CN111669118A - 一种光伏发电用双轴跟踪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏发电用双轴跟踪器，涉及光伏发电技术领域，解决了目前使用的跟踪器仅具备旋转功能，不具备清洁功能，在遇到雨雪等障碍天气，不能快速将光伏板外的垃圾杂物进行清扫的问题。一种光伏发电用双轴跟踪器，包括底座；所述清扫装置还包括有环形毛刷；所述清扫装置的外侧均镶嵌设置有环形毛刷；所述清扫装置的后侧均一体式设置有圆筒结构，且圆筒结构的外侧裁切设置有两处平面结构，通过设置有滑动架、联动轴和清扫装置，为跟踪器提供了联动清洁功能，在滑动架移动的同时，可以利用齿轮带动联动轴持续旋转，同时将各组清扫装置持续旋转对光伏板的表面进行清扫，可以保证光伏板的表面整洁度，避免光伏板遭受雨雪的影响降低转换率。

Description

一种光伏发电用双轴跟踪器

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体为一种光伏发电用双轴跟踪器。

背景技术

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。由于我国国土面积非常辽阔，太阳能资源相当丰富，且其分布范围广，全国2/3以上的地区的年辐射量大于25020MJ/m，年日照数在2000h以上，因此，我国太阳能发电的发展潜力巨大。

经过检索例如专利号为CN106877807A的专利公开了一种手动双轴跟踪太阳能光伏发电系统，包括太阳能电池板、可调节支架、电池板固定框、横梁、传动带、太阳方位跟踪器等，可调节支架主要由钢管构成，包括三角形支架座，半圆型支杆等，通过插销将三角形支架座上的孔与半圆型支杆上的不同位置的孔同轴固定，实现支撑杆的角度调整和固定，太阳能电池板固定框由型材、传力杆等组成，传力杆两端与传动带活动连接，通过传动带实现多个太阳能电池板同步转动，太阳方位跟踪器由一个六面体盒子组成，盒子顶部有孔，用于光线射入盒子底部形成光斑，盒子内底面有“十”字型标记，通过调节两个不同方向的半圆型支杆使得光斑在“十”字型标记的交叉点上，实现太阳方位的双轴跟踪。

再例如专利号为CN107943107A的专利公开了一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，旨在降低反射器因跟踪速度突变产生的较大冲击和跟踪器的材料消耗，包括反射器和跟踪器，反射器包括外圆环框架、索网组、支撑柱和能量利用装置，跟踪器包括固定支撑杆、伸缩杆、底座、第一绳索、第二绳索、第一电机和第二电机；固定支撑杆和伸缩杆下端分别连接在底座上，上端分别连接在外圆环框架上；第一电机和第二电机固定在底座上；第一绳索和第二绳索上端分别连接在外圆环框架上，下端分别连接在第一电机和第二电机输出轴的线盘上，伸缩杆、第一绳索和第二绳索协同驱动外圆环框架，带动索网组形成的反射面转动，使太阳光或电磁波经反射面反射后汇聚到能量利用装置上，实现对物体的跟踪。

但是，目前使用的跟踪器仅具备旋转功能，不具备清洁功能，在遇到雨雪等障碍天气，不能快速将光伏板外的垃圾杂物进行清扫，会造成无法正常运行的后果，不利于跟踪器的正常使用，因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种光伏发电用双轴跟踪器。

