一种用于太阳能跟踪的支架制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于太阳能跟踪的支架，其特征在于：包括用于固定的基座、立柱、水平架和控制装置；立柱设置在基座上并与基座同轴安装，立柱可以立柱的中心轴为定直线作回转；水平架通过水平架的铰接部与立柱的顶部铰接；控制装置包括控制单元、光电传感器、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、立轴角度编码器、水平架角度编码器；立轴角度驱动器的输出通过第一电动传动机构与立柱连接；水平架角度驱动器的输出通过第二电动传动机构与水平架连接。本实用新型专利技术支架可使用被动跟踪模式或主动跟踪模式，有效克服了天气变化时对支架所造成的影响。本实用新型专利技术支架还具有跟踪精度高、具有风速保护功能等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种用于太阳能跟踪的支架
本技术涉及太阳能
，更具体地说，涉及一种用于太阳能跟踪的支架。
技术介绍
支架广泛的应用于太阳能发电装置和太阳能灶中，如多晶硅发电装置、单晶硅发电装置、太阳能的光热发电装置。支架带有控制装置，控制装置可控制支架跟踪太阳的方向，提高太阳光的利用率。目前支架从结构上分，主要有两种方式，一种是单轴方式，另一种是双轴方式，单轴方式主要应用在对太阳位置跟踪精度要求低的场合，其跟踪精度范围只能达5 —10度；双轴方式主要应用在跟踪精度要求较高的场合，其跟踪精度可以达到0.1度，如HCPV高聚光太阳能发电系统、太阳能光热发电系统、反射式太阳能发电系统以及多晶硅发电系统等，其主要特点是能随太阳的运动而及时的跟踪太阳位置，并时刻保持太阳光射到接收点上，能提高对太阳光的利用率。目前支架主要有二种跟踪方法，一种是被动式跟踪，另一种是主动式跟踪。被动式跟踪的支架主要是采用光电传感器来检测太阳的位置，然后驱动电机来跟踪太阳。支架的控制装置采用光敏电阻或者分散的硅光电池片作为光电传感器，但这样的光电传感器存在检测精度不高的缺点，达不到0.1度的跟踪精度要求。被动式跟踪的优点是跟踪精度高，不存在累积误差，缺点是容易受到天气的影响，在多云或阴天时，容易出现误动作，不能准确地跟踪太阳，甚至会造成当多云或阴天过后太阳出来时，支架不能及时的跟踪上太阳或者出现朝相反方向跟踪的情况。主动式跟踪主要是根据太阳的轨迹算法通过计算得到当前当地的太阳位置，然后控置装置驱动电机转动，使支架根据太阳位置转动，主动式跟踪可以不受天气的影响，不管是阴天或是多云都不会出现误动作的情况，但是目前的多数太阳位置算法算出来的太阳位置都不是很准确，难以达到跟踪精度的要求，当大气层中的清洁度不同时，到达地面的光拆射率也不同，造成实际太阳的位置和聚光形成的光斑存在一定的偏差。目前采用主动跟踪或被动跟踪都难以满足聚光太阳能发电系统的要求。因此，用于太阳能跟踪的支架存在着很大的改进空间。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种跟踪精度高、受天气影响小、具有风速保护功能的用于太阳能跟踪的支架。为了达到上述目的，本技术通过下述技术方案予以实现:一种用于太阳能跟踪的支架，其特征在于:包括用于固定的基座、立柱、水平架和控制装置；所述立柱设置在基座上并与基座同轴安装，所述立柱以立柱的中心轴为定直线作回转；所述水平架通过水平架的铰接部与立柱的顶部铰接；所述控制装置包括控制单元、光电传感器、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、立轴角度编码器、水平架角度编码器；所述控制单元的输入分别与光电传感器的输出、立轴角度编码器的输出和水平架角度编码器的输出连接；所述控制单元的输出分别与立轴角度驱动器的输入和水平架角度驱动器的输入连接；所述光电传感器固定设置在水平架上；所述立轴角度驱动器的输出通过第一电动传动机构与立柱连接；所述水平架角度驱动器的输出通过第二电动传动机构与水平架连接。使用该结构的支架可在阳光强度高时控制装置启动被动跟踪模式，还可在阳光强度低时控制装置启动主动跟踪模式，避免了因为多云天气、阴天或下雨天所造成的误动作或跟踪不了的问题，可以有效的克服了天气变化时对支架所造成的影响。被动跟踪模式主要是由控制单元、光电传感器、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、第一电动传动机构和第二电动传动机构实现；主动跟踪模式主要是由控制单元、立轴角度编码器、水平架角度编码器、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、第一电动传动机构和第二电动传动机构实现。具体地说，所述第一电动传动机构是指电动回转部件。优选的方案是:所述电动回转部件采用蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构设置在立柱和基座之间，与立柱和基座同轴安装，蜗轮蜗杆机构的蜗杆头插入到立柱的底部的中心。所述第二电动传动机构包括电动推杆；所述电动推杆的伸缩管的顶部和水平架连接。所述光电传感器设置有感光平台；所述感光平台的上表面与太阳能接收装置的接收面平行；所述光电传感器包括两组感光器件，一组为中心感光器件，所述中心感光器件是设置在感光平台中心、呈四象限分布的四个硅光电池片；另一组为外部感光器件，所述外部感光器件是设置在中心感光器件的外部、与设置在感光平台中心的四个硅光电池片位置对应的四个硅光电池片；所述两组感光器件的输出与控制单元的输入信号连接。