一种自适应光伏支架跟踪执行机构的制作方法

1.本发明涉及太阳能发电系统技术领域，具体为一种自适应光伏支架跟踪执行机构。


背景技术：

2.光伏发电效率是光伏项目的关键,当前现有的太阳能发电系统对太阳能的利用率还不到10％，人类对于太阳能的利用还有极大的提升空间。
3.当前太阳能利用率不高主要体现在两个方面：一方面，太阳能晶片的转换效率低，一般来说转换效率低于25％；另一方面，当前太阳能晶片的安装方式几乎全部采用固定安装的方式，太阳光线同太阳能晶片之间的入射角不是90度，大量的太阳能都被反射回太空，这使得被用来发电的太阳能极少，由于太阳光线不是垂直照射，使得太阳能的利用率小于15％。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种自适应光伏支架跟踪执行机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自适应光伏支架跟踪执行机构，包括三脚架，所述三脚架的顶端固定连接有支撑杆，所述支撑杆的上方设置有太阳能光伏板，所述支撑杆与太阳能光伏板之间设置有角度调节组件。
8.所述角度调节组件包括蜗轮、蜗杆、方位轴、旋转台、小齿轮和大齿轮，所述蜗轮设置在支撑杆的上方，所述蜗杆啮合在蜗轮的侧面，所述方位轴固定穿插穿插连接在蜗轮的中部，所述旋转台固定连接在方位轴的顶端，所述小齿轮设置在旋转台的上方，所述大齿轮啮合在小齿轮的顶端。
9.优选的，所述支撑杆的顶端固定连接有底座，所述蜗杆的底端与底座的内腔底端转动连接。
10.优选的，所述底座的一侧固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端与蜗杆的底端连接。
11.优选的，所述旋转台的顶端对称固定连接有两个支架主体，其中一个支架主体的外侧固定安装有第二电机，所述第一电机和第二电机的输入端均固定连接有电源线。
12.优选的，所述小齿轮固定套接在第二电机的输出轴外侧，所述太阳能光伏板安装在大齿轮的顶端。
13.优选的，所述大齿轮的中部固定穿插连接有俯仰轴，所述俯仰轴的两端分别与两个支架主体的内侧转动连接。
14.(三)有益效果
15.与现有技术相比，本发明提供了一种自适应光伏支架跟踪执行机构，具备以下有益效果：
16.该自适应光伏支架跟踪执行机构，通过角度调节组件的设计，当太阳光线发生偏移的时候，外部控制器会发出控制信号同时驱动第一电机和第二电机运行，对于高度角的跟踪，利用齿轮副传动，能在使用功率较小的电机的同时传递足够大的动力，降低了降低整个系统的能源成本和制造成本，并且方位角跟踪采用旋转副调节跟踪,高度角采用移动副调节跟踪，通过方位角跟踪和高度角移动副调节跟踪来满足采光面的调节功能要求，实现了对太阳能光伏板进行方位角和高度角两个自由度的控制，极大提高了太阳能晶片的转换效率和太阳能的利用率。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；
18.图2为本发明图1中a处放大结构示意图；
19.图3为本发明图1中b处放大结构示意图；
20.图4为本发明自动跟踪系统方框图。
21.图中：1、三脚架；2、支撑杆；3、太阳能光伏板；4、底座；5、蜗轮；6、蜗杆；7、方位轴；8、第一电机；9、旋转台；10、支架主体；11、电源线；12、小齿轮；13、大齿轮；14、俯仰轴；15、第二电机。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本发明提供一种技术方案，一种自适应光伏支架跟踪执行机构，包括三脚架1，参考附图1，三脚架1的顶端固定连接有支撑杆2，三脚架1和支撑杆2组成本装置的支撑单元，其整体承性好，且体积小，不影响支架整体的旋转运动，其中支撑杆2材质为空心圆管，支撑杆2的上方设置有太阳能光伏板3，太阳能光伏板3固定安装在采光支架上，且采光支架为承载单晶硅的支架，其作用于约束单晶硅板自由度，采光支架可安装四块单晶硅板，四块板质心依次相连呈正方形，并且采光支架主要由两个子支架与一个辅助支架组成，子支架与辅助支架采用钢材方管焊接，子支架与辅助支架相连则采用u形螺栓，支撑杆2与太阳能光伏板3之间设置有角度调节组件，参考附图1、附图2和附图3，角度调节组件包括蜗轮5、蜗杆6、方位轴7、旋转台9、小齿轮12和大齿轮13，蜗轮5设置在支撑杆2的上方，蜗杆6啮合在蜗轮5的侧面，方位轴7固定穿插穿插连接在蜗轮5的中部，旋转台9固定连接在方位轴7的顶端，通过蜗轮5与蜗杆6之间的啮合，以实现蜗杆6在转动时能够实现蜗轮5的转动，之后在蜗轮5转动下实现方位轴7与旋转台9的转动，小齿轮12设置在旋转台9的上方，大齿轮13啮合在小齿轮12的顶端，利用小齿轮12与大齿轮13之间的啮合，有效提高了太阳能光伏板3角度调节的精准度，并始终保证了太阳光垂直照射在太阳能光伏板3的采样平面上，从而获得最大的太阳辐射，减少了热损失，提高了光伏电站的发电效率。
24.参考附图1、附图2和附图4，支撑杆2的顶端固定连接有底座4，底座4为框体结构，蜗杆6的底端与底座4的内腔底端转动连接，底座4的内腔底端固定嵌设有第一轴承，且底座4的内腔底端与第一轴承的外圈固定连接，蜗杆6的底端与第一轴承的内圈固定连接，从而保证了蜗杆6在转动时不会带动底座4同步转动，底座4的一侧固定安装有第一电机8，第一电机8的输出端与蜗杆6的底端连接。
25.旋转台9的顶端对称固定连接有两个支架主体10，其中一个支架主体10的外侧固定安装有第二电机15，第一电机8和第二电机15的输入端均固定连接有电源线11，两个电源线11的一端固定连接有外部控制器，小齿轮12固定套接在第二电机15的输出轴外侧，太阳能光伏板3安装在大齿轮13的顶端，大齿轮13的中部固定穿插连接有俯仰轴14，俯仰轴14的两端分别与两个支架主体10的内侧转动连接，两个支架主体10的内侧均固定嵌设有第二轴承，且两个支架主体10的内侧分别与两个第二轴承的外圈固定连接，俯仰轴14的两端分别与两个第二轴承的内圈固定连接，从而保证了俯仰轴14在转动时不会带动两个支架主体10同步转动。
26.本装置的工作原理：使用时，当太阳光线发生偏移的时候，外部控制器会发出控制信号驱动第一电机8运行，第一电机8运行带动蜗杆6转动，蜗杆6转动带动蜗轮5转动，通过蜗轮5、蜗杆6传动，带动了固定在蜗轮5上的方位轴7转动，方位轴7与旋转台9连接，故而方位轴7转动带动了旋转台9转动，同时外部控制器控制信号驱动第二电机15运行，第二电机15运行带动小齿轮12转动，通过小齿轮12与大齿轮13之间的啮合，从而小齿轮12转动带动大齿轮13转动，继而在大齿轮13转动下带动了固定在大齿轮13上的太阳能光伏板3相对于两个支架主体10转动，利用第一电机8和第二电机15的共同工作，实现了太阳能光伏板3方位角在0至360度内调节，高度角在0至90度范围内的全方位跟踪。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。