本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電設(shè)備,具體涉及一種具有折疊抗風(fēng)功能的雙軸跟蹤式光伏支架。本發(fā)明還涉及一種具有折疊抗風(fēng)功能的雙軸跟蹤式光伏裝置。
背景技術(shù):
1、太陽能做為一種清潔的可再生能源已經(jīng)得到越來越多的應(yīng)用。太陽能光伏發(fā)電設(shè)備是以太陽能光伏組件做為光電轉(zhuǎn)換器件,將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,從而實(shí)現(xiàn)對太陽能的利用。
2、當(dāng)前,為了提高光伏設(shè)備單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)電量,常用的方法是盡可能地加大光伏板的尺寸。例如中國實(shí)用新型專利文獻(xiàn)cn216122306u公開的一種光伏設(shè)備,其包括呈線性排列的多個(gè)光伏板,從而使得光伏板的明顯尺寸增加,因此能夠大幅度提高發(fā)電量。
3、另外一種常用的提高發(fā)電量的方法是采用光伏板跟蹤太陽的方式。這是由于光伏發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量取決于光伏板接收的太陽輻射量。要想提高光伏發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率,需要使光伏板的上表面始終正對太陽,以確保太陽光的垂直照射面積最大化,從而提升光電轉(zhuǎn)換效率。例如中國發(fā)明專利文獻(xiàn)cn106130459b公開的一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤陽光最佳入射角的光伏支架,該光伏支架具備不同經(jīng)緯度、時(shí)間節(jié)氣的自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能,確保太陽光以最佳入射角照射到光伏板上。
4、該光伏支架雖然可以調(diào)節(jié)光伏板的傾角和方位角,但其傾角的跟蹤范圍為0°到110°,方位角的跟蹤范圍為-125°到+125°,顯然該光伏支架的角度調(diào)節(jié)范圍受限。并且該光伏支架的角度調(diào)節(jié)方式也不夠靈活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有折疊抗風(fēng)功能的雙軸跟蹤式光伏支架,它不僅可以帶動(dòng)光伏板繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),而且?guī)?dòng)光伏板繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而靈活調(diào)節(jié)光伏板的角度,確保太陽光以最佳入射角照射到光伏板上;并且本發(fā)明還可以折疊收攏。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明具有折疊抗風(fēng)功能的雙軸跟蹤式光伏支架的技術(shù)解決方案為:
3、包括固定支架、一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間能夠進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng);所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件固定連接所述固定支架;二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間能夠進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng);所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件固定連接所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件,所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件的輸出端固定連接離合機(jī)構(gòu);所述離合機(jī)構(gòu)用于固定連接光伏板;所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸線沿橫向延伸;所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸線沿縱向延伸;所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括中間件,中間件活動(dòng)連接所述轉(zhuǎn)動(dòng)件,中間件與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間通過第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向連接;中間件活動(dòng)連接所述固定件,中間件與固定件之間通過第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向連接;所述離合機(jī)構(gòu)包括相對設(shè)置的離合機(jī)構(gòu)固定件和離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件;在外力作用下,離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件能夠相對于其離合機(jī)構(gòu)固定件運(yùn)動(dòng),使離合機(jī)構(gòu)的離合狀態(tài)發(fā)生切換。
4、在另一實(shí)施例中,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為外殼,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為螺旋桿;或者,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為螺旋桿,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為外殼;或者,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為螺旋桿,一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為外殼;所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為外殼,二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為螺旋桿;或者,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為外殼,一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為螺旋桿;所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為螺旋桿,二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為外殼;所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中間件為滑套。
5、在另一實(shí)施例中,所述第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu);所述第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu);或者,所述第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu);所述第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
