專利名稱：太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地 說(shuō)是一種可以雙軸跟蹤太陽(yáng)光的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
由于化石能源的日益枯竭，以及其在生產(chǎn)和使用過(guò)程中造成的環(huán)境污染、溫室效應(yīng)等問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，使得新能源的開發(fā)和利用已經(jīng)越來(lái)越受各國(guó)重視。其中，太陽(yáng)能作為一種高效清潔、分布廣泛、幾乎可以無(wú)限利用的新型能源，吸引人們對(duì)其研發(fā)的投入逐漸加大。但是，目前在太陽(yáng)能利用方面，尤其是在光伏發(fā)電領(lǐng)域利用率低，發(fā)電成本高昂仍是普遍存在的問(wèn)題。這主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面其一，由于現(xiàn)在的光伏發(fā)電技術(shù)所使用的光伏電池主要采用的是單晶硅和多晶硅等半導(dǎo)體材料，其價(jià)格昂貴；其二，目前高質(zhì)量的單晶硅電池板，其光電轉(zhuǎn)化率也僅能達(dá)到19%左右，且其最長(zhǎng)使用壽命只有二十幾年，這樣也加大了太陽(yáng)能發(fā)電的成本，增加了太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)化的難度。因此，在想方設(shè)法降低電池板成本、開發(fā)利用新的光電轉(zhuǎn)化率更高的電池板材料的同時(shí)，如何提高現(xiàn)有光伏電池板的單位發(fā)電效率，就成為降低太陽(yáng)能發(fā)電成本的主要途徑之一?，F(xiàn)在的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，大多是將太陽(yáng)能電池板固定安裝，這樣就僅能保證在每年的某一天的某一時(shí)間，太陽(yáng)光以最佳角度照射，所以太陽(yáng)光的利用率相對(duì)較低。 如果使太陽(yáng)能電池板能始終與太陽(yáng)光保持最佳角度或采用聚光技術(shù)，就可以用同樣面積的電池板原件，獲得更多的電能，這一切都需要一種成熟、可靠的太陽(yáng)光跟蹤技術(shù)。據(jù)研究，采用跟蹤技術(shù)比固定安裝的太陽(yáng)能電池板發(fā)電量因不同地區(qū)光照條件不同，可以提高 30% -50%以上。但是現(xiàn)有的太陽(yáng)光跟蹤技術(shù)大都因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因?qū)е鲁杀酒撸踔脸^(guò)發(fā)電裝置總投資的30%，而且跟蹤本身要有電能損耗，占用的土地也比固定安裝時(shí)多，設(shè)備的養(yǎng)護(hù)、維修又需要額外增加技術(shù)人員，裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也大于固定安裝等等；同時(shí)， 為了降低跟蹤成本，生產(chǎn)廠家現(xiàn)在將跟蹤裝置造的越來(lái)越大，這又產(chǎn)生了風(fēng)阻加大、安裝維護(hù)難度增加、對(duì)道路和地基要求提高等一系列問(wèn)題，使得跟蹤技術(shù)產(chǎn)生的效果的吸引力大大降低，阻礙了太陽(yáng)光跟蹤技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)雙軸準(zhǔn)確跟蹤的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)合理、低成本、低功耗、運(yùn)行可靠和便于日常維護(hù)的特點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是該太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，包括立支撐架，所述立支撐架為其他零部件的安裝平臺(tái)；旋轉(zhuǎn)支撐框架，所述旋轉(zhuǎn)支撐框架是由若干邊框組成的框架式結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)支撐框架通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐框架前后兩邊框處的第一軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在立支撐架上；太陽(yáng)能組件固定架，所述太陽(yáng)能組件固定架置于所述旋轉(zhuǎn)支撐框架內(nèi)部，且太陽(yáng)能組件固定架通過(guò)太陽(yáng)能組件固定架左右兩側(cè)處的第二軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述旋轉(zhuǎn)支撐框架的左右邊框上；一附加桿是自旋轉(zhuǎn)支撐框架延伸出來(lái)的桿件，所述附加桿與旋轉(zhuǎn)支撐框架連接成一體，附加桿的形狀可以根據(jù)實(shí)際空間確定安裝位置，較優(yōu)的位置位于第二軸下側(cè)的旋轉(zhuǎn)支撐框架左框或右框上；在所述旋轉(zhuǎn)支撐框架和立支撐架之間安裝可以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐框架繞第一軸旋轉(zhuǎn)的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述太陽(yáng)能組件固定架和旋轉(zhuǎn)支撐框架之間、亦或太陽(yáng)能組件固定架和附加桿之間安裝可以驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架繞第二軸旋轉(zhuǎn)的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；所述的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件至少包括可以使旋轉(zhuǎn)支撐框架繞第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置及傳動(dòng)部件，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在立支撐架上；所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件至少包括可以使太陽(yáng)能組件固定架繞第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置或手動(dòng)定位裝置。