更进一步的方案是:所述光电传感器的感光平台的中部设置有剖截面呈圆筒状的外壳，所述外壳的侧壁由不透光材料制成，所述外壳的上表面由透光材料制成，所述外壳的上表面的中心开设有通孔；所述中心感光器件设置在感光平台的中心，且处于由外壳侧壁的底部在感光平台上所形成的范围内，所述外部感光器件设置在外壳与感光平台边缘之间的位置上。所述硅光电池片是指由同一片硅光电池原材料切割制成的。所述控制装置还包括风速传感器，所述风速传感器的输出与控制单元的输入连接。 所述控制装置还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏和控制单元连接。与现有技术相比，本技术具有如下优点与有益效果:1、本技术支架可在阳光强度高时控制装置启动被动跟踪模式，还可在阳光强度低时控制装置启动主动跟踪模式，避免了因为多云天气、阴天或下雨天所造成的误动作或跟踪不了的问题，有效克服了天气变化时对支架所造成的影响；2、本技术支架在阳光强度高时控制装置启动被动跟踪模式时，通过呈四象限分布的四个硅光电池片检测太阳位置，可提高跟踪太阳的精度，很好的解决了目前控制装置在阳光不强时出现误动作和阳光强时跟踪精度不高的问题，跟踪精度达到0.1度；3、本技术支架具有风速保护功能，避免大风损坏支架；4、本技术支架可通过触摸显示屏输入控制参数，可扩大控制装置的通用性，满足不同控制所在地不同环境的需求。附图说明图1是本技术用于太阳能跟踪的支架的结构示意图；图2是本技术用于太阳能跟踪的支架中控制装置的结构示意图；图3是本技术用于太阳能跟踪的支架中光电传感器的结构示意图；图4是本技术用于太阳能跟踪的支架中光电传感器在感光平台上感光器件的设置不意图。具体实施方式以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细的描述。实施例本技术用于太阳能跟踪的支架，其结构如图1所示，包括基座1、立柱2、水平架3和控制装置。基座I用于固定，设置在地面上，设置有第一电动传动机构和立柱2连接，立柱2可通过第一电动传动机构以立柱I的中心轴为定直线作回转；第一电动传动机构是指电动回转部件，电动回转部件采用蜗轮蜗杆机构4，蜗轮蜗杆机构4设置在立柱2和基座I之间，与立柱2和基座I同轴安装，蜗轮蜗杆机构4的蜗杆头插入到立柱2的底部的中心。水平架3顶部安装有太阳能接收装置，水平架3通过水平架3的铰接部3.1与立柱2的顶部铰接，设置有第二电动传动机构与水平架连接；第二电动传动机构包括电动推杆5和固定件6 ;电动推杆5的伸缩管5.1的顶部和水平架3连接；电动推杆5以电动推杆5的套管端5.2通过固定件6固定在立柱2上。控制装置包括控制单元、光电传感器7、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、立轴角度编码器、水平架角度编码器；控制装置的结构如图2所示。控制单元的输入分别与光电传感器7的输出、立轴角度编码器的输出和水平架角度编码器的输出连接；控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能跟踪的支架，其特征在于：包括用于固定的基座、立柱、水平架和控制装置；所述立柱设置在基座上并与基座同轴安装，所述立柱以立柱的中心轴为定直线作回转；所述水平架通过水平架的铰接部与立柱的顶部铰接；所述控制装置包括控制单元、光电传感器、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、立轴角度编码器、水平架角度编码器；所述控制单元的输入分别与光电传感器的输出、立轴角度编码器的输出和水平架角度编码器的输出连接；所述控制单元的输出分别与立轴角度驱动器的输入和水平架角度驱动器的输入连接；所述光电传感器固定设置在水平架上；所述立轴角度驱动器的输出通过第一电动传动机构与立柱连接；所述水平架角度驱动器的输出通过第二电动传动机构与水平架连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能跟踪的支架，其特征在于: 包括用于固定的基座、立柱、水平架和控制装置； 所述立柱设置在基座上并与基座同轴安装，所述立柱以立柱的中心轴为定直线作回转; 所述水平架通过水平架的铰接部与立柱的顶部铰接； 所述控制装置包括控制单元、光电传感器、立轴角度驱动器、水平架角度驱动器、立轴角度编码器、水平架角度编码器；所述控制单元的输入分别与光电传感器的输出、立轴角度编码器的输出和水平架角度编码器的输出连接；所述控制单元的输出分别与立轴角度驱动器的输入和水平架角度驱动器的输入连接； 所述光电传感器固定设置在水平架上； 所述立轴角度驱动器的输出通过第一电动传动机构与立柱连接； 所述水平架角度驱动器的输出通过第二电动传动机构与水平架连接。2.根据权利要求1所述的用于太阳能跟踪的支架，其特征在于:所述第一电动传动机构是指电动回转部件。3.根据权利要求2所述的用于太阳能跟踪的支架，其特征在于:所述电动回转部件采用蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构设置在立柱和基座之间，与立柱和基座同轴安装，蜗轮蜗杆机构的蜗杆头插入到立柱的底部的中心。4.根据权利要求1所述的用于太阳能跟踪的支架，其特征在于:所述第二电动传动机构包括电动推杆；所述电动推杆的伸缩管的顶部和水平架连接。5.根据权利要求1-4中任一项所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国威，
申请(专利权)人：广东新曜光电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：