一种光伏跟踪支架的制作方法

本发明涉及光伏发电设备，具体为一种光伏跟踪支架。

背景技术：

1、太阳能作为一种清洁、安全、可再生的绿色能源，在新能源利用中应用比例最高、资源潜力最大、发展前景最为广阔。目前随着地球的自转以及太阳的公转会在一定区域内使太阳的入射角度发生改变，从而导致了太阳能的利用不充分。光伏支架结构是支撑光伏组件的骨架，是光伏发电系统重要组成部分，合理的结构形式可有效提高度电收益和发电效率，显著降低度电成本。尽管光伏跟踪支架目前自身成本较高，随着技术的进步和成本的下降，光伏跟踪支架将成为未来的发展方向。一般可以为光伏电站带来20％左右的发电量增益。

2、现有的光伏跟踪支架主要通过两个或三个电机相互垂直布置并分别驱动光伏组件进行不同轴向偏转运动根据光敏传感器指令控制进行阳光追踪，该类光伏支架通过不断缩小支架体积来降低整体支架成本，但在改良后，其支架结构构成简单，且稳固性显著降低，无法应对恶劣天气以及野外生物的破坏。此外，现有的光伏跟踪支架单纯利用软件算法实现追光，即根据天文以及光伏板的地理位置推算日照直射角，由控制终端根据日射角计算追光路径并在相应时间点控制追光支架进行相应运动，由于算法中有很多问题难以被考虑，常常产生太阳能电池板运动过多或产生误动作，以及数据偏差的累积会逐渐导致较大追光误差。

3、有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种光伏跟踪支架，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明所采用的技术方案为：一种光伏跟踪支架，包括：驱动基座、传动组件、光伏板托盘和固定安装于光伏板托盘一侧的光感测杆，所述光伏板托盘用于定位固定光伏板且光感测杆的一端设有与光伏板平行布置的追光感应元件，所述追光感应元件的内部固定安装有直射感光元件和若干侧感光元件，所述追光感应元件的表面嵌入安装有位于侧感光元件和直射感光元件表面的导光块，所述导光块的表面开设有分别位于直射感光元件和侧感光元件表面的直射筒和斜偏孔；

3、所述传动组件包括第一轴耳、第二轴耳和第三轴耳，所述第一轴耳、第二轴耳和第三轴耳的底端分别活动连接有第一曲柄盘、第二曲柄盘和第三曲柄盘，且第一轴耳、第二轴耳和第三轴耳的顶端与光伏板托盘的底面活动连接，所述第一曲柄盘、第二曲柄盘和第三曲柄盘的底面固定安装有依次套接的内轴芯、套管轴和法兰套管，所述驱动基座的表面固定安装有第一舵机、第二舵机和第三舵机，所述第一舵机、第二舵机和第三舵机的输出端均固定连接有传动蜗杆，所述第一舵机、第二舵机和第三舵机的输出端分别与内轴芯、套管轴和法兰套管的底端传动连接。

4、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动基座的内的设有用于控制第一舵机、第二舵机和第三舵机工作的控制主板，所述控制主板的输入端通过无线传输模块电信连接有控制终端，所述控制主板的表面集成有用于第一舵机、第二舵机和第三舵机工作的运动控制单元以及用于感知支架状态和光照角度的数据采集单元。

5、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述光伏板托盘的底面嵌入安装有倾角传感器，所述倾角传感器和追光感应元件的输出端与数据采集单元的输入端电性连接。

6、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动基座的表面固定安装有动密封，所述动密封转动套接于法兰套管的外周，所述法兰套管转动套接于套管轴的外周，所述套管轴转动套接于内轴芯的外周，且内轴芯、套管轴和法兰套管的底端均设有与传动蜗杆相适配的涡轮齿盘。

7、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一曲柄盘、第二曲柄盘和第三曲柄盘均为圆盘结构且表面设有偏离圆心的连接耳，所述连接耳与第一轴耳、第二轴耳和第三轴耳的底端转动连接。

8、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一轴耳、第二轴耳和第三轴耳结构大小相同且均呈l形连接杆结构，所述光伏板托盘的底面设有转动套接于第一轴耳、第二轴耳和第三轴耳端部的转销。

9、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述直射筒和斜偏孔的内侧涂抹有用于吸收光的黑胶涂层，所述斜偏孔的数量为若干且呈圆周方向均匀分布于直射筒外周。

10、本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述斜偏孔顶面呈椭圆形且椭圆长轴位于直射筒的径向方向上，且斜偏孔从上至下为渐缩倾斜布置的锥形孔结构，所述斜偏孔底端与侧感光元件表面积相同，所述侧感光元件顶面至导光块顶面的投影面偏离斜偏孔的顶端孔。

11、本发明所取得的有益效果为：

12、1.本发明中，通过设置新型传动支架结构，利用第一舵机、第二舵机和第三舵机分别驱动各个轴耳运动联动光伏板托盘以及表面光伏板进行各向偏转运动，利用舵机与轴耳之间的蜗轮蜗杆传动，结构更加稳定避免逆向传动可抵抗各种大风等恶劣天气影响，避免光伏板发生偏移。

