停止命令，控制自鎖裝置鎖定轉(zhuǎn)動機構(gòu)，以限定固定架方位，光伏支架自動停止跟蹤操作。此時光伏支架在日出位置再次形成高度落差，清掃機構(gòu)又清掃一次太陽能電池板。

如圖10a-10c所示，以冬至日為例，太陽直射南回歸線，太陽軌跡移到南端，太陽清晨從東南方升起，黃昏由西南方落下。太陽從日出到日落的方位角變化范圍為：119°到241°，其高度角變化范圍為：0°到30°，在中午時，高度角為30°。如圖11a-11c所示，以夏至日為例，太陽直射北回歸線，太陽軌跡移到北端，太陽清晨從東北方向升起，黃昏由西北方落下。太陽從日出到日落的方位角變化范圍為：60°到300°，其高度角變化范圍為：0°到77°。在中午時，高度角為77°。由此可見，光伏支架在追蹤太陽方位角時，固定架只有在0°到180°范圍內(nèi)以不同的方向不斷變化，才能實現(xiàn)追蹤太陽不同的方位角。另外，由于季節(jié)變化，太陽的高度角也在變化，只有通過旋轉(zhuǎn)動力裝置驅(qū)動仰角斜軸不斷轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)固定架與支撐柱頂點間夾角的變化，才能實現(xiàn)追蹤太陽不同的高度角。通過在有效范圍之間切換追蹤太陽方位角和高度角，并結(jié)合清掃功能，最終形成具有光能高效轉(zhuǎn)換的光伏支架。

最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。