发明内容

（一）技术问题

本发明的目的在于提供一种光伏发电用双轴跟踪器，以解决上述背景技术中提出的目前使用的跟踪器仅具备旋转功能，不具备清洁功能，在遇到雨雪等障碍天气，不能快速将光伏板外的垃圾杂物进行清扫，会造成无法正常运行的后果，不利于跟踪器的正常使用的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏发电用双轴跟踪器，包括底座和清扫装置；所述清扫装置还包括有环形毛刷；所述清扫装置的外侧均镶嵌设置有环形毛刷；所述清扫装置的后侧均一体式设置有圆筒结构，且圆筒结构的外侧裁切设置有两处平面结构；所述底座的顶部固定设置有底壳和控制装置；所述底座的前侧中间一体式设置有轴承架结构，且轴承架的内侧通过过盈配合固定设置有轴承，轴承中通过过盈配合固定设置有主转轴；所述底壳的内部旋转设置有蜗杆，底壳内固定设置有调整电机，且调整电机通过设置锥齿轮与蜗杆传动连接；所述主转轴底部外侧固定设置有蜗轮，且蜗轮与底壳内的蜗杆传动连接；所述主转轴的外侧固定设置有固定调节架；所述固定调节架主转轴的底部外侧滑动设置有提升装置；所述主转轴的顶部固定设置有连轴装置，且连轴装置外旋转设置有支撑架；所述支撑架的外侧固定设置有光伏发电板。

优选的，所述底座还包括有排水渠，底座的后侧顶部一体式设置有排水渠，排水渠的后侧为开口结构，且排水渠的顶部固定设置有感应装置。

优选的，所述固定调节架还包括有伸缩杆，液压缸；所述固定调节架的底部固定设置有六组伸缩杆，且伸缩杆的底部均与提升装置固定连接；所述固定调节架和提升装置的后侧均一体式设置有延伸结构，且固定调节架和提升装置的间隔中固定设置有液压缸。

优选的，所述提升装置还包括有三角架；所述提升装置的前侧一体式设置有三角架，且三角架的外端通过转轴旋转设置有滑块；所述支撑架的背部固定设置有导轨，且支撑架通过导轨配合滑块与三角架固定连接。

优选的，所述光伏发电板的顶部为空挡结构；所述光伏发电板的两侧外端均固定设置有导轨，且导轨外均通过滑块配合滑动设置有滑动架；所述滑动架的外侧中间固定设置有滑动壳，且滑动壳的内端固定设置有清洁板；所述清洁板中旋转设置有清扫装置，且清扫装置交错设置；所述滑动架之间旋转设置有两组联动轴，且联动轴外通过设置锥齿轮与清扫装置传动连接；所述光伏发电板的前侧两端均固定设置有齿条；所述联动轴的外侧均固定设置有齿轮，齿轮与光伏发电板的齿条啮合。

优选的，所述清扫装置还包括有轴套，定向塞块；所述清扫装置的圆筒结构外滑动设置有轴套，且轴套配合轴承旋转设置于清洁板中；所述轴套内侧通过螺栓固定设置有两组定向塞块，且轴套通过定向塞块与清扫装置后侧的圆筒结构定向滑动连接。

优选的，所述光伏发电板的两侧通过两组转轴旋转设置有四组球槽轮，且同侧球槽轮的外侧运动设置有拉珠；所述滑动架均与拉珠的一侧固定连接；所述光伏发电板的顶部固定设置有电机仓，且电机仓内设置电机配合锥齿轮与球槽轮的其中一组传动连接。

优选的，所述感应装置还包括有电极头，加热板，传导器，排水孔；所述感应装置的主体为漏斗结构，感应装置的底部设置为窄筒结构，且窄筒结构两侧开设通孔并通过密封胶密封设置有四组电极头；所述电极头上侧两组的内端均固定设置有加热板，且加热板的顶部内侧设置为斜面结构并留有间隔；所述电极头下侧两组的内端均固定设置有传导器，传导器为交错结构；所述感应装置的底部中间开设有排水孔；所述感应装置的顶部内侧镶嵌设置有过滤网，过滤网孔距为3mm且过滤网网孔小于排水孔的宽度。

（三）有益效果

本发明提供了一种光伏发电用双轴跟踪器，通过设置有滑动架、联动轴和清扫装置，为跟踪器提供了联动清洁功能，在滑动架移动的同时，可以利用齿轮带动联动轴持续旋转，同时将各组清扫装置持续旋转对光伏板的表面进行清扫，可以保证光伏板的表面整洁度，避免光伏板遭受雨雪的影响降低转换率。

