專利名稱：光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置。
技術背景開發(fā)新能源和可再生清潔能源是全世界面臨的共同課題。在新能源中，光伏發(fā)電倍受矚目，但由于過高的成本，目前還未能充分進入市場。光伏發(fā)電市場前景廣闊，但太陽能利用效率低下。在實際使用中發(fā)現(xiàn)，這些小型太陽能發(fā)電裝置絕大部分是固定式裝置，太陽能電池組件采用固定的角度和位置，不能自動跟隨太陽轉動，在大部分時間里太陽光都是傾斜照射在太陽能電池組件上的，因此太陽能電池組件的轉換效率大為降，且影響植被生長。雖然在有些裝置中也安裝了收集太陽光的跟蹤裝置，但結構復雜，自身也消耗能量，也影響了太陽能發(fā)電裝置的有效效率，且安裝高度往往很高，在西北地區(qū)受風影響較大。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，能夠全天跟蹤太陽的位置從而提高太陽能組件的發(fā)電效率。一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特別之處在于包括兩根立柱，在該兩根立柱上固定有一主軸，在該主軸上沿長度方向固定安裝有至少2個帶基座軸承，在每一個帶基座軸承的內圈上均安裝有一旋轉軸，該旋轉軸的兩端分別固定安裝有太陽能電池板；在前述主軸旁設有一驅動桿,每一個旋轉軸均與一個連接桿固定連接同時該連接桿的另一端鉸接在驅動桿上，從而在驅動桿沿其長度方向擺動時帶動所有旋轉軸同時旋轉，該驅動桿還通過傳動機構與直流電動機傳動連接；另外在其中一個旋轉軸上還安裝有光敏式傳感器，該光敏式傳感器與前述直流電動機連接從而供電。其中傳動機構采用蝸輪蝸桿。其中光敏式傳感器包括一平板，在該平板兩側分別安裝有一塊太陽能電池組件，其中一塊太陽能電池組件的正、負極分別與直流電動機的正、負極連接，而另一塊太陽能電池組件的正、負極分別與該直流電動機的負、正極連接。其中立柱與主軸垂直，主軸與旋轉軸垂直。本實用新型的有益效果是I、采用了光敏式傳感器，提高了跟蹤精度，在復雜氣候條件下不會出現(xiàn)控制混亂而停止工作，同時也解決了定向跟蹤中的信號輸入和響應，滿足有效日照時間的全程巡日控制。2、采用了最大功率跟蹤控制系統(tǒng)，使整個太陽能電池組件板面隨時跟蹤太陽光角進行轉動并輸出最大功率，比傳統(tǒng)的固定式電池組件發(fā)電效率提高20%——25%，提高了太陽能電池組件的發(fā)電效率，從而大大的降低了太陽能發(fā)電成本。3、在機械傳動系統(tǒng)中，采用了應用廣泛的渦輪蝸桿傳動，這種傳動有傳動比準確、效率高、結構緊湊、工作平穩(wěn)、無噪聲、沖擊振動小、工作性能可靠、實用壽命長；4、機械裝置體積小、重量輕、安裝方便；5、實際安裝高度可以控制在I. 2-1. 4米之間，易于維護，且抗風性能良好。6、終生無額外能耗，適用于各種環(huán)境復雜的地區(qū)。

附圖I為本實用新型的結構示意圖； 附圖2為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型是一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，包括兩根立柱8，在該兩根立柱8上固定有一主軸2 (主軸2通常沿東西方向設置)，在該主軸2上沿長度方向固定安裝有9個帶基座軸承I，在每一個帶基座軸承I的內圈上均安裝有一旋轉軸3，該旋轉軸3的兩端分別固定安裝有太陽能電池板4 ;立柱8與主軸2垂直，主軸2與旋轉軸3垂直。如圖2所示，在前述主軸2旁(圖2中下方)設有一驅動桿7，每一個旋轉軸3均與一個連接桿6固定連接同時該連接桿6的另一端采用螺栓或軸加軸承的方式鉸接在驅動桿7上，從而在驅動桿7沿其長度方向擺動時帶動所有旋轉軸3同時旋轉，該驅動桿7還通過傳動機構與直流電動機傳動連接，該傳動機構采用蝸輪蝸桿由直流電機馬達通過三級減速方式將力傳于蝸桿輸出，再通過桿端軸承與驅動桿7連接。如圖I所示，在其中一個旋轉軸3 (—般在太陽能電池板4外側的旋轉軸3末端處)上還安裝有光敏式傳感器5，該光敏式傳感器5與前述直流電動機連接從而供電。