專利名稱：太陽能跟蹤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種跟蹤器，尤其涉及一種用于聚能型或非聚能型太陽能電池上 的跟蹤器，用于調(diào)節(jié)太陽能電池面板的高度角和水平角。
背景技術(shù)：
隨著太陽能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及各國對環(huán)境的保護(hù)和對再生清潔能源的巨 大需求，太陽能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實(shí)可行的方法，為人類未來大規(guī)模地利 用太陽能開辟廣闊的前景。目前高聚焦光伏轉(zhuǎn)換技術(shù)(HighConcentrated Photovoltaic HCPV)已經(jīng)被認(rèn)為是降低太陽能發(fā)電成本的一條重要途徑。HCPV是通過光學(xué)元件對太陽 光聚集從而提高太陽能電池芯片的利用率并且提高光電轉(zhuǎn)換效率。太陽相對于地球是運(yùn)動 的，即射入光學(xué)元件上的太陽光的入射角是隨時間而變化的，所以如果光學(xué)元器件固定不 動，則聚集后的光斑在移動，當(dāng)聚集的光斑偏離太陽能電池芯片時，輸出的電功率會大幅度 的下降，甚至為零。因此，在HCPV中對太陽光進(jìn)行跟蹤，太陽光相對于光學(xué)元件始終保持在 直射狀態(tài)是必需的。在非聚能型太陽能電池上，始終保持與太陽光的垂直狀態(tài)，它輸出的電 功率也會增加。目前的太陽能跟蹤器有單軸和雙軸太陽能跟蹤器兩種，但對于高倍率的聚光系 統(tǒng)，不論是線聚光還是點(diǎn)聚光的聚光系統(tǒng)，都必須采用雙軸式的太陽能跟蹤器。隨著聚光系 統(tǒng)聚光倍率的提高，對跟蹤系統(tǒng)的精度要求也隨之提高，在聚光器聚光倍率為500倍的情 況下，且在沒有其它光學(xué)措施時，要求跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度小于0. 1度。在太陽能的利用 中，除了聚光太陽能電池系統(tǒng)必須要用跟蹤系統(tǒng)外，非聚能型太陽能平板電池應(yīng)用跟蹤系 統(tǒng)也有很大的好處，如果使用雙軸跟蹤系統(tǒng)，它的發(fā)電量約高于固定式的25%-40%，夏季 輸出電功率相差大些，冬季相差相對小些。雙軸式的太陽能跟蹤器是水平角與高度角均可轉(zhuǎn)動跟蹤的跟蹤器，也就是兩旋轉(zhuǎn) 軸，一個與地平面垂直，另一個與地平面平行?，F(xiàn)有的太陽能跟蹤器通常是將太陽能電池固 定安裝在一個框架上，通過高度角驅(qū)動馬達(dá)(馬達(dá)的軸與地面平行)來調(diào)整太陽能電池框 架板的高度角，然后將所述整個系統(tǒng)再安裝在另一個支架上，整個支架由水平角驅(qū)動馬達(dá) (馬達(dá)的軸與地面垂直)驅(qū)動調(diào)整它的水平角。使用時是將兩個驅(qū)動系統(tǒng)分別安裝在太陽 能電池支架的不同位置，安裝時費(fèi)時費(fèi)力，還需要做大量的調(diào)整工作，此外這種把跟蹤機(jī)構(gòu) 和太陽能電池的支架混在一起的情況，不能構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)化的跟蹤器系列產(chǎn)品，不利于大量生 產(chǎn)和使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是通過將高度角調(diào)整裝置和水平角調(diào)整裝置放置 在同一密封箱體內(nèi)，并具有完整的控制功能，包括定位、驅(qū)動、數(shù)據(jù)處理和信號傳遞，以解決 目前安裝水平角調(diào)整裝置和高度角調(diào)整裝置時造成的費(fèi)時費(fèi)力、效率低、且不利于標(biāo)準(zhǔn)化 地生產(chǎn)跟蹤器系列產(chǎn)品的問題。