其次，清扫装置由环形毛刷、轴套和定向塞块组成，轴套和定向塞可以贴合清扫装置的筒状结构定向滑动，保证清扫装置会通过联动轴的传动持续旋转，并且，轴套内设置有弹簧可以保证环形毛刷贴合光伏板的表面，使其在清扫的同时保证清扫的完整均匀。

再者，感应装置的设置，为跟踪器提供了反馈功能，通过加热板可以将雪融化，融化后的雪水或者雨水均可以将传导器导电，通过电极头传递反馈信号，利用反馈信号触发电机仓中的电机。

附图说明

图1为本发明实施例中的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中的立体后视结构示意图；

图3为本发明实施例中的轴侧结构示意图；

图4为本发明实施例中的局部拆解结构示意图；

图5为本发明实施例中的后视拆解结构示意图；

图6为本发明实施例中清扫装置的立体剖视结构示意图；

图7为本发明实施例中感应装置的立体剖视结构示意图；

图8为本发明实施例中的A局部放大结构示意图；

图9为本发明实施例中的B局部放大结构示意图；

在图1至图9中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：

1、底座； 101、排水渠； 2、底壳； 3、控制装置； 4、调整电机； 5、主转轴； 6、固定调节架； 601、伸缩杆； 602、液压缸； 7、提升装置； 701、三角架； 8、支撑架； 9、光伏发电板；10、电机仓； 11、清洁板； 12、滑动壳； 13、滑动架； 14、联动轴； 15、清扫装置； 1501、环形毛刷； 1502、轴套； 1503、定向塞块； 16、球槽轮； 17、拉珠； 18、感应装置； 1801、电极头；1802、加热板； 1803、传导器； 1804、排水孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图9，本发明提供的一种实施例：一种光伏发电用双轴跟踪器，包括底座1和清扫装置15；其中，底座1还包括有排水渠101，底座1的后侧顶部一体式设置有排水渠101，排水渠101的后侧为开口结构，且排水渠101的顶部固定设置有感应装置18；清扫装置15还包括有环形毛刷1501；清扫装置15的外侧均镶嵌设置有环形毛刷1501；清扫装置15的后侧均一体式设置有圆筒结构，且圆筒结构的外侧裁切设置有两处平面结构；底座1的顶部固定设置有底壳2和控制装置3；底座1的前侧中间一体式设置有轴承架结构，且轴承架的内侧通过过盈配合固定设置有轴承，轴承中通过过盈配合固定设置有主转轴5；底壳2的内部旋转设置有蜗杆，底壳2内固定设置有调整电机4，且调整电机4通过设置锥齿轮与蜗杆传动连接；主转轴5底部外侧固定设置有蜗轮，且蜗轮与底壳2内的蜗杆传动连接；主转轴5的外侧固定设置有固定调节架6；其中，固定调节架6还包括有伸缩杆601，液压缸602；固定调节架6的底部固定设置有六组伸缩杆601，且伸缩杆601的底部均与提升装置7固定连接；固定调节架6和提升装置7的后侧均一体式设置有延伸结构，且固定调节架6和提升装置7的间隔中固定设置有液压缸602；固定调节架6主转轴5的底部外侧滑动设置有提升装置7；其中，提升装置7还包括有三角架701；提升装置7的前侧一体式设置有三角架701，且三角架701的外端通过转轴旋转设置有滑块；支撑架8的背部固定设置有导轨，且支撑架8通过导轨配合滑块与三角架701固定连接；主转轴5的顶部固定设置有连轴装置，且连轴装置外旋转设置有支撑架8；支撑架8的外侧固定设置有光伏发电板9；其中，光伏发电板9的顶部为空挡结构；光伏发电板9的两侧外端均固定设置有导轨，且导轨外均通过滑块配合滑动设置有滑动架13；滑动架13的外侧中间固定设置有滑动壳12，且滑动壳12的内端固定设置有清洁板11；清洁板11中旋转设置有清扫装置15，且清扫装置15交错设置；其中，清扫装置15还包括有轴套1502，定向塞块1503；清扫装置15的圆筒结构外滑动设置有轴套1502，且轴套1502配合轴承旋转设置于清洁板11中；轴套1502内侧通过螺栓固定设置有两组定向塞块1503，且轴套1502通过定向塞块1503与清扫装置15后侧的圆筒结构定向滑动连接；滑动架13之间旋转设置有两组联动轴14，且联动轴14外通过设置锥齿轮与清扫装置15传动连接；光伏发电板9的前侧两端均固定设置有齿条；联动轴14的外侧均固定设置有齿轮，齿轮与光伏发电板9的齿条啮合。

