專利名稱：一種高精度太陽能跟蹤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光伏領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度太陽能跟蹤器。
背景技術(shù)：
對(duì)于高效的太陽能光伏系統(tǒng)來說，對(duì)日跟蹤器必不可少。能夠精確地跟蹤太陽且價(jià)格低廉的對(duì)日跟蹤裝置一直是研究熱點(diǎn)之一。對(duì)日跟蹤器分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤。單軸跟蹤一般分為水平軸旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)或極軸旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，隨著太陽能跟蹤系統(tǒng)的成熟與穩(wěn)定，雙軸跟蹤光伏系統(tǒng)的裝機(jī)容量所占比例越來越大。常用的雙軸跟蹤系統(tǒng)有四種。第一種為立柱形式，請(qǐng)參考圖1，它在豎直方向和水平方向進(jìn)行跟蹤，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是安裝簡單，其缺點(diǎn)是中心傳動(dòng)齒輪會(huì)受風(fēng)力的巨大力矩影響。第二種形式為滾動(dòng)傾斜結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖2，風(fēng)力對(duì)這種結(jié)構(gòu)影響減小很多，但是這需要更多的轉(zhuǎn)動(dòng)和連接機(jī)構(gòu)。為了獲得大多數(shù)的水平支撐單元，要求轉(zhuǎn)軸有很強(qiáng)的硬度。在安裝時(shí)，這種結(jié)構(gòu)要求多個(gè)機(jī)座必須對(duì)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)軸必須沿南北方向放置，這樣可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸使陰影最小化。第三種形式也采用滾動(dòng)傾斜結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖3，它由菲涅爾透鏡模塊和框架組成。第四種常用結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)盤形式，請(qǐng)參考圖4，這種結(jié)構(gòu)高度和風(fēng)力影響都小，因此，能夠采用小的驅(qū)動(dòng)元件和支撐單元，但是它的安裝也最復(fù)雜。對(duì)于現(xiàn)有的雙軸跟蹤器，請(qǐng)參考圖5和圖7，圖5是質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心分離的太陽能跟蹤器傾斜狀態(tài)示意圖，圖7是質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心分離的太陽能跟蹤器水平狀態(tài)示意圖。當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置2處于水平位置時(shí)，跟蹤器的旋轉(zhuǎn)中心5往往偏離質(zhì)心4，這時(shí)調(diào)整機(jī)構(gòu)3需要更大的驅(qū)動(dòng)力、耗費(fèi)更多的能量，以控制旋轉(zhuǎn)裝置2在立柱1上圍繞旋轉(zhuǎn)中心5轉(zhuǎn)動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高精度太陽能跟蹤器，通過將轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置在安裝有太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心，減小旋轉(zhuǎn)裝置在跟蹤太陽光線時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力，降低能量損耗。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種高精度太陽能跟蹤器，包括用于安裝太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置，用于支撐所述旋轉(zhuǎn)裝置的立柱，以及用于與所述立柱配合調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)裝置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述立柱與所述旋轉(zhuǎn)裝置的連接點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，所述旋轉(zhuǎn)中心與所述旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心重合。由于旋轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心重合，因此，相對(duì)于現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心和轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心分離的太陽能跟蹤器，調(diào)整裝置僅需要較小的驅(qū)動(dòng)力就可以控制旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽。上述太陽能跟蹤器，優(yōu)選的，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)是一可伸縮的線性推桿，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)的一端連接于所述立柱，另一端連接于所述轉(zhuǎn)軸。通過調(diào)整該調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向。本發(fā)明的太陽能跟蹤器改變現(xiàn)有太陽能跟蹤器質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)中心分離的設(shè)計(jì)，將太陽能跟蹤器質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)中心重合，通過將旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置在旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心，減小旋轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)力，降低能量損耗，增加太陽能跟蹤器可靠性。

通過
以下結(jié)合附圖對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。圖1是立柱式雙軸跟蹤器示意圖；圖2是中心轉(zhuǎn)矩滾動(dòng)傾斜形式雙軸跟蹤系統(tǒng)示意圖；圖3是框架滾動(dòng)傾斜形式雙軸跟蹤系統(tǒng)示意圖；圖4是轉(zhuǎn)盤形式雙軸跟蹤系統(tǒng)示意圖；圖5是質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心分離的太陽能跟蹤器傾斜狀態(tài)示意圖；圖6是本發(fā)明質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心重合的太陽能跟蹤器傾斜狀態(tài)示意圖；圖7是質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心分離的太陽能跟蹤器水平狀態(tài)示意圖；圖8是本發(fā)明質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心重合的太陽能跟蹤器水平狀態(tài)示意圖。附圖符號(hào)說明100-太陽能跟蹤器，200-現(xiàn)有太陽能跟蹤器，I-立柱，2-旋轉(zhuǎn)裝置，3-調(diào)整機(jī)構(gòu)，4-質(zhì)心，5-旋轉(zhuǎn)中心。