[发明专利]太阳能电池板追日旋转平台

说明书

一，所属技术领域

本发明专利所属技术领域是机械传动，关联领域太阳能电池板光伏发电装置、钢结构。

二，背景技术

中华人民共和国国家发展改革委员会能源局所做的《中国“十一五”光伏发展规划建议》中规划我国到2010年光伏发电量目标装机总容量达到500兆瓦，约占全国电力装机容量的0.73‰；到2020年，总装机容量达到30000兆瓦，约占全国总装机容量的3％；到2050年，光伏发电量达到全国总发电量25％，即1880000兆瓦，2011-2020每年安装2950兆瓦，2020-2050每年安装61700兆瓦。光伏发电将成为我国经济社会发展的主要能源之一。该公文还证实了实际装机容量远远大于政策规划的市场装机容量。

作为绿色、无污染、成本低廉的永久性能源，光伏发电不仅适用于每个建筑物，更适用于我国幅员辽阔的交通不便山区、荒原和边防。这对于燃料能源日趋紧张的世界性问题来说，光伏发电的重大意义愈来愈凸现。

无论是单晶硅、多晶硅，还是非晶硅的太阳能电池板，光电转换率可在20％以上。最近(2007年6月)，美国波音公司子公司Spectrolab有限公司在《应用物理学通讯》杂志称，他们采用多重接合技术使太阳能电池板的光电转换率达到40.7％，而理论可达50％以上。总之，光伏发电事业方兴未艾、前途无量。

目前的太阳能电池板的安装，使板面与地面间的夹角与当地纬度相同即可，至多在北半球冬天将此角度拉大、夏季减小而已，这些做法的目的都是使阳光直射太阳能电池板，但却解决不了整个白昼的上午、下午阳光对电池板斜射问题。对于已经安装使用了的电池板来说，阳光对电池板斜射属于对已经到手的太阳能源的浪费。应该把这个浪费捡回来。

三，发明目的

众所周知，由于地球围绕太阳公转的轨道是个椭圆形。就北半球而言，冬天地球处于该椭圆轨道的近日曲线段，离太阳近；夏天离太阳远。然而冬天离太阳近却比夏天冷。究其原因乃冬天为太阳斜射地球之故。夏天时节，北回归线以南地区皆有阳光直射的机会。这足以证明阳光直射比斜射被照射物体，所多获得的能量是极其可观的。

连向日葵的葵花圆盘都知道转颈追日，以最大程度地获取阳光能量。人类也应该去效仿它而获益。

既然用户安装了太阳能电池板，在现有这块电池板的面积上就得最大程度地获取太阳能。本专利技术是将太阳能电池板按圆形列阵装载于旋转平台上，其旋转角速度与地球自转的角速度同步，即每个白昼0.5转，使所装载的太阳能电池板在整个白昼从日出到日落始终追随太阳的直射，提高光伏效率，从而使现有电池板最大程度地获取太阳能。

为适应用户对太阳能电池板发电量大小需求的不同，按支座构架与传动装置之间的圆形支撑轨道的直径设置系列：80米、60米、50米、45米、40米、36米、30米、26米、20米、16米、12米、9米、6米等，可按需要选用。大直径旋转体可以设计多重轨道以分担承重、缓解支座构架的刚度变形。

四，技术方案

太阳能电池板按圆形列阵布置在金属结构的支座构架上，该金属支座构架被固定在龙骨托架上，即龙骨托架承受着太阳能电池板光伏装置和金属支座构架的全部重量。该龙骨托架固定装设有摩擦轮传动装置或销齿轮传动装置的被动轮，上述所有组件构成旋转体。旋转体被传动装置拖动以每个白昼0.5转的角速度围绕系统轴心旋转，即与地球的自转速度同步。若系统规模小，则设计一圈圆形轨道；规模大则设计多圈轨道。

若采用销齿轮传动装置，车轮被固定在龙骨下方，中碳钢制造的圆圈轨道被固定在钢筋混凝土基础之上(见说明书附图图1)。

若采用摩擦轮传动装置，车轮被固定在混凝土基础座的上方，中碳钢制造的圆圈轨道被固定在龙骨之下(见说明书附图图2)。

为安装和维护之便，承载太阳能电池板光伏装置的金属支座构架上面铺设铝合金或花纹钢板的甲板(见说明书附图图3中的14)。

整个传动体系由电机、三级串接的行星摆线针轮减速机、摩擦轮传动装置或销齿轮传动装置的主动轮，最后拖动摩擦轮传动装置或销齿轮传动装置的被动轮完成整个传动。如果选用同步转数每分钟1000转的六极电机，总减速比130万；若选用同步转数每分钟750转的八极电机，总减速比97.5万。直径小、发电规模小的系统可选用一台电机及其驱动装置；随规模增大，可选用二台或多台电机及其驱动装置。在多于一台时，要均布在同一圆周上。