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)支撐框架為矩形框，對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能組件固定架為矩形架，這樣太陽(yáng)能組件固定架就可以旋轉(zhuǎn)支撐框架框內(nèi)。所述的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在立支撐架上的第一驅(qū)動(dòng)裝置，以及與第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端相配合的、其上設(shè)有齒狀或鏈槽狀傳動(dòng)構(gòu)造的剛性半圓弧體，所述的剛性半圓弧體兩端固定連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架上；所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置至少包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器；所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)剛性半圓弧體轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的第二驅(qū)動(dòng)裝置，以及與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端相配合的、其上設(shè)有齒狀或鏈槽狀傳動(dòng)構(gòu)造的剛性半圓弧體，所述的剛性半圓弧體兩端固定連接在太陽(yáng)能組件固定架上；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置至少包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)剛性半圓弧體轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在立支撐架上的第一驅(qū)動(dòng)裝置，以及第一傳動(dòng)繩和第二傳動(dòng)繩；所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置至少包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器，在蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝與傳動(dòng)繩相配合的繩輪；所述的繩輪為中間直徑小、兩端直徑大的柱狀，且在繩輪柱面上設(shè)有兩條關(guān)于繩輪中間斷面對(duì)稱的第一螺旋導(dǎo)向槽和第二螺旋導(dǎo)向槽；所述的第一傳動(dòng)繩和第二傳動(dòng)繩分別設(shè)置在第一螺旋導(dǎo)向槽和第二螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩的一端固定在對(duì)應(yīng)的螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩的另一端分別連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架上，二者之間為收放關(guān)系。所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的第二驅(qū)動(dòng)裝置，以及第三傳動(dòng)繩和第四傳動(dòng)繩；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器，在蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝可以和傳動(dòng)繩相配合的繩輪；所述繩輪為中間直徑小、兩端直徑大的柱狀，且在繩輪柱面上設(shè)有兩條關(guān)于繩輪中間斷面對(duì)稱的第三螺旋導(dǎo)向槽和第四螺旋導(dǎo)向槽；所述的第三傳動(dòng)繩和第四傳動(dòng)繩分別設(shè)置在第三螺旋導(dǎo)向槽和第四螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩的一端固定在相應(yīng)的螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩另一端分別連接在太陽(yáng)能組件固定架上，二者之間為收放關(guān)系。所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的手動(dòng)定位裝置和至少有一端固定連接在太陽(yáng)能組件固定架上的剛性弧體；所述的剛性弧體上具有槽狀或孔狀的定位結(jié)構(gòu)；所述的手動(dòng)定位裝置包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的定位構(gòu)造和可以穿插在定位構(gòu)造和剛性弧體上的定位結(jié)構(gòu)之間的定位銷。所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件為一電動(dòng)直線推桿，所述電動(dòng)直線推桿一端連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上，另一端連接在太陽(yáng)能組件固定架上的。本發(fā)明的有益效果是1)結(jié)構(gòu)合理，力學(xué)性能好；多點(diǎn)支撐，穩(wěn)定性強(qiáng)。2)拆組靈活，易于運(yùn)輸，方便安裝。3)成本低跟蹤裝置可以的小型低矮化，即減小了風(fēng)阻，又便于日常維護(hù)。4)控制程序簡(jiǎn)單利用開環(huán)的時(shí)鐘控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)精確追蹤。即降低了控制系統(tǒng)的成本，又減少了故障的幾率，有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模中心控制。4)減速比大，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力要求小，驅(qū)動(dòng)能耗低。5)適用范圍廣，本裝置有效地解決了回歸線以內(nèi)太陽(yáng)光直射點(diǎn)南北兩側(cè)擺動(dòng)問(wèn)題。


