专利名称：屋顶单轴光伏跟踪系统的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能利用领域，具体涉及一种屋顶单轴光伏跟踪系统。
背景技术：
太阳能作为一种最清洁的能源越来越受政府倡导和公众的认可。太阳能光伏组件常安置在屋顶上，现有的光伏组件跟踪系统结构复杂，安装困难，而且不易将其从地面移至屋顶。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明公开了一种结构简单、安装便利、容易移至屋顶的屋顶倾斜单轴光伏跟踪系统。 为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案
屋顶倾斜光伏跟踪系统，包括推杆、驱动电机、PLC控制器和I个或I个以上单元结构，所述单元结构包括光伏组件、转轴、前轴承座、后轴承座、摆臂、I支前支撑杆和2支后支撑杆，光伏组件固接在转轴上；转轴近两端处通过轴承、轴承座分别与前支撑杆和2支后支撑杆的端点连接；
I支前支撑杆和2支后支撑杆共同支撑光伏组件；前轴承座和后轴承座之间的转轴上连接有摆臂；推杆由推杆支架支撑，推杆连接所有单元结构的摆臂，推杆的一端连接驱动电机，驱动电机连接PLC控制器。PLC控制器采取主动式步进跟踪方式，利用太阳运行的轨迹函数，由实时时钟来获取准确的时间信号，计算出不同时刻太阳的方位角，然后控制驱动电机通过推杆的运动带动光伏组件的角度变化，使光伏组件白天阳光充足时始终对着太阳，实现发电量的最大化；夜晚光伏系统自动放平处于系统保护状态。优选地，所述后支撑杆长于前支撑杆，从而使光伏组件处于倾斜的状态，更有利于接受太阳辐照。优选地，所述光伏组件通过单侧压块与转轴固接，这样拆装方便；
优选地，所述前支撑架与后支撑架分别与前轴承座、后轴承座铰接，前支撑架和后支撑架在垂直于转轴轴向的平面上的运动受到限制；进一步，所述摆臂也与转轴铰接，摆臂在垂直于转轴轴向的平面上的运动受到限制，这样光伏组件系统的主体支架就可以预先安装完毕，并折叠起来，只需到现场进行简单的组装就能完成一套光伏组件系统。优选地，所述屋顶单轴光伏跟踪系统还包括基架，基架由两根平行的横向杆与若干根垂直于横向杆并连接两根横向杆的纵向杆组成，后支撑杆连接在一根横向杆上，而前支撑杆连接在另一根横向杆上；基架的设置为光伏组件系统的安装提供了方便，同时也不会破坏屋顶。优选地所述基架上设有水泥压块，水泥压块提高了基架的稳定性。进一步，所述水泥压块为连接件，其上设有与纵向杆和横向杆相配合的插孔；所述横向杆由多根短杆经过水泥压块拼接而成，纵向杆通过水泥压块连接横向杆；即基架采用拼接结构，为安装和搬运提供了方便。进一步，所述屋顶单轴光伏跟踪系统单位面积重量控制在20千克/平方米以下，所述面积为屋顶倾斜单轴光伏跟踪系统在屋顶的占地面积。本发明的优点在于经科学分析计算，优化结构设计，安装更为方便，后期维护费用低，项目优化了系统的结构，在保证稳定性的同时，提高了实用性；支架结构简单、尺寸小、重量轻，利用普通电梯即可轻松将支架配件搬运至屋顶；主体支架可预先安装完毕，只需到现场进行简单的组装及时完成一套跟踪系统，适合不同技术层次的安装调试人员；针对屋顶特性，采用无基础结构设计，在不破坏屋顶结构的同时及可满足安装场地要求。
图I为本发明的单元结构的立体 图2为本发明的单元结构的主体支架的预安装 图3为本发明的俯视 图中标号1_单侧压块、2-后支撑杆、3-后轴承座、4-光伏组件、5-摆臂、6-转轴、7-前轴承座、8-前支撑杆、9-纵向杆、10-水泥压块、11-推杆、12-横向杆、13-推杆支架、14-前轴承、15-后轴承。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明
屋顶单轴光伏跟踪系统，包括推杆11、驱动电机、PLC控制器和若干个单元结构，如图I所示，所述单元结构包括光伏组件3、转轴6、前轴承14、前轴承座7、后轴承15、后轴承座3、摆臂5、I支前支撑杆8和2支后支撑杆2，光伏组件固接在转轴上；转轴近两端处通过轴承、轴承座分别与前支撑杆和2支后支撑杆的端点连接；1支前支撑杆和2支后支撑杆共同支撑光伏组件；前轴承座和后轴承座之间的转轴上连接有摆臂；
所述前支撑架与后支撑架分别与前轴承座、后轴承座铰接，前支撑架和后支撑架在垂直于转轴轴向的平面上的运动受到限制；所述摆臂也与转轴铰接，摆臂在垂直于转轴轴向的平面上的运动受到限制，如图2所示，这样光伏组件系统的主体支架就可以预先安装完毕，并折叠起来，只需到现场进行简单的组装就能完成一套光伏组件系统；
