本實(shí)用新型屬于太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種可隨太陽照射方向轉(zhuǎn)動的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般僅僅在東西方向上跟隨太陽照射方向轉(zhuǎn)動，其在南北方向上為固定設(shè)置，但是實(shí)際上由于季節(jié)時令的更替、各地區(qū)所處地勢的不同、氣候的變化等因素，太陽的直射點(diǎn)不僅僅在東西方向上發(fā)生改變，從而現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)不能充分、有效地利用太陽能。

針對上述問題，也有光伏發(fā)電系統(tǒng)在南北方向上轉(zhuǎn)動以吸收更多的太陽能，如中國專利CN 205049977公開了一種推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)，其馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動梁杭架在東西方向上翻轉(zhuǎn)；推動第二推桿實(shí)現(xiàn)太陽能板在南北方向上的翻轉(zhuǎn)。但是其在東西方向上的翻轉(zhuǎn)和在南北方向上的翻轉(zhuǎn)為獨(dú)立進(jìn)行，東西方向上的光伏跟蹤和南北方向上的光伏跟蹤也為獨(dú)立進(jìn)行，不能精確地跟蹤太陽直射的方向和角度，翻轉(zhuǎn)的角度范圍也較小，從而無法盡可能多地采集太陽光，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同時還降低了太陽能光伏發(fā)電的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供一種能精準(zhǔn)地跟蹤太陽的直射方向、太陽能吸收效率高、發(fā)電效率高的可隨太陽照射方向轉(zhuǎn)動的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種可隨太陽照射方向轉(zhuǎn)動的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括用于采集太陽光的采集模塊、用于驅(qū)動采集模塊移動的驅(qū)動模塊及控制器，所述驅(qū)動模塊包括用于驅(qū)動采集模塊在東西方向上轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動模塊和用于驅(qū)動采集模塊在南北方向上移動的第二驅(qū)動模塊，所述第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊分別與控制器電連。隨著太陽直射方向在東西方向上的變化，第一驅(qū)動模塊帶動采集裝置在東西方向上轉(zhuǎn)動，由于季節(jié)的交替變化、光伏發(fā)電系統(tǒng)所處區(qū)域緯度的不同，太陽直射方向在南北方向上也有小幅度的變化，因此第二驅(qū)動模塊在隨著第一驅(qū)動模塊東西方向上轉(zhuǎn)動的同時在南北方向上也會同時移動，增加了采集裝置的角度變化范圍，進(jìn)而增加了采集裝置吸收的太陽能；第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊由同一個控制器控制，即第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊在由不同的驅(qū)動裝置的驅(qū)動下又相互聯(lián)動，第一驅(qū)動模塊與第二驅(qū)動模塊相連，能更加精確地跟隨太陽照射方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而最大限度地采集太陽光。

進(jìn)一步的，所述采集模塊上設(shè)有至少一用于跟蹤太陽光的感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置與控制器電連。感應(yīng)裝置的設(shè)置使得采集裝置有效跟蹤到太陽的直射方向，便于盡可能多地收集太陽能。

進(jìn)一步的，還包括用于將采集模塊恢復(fù)初始位置的復(fù)位模塊。當(dāng)太陽升起時，采集裝置跟著太陽自東向西轉(zhuǎn)動、在南北方向上移動，太陽落山后，復(fù)位模塊將采集裝置復(fù)位至初始狀態(tài)，完成一次調(diào)整，采集裝置重復(fù)跟著太陽轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步的，所述復(fù)位模塊包括與采集模塊配合的傳動機(jī)構(gòu)和動力模塊，所述動力模塊與控制器電連。

進(jìn)一步的，還包括用于控制第二驅(qū)動模塊移動行程的限位模塊。限位模塊可以避免太陽能光伏板在南北方向過度偏轉(zhuǎn)而導(dǎo)致?lián)p壞，限定了第二驅(qū)動模塊水平移動的行程。

進(jìn)一步的，所述采集模塊包括多個呈陣列排布的太陽能光伏板和與太陽能光伏板相連的支架，所述第一驅(qū)動模塊與支架傳動連接。有效利用土地面積，在單位面積內(nèi)最大限度地采集太陽光能。

進(jìn)一步的，所述多個太陽能光伏板位于同一高度上。

進(jìn)一步的，所述采集模塊設(shè)于位于支架上，該支架與地面的距離至少為5m。將支架設(shè)置在高空中，縮短了采集模塊與太陽的距離，增加了吸收的太陽能總量，而且避免了采集模塊背面的高溫影響對應(yīng)于采集模塊下方的地面，可以有效利用支架下方的土地。