圖1為實(shí)施例一的立體圖；圖2為圖1中A向視圖；圖3為圖1的俯視圖；圖4圖1的另一狀態(tài)圖；圖5實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為繩輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1太陽(yáng)能組件固定架，11俯仰角旋轉(zhuǎn)軸A，2立支撐架，2'立支撐架，3旋轉(zhuǎn)支撐框架，30附加桿，31左右角旋轉(zhuǎn)軸A，41左右角剛性弧體，42俯仰角剛性弧體，42 ‘剛性弧體，44定位孔，45定位銷，51第一傳動(dòng)繩，52第二傳動(dòng)繩，53第三傳動(dòng)繩，M第四傳動(dòng)繩，61第一齒輪，62第二齒輪，7直線推桿，81第一驅(qū)動(dòng)裝置，82第二驅(qū)動(dòng)裝置，83第一回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，84第二回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，9左右角繩輪，9'俯仰角繩輪，91第一螺旋導(dǎo)向槽，92第二螺旋導(dǎo)向槽。
具體實(shí)施例方式該太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，包括用于固定安裝太陽(yáng)能電池板的太陽(yáng)能組件固定架1、用于為其他部件提供支撐的立支撐架2和立支撐架2’、一個(gè)矩形的旋轉(zhuǎn)支撐框架3、左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。兩個(gè)支撐架南北方向安裝在地基上。實(shí)施例一如圖1 圖4所示，太陽(yáng)能組件固定架1是由熱浸鋅鋼質(zhì)型材通過(guò)焊接或螺栓栓接呈矩形的框架結(jié)構(gòu)，太陽(yáng)能電池板可以固定在太陽(yáng)能組件固定架上。旋轉(zhuǎn)支撐框架3是一個(gè)由四根槽鋼栓接組成的矩形的方框，太陽(yáng)能組件固定架1正好可以落在旋轉(zhuǎn)支撐框架 3框內(nèi)，在太陽(yáng)能組件固定架1的左右兩側(cè)邊中間分別焊接俯仰角旋轉(zhuǎn)軸All和俯仰角旋轉(zhuǎn)軸B(對(duì)應(yīng)發(fā)明內(nèi)容及權(quán)利要求里的第二軸系列)，在旋轉(zhuǎn)支撐框架3的左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)處開有軸孔，軸孔內(nèi)分別安裝俯仰角軸承組合A和俯仰角軸承組合B，太陽(yáng)能組件固定架1和旋轉(zhuǎn)支撐框架3在俯仰角方向上就形成了可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接關(guān)系。一個(gè)設(shè)有傳動(dòng)齒的剛性的半圓弧狀體，標(biāo)記為俯仰角剛性弧體42。俯仰角剛性弧體42沿南北方向與太陽(yáng)能組件固定架1垂直，俯仰角剛性弧體42兩端固定(焊接)連接在太陽(yáng)能組件固定架1的背面。一個(gè)附加桿30 (A字狀或柱狀)栓接或焊接在旋轉(zhuǎn)支撐框架3背面右邊框的中間位置；在附加桿30的下端安裝第二驅(qū)動(dòng)裝置82，該驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選同步電機(jī)并配以蝸輪蝸桿減速器。蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝齒輪，此處標(biāo)記為第二齒輪62，該第二齒輪62與俯仰角剛性弧體42上的齒相嚙合，第二齒輪62控制俯仰角剛性弧體42的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1轉(zhuǎn)動(dòng)，可以起到調(diào)整俯仰角的目的，形成俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。在第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，太陽(yáng)能組件固定架1可以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)支撐框架3在俯仰角方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)支撐框架3的前后兩側(cè)邊中間處分別焊接左右角旋轉(zhuǎn)軸A31和左右角旋轉(zhuǎn)軸 B(對(duì)應(yīng)的是發(fā)明內(nèi)容里的第一軸)。立支撐架2和2'為焊接或栓接而成的人字狀或柱狀鋼結(jié)構(gòu)，立支撐架2和2'的下端通過(guò)緊固螺栓固定到基座上，上端分別固定安裝左右角軸承組合A和左右角軸承組合B，用于和旋轉(zhuǎn)支撐框架3前后兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸配合。一個(gè)設(shè)有齒的剛性半圓弧體，標(biāo)記為左右角剛性弧體41。左右角剛性弧體41沿東西方向與旋轉(zhuǎn)支撐框架3垂直，兩端固定(焊接)連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架3的背面，形成大齒圈狀。第一驅(qū)動(dòng)裝置81優(yōu)選同步電機(jī)并配以蝸輪蝸桿減速器；它固定安裝在立支撐架2 上，其蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝有齒輪，此處標(biāo)記為第一齒輪61，第一齒輪61與左右角剛性弧體41上的齒相嚙合(其它嚙合或咬合結(jié)構(gòu)也可)，控制左右角剛性弧體41的運(yùn)轉(zhuǎn)。形成左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。