聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，包括至少兩組方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元，所述方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元包括光伏組件、光伏組件安裝架，所述光伏組件安裝架轉(zhuǎn)動支承于支座上，所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的光伏組件安裝架還通過各自的連桿、滑塊與同一鋼索相連，所述滑塊可移動支承于各自的導(dǎo)軌上，所述鋼索卷繞于輥筒上。該聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站能實現(xiàn)光伏電站各發(fā)電單元光伏組件方位角方向的聯(lián)動跟蹤調(diào)節(jié)功能，提高發(fā)電效率，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
【專利說明】聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種光伏電站用光伏發(fā)電裝置，尤其涉及一種可實現(xiàn)跟蹤功能的光伏發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電裝置將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，其發(fā)電效率與太陽能光伏組件所接受的太陽光照射的效果有直接的關(guān)系，當(dāng)太陽光直接正面照射太陽能光伏組件時其發(fā)電效率最聞。
[0003]由于地球的自轉(zhuǎn)及地球繞太陽的公轉(zhuǎn)，地球上某一點與太陽之間的相對位置是每時每刻每天都在發(fā)生變化的，也就是說，太陽光照射到地球上某一點上安裝的太陽能電池板上的入射方向是不斷變化的，這種變化既有高度方向上的(即太陽高度角的變化)，也有左右方向上的(即太陽方位角的變化)，并且在地球上不同的位置(緯度)上，這樣的變化也是不同的。因此，為了達到上述的太陽能光伏組件最高的發(fā)電效率，理想狀況就是要使太陽能光伏組件安裝面的高度角與方位角能隨著太陽的位置不斷地變化，使其始終正對著太陽，但這并不是輕易能達到的。
[0004]通常，太陽能光伏組件是安裝在光伏組件安裝架上的，并且由于成本及維護保養(yǎng)方面的原因，光伏組件安裝架大都為固定支架，也就是說，大多數(shù)光伏組件并不能跟蹤太陽的位置以正對太陽，這也就不能達到較高的發(fā)電效率。為了能達到較高的發(fā)電效率，人們開發(fā)的不少的具有跟蹤功能的光伏發(fā)電裝置，可以變化太陽能光伏組件安裝面的高度角或方位角。但現(xiàn)有的具有跟蹤功能的光伏發(fā)電裝置應(yīng)用并不普遍，其主要原因或是由于實現(xiàn)跟蹤功能需要較為復(fù)雜的傳動機構(gòu)及動力裝置，如齒輪齒條機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)等等，這類機構(gòu)成本較高，維護保養(yǎng)不便。
[0005]并且,對于由大量的光伏發(fā)電單兀構(gòu)成、具有一定裝機容量的光伏電站而言，光伏發(fā)電裝置的跟蹤功能更難實現(xiàn)，因為每一發(fā)電單元都需要一套跟蹤裝置，既要有傳動機構(gòu)，又要有驅(qū)動動力源，成本高，而且每一個傳動機構(gòu)、每一個驅(qū)動動力源都可能出現(xiàn)故障，這樣故障點分布于各光伏發(fā)電單元，維護保養(yǎng)不便。也有將幾個光伏發(fā)電單元采用一個驅(qū)動動力源來集中驅(qū)動的聯(lián)動機構(gòu)，但驅(qū)動動力源與各光伏發(fā)電單元之間的動力傳遞需要采用剛性連接軸，不僅制造裝配要求高，而且由于連接軸的扭轉(zhuǎn)變形，運動的傳遞也不準(zhǔn)確，這樣，一個驅(qū)動動力源所能驅(qū)動的光伏發(fā)電單元的數(shù)量也很少，對于光伏發(fā)電站而言沒有多大的意義，而且每個光伏發(fā)電單元仍然需要各自的傳動機構(gòu)，維護保養(yǎng)不便的問題也沒有得到解決。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，它能實現(xiàn)光伏電站各發(fā)電單元光伏組件方位角方向的聯(lián)動跟蹤調(diào)節(jié)功能，提高發(fā)電效率，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，包括至少兩組方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元，所述方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元包括光伏組件、光伏組件安裝架，所述光伏組件安裝架轉(zhuǎn)動支承于支座上，所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的光伏組件安裝架還通過各自的連桿、滑塊與同一鋼索相連，所述滑塊可移動支承于各自的導(dǎo)軌上，所述鋼索卷繞于輥筒上。
[0008]在上述結(jié)構(gòu)中，由于所述方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元包括光伏組件、光伏組件安裝架，所述光伏組件安裝架轉(zhuǎn)動支承于支座上，則光伏組件安裝架可以在支座上繞垂直方向左右轉(zhuǎn)動，使得安裝在光伏組件安裝架上的光伏組件對太陽方位角的跟蹤成為可能。
