本发明专利技术涉及一种光伏太阳能收集器自动跟踪装置，其特征在于支柱１６上铰连接日跟踪减速器９，其输出轴４与支座３连接，在电源与电机５之间设有时控开关，输出轴４上设有挡块６与行程开关７配合，支柱１６上的横支架１５一端铰接南北跟踪减速器１２，丝杆１４的一端与日跟踪减速器９铰接，在框架２的上下两端分别连接一个跟踪光电池１７，光电池１７的输出端分别与电机１１相连，太阳光全部照射到光电池１７上，光电池１７发电使电机１１转动，一直到太阳光垂直照射在光伏收集器１上，因为光电池１７上有一段被光伏收集器１遮住的重叠部分ａ，此时跟踪光电池１７所发电力微弱，不能驱动电机１１。本发明专利技术的自动跟踪系统，不仅结构简单、成本低、跟踪能耗低，而且跟踪过程不必人工干预，在天气变化比较复杂的情况下，系统也能正常工作，有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能收集装置，特别涉及其中的对太阳自动跟踪的时间光伏自动跟踪装置。
技术介绍
世界各国都在积极研究开发可再生能源，尤其对太阳能光伏发电的开发利用发展最快。我国的光伏产业正在以每年30％以上的速度发展，但光电池的价格居高不下，同时太阳能分散性和方向性的特点使太阳能利用率不高，这使得价格和利用率成为了太阳能利用的主要问题，同时也阻碍了太阳能光伏产业的发展，因而各国科学工作者一直致力于提高光电池本身固有的发电效率以及利用聚光和跟踪提高光伏电池的利用效率。还有一些太阳能的收集装置，如太阳灶，也存在太阳能的利用率低的问题。若在太阳能收集装置中使用自动跟踪装置，使太阳光始终垂直照射在太阳能收集器，则接收到的太阳辐射将大大增加。可见，应用太阳自动跟踪系统可以有效提高太阳利用率。当前国际国内无论是小型发电设备或是规模的电站基本上都是平板固定式的光伏太阳能发电装置，未见有跟踪装置的实际应用，科学工作者也研究出一些跟踪装置，但都是停留在实验室，主要原因是因跟踪的增效和其跟踪装置成本的比值太低，或由于设计的装置不太可靠、结构复杂和跟踪电机功率大，能耗高，有些是因为有复杂的电路，在室外冬夏季恶劣的环境下工作时，其中的电子元器件极易损坏。针对上述问题进行广泛检索，尚未发现有理想的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为克服已有太阳能收集器的跟踪装置存在的结构复杂、能耗高、对环境适应性差的缺点，提出的一种简单实用的自动跟踪装置。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下原理及技术方案一、采用的原理根据地球相对于太阳年运动及日运动的不同特点，采用了对太阳能收集器的南北向和东西向两套自动跟踪装置。1、太阳能收集器东西方向跟踪(日跟踪)是因为地球每天作匀速自转运动，所以用时控开关控制日跟踪直流电机和减速器加以限位开关的准确定位，控制太阳能收集器白天跟踪太阳夜晚自动返回的全自动跟踪，从而使太阳光在东西方向上垂直照射在太阳能收集器上，为此给日跟踪定义为“时间跟踪”。2、有了东西方向准确跟踪的前提，南北方向的跟踪就可以利用光电池在串联方向被遮光发电微弱的特征，控制南北跟踪电机实现正反转，从而使太阳光在南北方向上垂直照射在太阳能收集器上，为此给南北跟踪的这种技术定义为“光伏跟踪”。二、采用的技术方案一种时间光伏太阳能收集器自动跟踪装置，它由支柱(16)、框架支座(3)及其连接的光伏收集器(1)组成，其特征在于支柱(16)上联接一个铰链(10)，铰链(10)的另一端连接一个日跟踪减速器(9)，日跟踪减速器(9)中的输出轴(4)与框架支座(3)连接，连接方式可以采用常规的轴孔连接，并以螺钉紧固，这样在安装时可以调整光伏收集器(1)的角度，日跟踪减速器(9)上所联的电机(5)由单独的电源(或充电电瓶)供电，在电源与电机(5)之间联有一个时间控制开关(T)以及与其相配合的设在日跟踪减速器(9)箱体上的一对行程开关(7)、(7a)，所述的时间控制开关(T)是成熟的公知产品，输出轴(4)上联有一挡块(6)，它与行程开关(7)、(7a)形成定位配合。时间控制开关(T)的功能及型号将在实施例中说明。可以在上述日跟踪装置的基础上，增加一套南北跟踪装置，它是在支柱(16)上设置一个横支架(15)，横支架(15)一端铰接一个南北跟踪减速器(12)，南北跟踪减速器(12)中设有一蜗杆(14b)与电机(11)相连，蜗杆(14b)与设在南北跟踪减速器(12)内的蜗轮(14a)啮合，蜗轮(14a)中心设有螺孔，它与一丝杆(14)连接配合，丝杆(14)的一端与日跟踪减速器(9)的箱体铰接，在框架支座(3)的上下两端分别连接一个跟踪光电池17，每个跟踪光电池17的输出端分别与电机(11)对应相连，每个跟踪光电池17靠近光伏收集器(1)的一端分别设有一段与光伏收集器(1)的端部重叠部分(a)。