該左右角剛性弧體41用于控制旋轉(zhuǎn)支撐框架3轉(zhuǎn)動(dòng)，間接帶動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1沿左右角方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣太陽(yáng)能組件固定架1就即可以在俯仰角方向旋轉(zhuǎn)，又可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐框架 3的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左右角方向(東西)的旋轉(zhuǎn)?？刂频谝或?qū)動(dòng)裝置81和第二驅(qū)動(dòng)裝置82運(yùn)轉(zhuǎn)的程序控制箱可以安裝在立支撐架 2或2'上，也可以采用中心控制系統(tǒng)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序按照天文常數(shù)設(shè)定，通過(guò)設(shè)定合理的程序，兩驅(qū)動(dòng)裝置協(xié)同工作，模擬太陽(yáng)日運(yùn)行軌跡，使設(shè)備具備雙軸精確對(duì)應(yīng)太陽(yáng)光的功能。具體為日出前，該太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置處于初始狀態(tài)，對(duì)應(yīng)有效跟蹤方位；從日出后的初始狀態(tài)開始，程序控制第一驅(qū)動(dòng)裝置81工作，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐框架3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1沿左右角方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至日落前設(shè)定時(shí)分停止；同時(shí)，程序控制第二驅(qū)動(dòng)裝置82工作，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1按程序設(shè)定的角度進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，直至中午時(shí)分達(dá)到太陽(yáng)當(dāng)天最大高度角的對(duì)應(yīng)點(diǎn)后，第二驅(qū)動(dòng)裝置82在程序的控制下按反向回轉(zhuǎn)到設(shè)定對(duì)應(yīng)角度，這樣就將復(fù)雜的天文計(jì)算，簡(jiǎn)化為由左右角剛性弧體41和俯仰角剛性弧體42兩個(gè)垂直的傳動(dòng)部件之間(通過(guò)左右角按規(guī)定時(shí)間旋轉(zhuǎn)規(guī)定度數(shù)所對(duì)應(yīng)的齒數(shù)和俯仰角每規(guī)定時(shí)間旋轉(zhuǎn)規(guī)定度數(shù)所對(duì)應(yīng)的齒數(shù))的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)確定不同的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并由這些對(duì)應(yīng)點(diǎn)連成一條與太陽(yáng)運(yùn)行軌跡吻合的曲線，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能組件始終與太陽(yáng)光保持最佳角度。
直至下午日落前規(guī)定的時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)，最后程序控制太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置返回至早上的初始狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到設(shè)定級(jí)別時(shí)，程序控制太陽(yáng)能組件固定架1處于水平狀態(tài)，為避風(fēng)狀態(tài)；降雪時(shí)，程序控制太陽(yáng)能電池板固定架處于豎直，為避雪狀態(tài)。此運(yùn)轉(zhuǎn)方式其優(yōu)點(diǎn)是跟蹤準(zhǔn)確，最大限度地減少光的折射損耗，尤其適合于對(duì)跟蹤準(zhǔn)確度要求較高的聚光式太陽(yáng)能發(fā)電裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光的準(zhǔn)確跟蹤。缺點(diǎn)是兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置都必須適時(shí)工作，裝置本身電能消耗較多。本實(shí)施例中，在較大范圍的電站設(shè)計(jì)中，南北方向上相鄰裝置可以共同使用一個(gè)立支撐架，具體為將若干個(gè)太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置中的第二軸通過(guò)聯(lián)軸器連接成一體，這樣多套太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置就可以共用一套左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且左右方向上驅(qū)動(dòng)是同步的，達(dá)到節(jié)約投資的目的。實(shí)施例二如圖5所示，與實(shí)施例一不同之處在于俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的剛性弧體42'上具有定位結(jié)構(gòu)，該定位結(jié)構(gòu)為均布在剛性弧體42'上的定位孔44(或定位槽)陣列，使之具備調(diào)整空間位置并固定剛性弧體42'的功能(該剛性弧體42'至少有一端連接在太陽(yáng)能組件固定架1上)。附加桿30的頂端與剛性弧體42'上的定位孔44(或定位槽)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置固定孔或固定槽；一根定位銷45(圓銷)可以插設(shè)在定位孔44和固定孔之間，可以將剛性弧體42'和旋轉(zhuǎn)支撐框架附加桿30鎖定在一起，定位孔44、固定孔和定位銷45 組成了一個(gè)簡(jiǎn)易的手動(dòng)定位裝置，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)俯仰角的目的。相對(duì)于實(shí)施例二中的第一驅(qū)動(dòng)裝置，可以簡(jiǎn)化控制程序，節(jié)約驅(qū)動(dòng)成本。左右角對(duì)應(yīng)構(gòu)件與實(shí)施例一相同。