一種可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸太陽能電池跟蹤器，由具有輻條和軌道的可折疊底座、位于底座的頂部上具有鏈輪和輻條的可折疊旋轉輻條式平臺、具有鏈輪的電機、具有鉸鏈的前支撐結構和具有與鏈條連接的鏈輪的后支撐結構以及具有纜線的太陽能面板組成。電機通過鏈條連接到輪轂式平臺。電機驅動輻條式平臺，以圍繞底座的中心處的豎直軸旋轉。鏈輪和鏈條提升太陽能面板，使太陽能面板圍繞安裝在前支撐結構上的鉸鏈旋轉。可折疊輪轂式平臺通過可折疊格柵梁進行擴展。跟蹤器的載荷分布在位于底座的軌道上的輪子上。底座的軌道上的輪子上。底座的軌道上的輪子上。
【技術實現步驟摘要】
一種可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸太陽能電池跟蹤器
[0001]本公開總體上涉及太陽能跟蹤器，更具體地涉及可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸太陽能跟蹤器。
技術介紹
[0002]面對環境危機和能源危機，世界現代社會正在加速向可再生能源轉型。太陽能等可再生能源資源豐富、清潔且在世界范圍內無處不在。毫無疑問，可再生能源最終將取代化石燃料。然而，目前可再生能源在經濟上尚不具備與化石燃料相比的競爭力。原因源于能量密度和連續性。化石燃料的能量密度比可再生能源的能量密度高幾個數量級，并且化石燃料是一種恒定的能源。地球上的平均太陽輻射強度約為800W/m2，隨地點、天氣和季節的不同而變化。相對于化石燃料，太陽能造成太陽能系統效率低、成本高的主要問題源于太陽輻射能量電流密度低。當安裝平板光伏板攔截太陽光時，直接利用大面積半導體裝置來收集和轉換擴散的太陽能。大面積昂貴的半導體使得傳統的太陽能系統變得昂貴。為了減少半導體轉換器的面積，通常采用大面積太陽能聚集器將太陽輻射聚集，然后再使用轉換器將其轉換為電能。太陽能聚集器的相對較低的成本大大降低了太陽能收集器的成本。而隨著傳統硅光伏技術的發展和平板光伏系統的廣泛采用，傳統硅光伏系統成本的下降使得任何聚集系統都變得不可行。平板硅光伏板的成本接近傳統聚集系統的成本。然而，太陽能發電的成本仍然遠高于化石燃料發電。傳統平板光伏技術已達到其理論極限，沒有進一步大幅降低成本和提高效率的空間。必須探索新的途徑來大幅降低太陽能聚集器的成本，以保持太陽能發電系統成本下降的趨勢。充氣式太陽能聚集器能夠利用隔膜或膜片以及反射涂層來聚集陽光，成本極低。因此，充氣式太陽能聚集器提供了一條通往極低成本太陽能發電系統的道路，從根本上降低太陽能利用成本。王永華(Yonghua Wang)的美國專利No.11,365,903B2公開了一種“充氣式非成像太陽能聚集器”，它有可能將太陽能聚集器的成本大幅降低到極低的水平。由于充氣式非成像太陽能聚集器的超輕量屬性，需要超輕量的可折疊便攜式跟蹤器來充分挖掘此類太陽能聚集器的潛力，并實現超高效率和極低成本的太陽能轉換。
[0003]貝爾(Baer)的美國專利No.4,832,001公開了一種用于一個或多個太陽能面板的“輕量級太陽能面板支架”。在貝爾的公開內容中，壓縮框架安裝到支撐表面，并且張力構件在與支撐表面相反的方向上從框架橫向延伸。太陽能面板以允許太陽能面板旋轉的方式連接到張力構件中的一個，以便面板可以全天跟隨太陽。顯然，貝爾的太陽能面板支架足夠輕，但既不能折疊，也不便攜。此外，貝爾的輕型太陽能跟蹤器不適合用于構建基于充氣式非成像太陽能聚集器的聚光太陽能發電(CSP)系統。
[0004]薩爾達納(Saldana)的美國專利No.8,237,098B2公開了一種雙軸太陽能跟蹤器。薩爾達納的太陽能跟蹤器由用于太陽能面板的移動支撐系統組成，該系統最大限度地提高了所述面板的發電量，該系統由豎直軸和水平軸形成，該系統相對于這兩個軸旋轉以跟蹤太陽的路徑。上述軸是這樣的部件：中心支撐的且外圍支撐在位于軌道或地面上的輪子上
的結構。該結構圍繞支撐跟蹤器的豎直軸的固定中心點旋轉。至少一個板件定位在該結構的水平軸上，以便接收太陽能模塊或面板，并且所述板件可以圍繞水平軸旋轉，使得太陽能面板保持垂直于太陽光線。在薩爾達納的專利技術中，運動部件的所有載荷都分布到位于地面運行軌道上的輪子上，這與單桿太陽跟蹤器結構不同，在單桿太陽能跟蹤器結構中，運動部件的所有載荷都轉移到位于桿的頂部處的驅動機構上。單桿跟蹤器的設計導致支撐結構笨重且驅動機構容易損壞。然而，薩爾達納的結構仍然笨重，驅動機構仍然不夠可靠。
技術實現思路
[0005]本專利技術的目的是提供一種超輕、可折疊、便攜的雙軸跟蹤器，用于構建基于充氣式非成像太陽能聚集器的CSP系統，實現超高效率、極低成本太陽能轉換。
