[实用新型]太阳能聚光光伏发电阵列的自动跟踪联动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能利用技术领域，特别是涉及一种太阳能聚光光伏发电阵列的自动跟踪联动机构。

背景技术

太阳能是一种清洁无污染的可再生能源，取之不尽，用之不竭，充分开发利用太阳能不仅可以节约日益枯竭的常规能源，缓解严峻的资源短缺问题，而且还可以减少污染，保护人类赖以生存的生态环境。在众多的太阳能利用技术中，太阳能光伏发电技术实现了直接将太阳能转化为电能，是一种最方便的利用方式，它具有运行安全可靠、无需燃料、无噪声、无污染、可就地利用、使用维护简便、规模可大可小等优点，因而受到了世界各国的重视。

虽然太阳能光伏发电具有很多优点，但在光伏发电的发展过程中，使用成本过高一直是制约其迅速推广应用的关键因素。其重要原因之一是：用于生产太阳能电池的半导体材料价格昂贵，消耗量大，导致以太阳能电池为核心的光伏发电系统的成本难以大幅度降低。

常规的光伏发电系统一般是将太阳能电池固定安装，价格居高不下，难以迅速推广应用。根据太阳能电池在一定条件下输出的电流与接受的光照强度成正比增加而又不至于影响光伏电池寿命的特征，人们开始研究采用聚光和跟踪技术，希望在获得同样电能的情况下减少太阳能电池的用量，而增加的跟踪聚光的成本远低于所节约的太阳能电池的成本相当于用普通的金属玻璃等材料代替昂贵的半导体材料。德国、美国、西班牙、澳大利亚等国都分别开发了菲涅尔透镜聚光、反射聚光等各种聚光光伏发电系统，现有折射聚光的缺点是光强均匀性较差，透过率难以提高，制造成本较高，大型抛物面反射聚光的缺点是抛物面反射镜制造难度大，成本较高，反射镜容易破碎，机构整体防风性能差。这些均导致整套系统性价比提高不明显，使得聚光光伏发电系统的优势难以体现。到目前为止，仅有少量试验、示范性质的聚光光伏发电系统投入运行。

我国太阳能光伏组件产量几乎以每年翻番的速度增长，但太阳能光伏技术开发和利用的水平不仅远低于发达国家，也落后于印度、巴西等发展中国家。尽管我国有着很好的太阳能资源和光伏电池制造能力，但是太阳能光伏产业的整体水平与发达国家还有很大的差距，一是太阳能电池所使用的晶体硅原料的生产依赖进口，原料紧缺，目前乃至今后很长一段时期，成本下降的空间较小，二是太阳能光伏系统应用还很少。

近几年来，国内外聚光光伏发电技术一般采用单立柱和轨道式二维跟踪太阳运行，因采用单机二维跟踪，其跟踪成本高。为了降低跟踪成本，现主要采用一套跟踪机构带动一台大型聚光器运行，但随着机型尺寸放大，其成本也成倍增加、稳定性较差，几十吨的大型聚光器对使用场所的基础要求也很高，这大大限制了聚光光伏发电技术的推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种易于制造、成本低廉、性价比高、具有较高跟踪精度和抗大风的太阳能聚光光伏发电阵列的自动跟踪联动机构。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型是一种太阳能聚光光伏发电阵列的自动跟踪联动机构，它包括太阳能聚光器阵列、高度角联动机构、方位角联动机构和支架；所述的太阳能聚光器阵列由多个太阳能聚光器构成，每个太阳能聚光器的一个侧边铰接在支架上，在该侧边上同时连接方位角联动机构，每个太阳能聚光器的另一侧边铰接在高度角联动机构上。

所述的高度角联动机构由轴承座、可升降框架、平行四边形连杆、丝杆螺母驱动机构或链轮链条驱动机构组成；每一个小型聚光器一侧边中部置于轴承座上，轴承座铰接可升降框架上，小型聚光器另一侧边中部铰接在三角支架上。

所述的方位角联动机构主要由多个齿轮齿条传动啮合机构、多个连杆长度调节机构、多个连接杆、丝杆螺母驱动机构组成；各连接杆设置在两齿轮齿条传动啮合机构之间，多个齿轮齿条传动啮合机构被连接杆串联在一条直线上，在各连接杆的中段设置调节长度的连杆长度调节机构，所述的丝杆螺母驱动机构安装在最外连接杆的外端，用于驱动连接杆、齿轮齿条传动啮合机构沿直线左右移动。

所述的齿轮齿条传动啮合机构由导轨、齿条、半圆齿轮、法兰盘组成；所述的齿条的本体滑接在导轨轨道内，齿条齿牙与半圆齿轮啮合，半圆齿轮固定在法兰盘上，法兰盘套接在小型聚光器的传动轴上，小型聚光器的传动轴通过轴承和轴承座铰接在在支架上。

所述的方位角联动机构采用平行四边形连杆机构，所述的平行四边形连杆机构由多根摆杆、可调连接杆组成；摆杆与聚光器一端固定，可带动聚光器摆动，摆杆和可调连接杆组成平行四边形连杆机构，可带动所有小型聚光器转动20°-160°。

所述的半圆齿轮的齿轮转动角度为0°-180°。