該種方式可以實(shí)現(xiàn)左右角單軸自動(dòng)對(duì)應(yīng)太陽(yáng)光的目的，而俯仰角需要借助人工進(jìn)行間隔調(diào)整。其中，第一驅(qū)動(dòng)裝置81按規(guī)定時(shí)間控制剛性弧體41旋轉(zhuǎn)規(guī)定度數(shù)所對(duì)應(yīng)的齒數(shù)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐框架3沿左右角方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1對(duì)應(yīng)太陽(yáng)每天中的方位變化，直至下午日落前規(guī)定的時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)，最后返回至早上時(shí)的初始狀態(tài)。而俯仰角由人工按照太陽(yáng)一年中的高度角變化每固定天數(shù)加以調(diào)整，可以將實(shí)施例一中的第二驅(qū)動(dòng)裝置省略，改用定位銷45鎖定。因裝置自身的重力平衡設(shè)計(jì)，再加上附加桿30的杠桿作用，該工作簡(jiǎn)單易行，通過(guò)安裝在旋轉(zhuǎn)支撐框架附加桿30上的手動(dòng)定位裝置鎖定，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)俯仰角的目的。其優(yōu)點(diǎn)是減少了成本，降低了跟蹤的電能消耗，驅(qū)動(dòng)程序也僅僅需要控制左右角規(guī)律旋轉(zhuǎn)即可，做到了最簡(jiǎn)單化，成本也大大降低；缺點(diǎn)是需要人工調(diào)節(jié)俯仰角，而且存在一定的跟蹤誤差，不能達(dá)到最大限度利用太陽(yáng)能的目的。實(shí)施例三如圖6、圖7所示，與實(shí)施例一不同之處在于左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件中的剛性弧體由傳動(dòng)繩替代，包括第一傳動(dòng)繩51和第二傳動(dòng)繩52 ；俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件中的剛性弧體由傳動(dòng)繩替代，包括第三傳動(dòng)繩53和第四傳動(dòng)繩M。第一驅(qū)動(dòng)裝置81包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器，在蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝與傳動(dòng)繩相配合的繩輪9，該繩輪9為中間直徑小、兩端直徑大的柱狀，且直徑自中間向兩側(cè)漸變。在繩輪柱面上設(shè)有兩個(gè)關(guān)于繩輪中間斷面對(duì)稱的第一螺旋導(dǎo)向槽91和第二螺旋導(dǎo)向槽92，兩螺旋導(dǎo)向槽的旋向相反，兩導(dǎo)向槽的深度根據(jù)傳動(dòng)繩纏繞的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第一傳動(dòng)繩51和第二傳動(dòng)繩52分別設(shè)置在第一螺旋導(dǎo)向槽和第二螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，其中，第一傳動(dòng)繩51的一端固定在第一螺旋導(dǎo)向槽91右側(cè)，另一端連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架3的背面； 第二傳動(dòng)繩52 —端固定在第二螺旋導(dǎo)向槽92右側(cè)，另一端也連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架3的背面。當(dāng)繩輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一傳動(dòng)繩收繩，第二傳動(dòng)繩放繩，二者之間為收放關(guān)系，反之亦然。通過(guò)設(shè)置合理的螺旋導(dǎo)向槽參數(shù)，可以保證平穩(wěn)調(diào)節(jié)左右角。第二驅(qū)動(dòng)裝置82包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器，在蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝與傳動(dòng)繩相配合的繩輪9'，該繩輪9'為中間直徑小、兩端直徑大的柱狀，且直徑自中間向兩側(cè)漸變。在繩輪柱面上設(shè)有兩個(gè)關(guān)于繩輪中間斷面對(duì)稱的第三螺旋導(dǎo)向槽和第四螺旋導(dǎo)向槽，兩螺旋導(dǎo)向槽的旋向相反，兩導(dǎo)向槽的深度根據(jù)傳動(dòng)繩纏繞的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三傳動(dòng)繩53和第四傳動(dòng)繩M分別設(shè)置在第三螺旋導(dǎo)向槽和第四螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，其中，第三傳動(dòng)繩53的一端固定在第三螺旋導(dǎo)向槽右側(cè)，另一端連接在太陽(yáng)能組件固定架1的背面； 第四傳動(dòng)繩M—端固定在第四螺旋導(dǎo)向槽右側(cè)，另一端也連接在太陽(yáng)能組件固定架1的背面。當(dāng)繩輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一傳動(dòng)繩收繩，第二傳動(dòng)繩放繩，二者之間為收放關(guān)系，反之亦然。通過(guò)設(shè)置合理的螺旋導(dǎo)向槽參數(shù)，可以保證平穩(wěn)調(diào)節(jié)俯仰角。實(shí)施例四如圖8所示，與實(shí)施例一不同之處在于所述的俯仰角對(duì)應(yīng)構(gòu)件是一個(gè)一端鉸接在旋轉(zhuǎn)支撐框架附加桿30上，另一端鉸接在太陽(yáng)能組件固定架1背面的電動(dòng)直線推桿7。該直線推桿由電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿伸縮，控制太陽(yáng)能組件固定架1沿俯仰角方向旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。同理，液壓直線推桿和氣壓直線推桿可對(duì)電動(dòng)直線推桿進(jìn)行等效替換。