如图3所示，推杆由推杆支架13支撑，推杆连接所有单元结构的摆臂，推杆的一端连接驱动电机，驱动电机连接PLC控制器；
PLC控制器采取主动式步进跟踪方式，利用太阳运行的轨迹函数，由实时时钟来获取准确的时间信号，计算出不同时刻太阳的方位角，然后控制驱动电机通过推杆的运动带动光伏组件的角度变化，使光伏组件白天阳光充足时始终对着太阳，实现发电量的最大化；夜晚光伏系统自动放平处于系统保护状态；
所述光伏组件通过单侧压块与转轴固接，这样拆装方便；
所述屋顶单轴光伏跟踪系统还包括基架，基架由两根平行的横向杆12与若干根垂直于横向杆并连接两根横向杆的纵向杆9组成，后支撑杆连接在一根横向杆上，而前支撑杆连接在另一根横向杆上；基架的设置为光伏组件系统的安装提供了方便，同时也不会破坏屋顶；所述基架上设有水泥压块10连接件，其上设有与纵向杆和横向杆相配合的插孔；所 述横向杆由多根短杆经过水泥压块拼接而成，纵向杆通过水泥压块连接横向杆；即基架采用拼接结构，为安装和搬运提供了方便。
权利要求
1.屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，包括推杆、驱动电机、PLC控制器和I个或I个以上单元结构，所述单元结构包括光伏组件、转轴、前轴承座、后轴承座、摆臂、I支前支撑杆和2支后支撑杆，光伏组件固接在转轴上；转轴近两端处通过轴承、轴承座分别与前支撑杆和2支后支撑杆的端点连接；1支前支撑杆和2支后支撑杆共同支撑光伏组件；前轴承座和后轴承座之间的转轴上连接有摆臂；推杆由推杆支架支撑，推杆连接所有单元结构的摆臂，推杆的一端连接驱动电机，驱动电机连接PLC控制器；PLC控制器采取主动式步进跟踪方式，利用太阳运行的轨迹函数，由实时时钟来获取准确的时间信号，计算出不同时刻太阳的方位角，然后控制驱动电机通过推杆的运动带动光伏组件的角度变化。
2.如权利要求I所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述后支撑杆长于前支撑杆。
3.如权利要求I所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述光伏组件通过单侧压块与转轴固接。
4.如权利要求I所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述前支撑架与后支撑架分别与前轴承座、后轴承座铰接，前支撑架和后支撑架在垂直于转轴轴向的平面上的运动受到限制。
5.如权利要求I所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述摆臂与转轴铰接，摆臂在垂直于转轴轴向的平面上的运动受到限制。
6.如权利要求I所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述光伏组件系统还包括基架，基架由两根平行的横向杆与若干根垂直于横向杆并连接两根横向杆的纵向杆组成，后支撑杆连接在一根横向杆上，而前支撑杆连接在另一根横向杆上。
7.如权利要求5所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述基架上设有水泥压块。
8.如权利要求6所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述水泥压块为连接件，其上设有与纵向杆和横向杆相配合的插孔；所述横向杆由多根短杆经过水泥压块拼接而成，纵向杆通过水泥压块连接横向杆。
9.如权利要求I所述的屋顶单轴光伏跟踪系统，其特征在于，所述屋顶倾斜单轴光伏跟踪系统单位面积重量控制在20千克/平方米以下，所述面积为屋顶倾斜单轴光伏跟踪系统在屋顶的占地面积。
全文摘要
本发明公开了屋顶单轴光伏跟踪系统，包括推杆、驱动电机、PLC控制器和若干个单元结构，单元结构包括光伏组件、转轴、前轴承座、后轴承座、摆臂、1支前支撑杆和2支后支撑杆，光伏组件固接在转轴上；转轴近两端处通过轴承、轴承座分别与前支撑杆和2支后支撑杆的端点连接；1支前支撑杆和2支后支撑杆共同支撑光伏组件；前轴承座和后轴承座之间的转轴上连接有摆臂；推杆连接所有单元结构的摆臂，推杆的一端连接驱动电机，驱动电机连接PLC控制器。本发明采用折叠式主体支架，结构简单、尺寸小、重量轻，转运、安装方便；无需基础结构，不破坏屋顶；实用性、稳定性强，后期维护费用低。
文档编号G05D3/12GK102637043SQ20121011696
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者丁锋军, 徐乐, 朱建静 申请人:杭州帷盛太阳能科技有限公司