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種太陽能跟蹤器，包 括高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào)整裝置、電路控制系統(tǒng)及復(fù)位裝置；所述的高度角調(diào)整裝置 包括第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第一傳動機(jī)構(gòu)和第一旋轉(zhuǎn)軸；所述的水平角調(diào)整裝置包括第二驅(qū)動機(jī) 構(gòu)、第二傳動機(jī)構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)軸；其中還包括密封箱體，所述的高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào) 整裝置、電路控制系統(tǒng)和復(fù)位裝置固定安裝在所述密封箱體內(nèi)，高度角調(diào)整裝置固定安裝 在水平角調(diào)整裝置所調(diào)整角度的平面上；第一旋轉(zhuǎn)軸的兩端水平延伸至密封箱體外并與密 封箱體外的法蘭盤固定連接，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端豎直向下延伸至密封箱體外與密封箱體外 的法蘭盤固定連接。采用所述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于將高度角調(diào)整裝置和水平角調(diào)整裝置 放置在同一箱體內(nèi)，加上其它功能單元，形成一個功能完整的獨(dú)立產(chǎn)品，在安裝時可以很方 便地將整個水平角調(diào)整裝置和高度角調(diào)整裝置同時安裝在需要的位置，避免了分別安裝的 繁瑣過程，簡化安裝步驟和復(fù)雜的機(jī)械支架結(jié)構(gòu)，提高了工作效率；并且由于整個調(diào)整裝置 是安裝在一個密封的箱體內(nèi)，這樣在有外界環(huán)境變化時(例如風(fēng)沙，雨水等)可以有效地保 護(hù)調(diào)整裝置穩(wěn)定地工作；另外本實(shí)用新型提供的太陽能跟蹤器可以做成系列化的產(chǎn)品，用 來安裝不同大小和不同型號的太陽能發(fā)電裝置。

圖1是本實(shí)用新型密封箱體外殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-密封箱體，2-箱體密封門，3-電源和信號弓丨出線，4-法蘭盤，5-第一旋轉(zhuǎn) 軸，6-第二旋轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，本實(shí)用新型太陽能跟蹤器優(yōu)選實(shí)施方式的外形結(jié)構(gòu)示意圖，該太陽能跟 蹤內(nèi)部結(jié)構(gòu)中包括高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào)整裝置、電路控制系統(tǒng)、復(fù)位裝置以及密封箱 體。高度角調(diào)整裝置包括第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)、連接在第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的第一傳動機(jī)構(gòu)、以 及連接在第一傳動機(jī)構(gòu)上的第一旋轉(zhuǎn)軸5，水平角調(diào)整裝置包括第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)、連接在第 二驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的第二傳動機(jī)構(gòu)、以及連接在第二傳動機(jī)構(gòu)上的第二旋轉(zhuǎn)軸6。驅(qū)動機(jī)構(gòu)為 步進(jìn)馬達(dá)或其他交直流馬達(dá)，本實(shí)用新型中優(yōu)選步進(jìn)馬達(dá)，因?yàn)椴竭M(jìn)馬達(dá)有很高的偏置角 的控制精確度。傳動機(jī)構(gòu)為減速齒輪加蝸輪蝸桿或蝸輪蝸桿加減速齒輪組成的傳動機(jī)構(gòu)。 高度角調(diào)整裝置安裝在水平角調(diào)整裝置上，且安裝在水平角調(diào)整裝置所調(diào)整的角度的平面 內(nèi)，即水平角所在的平面內(nèi)。電路控制系統(tǒng)分為電源分配電路、信號細(xì)分電路以及驅(qū)動電 路。電路控制系統(tǒng)中的驅(qū)動電路分為兩個連接口，分別連接到第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動機(jī) 構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)的自動控制。高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào)整裝置、電路控制系統(tǒng)以及復(fù)位裝置固定安裝在同一 密封箱體1內(nèi)。