一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备

摘要

本发明公开了一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，涉及光伏发电设备技术领域，包括太阳能板，太阳能板的左右两侧外围固定安装有俯仰调节装置，太阳能板的前后表面中间位置活动连接有支架，支架包括有下行缓冲装置，下行缓冲装置的上端活动安装有上行缓冲装置。本发明通过增加风向适应板，改变风向以及风速，减弱风力直接作用在太阳能板上的压力，以此避免太阳能板被底面穿过的风掀起，造成整个光伏发电设备失效，增加缓冲链节，同时链节可确保连接处只会产生上行运动，不会发生下行运动，不会对支架的支撑性能造成任何影响，通过层层链节连接，使得太阳能板底面收到气流张力可层层递减，避免太阳板被直接接触的上行张力损坏。

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电设备，涉及光伏发电设备技术领域，具体涉及一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置，现阶段随着太阳位置的变化使得太阳光的入射角度不断变化，导致发电设备的发电量不断变化，发电不稳定。针对现有技术存在以下问题：

1、太阳能电池板一般做平铺安装，其底面与地面之间的夹角较小，当有风从太阳能板底下穿过时，过于强劲的风会将太阳能板掀起，造成整个光伏发电设备出现故障；

2、太阳能板一般固定安装在地面上，其上没有缓冲装置，对于上行的张力没有缓冲能力，容易导致太阳能板正面直接接触上行张力，造成太阳能板的损坏。

发明内容

本发明提供一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，其中一种目的是为了具备风向改变削弱能力，解决风力可能将太阳能板掀开的问题；其中另一种目的是为了解决上行张力造成太阳能板损坏的问题，以达到上行缓冲保护太阳能板的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，包括太阳能板，所述太阳能板的左右两侧外围固定安装有俯仰调节装置，所述太阳能板的前后表面中间位置活动连接有支架。

所述支架包括有下行缓冲装置，所述下行缓冲装置的上端活动安装有上行缓冲装置。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述太阳能板的底面活动安装有风力缓冲装置，所述风力缓冲装置包括有转轴，所述转轴活动安装于太阳能板的底面，所述转轴的内侧固定安装有风向适应板，所述风向适应板的表面纵向开设有紊流槽，所述紊流槽之间且在风向适应板的表面斜向开设有通风孔。

采用上述技术方案，该方案中的风向适应板配合紊流槽完成风向的改变以及风力削弱。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述支架还包括有底座，所述底座的上端左右两侧开设有缓冲槽，所述下行缓冲装置活动安装于缓冲槽的内部。

采用上述技术方案，该方案中的缓冲槽配合下行缓冲装置进行冲击力缓冲。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述下行缓冲装置包括有缓冲块和限位槽，所述缓冲块活动安装于缓冲槽的内部，所述缓冲块的下端活动安装有滑轮，所述缓冲块的外侧表面固定安装有压簧，所述限位槽开设于限位槽的内部前后表面，所述缓冲块的前后表面活动连接于限位槽的内部。

采用上述技术方案，该方案中的缓冲块配合压簧实现冲击力的下行缓冲作用。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述上行缓冲装置包括有支柱，所述支柱活动连接于缓冲块的上端，所述支柱的上端活动安装有连接套筒，所述连接套筒的上端活动安装有缓冲链节，所述缓冲链节的上端活动连接有连接转轴。

采用上述技术方案，该方案中的支柱配合缓冲链节起到支撑作用。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述缓冲链节包括有链节，所述链节的内部开设有内腔，所述链节的下端固定连接有限位柱，所述内腔的下端开设有限位筒，所述链节的外表面左右两侧固定安装有拉簧，两个所述链节彼此套接，所述拉簧的下端固定安装于内腔的左右两侧。

采用上述技术方案，该方案中的链节配合拉簧起到上行张力的层层缓冲递减的作用。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述俯仰调节装置包括有调节转轮，所述调节转轮的内部固定连接有内限位轮，所述调节转轮的内部前边缘固定安装有传动齿，所述传动齿啮合有控制电机。

采用上述技术方案，该方案中的调节转轮配合内限位轮实现太阳能板的固定以及俯仰调节控制。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述调节转轮连接有控制电机，所述控制电机通过电信号连接有光线追踪模块，所述光线追踪模块通过电信号连接有光线接收模块。

采用上述技术方案，该方案中的光线追踪模块配合控制电机实现太阳能板的俯仰光线追踪控制。

由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

1、本发明提供一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，该发明增加风向适应板，大风从太阳能板底下穿过，首先会经过风向适应板，风在经过风向适应板时，风力会通过施加在风向适应板表面的压力将风向适应板转动至与风同向，而风向适应板处于半固定状态，方向的改变不会使得板与太阳能板垂直或者角度过大，从而使得流线型的风向适应板会将经过它的风进行切割，同时提供导向作用，使得风沿着太阳能板的水平方向或者小角度方向通过，减弱风力施加在太阳能板上的正交压力，同时在风向适应板上表面开设有方向不定的紊流槽，紊流槽会使得经过其中的风向出现短时间的紊乱，使得风速下降，对太阳能板的压力下降，通过此装置改变风向以及风速，减弱风力直接作用在太阳能板上的压力，以此避免太阳能板被底面穿过的风掀起，造成整个光伏发电设备失效。