[0009]又由于聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站包括至少兩組方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元，所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元光伏組件安裝架還通過各自的連桿、滑塊與同一鋼索相連，所述滑塊可移動支承于各自的導(dǎo)軌上，則每一方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元光伏組件安裝架、連桿、滑塊與導(dǎo)軌構(gòu)成一滑塊搖桿機構(gòu)，光伏組件安裝架為搖桿，當(dāng)滑塊在鋼索的帶動下沿導(dǎo)軌往復(fù)移動時，會經(jīng)連桿驅(qū)動作為搖桿的光伏組件安裝架繞支座左右擺動，從而實現(xiàn)安裝在光伏組件安裝架上的光伏組件對太陽方位角的跟蹤，提高發(fā)電效率，較之通常采用的齒輪齒條機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)等傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，使用維護方便；而所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元光伏組件安裝架通過各自的連桿、滑塊與同一鋼索相連，則所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元由光伏組件安裝架、連桿、滑塊與導(dǎo)軌所構(gòu)成的滑塊搖桿機構(gòu)由同一鋼索驅(qū)動，當(dāng)各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的滑塊在該同一鋼索的帶動下沿各自導(dǎo)軌往復(fù)移動時，會統(tǒng)一驅(qū)動各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的光伏組件安裝架繞各自支座左右擺動，使其上的光伏組件實現(xiàn)對太陽方位角的跟蹤，從而實現(xiàn)光伏電站各發(fā)電單元光伏組件對太陽方位角的聯(lián)動跟蹤調(diào)節(jié)功能。
[0010]再由于所述鋼索卷繞于輥筒上，則輥筒上為鋼索的往復(fù)運動提供了運動動力，通過正反向轉(zhuǎn)動輥筒即可方便地帶動鋼索往復(fù)移動，這樣，通過簡單的鋼索與輥筒驅(qū)動各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元滑塊搖桿機構(gòu)即可實現(xiàn)光伏組件方位角方向的跟蹤調(diào)節(jié)功能，省去了各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元各自的動力源，使得方位角跟蹤型光伏發(fā)電站的跟蹤調(diào)節(jié)與控制十分的簡便；并且采用鋼索在驅(qū)動動力源與各光伏發(fā)電單元之間進行動力傳遞，與常用的剛性傳動軸比較其制造、安裝與調(diào)節(jié)均更為便利，并且所能驅(qū)動的光伏發(fā)電單元的數(shù)量也更多。
[0011]本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元排成一行，該排成一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元同為光伏組件安裝架前端通過連桿、滑塊與鋼索相連，或同為光伏組件安裝架后端通過連桿、滑塊與鋼索相連。采用該實施方式，光伏發(fā)電站由通過鋼索與輥筒聯(lián)動的一行方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元構(gòu)成；各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元同為光伏組件安裝架前端通過連桿、滑塊與鋼索相連，則各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的滑塊搖桿機構(gòu)均處于其前端，相應(yīng)地鋼索及輥筒亦處于其前端，或各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元同為光伏組件安裝架后端通過連桿、滑塊與鋼索相連，則各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的滑塊搖桿機構(gòu)起均處于其后端，相應(yīng)地鋼索及輥筒亦處于其后端，這樣可以適應(yīng)不同的安裝場地的安裝位置要求。
[0012]本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述若干方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元排成兩行，其中一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元同為光伏組件安裝架前端通過連桿、滑塊與鋼索相連，另一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元同為光伏組件安裝架后端通過連桿、滑塊與鋼索相連。采用該實施方式，光伏發(fā)電站由通過鋼索與輥筒聯(lián)動的兩行方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元構(gòu)成，同一鋼索驅(qū)動的發(fā)電單元更多，通過前、后行各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元上滑塊搖桿機構(gòu)與光伏組件安裝架連接位置的不同，使得同一鋼索驅(qū)動前、后兩行方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元時，前、后兩行各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的轉(zhuǎn)動方向與角度相同。