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖6和圖8，圖6是本發(fā)明質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心重合的太陽能跟蹤器傾斜狀態(tài)示意圖，圖8是本發(fā)明質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心重合的太陽能跟蹤器水平狀態(tài)示意圖。一種高精度太陽能跟蹤器，包括用于安裝太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置2，用于支撐旋轉(zhuǎn)裝置2的立柱1，以及用于與立柱1配合調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)裝置2的調(diào)整機(jī)構(gòu)3，立柱1與旋轉(zhuǎn)裝置2的連接點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心 5，旋轉(zhuǎn)中心5與旋轉(zhuǎn)裝置2的質(zhì)心4重合。為了使旋轉(zhuǎn)中心5與安裝有太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置2的質(zhì)心4重合，可以在旋轉(zhuǎn)裝置2的底面上設(shè)置一凸起，作為與立柱1連接的旋轉(zhuǎn)中心。相對(duì)于現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)中心分離的太陽能跟蹤器，調(diào)整裝置僅需要較小的驅(qū)動(dòng)力就可以控制旋轉(zhuǎn)裝置跟蹤太陽。調(diào)整機(jī)構(gòu)3是一可伸縮的線性推桿，調(diào)整機(jī)構(gòu)的一端連接于立柱，另一端連接于轉(zhuǎn)軸。通過調(diào)整該調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向。由于雙軸太陽能跟蹤器要求整個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置能在水平以及垂直方向上運(yùn)動(dòng)，單軸太陽能跟蹤器要求要求整個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置能在水平方向上運(yùn)動(dòng)，因此調(diào)整機(jī)構(gòu)3的設(shè)置以及具體結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域的公知技術(shù)， 本申請(qǐng)人在此不再贅述。當(dāng)然，為了向調(diào)整機(jī)構(gòu)3提供動(dòng)力，太陽能跟蹤器還包括一電機(jī)(圖中未視出)，電機(jī)用于向調(diào)整機(jī)構(gòu)3提供驅(qū)動(dòng)力以控制旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。再請(qǐng)參考圖5和圖7，現(xiàn)有的太陽能跟蹤器200同樣包括立柱1、旋轉(zhuǎn)裝置2、調(diào)整機(jī)構(gòu)3。旋轉(zhuǎn)中心5和交點(diǎn)分別位于質(zhì)心4的兩側(cè)。當(dāng)調(diào)整機(jī)構(gòu)3在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下控制旋轉(zhuǎn)裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)中心5和質(zhì)心4不重合，存在一力矩，故電機(jī)需要輸出更大的功率使調(diào)整機(jī)構(gòu)3控制旋轉(zhuǎn)裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明太陽能跟蹤器100的旋轉(zhuǎn)中心5和質(zhì)心4重合。當(dāng)調(diào)整機(jī)構(gòu)3在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下控制旋轉(zhuǎn)裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)中心5和質(zhì)心4重合，不存在現(xiàn)有太陽能跟蹤器200 中旋轉(zhuǎn)中心5和質(zhì)心4之間的力矩，故相應(yīng)地電機(jī)僅需要輸出較小的功率便能夠使調(diào)整機(jī)構(gòu)3控制旋轉(zhuǎn)裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的太陽能跟蹤器改變現(xiàn)有太陽能跟蹤器質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)中心分離的設(shè)計(jì)，將太陽能跟蹤器質(zhì)心4和旋轉(zhuǎn)中心5重合。通過將旋轉(zhuǎn)中心5設(shè)置在裝有太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置2的質(zhì)心4，減小旋轉(zhuǎn)裝置2的驅(qū)動(dòng)力，降低能量損耗，增加太陽能跟蹤器可靠性。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，在本發(fā)明的上述指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高精度太陽能跟蹤器，包括用于安裝太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置，用于支撐所述旋轉(zhuǎn)裝置的立柱，以及用于與所述立柱配合調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)裝置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述立柱與所述旋轉(zhuǎn)裝置的連接點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)中心與所述旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤器，其特征在于所述調(diào)整機(jī)構(gòu)是一可伸縮的線性推桿，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)的一端連接于所述立柱，另一端連接于所述旋轉(zhuǎn)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高精度太陽能跟蹤器，一種高精度太陽能跟蹤器，包括用于安裝太陽能電池的旋轉(zhuǎn)裝置，用于支撐所述旋轉(zhuǎn)裝置的立柱，以及用于與所述立柱配合調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)裝置的調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述立柱與所述旋轉(zhuǎn)裝置的連接點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，所述旋轉(zhuǎn)中心與所述旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心重合。本實(shí)用新型的太陽能跟蹤器改變現(xiàn)有太陽能跟蹤器質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)中心分離的設(shè)計(jì)，將太陽能跟蹤器質(zhì)心和旋轉(zhuǎn)中心重合，通過將旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置在旋轉(zhuǎn)裝置的質(zhì)心，減小旋轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)力，降低能量損耗，增加太陽能跟蹤器可靠性。
文檔編號(hào)G05D3/12GK202189280SQ20112028568
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者于鵬曉, 王士濤 申請(qǐng)人:上海聚恒太陽能有限公司