實(shí)際使用過(guò)程中，既可以采用實(shí)施例一中俯仰角跟蹤構(gòu)件與左右角跟蹤構(gòu)件規(guī)律運(yùn)動(dòng)相配合的準(zhǔn)確跟蹤方式，但由于電動(dòng)直線推桿7自身的局限性，使得裝置跟蹤的角度會(huì)受到一定限制；也可以采用每隔固定天數(shù)由電動(dòng)直線推桿7按照太陽(yáng)一年中的高度角變化規(guī)律進(jìn)行角度調(diào)節(jié)的辦法。實(shí)施例五如圖9所示，與實(shí)施例一不同之處在于，左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和聯(lián)軸器。在俯仰角旋轉(zhuǎn)軸A和旋轉(zhuǎn)支撐框架3之間安裝第二回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置84，該回轉(zhuǎn)裝置是由電機(jī)、蝸輪蝸桿減速器集成一體形成的，市場(chǎng)有售，第一回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置安裝在立支撐架上，且所述第一回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器和旋轉(zhuǎn)支撐框架連接。通過(guò)第二回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置84直接驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1繞俯仰角旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。同理，在立支撐架2和俯仰角旋轉(zhuǎn)軸A之間安裝第一回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置83，直接驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架1繞左右角旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。這樣太陽(yáng)能組件固定架1就可以在俯仰角方向由第二回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置84驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)， 并通過(guò)第一回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置83驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐框架3的沿左右角方向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左右角方向的旋轉(zhuǎn)，二者協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，就可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光的跟蹤。以上各實(shí)施例可以在不同環(huán)境條件下相互結(jié)合使用。在大型光伏電站系統(tǒng)實(shí)施中，本發(fā)明可將控制箱改為由總控制中心集中控制，以實(shí)現(xiàn)光感應(yīng)跟蹤，抗風(fēng)防雪功能等多種控制方式，而裝置自身設(shè)計(jì)即具有良好的防沙、防銹功能。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，包括立支撐架，所述立支撐架為其他零部件的安裝平臺(tái)；旋轉(zhuǎn)支撐框架，所述旋轉(zhuǎn)支撐框架是由若干邊框組成的框架式結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)支撐框架通過(guò)旋轉(zhuǎn)支撐框架前后兩邊框處的第一軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在立支撐架上；太陽(yáng)能組件固定架，所述太陽(yáng)能組件固定架置于所述旋轉(zhuǎn)支撐框架內(nèi)部，且太陽(yáng)能組件固定架通過(guò)太陽(yáng)能組件固定架左右兩側(cè)處的第二軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述旋轉(zhuǎn)支撐框架的左右邊框上；一附加桿是自旋轉(zhuǎn)支撐框架延伸出來(lái)的桿件，所述附加桿與旋轉(zhuǎn)支撐框架連接成一體；在所述旋轉(zhuǎn)支撐框架和立支撐架之間安裝可以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐框架繞第一軸旋轉(zhuǎn)的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述太陽(yáng)能組件固定架和旋轉(zhuǎn)支撐框架之間、亦或太陽(yáng)能組件固定架和附加桿之間安裝可以驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能組件固定架繞第二軸旋轉(zhuǎn)的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；所述的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件至少包括可以使旋轉(zhuǎn)支撐框架繞第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置及傳動(dòng)部件，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在立支撐架上；所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件至少包括可以使太陽(yáng)能組件固定架繞第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置或手動(dòng)定位裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)支撐框架為矩形框， 