可调倾角的墙面光伏发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106411237A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610881382.2(22)申请日2016.10.10(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人鲁正王自欣黄彪(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人张磊(51)Int.Cl.H02S20/30(2014.01)F24J2/54(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称可调倾角的墙面光伏发电装置(57)摘要本发明涉及一种可调倾角的墙面光伏发电装置，主要包括光伏组件、矩形框架、压块、销轴转动装置、步进电机、传动装置、万向传力装置等。光伏组件置于矩形框架内，并通过压块固定，矩形框架上边框通过销轴转动装置与钢筋混凝土墙可转动地相连接，矩形框架下边框设置有传动装置，传动装置与由球形凹槽和传力杆组成的万向传力装置相连。通过控制步进电机的运动改变传力杆在矩形框架底边框上的支撑位置，达到改变光伏组件与水平面之间倾角的效果。根据太阳高度角的变化调整倾角，使得垂直于光伏组件的太阳光线达到最大化，提高光伏转化率。调整倾角还可以避免外立面上的光伏组件受到太阳光线的强烈照射，降低强风对光伏组件及其支撑装置的冲击。CN106411237ACN106411237A权利要求书1/1页1.一种可调倾角的墙面光伏发电装置，由光伏组件（1）、矩形框架（2）、压块（3）、销轴转动装置、步进电机（7）、传动装置、万向传力装置和支撑折杆（16）组成，其特征在于：光伏组件（1）置于矩形框架（2）内，并通过压块（3）固定，压块（3）等间距布置于矩形框架（2）四周；所述销轴转动装置由销轴（4）、中间耳板（5）和左右耳板（6）组成，中间耳板（5）与矩形框架（2）上边框的后部固接，左右耳板（6）通过销轴（4）与中间耳板（5）可转动地相连接，左右耳板（6）后侧端部有90°翻折，便于其与钢筋混凝土墙内预埋件的连接锚固；所述传动装置由共轴齿轮组（8）、轨道（9）、限位凸起（10）、滚动轴承（11）、连接杆（12）和连接板（13）组成，轨道（9）固定于矩形框架（2）下边框的后部，上下对称布置成两排，两排轨道（９）间隔的距离为共轴齿轮组（8）两齿轮的间距，轨道（9）上带有与齿轮相匹配的轮齿，共轴齿轮组（8）在轨道（9）上左右布置有两组，其齿轮轴直接与步进电机（7）相连，在共轴齿轮组（8）齿轮轴的四个端部设置有滚动轴承（11），连接杆（12）一端与滚动轴承（11）相连，连接杆（12）另一端与连接板（13）相连，轨道（9）两端设置有限位凸起（10），以免传动装置脱离轨道（9）；所述万向传力装置由球形凹槽（14）和传力杆（15）组成，传力杆（15）两端设有球形凸起，两个球形凸起分别被两个球形凹槽（14）所容纳，传力杆（15）可绕着球形凹槽（14）任意转动而不脱离，其中一个球形凹槽（14）与连接板（13）固接，另一个球形凹槽（14）与支撑折杆（16）固接；整个光伏发电装置通过左右耳板（6）和支撑折杆（16）的端部与钢筋混凝土墙内的预埋件连接锚固。2.根据权利要求1所述的可调倾角的墙面光伏发电装置，其特征在于：为限制共轴齿轮组（8）在运动过程中不脱离轨道（9），在轨道（9）上沿着共轴齿轮组（8）两齿轮的外侧设置有限位挡板，在上下方向上约束共轴齿轮组（8），使其始终卡设于轨道（9）中。3.根据权利要求1所述的可调倾角的墙面光伏发电装置，其特征在于：连接板（13）与滚动轴承（11）的连接采用连接杆（12）在上、下以“沙漏形”的布置方式，即两个对顶且对称的三角形的形式，防止连接板（13）与滚动轴承（11）间产生相对运动。4.根据权利要求1所述的可调倾角的墙面光伏发电装置，其特征在于：球形凹槽（14）的内圈半径要大于传力杆（15）端部球形凸起的半径，以保证球形凸起能够在球形凹槽（14）内自由转动；球形凹槽（14）开口处的内圈半径要小于球形凸起的半径，以保证球形凸起能够包容在球形凹槽（14）内而不脱离。5.根据权利要求1所述的可调倾角的墙面光伏发电装置，其特征在于：传力杆（15）为一固定长度的直杆，其长度要根据矩形框架（2）的边框尺寸、光伏组件（1）与墙面的间隔距离、建筑立面的要求和采光的要求共同确定；通过控制步进电机（7）的运动，改变传力杆（15）在矩形框架（2）底边框上的支撑位置，达到改变光伏组件（1）与水平面之间倾角α的效果。6.根据权利要求1所述的可调倾角的墙面光伏发电装置，其特征在于：支撑折杆（16）在球形凹槽（14）连接处呈120゜的夹角展开，在伸入钢筋混凝土墙之前，支撑折杆（16）两边分别向内弯折120゜，垂直地伸入钢筋混凝土墙与预埋件进行连接锚固。7.根据