[0013]本實用新型又一種優(yōu)選實施方式，所述鋼索經(jīng)導(dǎo)向輪卷繞于輥筒上；進一步地，所述輥筒轉(zhuǎn)動支承于支承架上，該輥筒與動力源傳動連接。采用該實施方式，傳動結(jié)構(gòu)簡潔，使用維護與保養(yǎng)均很方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站作進一步詳細說明。
[0015]圖1是本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站中方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)的俯視圖
[0017]圖3是本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站中方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是圖3所示結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0019]圖5是本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站一種【具體實施方式】的運動關(guān)系簡圖；
[0020]圖6是本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站另一種【具體實施方式】的運動關(guān)系簡圖。
[0021]圖中:1 一光伏組件、2 —光伏組件安裝架、3 —支座、4 一連桿、5 —導(dǎo)軌、6 —鋼索、
7 —滑塊、8 —導(dǎo)向輪、9 一滾筒、10動力源、20 —方位角跟蹤型光伏發(fā)電單兀。
【具體實施方式】
[0022]在圖1、圖2所示的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站中方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元中，光伏組件I為長方形板狀構(gòu)件，光伏組件安裝架2為截面呈三角形的固定鋼架，光伏組件I固定安裝在光伏組件安裝架2的斜面上，光伏組件安裝架2在底面的中部通過推力軸承與支座3轉(zhuǎn)動連接，使得光伏組件安裝架2轉(zhuǎn)動支承于底座3上；
[0023]光伏組件安裝架2在底面的后部與連桿4鉸連，連桿4的另一端與滑塊7鉸連，所述滑塊7為剖分結(jié)構(gòu)，其中間卡接鋼索6，通過螺栓緊固剖分式結(jié)構(gòu)的滑塊7的兩部分結(jié)構(gòu)件，將鋼索6牢固地卡接在其中間，從而使得光伏組件安裝架2通過連桿4、滑塊7與鋼索6相連；滑塊7與導(dǎo)軌5內(nèi)槽滑動配合，可沿導(dǎo)軌5往復(fù)移動，當(dāng)然，滑塊7也可以在底部安裝滾動軸承，通過滾動軸承在導(dǎo)軌5內(nèi)槽的滾動來可移動地支承于導(dǎo)軌5上；光伏組件安裝架
2、連桿4、滑塊7與導(dǎo)軌5構(gòu)成一滑塊搖桿機構(gòu)；當(dāng)滑塊7在鋼索6的帶動下沿導(dǎo)軌5往復(fù)移動時，會經(jīng)連桿4驅(qū)動作為搖桿的光伏組件安裝架2繞支座左右擺動。
[0024]圖3、圖4示出了本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站中方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的另一種【具體實施方式】，其與上述方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的【具體實施方式】相t匕，區(qū)別在于連桿4與光伏組件安裝架2鉸連的連接位置不是在光伏組件安裝架2底面的后部，而是在光伏組件安裝架2底部的前部，相應(yīng)地，滑塊7、導(dǎo)軌5等均位于光伏發(fā)電單元的前面，其余結(jié)構(gòu)與上述方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元的【具體實施方式】相同，
[0025]圖5示出了本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站一種【具體實施方式】的運動關(guān)系簡圖，圖中示出的方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20排成前、后兩行，每行四組，共有八組，實際應(yīng)用中其數(shù)量會遠大于四組，但光伏發(fā)電站會包括至少兩組方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20。
[0026]圖中后一行的四組方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20同為光伏組件安裝架2前端通過連桿4、滑塊7與鋼索6相連，前一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20同為光伏組件安裝架2后端通過連桿4、滑塊7與鋼索6相連，這樣，各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的光伏組件安裝架2通過各自的連桿4、滑塊7與同一鋼索6相連，各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的滑塊7可移動支承于各自的導(dǎo)軌5上，每一行中各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的導(dǎo)軌5處于同一直線上，與鋼索6平行。
