利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，其包括：太阳能支架，至少具有由第一电机驱动的第一维度仰角调整装置；二维倾角传感器，平行的贴设于所述太阳能支架的太阳能电池板的背面；监测中心，所述二维倾角传感器通过线缆连接于所述监测中心，以接收所述太阳能电池板在所述第一维度上的转动角度数据，所述监测中心根据所述转动角度数据和太阳的实时方位角和高度角数据向所述第一电机发出控制信号以调整第一维度仰角。本实用新型整体结构简单紧凑，操控性较强，角度调节精度较高。
【专利说明】利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能利用装置，尤其与太阳能跟踪支架结构有关。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种新型、清洁能源，发展前景相当广阔，目前已成为各国竞相研究和开发的热点，而如何高效地获得太阳能资源是当前一个重要的课题。
[0003]公开后为CN102931253的中国实用新型专利，公开了一种“太阳能发电单元及其双轴跟踪支架”，其可以实现两个维度上的太阳能电池板的仰角调整，适应四季和早晚的光照角度变化。其技术方案中，通过电动推杆和螺旋升降机的工作实现太阳能电池板对太阳的跟踪，充分利用不同角度太阳光的照射，达到相当好的效果，但其无法实现对于上述角度的自动调节。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的为提供一种利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，以解决现有技术中存在的无法实现两个维度上的太阳能电池板的仰角自动调节的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，.一种利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架包括:
[0007]由第一电机驱动的第一维度仰角调整装置和由第二电机驱动的第二维度仰角调整装置；
[0008]二维倾角传感器，平行的贴设于太阳能电池板的背面；所述二维倾角传感器通过线缆连接于一监测中心以传送所述太阳能电池板在第一维度和第二维度上的转动角度数据，所述监测中心根据所述转动角度数据和太阳的实时方位角和高度角数据向所述第一电机和第二电机发出控制信号以调整第一维度和第二维度仰角；
[0009]主梁和次梁，所述主梁上通过抱箍垂直连接多个可枢转的次梁，所述太阳能电池板固定在所述次梁上。
[0010]本实用新型的有益效果在于，本实用新型的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，一种简单易用的利用二维倾角传感器控制太阳能跟踪支架对太阳进行跟踪的装置。此实用新型具有结构接单，易于安装，维护方便，操控容易等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为实用新型实施例的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架的第一维度的倾角调整示意图。
[0012]图2为实用新型实施例的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架的第二维度的倾角调整示意图。【具体实施方式】
[0013]体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是，本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0014]本实用新型实施例的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，包括太阳能支架、二维倾角传感器和监测中心组成。
[0015]太阳能支架I可以是目前市场上所有的一维或二维跟踪支架。
[0016]本实施例以二维跟踪支架进行介绍，但本实用新型并不以此为限。太阳能支架I具有主梁7、次梁8、第一维度仰角调节装置和第二维度仰角调节装置。
[0017]其中，主梁7和次梁8均优选的是圆管结构，主梁7是太阳能电池板3进行第一维度仰角调整的旋转轴，次梁8是太阳能电池板3进行第二维度仰角调整的旋转轴。主梁7由立柱5支撑。太阳能电池板3可以是分别设置在主梁7上下的多对太阳能电池板单元的组合，在主梁7上通过抱箍垂直连接可枢转的多个次梁8，也即次梁8可以再抱箍内旋转，因此主梁7的旋转可以带动次梁8的旋转，但次梁8的旋转不能带动主梁7。在每一次梁8上，固定连接有四个横梁，两两分别用于固定主梁7 —上一下的两个太阳能电池板单元。
[0018]由以上可知，其中的主梁7、次梁8等部件，即是固定和支撑太阳能电池板3的框架的部件，同时也参与调整太阳能电池板3的仰角。