光敏式傳感器5包括一平板，在該平板兩側分別安裝有一塊太陽能電池組件，其中一塊太陽能電池組件的正、負極分別與直流電動機的正、負極連接，而另一塊太陽能電池組件的正、負極分別與該直流電動機的負、正極連接。在本實用新型中光敏式傳感器5既起到檢測太陽位置的作用，又起到為直流電動機供電的作用。本實用新型的工作原理如下當太陽光斜照在光敏式傳感器5的兩個面上時，兩塊太陽能電池板4上形成一定的電勢差和方向相反的電流，當電勢差達到4 6V時，電流在O. 8A時，即大于該直流電動機的額定電壓時，直流電動機通過傳動機構帶動驅動桿7沿其長度方向擺動，驅動連桿通過連接桿6帶動旋轉軸3轉動,從而帶動旋轉軸3上的太陽能電池板4同步轉動,直到太陽光不能照射到光敏式傳感器5的板面上(即太陽光線與光敏式傳感器5的平板大體平行)，此時平板兩側的兩塊太陽能電池板4產生的電勢差低于額定電壓，直流電動機停止工作，整個裝置停止跟蹤太陽位置，即本實用新型是通過光敏式傳感器5輸出的電流方向控制直流電動機的正反轉從而控制跟蹤方向。因為跟蹤支架的轉動受到陽光光強的約束，因此，當大氣質量大于AMl. 5時，會影響到支架的轉動精度以及轉動角度。本實用新型裝置可以全天跟蹤太陽8-10小時(陰天除外)，比同樣面積和結構的固定式電池組件發(fā)電效率提高20% _25%，從而提高了太陽能組件的發(fā)電效率。同時，本裝置體積小，重量輕，安裝方便，再者，本裝置 特別適用于偏僻的無電源山區(qū)，不需要外接電源就可以跟蹤，并且抗風性能良好。
權利要求1.一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于 包括兩根立柱(8)，在該兩根立柱(8)上固定有一主軸(2)，在該主軸(2)上沿長度方向固定安裝有至少2個帶基座軸承(I)，在每一個帶基座軸承(I)的內圈上均安裝有一旋轉軸(3)，該旋轉軸(3)的兩端分別固定安裝有太陽能電池板(4)； 在前述主軸(2)旁設有一驅動桿(7)，每一個旋轉軸(3)均與一個連接桿(6)固定連接同時該連接桿￠)的另一端鉸接在驅動桿(7)上，從而在驅動桿(7)沿其長度方向擺動時帶動所有旋轉軸(3)同時旋轉,該驅動桿(7)還通過傳動機構與直流電動機傳動連接； 另外在其中一個旋轉軸(3)上還安裝有光敏式傳感器(5),該光敏式傳感器(5)與前述直流電動機連接從而供電。
2.如權利要求I所述的光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于其中傳動機構采用蝸輪蝸桿。
3.如權利要求I或2所述的光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于其中光敏式傳感器(5)包括一平板，在該平板兩側分別安裝有一塊太陽能電池組件，其中一塊太陽能電池組件的正、負極分別與直流電動機的正、負極連接，而另一塊太陽能電池組件的正、負極分別與該直流電動機的負、正極連接。
4.如權利要求I或2所述的光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于其中立柱⑶與主軸⑵垂直，主軸⑵與旋轉軸⑶垂直。
專利摘要本實用新型涉及一種光敏式聯(lián)動平單軸跟蹤太陽能光伏發(fā)電裝置，其特點是包括兩根立柱(8)，在該兩根立柱(8)上固定有一主軸(2)，在該主軸(2)上沿長度方向固定安裝有至少2個帶基座軸承(1)，在每一個帶基座軸承(1)的內圈上均安裝有一旋轉軸(3)，該旋轉軸(3)的兩端分別固定安裝有太陽能電池板(4)；在前述主軸(2)旁設有一驅動桿(7)，每一個旋轉軸(3)均與一個連接桿(6)固定連接同時該連接桿(6)的另一端鉸接在驅動桿(7)上，該驅動桿(7)還通過傳動機構與直流電動機傳動連接。本裝置體積小，重量輕，安裝方便，特別適用于偏僻的無電源山區(qū)，不需要外接電源就可以跟蹤，并且抗風性能良好。
文檔編號H02N6/00GK202652112SQ20122023641
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權日2012年5月24日
發(fā)明者王海東, 李 瑞, 師桂芳, 李宗瑋, 劉全紅, 黃煦 申請人:寧夏銀星能源股份有限公司