本實(shí)用新型的有益效果是：采集模塊不僅在東西方向上可以跟隨太陽的直射方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而且同時可以在南北方向上跟隨太陽的直射方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且東西方向和南北方向上的移動由同一個控制器控制，偏轉(zhuǎn)的角度范圍更廣，更加精準(zhǔn)，吸收的太陽能更多，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為采集模塊的排布結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為第一驅(qū)動模塊和采集模塊配合的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為采集模塊的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為第一驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為第二驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為限位結(jié)構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為限位結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參照圖1-9所示，一種可隨太陽照射方向轉(zhuǎn)動的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括用于采集太陽光的采集模塊1、驅(qū)動模塊、控制器及感應(yīng)裝置11，其中驅(qū)動模塊包括用于帶動采集模塊1在東西方向上轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動模塊和用于帶動采集模塊1在南北方向上移動的第二驅(qū)動模塊。感應(yīng)裝置11的數(shù)量為至少一個，其連接在采集模塊1上，用于追蹤太陽直射的方向，控制器分別與感應(yīng)裝置11、第一驅(qū)動模塊及第二驅(qū)動模塊電連，即感應(yīng)裝置11接收到太陽直射角度變化后，向控制器發(fā)送信號，控制器分別向第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊發(fā)送信號，調(diào)節(jié)第一驅(qū)動模塊的轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動角度，調(diào)節(jié)第二驅(qū)動模的移動速度和移動距離，直到采集模塊1的吸收面正對太陽直射方向。

第一驅(qū)動模塊和第二驅(qū)動模塊相互聯(lián)動設(shè)置，即第一驅(qū)動模塊的轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動角度由控制器的其中一區(qū)域單獨(dú)控制、第二驅(qū)動模塊的移動速度和移動距離由控制器的另一區(qū)域單獨(dú)控制的前提下，第一驅(qū)動模塊在驅(qū)動采集模塊1東西方向轉(zhuǎn)動的同時，帶動第二驅(qū)動模塊同步轉(zhuǎn)動，而且第二驅(qū)動模塊可以在南北方向上水平移動。

還包括復(fù)位模塊，復(fù)位模塊包括傳動機(jī)構(gòu)和動力模塊，動力模塊與控制器相電連。當(dāng)太陽落山后，采集模塊的朝向停留在正對太陽落山時太陽的直射方向上，通過復(fù)位模塊將采集模塊恢復(fù)至初始太陽剛升起時的朝向，當(dāng)太陽升起時，重復(fù)繼續(xù)下一天的太陽能吸收。上述功能為現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不再贅述。

采集模塊1包括多組呈陣列排布的太陽能光伏板，串聯(lián)的每組太陽能光伏板包括多塊固定連接的太陽能光伏板111，于本實(shí)施例中為三塊太陽能光伏板111橫向并列連接。每塊太陽能光伏板111的背面轉(zhuǎn)動連接有第一支撐桿112，太陽能光伏板111的背面還固定連接有第二支撐桿113。感應(yīng)裝置11只需要安裝在其中一塊太陽能光伏板上即可。為了收集到更多的太陽能，采集模塊被安裝在支架6上，支架6位于高空中，即支架6距離地面至少5m。

第一驅(qū)動模塊包括主軸21、第一驅(qū)動裝置22及限位結(jié)構(gòu)，主軸21南北朝向地水平架設(shè)在高空中，主軸21的縱截面呈中空方形結(jié)構(gòu)，減輕了主軸21的重量，也便于主軸21繞著其中心軸在東西方向上的翻轉(zhuǎn)。

第二驅(qū)動模塊包括推桿31、第二驅(qū)動裝置32及傳動組件。推桿31與主軸21平行設(shè)置，傳動組件包括傳動桿331、內(nèi)套332及固定架333，于本實(shí)施例中第二驅(qū)動裝置32為固定連接在固定架333端部的電機(jī)，傳動桿331平行地固定在推桿31和主軸21之間位置，固定架333內(nèi)電機(jī)上連接有內(nèi)套332，內(nèi)套332上設(shè)有內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋與傳動桿331上的外螺紋適配，即傳動桿331為絲桿結(jié)構(gòu)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)套332轉(zhuǎn)動時，內(nèi)套332上的內(nèi)螺紋驅(qū)動傳動桿331向左或向右運(yùn)動，帶動推桿31在南北水平方向上的移動。固定架333固定連接在主軸21上，具體的，主軸21的外圍套設(shè)有四個U型連接件71，U型連接件71的開口朝上設(shè)置，U型連接件71將主軸21包覆在內(nèi)部，且U型連接件71的內(nèi)壁與主軸21的外壁貼合，兩個U型連接件71的上部開口之間固定連接有連接板72，連接板72上固定連接有對稱設(shè)置的連接片73，兩個連接片73之間卡設(shè)有限位軸74，固定架333卡設(shè)在限位軸74、連接片73及連接72板之間形成的空間內(nèi)，不會產(chǎn)生移動。