其中，光伏发电板9的两侧通过两组转轴旋转设置有四组球槽轮16，且同侧球槽轮16的外侧运动设置有拉珠17；滑动架13均与拉珠17的一侧固定连接；光伏发电板9的顶部固定设置有电机仓10，且电机仓10内设置电机配合锥齿轮与球槽轮16的其中一组传动连接。

其中，感应装置18还包括有电极头1801，加热板1802，传导器1803，排水孔1804；感应装置18的主体为漏斗结构，感应装置18的底部设置为窄筒结构，且窄筒结构两侧开设通孔并通过密封胶密封设置有四组电极头1801；电极头1801上侧两组的内端均固定设置有加热板1802，且加热板1802的顶部内侧设置为斜面结构并留有间隔；电极头1801下侧两组的内端均固定设置有传导器1803，传导器1803为交错结构；感应装置18的底部中间开设有排水孔1804；感应装置18的顶部内侧镶嵌设置有过滤网，过滤网孔距为3mm且过滤网网孔小于排水孔1804的宽度。

工作原理：控制装置3内部的控制器连接网络，并通过集成网络每天更新太阳的升降路径，并通过网络连接定时装置控制调整电机4和液压缸602运行，在每天完成一次匀速的摆动，通过摆动将光伏板对准太阳；调整电机4可以通过蜗轮蜗杆传动带动主转轴5旋转，调整光伏发电板9的轴向角度；液压缸602收缩可以升起提升装置7利用三角架701将支撑架8撑起，调整光伏发电板9的仰角角度。

在遇到雨天的时候，雨水落入感应装置18中，可以将传导器1803导电，通过电极头1801反馈信号启动电机仓10内的电机；在遇到雪天的时候，雪落入感应装置18中，在聚积后落在加热板1802的顶部，加热板1802的两端电极头1801在雪天手动控制通电，雪花导电将加热板1802接通后，加热板1802加热将雪融化使其触发传导器1803导电，通过电极头1801反馈信号启动电机仓10内的电机。

球槽轮16的转轴通过电机仓10内的电机配合锥齿轮传动持续旋转，利用球槽轮16和拉珠17带动滑动架13移动，同时联动轴14通过齿轮配合齿条持续旋转并利用锥齿轮带动各组清扫装置15持续旋转，通过环形毛刷1501清扫光伏发电板9的表面保证光伏板的整洁。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：包括底座（1）和清扫装置（15）；所述清扫装置（15）还包括有环形毛刷（1501）；所述清扫装置（15）的外侧均镶嵌设置有环形毛刷（1501）；所述清扫装置（15）的后侧均一体式设置有圆筒结构，且圆筒结构的外侧裁切设置有两处平面结构；所述底座（1）的顶部固定设置有底壳（2）和控制装置（3）；所述底座（1）的前侧中间一体式设置有轴承架结构，且轴承架的内侧通过过盈配合固定设置有轴承，轴承中通过过盈配合固定设置有主转轴（5）；所述底壳（2）的内部旋转设置有蜗杆，底壳（2）内固定设置有调整电机（4），且调整电机（4）通过设置锥齿轮与蜗杆传动连接；所述主转轴（5）底部外侧固定设置有蜗轮，且蜗轮与底壳（2）内的蜗杆传动连接；所述主转轴（5）的外侧固定设置有固定调节架（6）；所述固定调节架（6）主转轴（5）的底部外侧滑动设置有提升装置（7）；所述主转轴（5）的顶部固定设置有连轴装置，且连轴装置外旋转设置有支撑架（8）；所述支撑架（8）的外侧固定设置有光伏发电板（9）。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述底座（1）还包括有排水渠（101），底座（1）的后侧顶部一体式设置有排水渠（101），排水渠（101）的后侧为开口结构，且排水渠（101）的顶部固定设置有感应装置（18）。

