一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架制造技术

本发明专利技术公开了一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，包括底部整体框架，底部整体框架上设置有电机，电机经传动部分与支架主体部分连接，支架主体部分包括滑轨部分，滑轨部分经电动推杆与光伏电池框架连接，滑轨部分能够带动光伏电池框架转动，电动推杆能够调节光伏电池框架的角度，电机连接上位机用于控制，上位机与传动部分上设置的绝对式编码器连接，能够实时反馈电机的运转位置。本发明专利技术可以进行俯仰角调节从而调节南北方向倾角，机械结构设计牢固合理，用材整体轻便经济，设备的不同层面功能进行了模块化封装，从而保证设备从管理到运行的明确分工与运行。

A kind of inclined single axis photovoltaic cell tracking support with adjustable elevation based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架
本专利技术属于太阳能电池支架
，具体涉及一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架。
技术介绍
太阳能是一种十分清洁环保的可再生能源，当下随着需求和技术的日益成熟，社会对太阳能的开采利用也越来越大，但是受制于天气等自然因素和材料的问题，太阳能利用率一直都不高，导致发电效果并不理想，加上光伏电站建设时的投入成本较高，光伏发电还未能达到比较成熟的水平。目前，在电池材料稍微有明显突破的前提下，改变太阳能电池的运行方式就成为了一种十分有效的提高发电量的手段。斜单轴光伏跟踪支架是一种结构简单、成本低、应用范围较广的跟踪支架，能够有效的提高光伏电池带来的发电量和经济效益。但是目前的斜单轴光伏支架还有一些缺陷：第一，目前的斜单轴光伏支架转轴大都是电池的中心轴线，电池若采用绕轴线旋转的方式进行运动，对于宽度越大的电池组件，电池整体抬升高度就越高，这样才能给电池提供充分的旋转空间而不至于电池在旋转过程中触碰到安装平面；第二，目前的斜单轴跟踪支架大都安装在水平地面或者水泥屋顶上，安装平面厚实，因此在设计时往往不用考虑平面受力问题，但是在轻薄的安装平面如彩钢瓦屋顶时，因平面强度较低，局部受力不可过大，因此传统支架采用的大地基设计方式在这种情况下并不适用，且考虑到屋面承重能力支架质量不可过重；第三，目前的斜单轴支架一般只能调节东西方向的倾角，虽然相对于传统的固定安装发电量有所提升，但是由于一年季节变化，固定南北倾角的斜单轴支架为综合考虑一年的发电量其最佳设计的倾角一般都不是各个季节当季最适宜的角度，因此发电量也有待于进一步提升；第四，目前虽然有很多比较实用的跟踪支架，但是很多支架都是开环运行，缺少传感和反馈环节，因此用户往往很难或只能在现场才能得知支架的运行状态，随着物联网和人工智能的发展，光伏电池支架的管理和控制也向着网络化和智能化的方向发展，目前行业内在这一方面的产品和研究较少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，支架倾斜一定角度，且绕减速机输出轴在水平面内旋转，位于支架背后的伸缩杆可以按照季节进行伸缩调节，支架的水平转轴和伸缩杆都有传感器进行检测，将数据上传给上位机，上位将数据处理后进行系统的管理，还可以通过网络授权实现远程控制和管理，从而实现脱离现场对设备的远程监测和管理；通过增大与安装平面接触面积和分散集中受力点的受力，保证了设备在相对于脆弱的平面上正常安装和使用；同时，设备以一台电机同时驱动多台支架运动，实现对在同一水平线上多台设备的同步控制。本专利技术采用以下技术方案：一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，包括底部整体框架，底部整体框架上设置有电机，电机经传动部分与支架主体部分连接，支架主体部分包括滑轨部分，滑轨部分经电动推杆与光伏电池框架连接，滑轨部分能够带动光伏电池框架转动，电动推杆能够调节光伏电池框架的角度，电机连接上位机用于控制，上位机与传动部分上设置的绝对式编码器连接，能够实时反馈电机的运转位置。具体的，传动部分包括第一级减速机，第一级减速机的输入端与电机的输出轴连接，输出端通过长连杆和联轴器与下一级联轴器连接。进一步的，长连杆通过轴承固定在轴承底座上，轴承底座与底部整体框架连接，第一级减速机通过方管结构的底座与底部整体框架连接。具体的，支架主体部分包括双轴减速机，双轴减速机的输出端朝上，通过减速机—T型连接件与T型转盘连接，T型转盘通过电动推杆与光伏电池框架连接；双轴减速机通过转盘—电池框架连接件与环形结构的滑轨部分连接。进一步的，滑轨部分包括滑轨，滑轨上设置有能沿轨道滑动的滑轨小车，滑轨小车包括三个，分别通过设置的抱箍与T型转盘配合用于转动。更进一步的，轨道整体界面呈T字型，包括上表面和下表面，上表面与滑轨小车的润滑车身接触连接，下表面与滑轨小车的车轮切合连接，T型界面形成台阶能够将滑轨小车在竖直方向卡住。进一步的，双轴减速机作为支撑和光伏支架轴心，一侧的输入端通过联轴器与传动部分的长连杆连接，另一侧的输入端与下一级减速机连接，双轴减速机和滑轨部分通过X型底座设置在底部整体框架上。