能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，其包含上框架；上框架安裝在下基座上；下基座的兩端設置有用于驅動所述上框架繞大卡軸擺動的俯仰驅動機構，可以驅動上框架的仰角在緯度方向進行調整。上框架上均布有多組光伏板，每組光伏板的兩端均通過小卡軸安裝在上框架上并可以同步轉動；所述小卡軸的軸線方向與所述大卡軸的軸線方向垂直；每組光伏板的底部設置延伸支架，延伸支架的底端同時鉸接安裝在同一個聯動桿上，所述聯動桿與所述大卡軸的軸線平行；所述上框架的底部設置有用于驅動所述聯動桿擺動的驅動組件，所述聯動桿擺動后驅動所有光伏板沿著各自的小卡軸軸線方向同步轉動，其仰角可以在經度方向進行調整。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及光伏發電
，尤其涉及帶跟蹤功能的光伏發電系統。
技術介紹
眾所周知，由于地球的自轉，在經度方向形成了每天日起日落的現象。若是固定的平行于地平線安裝的太陽能電池板，只有在中午前后太陽垂直于電池板時電池板才能夠發揮出最大效率，在其余時段由于角度的偏差，太陽能電池板的受光面積大幅下降，其發電效率亦隨之成比例的大幅下降。再者，由于春夏秋冬的季節更替，太陽光的入射角在緯度方向也形成了47°的變化（南北回歸線相加）,同樣的由于角度的偏差，太陽能電池板的受光面積亦大幅下降，其發電效率也就隨之成比例的大幅下降。兩者相互疊加后的綜合損失在30%以上，如何挽回這30%，這就是本系統的中心目的。現在市場上已經有商品化的跟蹤系統，架構上都是有一個固定支座，上面有一個太陽能電池板支架，其中心安裝有兩套蝸輪蝸桿組成的可以自動跟蹤的機械結構（稱為雙軸太陽能跟蹤系統）。由于機械結構的過于復雜，一套機構的價格為被機構自身驅動的電池板價格的5～10倍，完全是本末倒置。由于經濟上的不合理性（并非技術原因），使得自動跟蹤技術難以推進下去。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，公開了一種能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，其能夠實現太陽跟蹤發電功能，且成本較低。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，包含用于安裝多組光伏板的上框架；上框架兩端通過大卡軸安裝在下基座上。所述下基座的兩端設置有用于驅動所述上框架繞大卡軸擺動的俯仰驅動機構，可以驅使其仰角在緯度方向實現轉動跟蹤；所述俯仰驅動機構包含直流減速電機，所述直流減速電機的輸出軸連接俯仰驅動絲杠，俯仰驅動絲杠的兩端安裝在軸承座上并可轉動，俯仰驅動絲杠上嚙合安裝俯仰驅動螺母，俯仰驅動螺母的一端通過鉸接軸安裝在驅動支架的導向槽上；所述導向槽為通孔，所述通孔的橫截面為腰型孔；所述鉸接軸滑動安裝在所述導向槽上；所述驅動支架與所述上框架固定連接；所述上框架上均布有多組光伏板，每組光伏板的兩端均通過小卡軸安裝在上框架上；所述小卡軸的軸線方向與所述大卡軸的軸線方向垂直；所述每組光伏板的底部設置延伸支架，延伸支架的底端同時鉸接安裝在同一個聯動桿上，所述聯動桿與所述大卡軸的軸線平行；所述上框架的底部設置有用于驅動所述聯動桿擺動的驅動組件，所述聯動桿擺動后可以帶動所有光伏板以各自的小卡軸為中心在經度方向實現仰角方向的同步轉動跟蹤。進一步的是：所述用于驅動所述聯動桿擺動以實現經度跟蹤的驅動組件包含固定安裝在上框架底部的直流減速電機以及用于驅動大框架在緯度方向旋轉以實現緯度跟蹤的安裝于下底座上的驅動組件，所述直流減速電機的輸出軸與絲杠連接，絲杠的兩端轉動安裝在軸承座上，所述絲杠上嚙合組裝有絲杠螺母，所述絲杠螺母上鉸接安裝有驅動桿，驅動桿的一端鉸接安裝在絲杠螺母上，驅動桿的另一端鉸接安裝在所述聯動桿上。