還包括與第二驅(qū)動模塊配合的限位模塊。限位模塊包括主軸21上設(shè)置的兩個限位開關(guān)211，當(dāng)推桿31被推動至觸發(fā)左側(cè)的限位開關(guān)時，左側(cè)的限位開關(guān)向控制裝置發(fā)送信號，控制裝置將信號傳輸至第二驅(qū)動裝置32，強(qiáng)制控制第二驅(qū)動裝置32停止驅(qū)動推桿31繼續(xù)向左移動；當(dāng)推桿31被推動至觸發(fā)右側(cè)的限位開關(guān)時，右側(cè)的限位開關(guān)向控制裝置發(fā)送信號，控制裝置將信號傳輸至第二驅(qū)動裝置32，強(qiáng)制控制第二驅(qū)動裝置32停止驅(qū)動推桿31繼續(xù)向右移動，即兩個限位開關(guān)211限定了推桿31在水平方向上的移動距離，進(jìn)而限定了太陽能光伏面板在南北方向上的移動角度范圍，也在人為推動推桿時，起到了保護(hù)的作用，界定了推桿左右移動的極限位置，避免過度推動推桿，有效保護(hù)太陽能光伏面板不被過度拉動而損壞。

第一驅(qū)動模塊的限位結(jié)構(gòu)包括上部體231和下部體232，下部體232包括套設(shè)在主軸21外圍的兩個U型連接件，U型連接件的開口朝上設(shè)置，U型連接件將主軸21包覆在內(nèi)部，且U型連接件的內(nèi)壁與主軸21的外壁貼合，U型連接件的上部開口處固定連接有連接板，該連接板的上方固定連接有上部體231，上部體231內(nèi)形成一空腔，空腔內(nèi)活動連接有上滾輪233和下滾輪234，上滾輪233和下滾輪234之間供推桿31穿過，推桿31的縱截面也呈中空方形結(jié)構(gòu)，上滾輪233通過第一滾動軸235連接在空腔的上部，下滾輪234通過第二滾動軸236連接在空腔的下部，上滾輪233可繞著第一滾動軸235滾動，下滾輪234可繞著第二滾動軸236滾動。從而推桿31水平移動時，推桿31貼合上滾輪233和下滾輪234移動，上滾輪233和下滾輪234可以減小其移動的摩擦力，而且上滾輪233和下滾輪234對推桿31起到一個限位和支撐的作用，避免推桿由于長度過長而發(fā)生輕微的彎曲。

第一支撐桿112的另一端活動連接在推桿31上，具體的，推桿31的外圍套設(shè)有兩個U型連接件，U型連接件的開口朝上設(shè)置，U型連接件將推桿31包覆在內(nèi)部，且U型連接件的內(nèi)壁與推桿31的外壁貼合，U型連接件的上部開口處固定連接有連接板，連接板上固定連接有對稱設(shè)置的連接片，兩個連接片之間卡設(shè)有支軸，第一支撐桿112轉(zhuǎn)動連接在支軸上。第二支撐桿113的另一端轉(zhuǎn)動連接在上部體231的側(cè)壁上，其可以轉(zhuǎn)動連接在第一滾動軸235或第二滾動軸236上。

第一驅(qū)動裝置22包括動力模塊223和減速機(jī)構(gòu)224，減速機(jī)構(gòu)224上設(shè)有輸入端和輸出端，動力模塊223與輸入端相連，輸出端上設(shè)有傳動軸221，傳動軸221上設(shè)有至少兩個可同步轉(zhuǎn)動的連接端222，于本實(shí)施例中有同軸設(shè)置的兩個連接端，兩個連接端位于減速機(jī)構(gòu)224的兩側(cè)，每個連接端上連接有主軸，從而一個第一驅(qū)動裝置就可以同時驅(qū)動兩個主軸同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動連接在主軸上的采集裝置同步轉(zhuǎn)動，減少了動力模塊的設(shè)置數(shù)量。動力模塊223和傳動軸221之間通過蝸輪蝸桿減速器傳動，減速機(jī)構(gòu)224上還設(shè)有用于防止傳動軸反向轉(zhuǎn)動的自鎖結(jié)構(gòu)，上述功能為現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不再贅述，從而在高空中風(fēng)較大時，可以有效避免大風(fēng)吹動主軸逆向轉(zhuǎn)動，提高采集裝置的翻轉(zhuǎn)精度，有利于采集更多的太陽能。

上述具體實(shí)施方式用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。