进一步的，电动推杆的两端分别通过一个连接件与T型转盘和光伏电池框架连接。具体的，电动推杆上设置有霍尔反馈装置。具体的，支架主体部分至少包括一个，多个支架主体部分之间通过传动部分的长连杆与电机连接。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，在原有的传统的斜单轴光伏跟踪支架的原理基础上，通过可伸缩的电动推杆实现电池的俯仰角调节，支架在每日东西向转动的同时，可以通过电动推杆季节性的调节南北向倾角，进一步提高光伏电池的发电量，成套的安装支架，通过搭建底座以及在底座上搭建各种零部件，实现了对一套支架产品的完整封装和模块化。通过增加支架底座与安装平面的的接触面积，除必要部件使用不锈钢型材以外，其余零件均采用轻型铝型材，从而减小支架对安装平面的压强；此外采用安装平面上分散式的连接小支座与支架连接的方式代替传统局部大支座，减小施工改造的面积，对安装平面进行最小程度的改造，使安装平面完整，从而保证支架在脆弱的安装平面上稳定安全的运行。进一步的，采用电机连接减速机的组合作为驱动设备，保证了驱动装置在提供所需要的动力的基础上减小了设备的体积，同时，作为传动装置的减速机同时也充当承载光伏支架的主体，整个传动系统在一条直线上运转，较好地契合了光伏电池的空间排布，便于整体的空间安排。进一步的，以双轴减速机的输出轴作为旋转轴心，绕输出轴在水平面内旋转，避免了绕电池中心轴线而需要预留的高度，从而降低了设备的重心；双轴减速机的输出轴不仅要提供足够大的扭矩转动T型转盘，机身还要承受由于光伏电池倾斜而传递给转轴的剪向力，这对转轴会产生较大的负担，进一步的，设计了环形滑轨，通过轨道上的车型连接件与T型转盘进行装配，不仅将减速机机身的压力分散给强度更大的滑轨，同时车身与轨道之间垫有一层尼龙板减小滑动摩擦，降低滑动时产生的噪声。进一步的，通过传感器反馈关键执行元件的状态，将数据上传至上位机进行监测，上位机同时通过网络授权还能进一步实现远程控制和管理；同时一台电机驱动同一水平线上多台支架的运动，减少了控制器的台数，实现对多台支架的统一调度和控制，提供了经济高效的控制方案。综上所述，本专利技术支架较传统斜单轴支架可以进行俯仰角调节从而调节南北方向倾角，机械结构设计牢固合理，用材整体轻便经济，设计了闭环动作元件并通过将设备信息反馈至服务器进行统一管理，信息还可以通过联网进行分享和远程操作，将设备的不同层面功能进行了模块化封装，从而保证了设备从管理到运行的明确分工与运行。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为控制部分结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，其特征在于，包括底部整体框架(15)，底部整体框架(15)上设置有电机(1)，电机(1)经传动部分与支架主体部分连接，支架主体部分包括滑轨部分，滑轨部分经电动推杆(10)与光伏电池框架(11)连接，滑轨部分能够带动光伏电池框架(11)转动，电动推杆(10)能够调节光伏电池框架(11)的角度，电机(1)连接上位机(26)用于控制，上位机(26)与传动部分上设置的绝对式编码器(3)连接，能够实时反馈电机(1)的运转位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，其特征在于，包括底部整体框架(15)，底部整体框架(15)上设置有电机(1)，电机(1)经传动部分与支架主体部分连接，支架主体部分包括滑轨部分，滑轨部分经电动推杆(10)与光伏电池框架(11)连接，滑轨部分能够带动光伏电池框架(11)转动，电动推杆(10)能够调节光伏电池框架(11)的角度，电机(1)连接上位机(26)用于控制，上位机(26)与传动部分上设置的绝对式编码器(3)连接，能够实时反馈电机(1)的运转位置。


2.根据权利要求1所述的基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，其特征在于，传动部分包括第一级减速机(2)，第一级减速机(2)的输入端与电机(1)的输出轴连接，输出端通过长连杆(4)和联轴器与下一级联轴器连接。


3.根据权利要求2所述的基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，其特征在于，长连杆(4)通过轴承(5)固定在轴承底座(16)上，轴承底座(16)与底部整体框架(15)连接，第一级减速机(2)通过方管结构的底座(14)与底部整体框架(15)连接。


4.根据权利要求1所述的基于物联网控制仰角可调式斜单轴光伏电池跟踪支架，其特征在于，支架主体部分包括双轴减速机(6)，双轴减速机(6)的输出端朝上，通过减速机—T型连接件(7)与T型转盘(9)连接，T型转盘(9)通过电动推杆(10)与光伏电池框架(11)连接；双轴减速机(6)通过转盘—电池框架连接件(8)与环形结构的滑轨部分连接。


5.根据权利要求4所述的基于物联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯惠民，胥铜莉，燕龙，柴宗丰，刘虹雷，霍小泉，范智海，王超，黄易之，
申请(专利权)人：西安西交瑞力电气研究院有限公司，陕西陕煤铜川矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61