2、本发明提供一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，该发明增加缓冲链节，缓冲链节采用链节环扣的方式进行连接，两两链节之间通过拉簧以及限位柱连接限定，当外界风力对太阳能板产生持续上行张力时，张力会首先传递至缓冲链节上，链节内部的拉簧会对链节产生一个可变的拉力，该拉力可将张力进行缓冲，直至产生张力的气流从太阳能板下表面逸散，张力消失，同时，单条拉簧产生的拉力有限，缓冲效果有限，增大拉簧的长度则会导致拉簧的弹性效果下降，所以采用多节式的链节连接，使得张力通过各个链节层层传递至各个拉簧，增强整体的缓冲能力，同时链节可确保连接处只会产生上行运动，不会发生下行运动，不会对支架的支撑性能造成任何影响，通过层层链节连接，使得太阳能板底面收到气流张力可层层递减，避免太阳板被直接接触的上行张力损坏。

3、本发明提供一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，该发明增加俯仰调节装置，俯仰调节装置通过太阳能板的光线接收模块接收太阳光的信息，并将信息传递至光线追踪模块，通过光线追踪模块分析判断太阳光的强弱以及入射方向的变化，并将控制信号传递至控制电机模块，并控制电机进行运转，由电机带动整个调节转轮转动，调节转轮带动其上的太阳能板进行转动，调节太阳能板的角度，使得太阳能板能始终通过俯仰运动追踪太阳光，保证太阳光利用的最大化，同时采用圆形的调节转轮，使得太阳能板的固定以及转动均通过圆形，更加稳定。

4、本发明提供一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，该发明增加下行缓冲装置，下行缓冲装置中的缓冲块可在缓冲槽内的限位槽中左右移动，且限位槽较小，使得缓冲块的移动范围较小，当装置受到下行的冲击力时，会通过支柱作用在缓冲块上，由于支柱之间存在一定角度，使得支柱带动缓冲块向两侧开始运动，并在左右两侧的压簧作用下，将冲击力进行缓解，以此减弱冲击力对太阳能板本身造成的影响，同时小角度调节确保该缓冲作用不会对太阳能板的转动产生影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯仰调节装置结构示意图；

图3为本发明的风向适应板结构示意图；

图4为本发明的支架结构示意图；

图5为本发明的缓冲链节结构示意图；

图6为本发明的俯仰调节模块示意图。

图中：1、太阳能板；11、风力缓冲装置；111、风向适应板；112、转轴；113、紊流槽；114、通风孔；

2、支架；21、底座；22、缓冲槽；23、下行缓冲装置；24、上行缓冲装置；

231、缓冲块；232、滑轮；233、压簧；234、限位槽；

241、支柱；242、连接套筒；243、缓冲链节；244、连接转轴；

2431、链节；2432、内腔；2433、限位柱；2434、限位筒；2435、拉簧；

3、俯仰调节装置；31、调节转轮；32、内限位轮；33、传动齿。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

如图1-6所示，本发明提供了一种俯仰跟踪太阳能光伏发电设备，包括太阳能板1，太阳能板1的左右两侧外围固定安装有俯仰调节装置3，太阳能板1的前后表面中间位置活动连接有支架2。

在本实施例中，俯仰调节装置3用于调节太阳能板1的俯仰角度，以便跟随太阳光变化，保证太阳能利用的最大化，支架2起到支撑以及缓冲的作用，保护太阳能板1不被损坏。

如图1-6所示，在本实施例中，优选的，太阳能板1的底面活动安装有风力缓冲装置11，风力缓冲装置11包括有转轴112，转轴112活动安装于太阳能板1的底面，转轴112的内侧固定安装有风向适应板111，风向适应板111的表面纵向开设有紊流槽113，紊流槽113之间且在风向适应板111的表面斜向开设有通风孔114，大风从太阳能板1底下穿过，首先会经过风向适应板111，风在经过风向适应板111时，风力会通过施加在风向适应板111表面的压力将风向适应板111转动至与风同向，而风向适应板111处于半固定状态，方向的改变不会使得板与太阳能板1垂直或者角度过大，从而使得流线型的风向适应板111会将经过它的风进行切割，同时提供导向作用，使得风沿着太阳能板1的水平方向或者小角度方向通过，减弱风力施加在太阳能板1上的正交压力，同时在风向适应板111上表面开设有方向不定的紊流槽113，紊流槽113会使得经过其中的风向出现短时间的紊乱，使得风速下降，对太阳能板1的压力下降，通过此装置改变风向以及风速，减弱风力直接作用在太阳能板1上的压力，以此避免太阳能板1被底面穿过的风掀起，造成整个光伏发电设备失效。