[0027]鋼索6經(jīng)四個導(dǎo)向輪8形成矩形走向并卷繞于輥筒9上，該部分處于前、后兩行方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的中間，矩形走向的鋼索6的兩條長邊分別與前、后行各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的滑塊7固定連接，正反方向轉(zhuǎn)動輥筒9可以方便地使鋼索6產(chǎn)生正反方向的直線運動。
[0028]輥筒9轉(zhuǎn)動支承于支承架上，該輥筒9與動力源10傳動連接，動力源10為電機，這樣，通過動力源10電機定時地使輥筒9轉(zhuǎn)動一定的角度，就可以使方位角跟蹤型光伏發(fā)電站中各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的光伏組件安裝架2改變左右方向的角度，而通過前、后行各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20上滑塊搖桿機構(gòu)與光伏組件安裝架2連接位置的不同，使得同一鋼索6驅(qū)動前、后兩行方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20時，前、后兩行各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20的轉(zhuǎn)動方向與角度相同，從而實現(xiàn)光伏電站各發(fā)電單元光伏組件方位角方向的聯(lián)動跟蹤調(diào)節(jié)功能，每次調(diào)節(jié)完成后，通過電機剎車裝置或安裝于輥筒上的制動裝置保持鋼索的固定。
[0029]圖6示出了本實用新型聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站另一種【具體實施方式】的運動關(guān)系簡圖，該實施方式與圖5所示的實施方式的不同之處在于圖中示出的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單兀20排成一行,一行中的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單兀20同為光伏組件安裝架2后端通過連桿4、滑塊7與鋼索6相連，相應(yīng)地，其鋼索6與滾筒9等傳動件位于各光伏發(fā)電單元的后方。當(dāng)然，該行各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元20也可以同為光伏組件安裝架2前端通過連桿4、滑塊7與鋼索6相連，相應(yīng)地，其鋼索6與滾筒9等傳動件位于各光伏發(fā)電單元的前方。
[0030]以上僅列出了本實用新型的一些實施方式，但本實用新型并不局限于此，還可以作許多的改進和變換，但只要是在不違背本實用新型基本原理的情況下所作的改進與變換，均應(yīng)視為落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，包括至少兩組方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)，所述方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)包括光伏組件(I)、光伏組件安裝架(2)，其特征在于:所述光伏組件安裝架(2)轉(zhuǎn)動支承于支座(3)上，所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)的光伏組件安裝架(2)還通過各自的連桿(4)、滑塊(7)與同一鋼索(6)相連，所述滑塊(7)可移動支承于各自的導(dǎo)軌(5)上，所述鋼索(6)卷繞于輥筒(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，其特征在于:所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)排成一行，該排成一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)同為光伏組件安裝架(2)前端通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連，或同為光伏組件安裝架(2)后端通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，其特征在于:所述各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)排成兩行，其中一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)同為光伏組件安裝架(2)前端通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連，另一行的各方位角跟蹤型光伏發(fā)電單元(20)同為光伏組件安裝架(2)后端通過連桿(4)、滑塊(7)與鋼索(6)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，其特征在于:所述連桿(4)兩端分別與光伏組件安裝架(2)及滑塊(7)鉸連，所述滑塊(7)為剖分結(jié)構(gòu)，其中間卡接有鋼索(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，其特征在于:所述鋼索(6)經(jīng)導(dǎo)向輪(8)卷繞于輥筒(9)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)動式方位角跟蹤光伏發(fā)電站，其特征在于:所述輥筒(9)轉(zhuǎn)動支承于支承架上，該棍筒(9)與動力源(10)傳動連接。
【文檔編號】G05D3/00GK203630625SQ201320770379
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】湯廣華, 周禎鵬, 練俊才 申請人:東臺市富達精密鑄造有限公司