13、2.本发明中，通过设置独立光感结构，利用光感测杆表面追光感应元件和直射感光元件进行光线感知，监测光伏板与太阳光直射角度变化，进行自动感知阳光方位并反馈控制各个舵机进行对应动作以实现自动追光功能，实时反馈控制避免追光角度误差。

14、3.本发明中，通过设置新型追光传感元件，由直射筒和斜偏孔分别进行各种角度光线感知并控制舵机进行对应动作，结构小巧控制逻辑简单工作误差低。

技术特征：

1.一种光伏跟踪支架，其特征在于，包括：驱动基座（100）、传动组件（200）、光伏板托盘（300）和固定安装于光伏板托盘（300）一侧的光感测杆（400），所述光伏板托盘（300）用于定位固定光伏板且光感测杆（400）的一端设有与光伏板平行布置的追光感应元件（410），所述追光感应元件（410）的内部固定安装有直射感光元件（430）和若干侧感光元件（440），所述追光感应元件（410）的表面嵌入安装有位于侧感光元件（440）和直射感光元件（430）表面的导光块（420），所述导光块（420）的表面开设有分别位于直射感光元件（430）和侧感光元件（440）表面的直射筒（421）和斜偏孔（422）。

2.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述驱动基座（100）的表面固定安装有第一舵机（110）、第二舵机（120）和第三舵机（130），所述第一舵机（110）、第二舵机（120）和第三舵机（130）的输出端均固定连接有传动蜗杆（111），所述第一舵机（110）、第二舵机（120）和第三舵机（130）的输出端分别与内轴芯（212）、套管轴（222）和法兰套管（232）的底端传动连接；

3.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述传动组件（200）包括第一轴耳（210）、第二轴耳（220）和第三轴耳（230），所述第一轴耳（210）、第二轴耳（220）和第三轴耳（230）的底端分别活动连接有第一曲柄盘（211）、第二曲柄盘（221）和第三曲柄盘（231），且第一轴耳（210）、第二轴耳（220）和第三轴耳（230）的顶端与光伏板托盘（300）的底面活动连接，所述第一曲柄盘（211）、第二曲柄盘（221）和第三曲柄盘（231）的底面固定安装有依次套接的内轴芯（212）、套管轴（222）和法兰套管（232）。

4.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述光伏板托盘（300）的底面嵌入安装有倾角传感器，所述倾角传感器和追光感应元件（410）的输出端与数据采集单元的输入端电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述驱动基座（100）的表面固定安装有动密封（140），所述动密封（140）转动套接于法兰套管（232）的外周，所述法兰套管（232）转动套接于套管轴（222）的外周，所述套管轴（222）转动套接于内轴芯（212）的外周，且内轴芯（212）、套管轴（222）和法兰套管（232）的底端均设有与传动蜗杆（111）相适配的涡轮齿盘。

6.根据权利要求3所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述第一曲柄盘（211）、第二曲柄盘（221）和第三曲柄盘（231）均为圆盘结构且表面设有偏离圆心的连接耳，所述连接耳与第一轴耳（210）、第二轴耳（220）和第三轴耳（230）的底端转动连接。

7.根据权利要求3所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述第一轴耳（210）、第二轴耳（220）和第三轴耳（230）结构大小相同且均呈l形连接杆结构，所述光伏板托盘（300）的底面设有转动套接于第一轴耳（210）、第二轴耳（220）和第三轴耳（230）端部的转销。

8.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述直射筒（421）和斜偏孔（422）的内侧涂抹有用于吸收光的黑胶涂层，所述斜偏孔（422）的数量为若干且呈圆周方向均匀分布于直射筒（421）外周。

9.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于，所述斜偏孔（422）顶面呈椭圆形且椭圆长轴位于直射筒（421）的径向方向上，且斜偏孔（422）从上至下为渐缩倾斜布置的锥形孔结构，所述斜偏孔（422）底端与侧感光元件（440）表面积相同，所述侧感光元件（440）顶面至导光块（420）顶面的投影面偏离斜偏孔（422）的顶端孔。

技术总结
本发明涉及光伏发电设备技术领域，具体为一种光伏跟踪支架，包括：驱动基座、传动组件、光伏板托盘和固定安装于光伏板托盘一侧的光感测杆，光伏板托盘用于定位固定光伏板且光感测杆的一端设有与光伏板平行布置的追光感应元件，追光感应元件的内部固定安装有直射感光元件和若干侧感光元件，追光感应元件的表面嵌入安装有位于侧感光元件和直射感光元件表面的导光块。本发明中，通过设置新型传动支架结构，利用第一舵机、第二舵机和第三舵机分别驱动各个轴耳运动联动光伏板托盘以及表面光伏板进行各向偏转运动，利用舵机与轴耳之间的蜗轮蜗杆传动，结构更加稳定避免逆向传动可抵抗各种大风等恶劣天气影响，避免光伏板发生偏移。

技术研发人员：陈仙亮,罗光明,张习之,徐鹏
受保护的技术使用者：江苏国强兴晟能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15