6、在另一實(shí)施例中,還包括拉桿,拉桿的一端與所述離合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)件相連接。
7、在另一實(shí)施例中,還包括觸發(fā)件,所述觸發(fā)件包括用于連接拉桿另一端的連接部,以及用于接受所述外力的觸發(fā)部;當(dāng)觸發(fā)部受力時(shí),能夠通過連接部向拉桿傳遞外力,從而向離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件提供所述外力。
8、在另一實(shí)施例中,所述觸發(fā)部為所述觸發(fā)件上朝遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)軸方向上的凸起。
9、在另一實(shí)施例中,當(dāng)所述離合機(jī)構(gòu)處于連接狀態(tài)時(shí),其離合機(jī)構(gòu)固定件和離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件間構(gòu)成面接觸配合。
10、在另一實(shí)施例中,所述離合機(jī)構(gòu)固定件上設(shè)有朝向所述運(yùn)動(dòng)件的凸起,所述離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件上設(shè)有與所述凸起相適配的凹陷;當(dāng)所述離合機(jī)構(gòu)處于連接狀態(tài)時(shí),離合機(jī)構(gòu)固定件與離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件能夠通過所述凸起與所述凹陷的配合構(gòu)成傳動(dòng)連接。
11、在另一實(shí)施例中,所述離合機(jī)構(gòu)還包括殼體和導(dǎo)向結(jié)構(gòu),所述殼體罩設(shè)于所述離合機(jī)構(gòu)固定件和離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的外部,且所述殼體與所述離合機(jī)構(gòu)固定件之間能夠發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);所述離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件與所述殼體之間通過所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)周向定位連接。
12、在另一實(shí)施例中,所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括開設(shè)于所述殼體的凹槽,以及形成于所述運(yùn)動(dòng)件上的凸塊;或者,所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括開設(shè)于所述殼體的凸塊,以及形成于所述運(yùn)動(dòng)件上的凹槽;凸塊與凹槽相適配。
13、在另一實(shí)施例中,所述離合機(jī)構(gòu)還包括撥桿,所述撥桿的一端與所述運(yùn)動(dòng)件相連接,另一端為自由端;當(dāng)撥桿的自由端受力時(shí),能夠向所述運(yùn)動(dòng)件提供所述外力。
14、在另一實(shí)施例中,所述離合機(jī)構(gòu)還包括彈性件,所述彈性件連接所述運(yùn)動(dòng)件;當(dāng)所述外力消失時(shí),所述彈性件能夠向運(yùn)動(dòng)件提供復(fù)位力。
15、在另一實(shí)施例中,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括從動(dòng)件和主動(dòng)件,從動(dòng)件與所述中間件固定連接;主動(dòng)件與動(dòng)力源相連接;在動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下,主動(dòng)件帶動(dòng)從動(dòng)件,能夠帶動(dòng)所述中間件沿轉(zhuǎn)動(dòng)件的軸向做線性運(yùn)動(dòng)。
16、在另一實(shí)施例中,所述螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的螺旋角的度數(shù)不超過40°。
17、在另一實(shí)施例中,所述螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的螺旋角的度數(shù)為大于5°且小于25°。
18、在另一實(shí)施例中,所述主動(dòng)件為絲桿,所述從動(dòng)件為絲桿螺母;所述絲桿旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)所述絲桿螺母及滑套沿螺旋桿的軸向平移,使螺旋桿與滑套之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)所述螺旋桿與外殼之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。
19、在另一實(shí)施例中,所述滑套開設(shè)有貫通孔,滑套通過所述貫通孔套設(shè)于所述螺旋桿上;所述螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為設(shè)置于所述貫通孔內(nèi)壁上的螺旋槽,以及設(shè)置于螺旋桿外周面上的螺旋凸起;
20、在另一實(shí)施例中,所述螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為設(shè)置于所述貫通孔內(nèi)壁上的螺旋凸起,以及設(shè)置于螺旋桿外周面上的螺旋槽;
21、在另一實(shí)施例中,所述螺旋形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為分別設(shè)置于貫通孔內(nèi)壁上的第一螺旋槽、設(shè)置于螺旋桿外周面上的第二螺旋槽,以及多個(gè)設(shè)置于第一螺旋槽與第二螺旋槽之間的滾珠。
22、在另一實(shí)施例中,所述滑套的外周面形成有沿軸向延伸的第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu),所述外殼上設(shè)有與第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)相適配的第二軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu);所述第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)和第二軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)組成滑套與外殼之間的所述軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)。
23、在另一實(shí)施例中,所述第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)為導(dǎo)向凸起,所述第二軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)為導(dǎo)向槽;
24、在另一實(shí)施例中,所述第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)為導(dǎo)向槽,所述第二軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)為導(dǎo)向凸起;