[0019]其中，如图1所示，第一维度仰角调整装置包括连杆12、推杆13和电机11 ;如图2所示，图2是图2的B向视图，为清楚起见，中间的太阳能电池板3只用虚线示出了轮廓，第二维度仰角调整装置包括主传动杆23、联动杆22、次传动杆26、推杆21和电机20。
[0020]这里的第一维度仰角调整是指太阳能电池板3按照季节变化进行的仰角调整。这里的第二维度仰角调整是指太阳能电池板3按照早晚变化进行的仰角调整。
[0021]推杆13由电机15驱动，推杆13与电机15连接的一端铰接于连杆12，推杆13的一端铰接在立柱5上，连杆12的另一端固定连接于主梁7。因此，可以在推杆13伸缩时，通过连杆12，带动主梁7旋转，带动次梁8绕主梁7转动，实现第一维度的仰角调节。
[0022]对于第二维度，推杆21由电机20驱动，推杆21的与电机20连接的一端铰接在主梁7上，推杆12的另一端铰接于主传动杆23，主传动杆23固定连接于其中一次梁8，进而铰接到太阳能电池板3正面设置的联动杆22上，联动杆22通过次传动杆26固定连接其余次梁8。因此，可带动与主传动杆23直接连接的次梁8旋转，并通过联动杆22和次传动杆26，带动其余次梁8旋转。因此，可以在推杆21伸缩时，通过主传动杆23、联动杆22和次传动杆26,带动次梁8旋转，实现第二维度的仰角调节。
[0023]倾角传感器2可采用YHQ型二维倾角传感器。二维倾角传感器2安装在太阳能电池板3的背面，与太阳能电池板3保持平行，数据传输线缆直接通往监测中心，将太阳能跟踪支架在各个维度上的的转动角度数据实时传回监测中心，由监测中心根据GPS系统输出的时间信息和经纬度信息得到的太阳的实时方位角和高度角等数据自动发出指令，控制太阳能跟踪支架上的电动推杆13、21进行运动，进而推动太阳能电池板3转动，实现太阳能跟踪支架对太阳光的跟踪。
[0024]本实用新型可采用步进式视日跟踪，即双轴支架的运转并非连续性的，而是给定一个阈值，如果当前太阳角度与太阳能电池板角度的差值超过设定的阈值时，再启动两个电机11、20完成角度的调整，这样既降低了支架转动而消耗的能量，又提高了太阳能转换效率。
[0025]本实用新型可在已安装好的太阳能二维跟踪支架I的电池板背面加装二维倾角传感器，在安装时，应保证二维倾角传感器2的安装面(即基准面)与太阳能电池板3保持平行。
[0026]将二维倾角传感器2的数据输出线缆与监测中心(图中未示出)有线或无线连接，并通电检测，通过上电检测后，读入由GPS系统输出的当地时间信息和经纬度信息，并计算得到当地太阳的实时方位角和高度角等数据。
[0027]可在监测中心内给定一个阈值，即当前太阳角度与太阳能电池板角度的差值范围。由监测中心根据设定好的角度阀值计算出上一次转动时太阳的角度变化的差值，如果该差值超过设定的阈值，则由监测中心发出指令，对电机11、20进行控制，最终驱动太阳能电池板准确跟踪到太阳的位置。
[0028]如果计算出上一次转动时太阳的角度变化的差值未超过设定的阀值，则监测中心不予做出命令，继续监测由二维倾角传感器传回的太阳能电池板的转动角度数据。
[0029]本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架包括: 由第一电机驱动的第一维度仰角调整装置和由第二电机驱动的第二维度仰角调整装置； 二维倾角传感器，平行的贴设于太阳能电池板的背面；所述二维倾角传感器通过线缆连接于一监测中心以传送所述太阳能电池板在第一维度和第二维度上的转动角度数据，所述第一电机和第二电机以所述监测中心根据所述转动角度数据和太阳的实时方位角和高度角数据向所述第一电机和第二电机发出的控制信号调整第一维度和第二维度仰角； 主梁和次梁，所述主梁上通过抱箍垂直连接多个可枢转的次梁，所述太阳能电池板固定在所述次梁上。
2.如权利要求1所述的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，其中，所述主梁和所述次梁为圆管结构。
3.如权利要求2所述的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，其中，所述第一维度仰角调整装置还包括连杆和推杆，所述推杆由所述第一电机驱动，所述推杆与所述第一电机连接的一端铰接于所述连杆，所述推杆的另一端固定在立柱上，所述连杆的另一端固定连接于所述主梁。
4.如权利要求2所述的利用二维倾角传感器的太阳能跟踪支架，所述第二维度仰角调整装置还包括主传动杆、联动杆、次传动杆和推杆，所述推杆由所述第二电机驱动，所述推杆的与所述第二电机连接的一端固定在所述主梁上，所述推杆的另一端铰接于所述主传动杆，所述主传动杆固定连接于其中一次梁，进而铰接到所述太阳能电池板正面设置的所述联动杆上，所述联动杆通过所述次传动杆分别固定连接其余次梁。
【文档编号】G05D3/00GK203812093SQ201320874913
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】李忠双, 艾方, 陈小钢, 郭靖, 孙伟龙, 郝翔, 董瑞恒, 李伟娟, 池大江 申请人:内蒙古科盛太阳能科技有限责任公司, 内蒙古大有光能源有限公司