3.根据权利要求1所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述固定调节架（6）还包括有伸缩杆（601），液压缸（602）；所述固定调节架（6）的底部固定设置有六组伸缩杆（601），且伸缩杆（601）的底部均与提升装置（7）固定连接；所述固定调节架（6）和提升装置（7）的后侧均一体式设置有延伸结构，且固定调节架（6）和提升装置（7）的间隔中固定设置有液压缸（602）。

4.根据权利要求1所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述提升装置（7）还包括有三角架（701）；所述提升装置（7）的前侧一体式设置有三角架（701），且三角架（701）的外端通过转轴旋转设置有滑块；所述支撑架（8）的背部固定设置有导轨，且支撑架（8）通过导轨配合滑块与三角架（701）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述光伏发电板（9）的顶部为空挡结构；所述光伏发电板（9）的两侧外端均固定设置有导轨，且导轨外均通过滑块配合滑动设置有滑动架（13）；所述滑动架（13）的外侧中间固定设置有滑动壳（12），且滑动壳（12）的内端固定设置有清洁板（11）；所述清洁板（11）中旋转设置有清扫装置（15），且清扫装置（15）交错设置；所述滑动架（13）之间旋转设置有两组联动轴（14），且联动轴（14）外通过设置锥齿轮与清扫装置（15）传动连接；所述光伏发电板（9）的前侧两端均固定设置有齿条；所述联动轴（14）的外侧均固定设置有齿轮，齿轮与光伏发电板（9）的齿条啮合。

6.根据权利要求1所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述清扫装置（15）还包括有轴套（1502），定向塞块（1503）；所述清扫装置（15）的圆筒结构外滑动设置有轴套（1502），且轴套（1502）配合轴承旋转设置于清洁板（11）中；所述轴套（1502）内侧通过螺栓固定设置有两组定向塞块（1503），且轴套（1502）通过定向塞块（1503）与清扫装置（15）后侧的圆筒结构定向滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述光伏发电板（9）的两侧通过两组转轴旋转设置有四组球槽轮（16），且同侧球槽轮（16）的外侧运动设置有拉珠（17）；所述滑动架（13）均与拉珠（17）的一侧固定连接；所述光伏发电板（9）的顶部固定设置有电机仓（10），且电机仓（10）内设置电机配合锥齿轮与球槽轮（16）的其中一组传动连接。

8.根据权利要求2所述的一种光伏发电用双轴跟踪器，其特征在于：所述感应装置（18）还包括有电极头（1801），加热板（1802），传导器（1803），排水孔（1804）；所述感应装置（18）的主体为漏斗结构，感应装置（18）的底部设置为窄筒结构，且窄筒结构两侧开设通孔并通过密封胶密封设置有四组电极头（1801）；所述电极头（1801）上侧两组的内端均固定设置有加热板（1802），且加热板（1802）的顶部内侧设置为斜面结构并留有间隔；所述电极头（1801）下侧两组的内端均固定设置有传导器（1803），传导器（1803）为交错结构；所述感应装置（18）的底部中间开设有排水孔（1804）；所述感应装置（18）的顶部内侧镶嵌设置有过滤网，过滤网孔距为3mm且过滤网网孔小于排水孔（1804）的宽度。

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