進一步的是：所述多組光伏板中的最末一個光伏板上安裝有陽光傳感器，且該光伏板上與小卡軸的組裝位置設置有經度仰角位置傳感器；在與大卡軸的組裝位置設置有緯度仰角位置傳感器；所述下基座上安裝有控制器。進一步的是：所述控制器內設置有單片機，所述陽光傳感器的緯度信號線連接在單片機的緯度仰角偏差信號引腳上，陽光傳感器的經度信號線連接在單片機的經度仰角偏差信號引腳上；所述單片機上還連接有經度方向手動調整開關、緯度方向手動調整開關和手/自動控制轉換開關；所述單片機還通過分別驅動控制信號放大器連接每一個直流減速電機；所述驅動控制信號放大器與直流減速電機的連接線上設置有限位開關信號線，限位開關設置在所述上框架和俯仰驅動絲杠上；所述單片機還連接有經度仰角位置傳感器和緯度仰角位置傳感器；所述單片機通過24V電源供電。進一步的是：光伏板在經度方向沿著小卡軸的旋轉范圍為-45°～+45°。進一步的是：光伏板在緯度方向沿著大卡軸的旋轉范圍為-45°～+45°。本技術與現有技術相比具有以下優點：本技術公開的一種能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，本技術整體屬于能夠二維方向進行旋轉的大框架架構，整體支架分為上框架和下基座。一個上框架上可以安裝幾塊至幾十塊太陽能電池板，這幾十塊電池板可以同步在二維方向進行旋轉，一切以大框架作為共用主軸而沒有通常的各自獨立的垂直主軸，使得結構主體的成本大幅下降。另外在每個旋轉方向各自安裝兩個驅動機構以進行同步跟蹤驅動，在結構上通過用力方向的變換來使得直線運動變換為旋轉運動，使得旋轉結構的成本亦大幅下降。再就是由于大框架為共用母體，所載電池板的數量變化僅僅對大框架的長度有所影響，其所用的驅動機構數量不變，還是每個旋轉方向各自安裝一至兩個驅動機構，這就使得整體結構綜合成本下降為電池板的幾分之一。由于其經濟上的可行性將使得這一技術能夠大面積推廣及開花。附圖說明圖1為本技術的一種具體實施方式的運行狀態結構示意圖，其反映了早上九點時刻的電池板仰角；圖2為本技術的一種具體實施方式的運行狀態結構示意圖，其反映了中午十二點時刻的電池板仰角；圖3為本技術的一種具體實施方式的運行狀態結構示意圖，其反映了下午三點時刻的電池板仰角；圖4為本技術的一種具體實施方式的左視方向的結構示意圖，其反映了緯度方向冬季12月份的電池板仰角狀態；圖5為本技術的一種具體實施方式的左視方向的結構示意圖，其反映了緯度方向夏季六七月份的電池板仰角狀態；圖6為本技術的跟蹤控制原理圖。附圖標記說明：1-軸承座，2-絲杠，3-絲杠螺母，4-直流減速電機，5-控制器，6-經度仰角位置傳感器，7-陽光傳感器，8-上框架，9-大卡軸，10-小卡軸，11-電源，12-聯動桿，13-驅動支架，14-導向槽，15-俯仰驅動絲杠，16-俯仰驅動螺母，17-緯度仰角位置傳感器；61-經度仰角位置傳感器，62-緯度仰角位置傳感器。具體實施方式下面結合附圖及實施例描述本技術具體實施方式：需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本技術可實施的限定條件，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本技術所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本技術所揭示的
技術實現思路
得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本技術可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更
技術實現思路