密封箱體1為長方體結(jié)構(gòu)，密封箱體1的水平方向兩相對側(cè)面上開有開孔， 第一旋轉(zhuǎn)軸5的兩端從所述開孔中水平向外延伸至密封箱體1外并與密封箱體1外的法蘭 盤4固定連接。密封箱體1的底面上也開有開孔，第二旋轉(zhuǎn)軸6的一端豎直向下從所述開孔向外延伸至密封箱體1外并與密封箱體1外的法蘭盤4固定連接。密封箱體1的正面有 箱體密封門2，設(shè)置箱體密封門2的目的是為了方便安裝，便于檢修。電源和信號引出線3 從密封箱體1中引出，用于和外部電源及信號線相連接。法蘭盤4用以連接放置太陽能發(fā)電裝置的支撐架。使用時應(yīng)將第一旋轉(zhuǎn)軸5和第 二旋轉(zhuǎn)軸6直接焊接在法蘭盤4的中間位置，以保正旋轉(zhuǎn)軸和法蘭盤4兩者的緊密連接，使 兩者不因外力的作用而發(fā)生松動，這樣第一旋轉(zhuǎn)軸5或第二旋轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動就可以帶動法 蘭盤4沿軸線穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。安裝太陽能電池面板時，在法蘭盤4的另一側(cè)安裝上同樣的法蘭盤4，兩個法蘭盤 4之間通過螺栓固定連接。在外接的法蘭盤4上固定一根支撐架，在支撐架上可以安裝多個 太陽能電池面板。因此本實(shí)用新型中提供的太陽能跟蹤器可以用于具有多個太陽能電池面 板的系統(tǒng)，提高整體發(fā)電功率。
權(quán)利要求一種太陽能跟蹤器，包括高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào)整裝置、電路控制系統(tǒng)及復(fù)位裝置；所述的高度角調(diào)整裝置包括第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第一傳動機(jī)構(gòu)和第一旋轉(zhuǎn)軸；所述的水平角調(diào)整裝置包括第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第二傳動機(jī)構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)軸；其特征在于還包括密封箱體，所述的高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào)整裝置、電路控制系統(tǒng)和復(fù)位裝置固定安裝在所述密封箱體內(nèi)，高度角調(diào)整裝置固定安裝在水平角調(diào)整裝置所調(diào)整角度的平面上；第一旋轉(zhuǎn)軸的兩端水平延伸至密封箱體外并與密封箱體外的法蘭盤固定連接，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端豎直向下延伸至密封箱體外與密封箱體外的法蘭盤固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤器，其特征在于所述密封箱體的正面設(shè)有箱體密 封門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能跟蹤器，其特征在于所述的密封箱體為長方體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能跟蹤器，其特征在于所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第二驅(qū) 動機(jī)構(gòu)為步進(jìn)馬達(dá)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能跟蹤器，該太陽能跟蹤器結(jié)構(gòu)中包括高度角調(diào)整裝置，水平角調(diào)整裝置，復(fù)位裝置和電路控制系統(tǒng)。其中高度角調(diào)整裝置、水平角調(diào)整裝置、復(fù)位裝置和電路控制系統(tǒng)安裝在同一密封箱體內(nèi)。高度角調(diào)整裝置中的第一旋轉(zhuǎn)軸的兩端水平延伸至密封箱體外并與密封箱體外的法蘭盤固定連接，水平角調(diào)整裝置中的第二旋轉(zhuǎn)軸的一端豎直向下延伸至密封箱體外與密封箱體外的法蘭盤固定連接。該太陽能跟蹤器在使用時可以很方便地將整個水平角和高度角調(diào)整、定位，同時安裝在需要的位置，避免了繁瑣的安裝過程，簡化安裝步驟，提高了工作效率。
文檔編號H02N6/00GK201682435SQ20102017706
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者馮冠華, 鐘瑋 申請人:河北英沃泰電子科技有限公司