一种侧拉式太阳能自动跟踪装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101943914A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101943914A(43)申请公布日2011.01.12(21)申请号201010503502.8(22)申请日2010.10.12(71)申请人许启明地址710055陕西省西安市雁塔路13号西安建筑科技大学44号楼3101室(72)发明人许启明(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人李婷(51)Int.Cl.G05D3/00(2006.01)H02N6/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种侧拉式太阳能自动跟踪装置(57)摘要本发明公开了一种侧拉式太阳能自动跟踪装置，支撑架的顶部通过转轴与阳光采集器固定架联接，阳光采集器固定架上端面安装有光强信号采集器，支撑架内安装有传动机构和控制组件，传动机构中的输出涡轮蜗杆在传动机构外侧，蜗杆上端通过铰链环与阳光采集器固定架的侧边铰接，支撑架下端面与基座固结。本发明采用杠杆原理、三点固定、中日坐标原点定位、混合控制、阴雨天自动停止跟踪等功能，具有低能耗、稳定性好、抗风暴能力强、控制精度高、重量轻、成本低等优点。所有程序控制参数均具有可调性，以满足该设备安装地的地理坐标和气象条件。当出现强风暴或冰雹时，可以使设备处于安全状态。该设备广泛适用于太阳能光伏发电和太阳能采暖领域。CN10943ACCNN110194391401943921A权利要求书1/1页1.一种侧拉式太阳能自动跟踪装置，包括光强信号采集器（1）、阳光采集器固定架（2）、转轴（3）、支撑架（4）、套管（5）、蜗杆（6）、传动机构和控制组件（7）、基座（8）和油池（9），其特征在于：支撑架（4）的顶部通过转轴（3）与阳光采集器固定架（2）联接，阳光采集器固定架（2）的上端面安装光强信号采集器（1），支撑架（4）内安装传动机构和控制组件（7），其中传动机构中的输出涡轮蜗杆设置在传动机构外侧，蜗杆（6）的上端通过铰链环与阳光采集器固定架（2）的侧边连接，蜗杆（6）的下端置于油池（9）中，支撑架（4）的下端面与基座（8）固结。2.如权利要求1所述的侧拉式太阳能自动跟踪装置，其特征在于：所述的传动机构和控制组件（7）中的传动机构由齿轮组和涡轮、蜗杆系统及步进电机组成；控制组件采用微处理器，步进电机的驱动和转速由微处理器中设置的程序控制，微处理器中还储存有太阳运行方位信息；传动机构和控制组件（7）的面板上还设置有开机按钮、关机按钮、防风暴按钮和防冰雹按钮。3.如权利要求1所述的侧拉式太阳能自动跟踪装置，其特征在于：所述的阳光采集器固定架（2）与支撑架（4）采用三点式或点线式刚性固结。4.如权利要求1所述的侧拉式太阳能自动跟踪装置，其特征在于，所述蜗杆（6）外设置有可伸缩套筒，将蜗杆（6）封闭在套筒中，该套筒由半径从上到下依次减小的外套筒（13）、中套筒（16）和内套筒（14）组成，在外套筒（13）上设置有铰链环（12），用于实现蜗杆（6）与阳光采集器固定架（2）连接；所述的中套筒（16）根据用户的要求设置成一节或多节。5.如权利要求1所述的侧拉式太阳能自动跟踪装置，其特征在于，所述的涡杆（6）绕与涡轮的联接线能够左右摆动。6.如权利要求1所述的侧拉式太阳能自动跟踪装置，其特征在于，所述的光强信号采集器（1）将太阳的光强信号转变为电信号，用于自动控制该设备的开机、关机和校对跟日误差的光电接收装置。2CCNN110194391401943921A说明书1/5页一种侧拉式太阳能自动跟踪装置技术领域[0001]本发明属于太阳能光伏发电和太阳能光热利用领域，特别涉及一种利用光线采集器固定架的固有长度作为力臂，有效降低了跟日能耗和太阳能利用成本，采用三点定位或线点定位提高了设备的稳定性，增加了抗风暴能力的混合式单轴太阳能跟踪装置。背景技术[0002]太阳能作为一种可持续利用的清洁能源，是理想的可再生能源。由于太阳能量密度低，能量接收连续性差，随季节、昼夜、气候条件的变化而变化，目前的应用主要集中在太阳能热水器和太阳暖房等能量密度要求不高，采光时间不连续，用户分散的领域。大力发展太阳能光伏发电和热发电是节约矿石能源，降低二氧化碳排放，确保能源安全，实现可持续发展的有效途径。[0003]制约太阳能光伏发电的主要因素是光电转换成本高，发电量波动大，不适合于远距离输送。在相同天气状况下，采用太阳能跟踪技术使太阳电池始终垂直于太阳光线，有利于提高太阳能的利用率，在延长发电时间的同时增加发电量，既能降低太阳能光伏发电成本，又能在一定程度上减少对电网波动的影响。鉴于以上原因，太阳能跟踪技术受到了人们的高度重视。[0004]根据控制部件中控制信号产生的方式广义上可将跟踪技术分为主动式、被动式和混合式三类