[0006]整個跟蹤器由4個主要部分組成：1)可圍繞豎直軸線旋轉的可折疊平臺；2)具有至少2組鏈輪組件的可折疊支撐結構；3)可圍繞水平軸線旋轉的板件，用于安裝太陽能面板；4)具有鏈輪的電機，用于驅動鏈條。在本跟蹤器的結構中，板件安裝在可折疊平臺上，板件的一端具有鉸鏈，具有鏈輪組件的支撐結構在另一端處，使得板件能夠通過鏈輪組件圍繞沿著鉸鏈的軸線旋轉。在操作中，電機通過使鏈輪與可折疊平臺的鏈輪連接的鏈條驅動可折疊平臺；太陽能面板的板件由安裝在支撐結構上的鏈輪組件驅動。
[0007]可折疊平臺由具有軸承環的中心軸、一端具有鏈輪而另一端具有接頭的多個輪轂、輪轂之間的可折疊格柵梁、鏈條組成，其中，輪轂的一端連接到中心軸的軸承環，所有輪轂的另一端通過鏈條相互連接。整個可折疊平臺通過鏈條用鏈輪與電機連接。可折疊支撐結構通過鉸鏈安裝在可折疊平臺上。該板件在一端處通過位于可折疊平臺的周邊處的鉸鏈安裝在可折疊平臺上。該板件在另一端處通過鏈輪組件連接至可折疊支撐結構。
[0008]從跟蹤器的結構及其工作原理可以看出，整個系統的載荷均分布在與軌道或地面接觸的輪子上，因此結構部件(例如輪轂)可以制成得很薄且輕；由于扭力臂較長，驅動可折疊平臺和太陽能面板所需的驅動力可以較小；整個系統是可折疊和便攜的。
[0009]本專利技術的其他方面和優點在參考附圖并考慮其以下描述后將變得顯而易見。
附圖說明
[0010]并入本說明書并構成本說明書的一部分的附圖示出了本專利技術的多個實施例，并且與說明書一起用于解釋本專利技術的原理。
[0011]圖1是具有太陽能面板的可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸跟蹤器的概覽。
[0012]圖2是無太陽能面板的可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸跟蹤器的示意圖。
[0013]圖3是在沒有太陽能面板、前后支撐結構以及圍繞水平軸線的旋轉機構的情況下的可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸跟蹤器的示意圖。
[0014]圖4是可移動且可折疊輻條式平臺的示意圖，其中，輪轂裝配有鏈輪。
[0015]圖5是具有軌道的可折疊便攜式底座的示意圖。
[0016]圖6是輪轂式平臺的輪轂的細節圖，其中，鏈輪和位于底座的軌道上的輪子。
[0017]圖7是具有可折疊格柵梁的可折疊輪轂式平臺的示意圖。
[0018]圖8是可折疊格柵梁的細節圖。
[0019]圖9是在沒有可折疊格柵梁的情況下的可折疊輪轂式平臺的示意圖。
[0020]圖10是在沒有軌道的情況下的折疊底座的示意圖。
[0021]圖11是用于太陽能面板的水平旋轉的前支撐結構的示意圖。
[0022]圖12是用于太陽能面板的水平旋轉的后支撐結構的示意圖。
具體實施方式
[0023]現在將詳細參考本示例性實施例，其示例在附圖中示出。只要可能，在整個附圖中將使用相同的附圖標記來指代相同或相似的部件。
[0024]參考圖1所示，具有太陽能面板的可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸跟蹤器包括：1)電機100，具有電機鏈輪120；2)底座230，具有輻條式底座輻條(spoke
?
pedestal spok本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種可折疊便攜式載荷分布輕型雙軸太陽能電池跟蹤器，包括：1)電機，包括電機鏈輪；2)驅動環形鏈條；3)底座，包括底座輻條和底座軌道；4)旋轉輻條式平臺，包括：軸承環；多個旋轉輻條，連接至多個輻條式平臺鏈輪，每個所述輻條式平臺鏈輪與輻條式平臺輪子相關聯；5)前支撐結構；6)后支撐結構，具有后支撐鏈輪和后支撐結構鏈條；7)太陽能面板和太陽能面板纜線；8)車輛安全帶；其中，所述旋轉輻條式平臺通過所述軸承環連接的所述底座的豎直軸而安裝在所述底座的頂部上，其中，多個輻條式平臺輪子位于所述底座軌道上；其中，通過所述電機鏈輪和所述輻條式平臺鏈輪與所述驅動環形鏈條接合，所述電機與所述旋轉輻條式平臺連接；其中，所述前支撐結構包括水平鉸鏈，并且所述前支撐結構安裝在輻條式平臺的頂部上，所述前支撐結構通過多個輻條式平臺鏈輪中的兩個和相關的輻條式平臺輪子連接至輻條式平臺輻條；其中，包括所述后支撐鏈輪和所述后支撐結構鏈條的所述后支撐結構也安裝在輻條式平臺的頂部上，并通過兩個不同的輻條式平臺鏈輪和相關的輻條式平臺輪子連接至輻條式平臺輻條；所述太陽能面板安裝在所述前支撐結構上并通過纜線連接至后支撐結構鏈條而連接至所述后支撐結構上；所述太陽能面板還通過車輛安全帶與所述后支撐結構連接；其中，在操作中，所述電機通過所述驅動環形鏈條而驅動所述輻條式平臺，以圍繞所述底座的豎直軸轉動旋轉；所述后支撐鏈輪驅動后支撐鏈條，以使所述太陽能面板提升，使所述太陽能面板圍繞安裝在所述前支撐結構上...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王永華，
申請(專利權)人：王永華，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。