對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能組件固定架為矩形架，所述太陽(yáng)能組件固定架恰好置于所述旋轉(zhuǎn)支撐框架內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在立支撐架上的第一驅(qū)動(dòng)裝置，以及與第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端相配合的、其上設(shè)有齒狀或鏈槽狀傳動(dòng)構(gòu)造的剛性半圓弧體，所述的剛性半圓弧體兩端固定連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架上；所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置至少包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器；所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)剛性半圓弧體轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的第二驅(qū)動(dòng)裝置，以及與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端相配合的、其上設(shè)有齒狀或鏈槽狀傳動(dòng)構(gòu)造的剛性半圓弧體，所述的剛性半圓弧體兩端固定連接在太陽(yáng)能組件固定架上；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置至少包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)剛性半圓弧體轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述的左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在立支撐架上的第一驅(qū)動(dòng)裝置，以及第一傳動(dòng)繩和第二傳動(dòng)繩；所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置至少包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器，在蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝與傳動(dòng)繩相配合的繩輪；所述的繩輪為中間直徑小、兩端直徑大的柱狀，且在繩輪柱面上設(shè)有兩條關(guān)于繩輪中間斷面對(duì)稱的第一螺旋導(dǎo)向槽和第二螺旋導(dǎo)向槽；所述的第一傳動(dòng)繩和第二傳動(dòng)繩分別設(shè)置在第一螺旋導(dǎo)向槽和第二螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩的一端固定在對(duì)應(yīng)的螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩的另一端分別連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架上，二者之間為收放關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括安裝在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的第二驅(qū)動(dòng)裝置，以及第三傳動(dòng)繩和第四傳動(dòng)繩；所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和蝸輪蝸桿減速器，在蝸輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝可以和傳動(dòng)繩相配合的繩輪；所述繩輪為中間直徑小、兩端直徑大的柱狀，且在繩輪柱面上設(shè)有兩條關(guān)于繩輪中間斷面對(duì)稱的第三螺旋導(dǎo)向槽和第四螺旋導(dǎo)向槽；所述的第三傳動(dòng)繩和第四傳動(dòng)繩分別設(shè)置在第三螺旋導(dǎo)向槽和第四螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩的一端固定在相應(yīng)的螺旋導(dǎo)向槽內(nèi)，兩繩另一端分別連接在太陽(yáng)能組件固定架上，二者之間為收放關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的手動(dòng)定位裝置和至少有一端固定連接在太陽(yáng)能組件固定架上的剛性弧體；所述的剛性弧體上具有槽狀或孔狀的定位結(jié)構(gòu)；所述的手動(dòng)定位裝置包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上的定位構(gòu)造和可以穿插在定位構(gòu)造和剛性弧體上的定位結(jié)構(gòu)之間的定位銷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，其特征是，所述的俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件為一電動(dòng)直線推桿，所述電動(dòng)直線推桿一端連接在旋轉(zhuǎn)支撐框架的附加桿上，另一端連接在太陽(yáng)能組件固定架上的。
全文摘要
一種太陽(yáng)光對(duì)應(yīng)裝置，它包括太陽(yáng)能組件固定架、立支撐架、旋轉(zhuǎn)支撐框架、左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；所述的太陽(yáng)能組件固定架鉸接在旋轉(zhuǎn)框架上，所述的旋轉(zhuǎn)支撐框架鉸接在立支撐架上；通過(guò)左右角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和俯仰角對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光的準(zhǔn)確跟蹤。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、運(yùn)轉(zhuǎn)能耗低、易于控制、運(yùn)行精確度高、便于安裝和日常維護(hù)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102298393SQ20111016295
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者劉建中 申請(qǐng)人:劉建中