下，當亦視為本技術可實施的范疇。如圖1～6所示，其示出了本技術的具體實施方式；如圖所示，本技術公開的能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，其特征在于：包含用于安裝多組光伏板的上框架；上框架兩端通過大卡軸安裝在下基座上。所述下基座的兩端設置有用于驅動所述上框架繞大卡軸擺動的俯仰驅動機構，可以驅使其仰角在緯度方向實現轉動跟蹤；所述俯仰驅動機構包含直流減速電機，所述直流減速電機的輸出軸連接俯仰驅動絲杠，俯仰驅動絲杠的兩端安裝在軸承座上并可轉動，俯仰驅動絲杠上嚙合安裝俯仰驅動螺母，俯仰驅動螺母的一端通過鉸接軸安裝在驅動支架的導向槽上；所述導向槽為通孔，所述通孔的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，其特征在于：包含用于安裝多組光伏板的上框架；上框架兩端通過大卡軸安裝在下基座上，所述下基座的兩端設置有用于驅動所述上框架繞大卡軸擺動的俯仰驅動機構，可以驅使其仰角在緯度方向實現轉動跟蹤；所述俯仰驅動機構包含直流減速電機，所述直流減速電機的輸出軸連接俯仰驅動絲杠，俯仰驅動絲杠的兩端安裝在軸承座上并可轉動，俯仰驅動絲杠上嚙合安裝俯仰驅動螺母，俯仰驅動螺母的一端通過鉸接軸安裝在驅動支架的導向槽上；所述導向槽為通孔，所述通孔的橫截面為腰型孔；所述鉸接軸滑動安裝在所述導向槽上；所述驅動支架與所述上框架固定連接；所述上框架上均布有多組光伏板，每組光伏板的兩端均通過小卡軸安裝在上框架上；所述小卡軸的軸線方向與所述大卡軸的軸線方向垂直；所述每組光伏板的底部設置延伸支架，延伸支架的底端同時鉸接安裝在同一個聯動桿上，所述聯動桿與所述大卡軸的軸線平行；所述上框架的底部設置有用于驅動所述聯動桿擺動的驅動組件，所述聯動桿擺動后可以帶動所有光伏板以各自的小卡軸為中心在經度方向實現仰角方向的同步轉動跟蹤。

【技術特征摘要】
1.能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，其特征在于：包含用于安裝多組光伏板的上框架；上框架兩端通過大卡軸安裝在下基座上，所述下基座的兩端設置有用于驅動所述上框架繞大卡軸擺動的俯仰驅動機構，可以驅使其仰角在緯度方向實現轉動跟蹤；所述俯仰驅動機構包含直流減速電機，所述直流減速電機的輸出軸連接俯仰驅動絲杠，俯仰驅動絲杠的兩端安裝在軸承座上并可轉動，俯仰驅動絲杠上嚙合安裝俯仰驅動螺母，俯仰驅動螺母的一端通過鉸接軸安裝在驅動支架的導向槽上；所述導向槽為通孔，所述通孔的橫截面為腰型孔；所述鉸接軸滑動安裝在所述導向槽上；所述驅動支架與所述上框架固定連接；所述上框架上均布有多組光伏板，每組光伏板的兩端均通過小卡軸安裝在上框架上；所述小卡軸的軸線方向與所述大卡軸的軸線方向垂直；所述每組光伏板的底部設置延伸支架，延伸支架的底端同時鉸接安裝在同一個聯動桿上，所述聯動桿與所述大卡軸的軸線平行；所述上框架的底部設置有用于驅動所述聯動桿擺動的驅動組件，所述聯動桿擺動后可以帶動所有光伏板以各自的小卡軸為中心在經度方向實現仰角方向的同步轉動跟蹤。2.如權利要求1所述的能夠二維方向旋轉的框架式太陽能跟蹤系統，其特征在于：所述用于驅動所述聯動桿擺動以實現經度跟蹤的驅動組件包含固定安裝在上框架底部的直流減速電機以及用于驅動大框架在緯度方向旋轉以實現緯度跟蹤的安裝于下底座上的驅動組件，所述直流減速電機的輸出軸與絲杠連接，絲杠的兩端轉動安裝在軸承...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭友生，
申請(專利權)人：中山市騰揚新能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44