实施例2

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，支架2包括有下行缓冲装置23，支架2还包括有底座21，底座21的上端左右两侧开设有缓冲槽22，下行缓冲装置23活动安装于缓冲槽22的内部，下行缓冲装置23包括有缓冲块231和限位槽234，缓冲块231活动安装于缓冲槽22的内部，缓冲块231的下端活动安装有滑轮232，缓冲块231的外侧表面固定安装有压簧233，限位槽234开设于限位槽234的内部前后表面，缓冲块231的前后表面活动连接于限位槽234的内部。

在本实施例中，下行缓冲装置23中的缓冲块231可在缓冲槽22内的限位槽234中左右移动，且限位槽234较小，使得缓冲块231的移动范围较小，当装置受到下行的冲击力时，会通过支柱241作用在缓冲块231上，由于支柱241之间存在一定角度，使得支柱241带动缓冲块231向两侧开始运动，并在左右两侧的压簧233作用下，将冲击力进行缓解，以此减弱冲击力对太阳能板1本身造成的影响，同时小角度调节确保该缓冲作用不会对太阳能板1的转动产生影响。

实施例3

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，下行缓冲装置23的上端活动安装有上行缓冲装置24，上行缓冲装置24包括有支柱241，支柱241活动连接于缓冲块231的上端，支柱241的上端活动安装有连接套筒242，连接套筒242的上端活动安装有缓冲链节243，缓冲链节243的上端活动连接有连接转轴244，缓冲链节243包括有链节2431，链节2431的内部开设有内腔2432，链节2431的下端固定连接有限位柱2433，内腔2432的下端开设有限位筒2434，链节2431的外表面左右两侧固定安装有拉簧2435，两个链节2431彼此套接，拉簧2435的下端固定安装于内腔2432的左右两侧。

在本实施例中，缓冲链节243采用链节2431环扣的方式进行连接，两两链节2431之间通过拉簧2435以及限位柱2433连接限定，当外界风力对太阳能板1产生持续上行张力时，张力会首先传递至缓冲链节243上，链节2431内部的拉簧2435会对链节2431产生一个可变的拉力，该拉力可将张力进行缓冲，直至产生张力的气流从太阳能板1下表面逸散，张力消失，同时，单条拉簧2435产生的拉力有限，缓冲效果有限，增大拉簧2435的长度则会导致拉簧2435的弹性效果下降，所以采用多节式的链节2431连接，使得张力通过各个链节2431层层传递至各个拉簧2435，增强整体的缓冲能力，同时链节2431可确保连接处只会产生上行运动，不会发生下行运动，不会对支架2的支撑性能造成任何影响，通过层层链节2431连接，使得太阳能板1底面受到气流张力可层层递减，避免太阳能板1直接接触的上行张力损坏。

实施例4

如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，俯仰调节装置3包括有调节转轮31，调节转轮31的内部固定连接有内限位轮32，调节转轮31的内部前边缘固定安装有传动齿33，传动齿33啮合有控制电机，调节转轮31连接有控制电机，控制电机通过电信号连接有光线追踪模块，光线追踪模块通过电信号连接有光线接收模块。

在本实施例中，俯仰调节装置3通过太阳能板1的光线接收模块接收太阳光的信息，并将信息传递至光线追踪模块，通过光线追踪模块分析判断太阳光的强弱以及入射方向的变化，并将控制信号传递至控制电机模块，并控制电机进行运转，由电机带动整个调节转轮31转动，调节转轮31带动其上的太阳能板1进行转动，调节太阳能板1的角度，使得太阳能板1能始终通过俯仰运动追踪太阳光，保证太阳光利用的最大化，同时采用圆形的调节转轮31，使得太阳能板1的固定以及转动均通过圆心，更加稳定。

下面具体说一下该俯仰跟踪太阳能光伏发电设备的工作原理。

如图1-6所示，大风从太阳能板1底下穿过，首先会经过风向适应板111，风在经过风向适应板111时，风力会通过施加在风向适应板111表面的压力将风向适应板111转动至与风同向，而风向适应板111处于半固定状态，方向的改变不会使得板与太阳能板1垂直或者角度过大，从而使得流线型的风向适应板111会将经过它的风进行切割，同时提供导向作用，使得风沿着太阳能板1的水平方向或者小角度方向通过，减弱风力施加在太阳能板1上的正交压力，俯仰调节装置3通过太阳能板1的光线接收模块接收太阳光的信息，并将信息传递至光线追踪模块，通过光线追踪模块分析判断太阳光的强弱以及入射方向的变化，并将控制信号传递至控制电机模块，并控制电机进行运转，由电机带动整个调节转轮31转动，调节转轮31带动其上的太阳能板1进行转动，调节太阳能板1的角度，使得太阳能板1能始终通过俯仰运动追踪太阳光，保证太阳光利用的最大化。

上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。