其原理是当太阳光与光伏收集器(1)倾斜时，太阳光可以全部照射到跟踪光电池17上，跟踪光电池17发电使电机11转动，一直到太阳光垂直照射在光伏收集器(1)和跟踪光电池17上，因为跟踪光电池17上有一段被光伏收集器(1)遮住的重叠部分a(约3-5mm)，跟踪光电池17发电效率极低，此时的电力不足以驱动电机(11)，因此驱动电机(11)停转，光伏收集器(1)始终保持与太阳光垂直。本专利技术的优点在于不仅结构简单、成本低、跟踪能耗低，而且跟踪过程不必人工干预，在天气变化比较复杂的情况下，系统也能正常工作，有广阔的应用前景。跟踪范围广(170度)，跟踪时间长(11小时20分钟)；南北跟踪结构的巧妙设计，使其应用不受纬度的限制。为了更加详细地说明本专利技术，下列附图提供了本专利技术的一个实施例。附图说明图1是本专利技术的主视图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2的D-D剖视图；图4是图1的B-B向视图；图5是时间控制开关T所连接的日跟踪电气原理图；图6是图1的C-C剖视图；图7是图6的E-E剖视图；图8是南北方向跟踪的原理图。具体实施例方式实施例本技术的整体情况如图1所示，它包括(一)、日跟踪部分如图1所示，在支柱16上端连接一个铰链10，铰链10的另一端连接在日跟踪减速器9的箱体底部，日跟踪减速器9中设置的输出轴4的两端分别插入支座3的连接孔中并用螺钉固定，以便在安装时调整收集器1的角度，支座3与框架2相连，光伏太阳能收集器1安装在框架2上。光伏太阳能收集器1包括太阳能电池板、太阳灶等收集太阳光的装置。日跟踪减速器9的具体结构如图1、图2、图3所示，日跟踪减速器9的箱体下部设有蜗杆4b，蜗杆4b上连接一个蜗轮4d，蜗杆4b和蜗轮4a啮合，蜗轮4a与输出轴4连接并带动输出轴4转动；蜗杆4b上的蜗轮4d则与蜗杆4e啮合，如图3所示，蜗杆4e的一端与设置在日跟踪减速器9箱体上的电机5相连。如图1所示，在输出轴4上连接一个挡块6，它与设在日跟踪减速器9的箱体上的行程开关7、7a配合，具体结构如图4所示，输出轴4上连接一个挡块6，当经过白天全天跟踪后，挡块6碰触行程开关7a时，日跟踪减速器9的电机5停止正转随后反转，经过夜间自动返回后，挡块6碰触行程开关7时，光伏太阳能收集器回到早晨的位置，根据时控开关设置的开关时间，又开始下一天循环。由于地球的自转运动是每天24小时匀速转动，因此用时控开关T配合限位的行程开关7、7a就能较准确地控制减速器9的电机5带动太阳能收集器1白天跟踪太阳，夜晚自动返回的全自动日跟踪。直流电机5的电源可由为发电机配置的24V充电电瓶直接供给，自动跟踪的控制由预先设定好的时控开关T进行控制。因设计的发电单元的日跟踪角为170°，经计算白天跟踪时间合计11小时20分钟，既可从早晨6:20到下午17:40，夜间自动返回时间为18:40到6:00。为了防止时控开关T或电机5的转速误差而使跟踪装置产生对太阳的跟踪累积误差，同时防止因某个部件的故障对设备造成损坏，所以设计了如图4的限位装置，限位角度调整为-85°到+85°，这两个位置分别是早晨6:20跟踪起点和下午17:40跟踪终点的位置。时控开关T以及相关的行程开关7与电机5组成的控制电路如图5所示时控开关的第一路连线m接行程开关7a后，再连接到电机5的一端(控制电机正转白天跟踪)早晨6:20开—下午17:50关(虽然时控开关设定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种时间光伏太阳能收集器自动跟踪装置，它由支柱（１６）、框架（２）、支座（３）以及连接于框架（２）上的太阳能收集器（１）组成，其特征在于支柱（１６）上联接一个铰链（１０），铰链（１０）的另一端连接一个日跟踪减速器（９），日跟踪减速器（９）中的输出轴（４）与支座（３）连接，日跟踪减速器（９）上所联的电机（５）与电源之间联有一个时间控制开关（Ｔ）以及与时间控制开关（Ｔ）相配合的设在日跟踪减速器（９）箱体上的一对行程开关（７）、（７ａ），输出轴（４）上联有一挡块（６），它与行程开关（７）、（７ａ）形成定位配合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢育发，
申请(专利权)人：卢育发，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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