25、在另一實(shí)施例中,還包括導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中間件,所述第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)和第二軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)均為導(dǎo)向槽,導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中間件設(shè)置于所述第一軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)與第二軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)之間,通過所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)中間件構(gòu)成導(dǎo)向配合。
26、在另一實(shí)施例中,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為兩組;兩組一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別固定設(shè)置于固定支架的兩側(cè)。
27、在另一實(shí)施例中,所述兩組一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸線相互平行。
28、在另一實(shí)施例中,還包括立桿,立桿固定連接所述固定支架;所述立桿沿豎向延伸。
29、在另一實(shí)施例中,所述離合機(jī)構(gòu)為兩組;第一離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)固定件固定連接所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件的第一輸出端,第二離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)固定件固定連接所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件的第二輸出端。
30、本發(fā)明還提供一種具有折疊抗風(fēng)功能的雙軸跟蹤式光伏裝置,其技術(shù)解決方案為:
31、包括所述的具有折疊抗風(fēng)功能的雙軸跟蹤式光伏支架,所述雙軸跟蹤式光伏支架的二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)連接第一光伏板的側(cè)邊,二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一側(cè)連接第二光伏板的側(cè)邊;所述第一光伏板的側(cè)邊固定連接離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)固定件,所述第二光伏板的側(cè)邊固定連接離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件;當(dāng)所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件與其固定件進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠帶動(dòng)二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及與其固定連接的第一光伏板和第二光伏板繞一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)第一光伏板和第二光伏板繞橫軸的轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件與其固定件進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠帶動(dòng)第一光伏板和第二光伏板繞二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)第一光伏板和第二光伏板繞縱軸的轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)所述離合機(jī)構(gòu)處于連接狀態(tài)時(shí),所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)固定件和離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件同步轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)第一光伏板和第二光伏板同步轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)所述離合機(jī)構(gòu)處于分離狀態(tài)時(shí),所述二級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)離合機(jī)構(gòu)的離合機(jī)構(gòu)固定件相對于離合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)第一光伏板相對于第二光伏板轉(zhuǎn)動(dòng)。
32、在另一實(shí)施例中,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定件為外殼,所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件為螺旋桿;所述一級驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼固定連接所述固定支架。
33、本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
34、本發(fā)明的光伏裝置兼具跟蹤和折疊功能,因此本發(fā)明的光伏裝置不僅可以安裝于野外荒地,還可以安裝于城市以及農(nóng)用土地而不改變土地的使用性質(zhì),解決了光伏板的安裝問題。
35、具體地,當(dāng)本發(fā)明的光伏裝置安裝于農(nóng)用土地時(shí),根據(jù)農(nóng)用土地上種植植被所需的光照強(qiáng)度,調(diào)整光伏板的跟蹤角度以進(jìn)行遮擋,從而能夠控制植被的光照時(shí)間。
36、因此,本發(fā)明一方面能夠解決現(xiàn)有的光伏設(shè)備的安裝場地受限的問題,將現(xiàn)有的光伏設(shè)備的安裝范圍僅局限于野外荒地,拓展至可以安裝于所有土地而不影響土地原有的農(nóng)業(yè)種植功能,這對守好18億畝耕地紅線的耕地保護(hù)政策具有重大意義。
37、另一方面,本發(fā)明安裝于農(nóng)用土地時(shí),不僅能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為電能加以利用,而且還能夠提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)性。具體地,光伏板折疊收攏時(shí),能夠給植物以充分光照;而光伏板展開時(shí)則能夠發(fā)電。對于喜陰農(nóng)作物,光伏板展開時(shí)還能夠?yàn)橹参镎陉?,對植物形成保護(hù),減少水分蒸發(fā),優(yōu)化農(nóng)作物生長環(huán)境,提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。
38、在夜間無需光伏跟蹤時(shí),使光伏板與立桿貼合,能夠盡量減少因光伏板展開對立桿等其他零件的損壞。減少平舉力,減少對支架及底座的壓力,使設(shè)備更可靠。