(54)【考案の名称】弾性ケーブル制御太陽追尾型ソーラー発電装置

(73)【実用新案権者】上陽能源科技有限公司

(73)【実用新案権者】【実用新案権者】

(72)【考案者】【考案者】

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【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、弾性ケーブル制御太陽追尾型ソーラー発電装置に関し、特に中柱及びケーブルによりソーラー発電モジュールの太陽追尾機能を制御するソーラー発電装置に関する。

【従来の技術】

【0002】
通常、ソーラー発電システムは建築物上に固定されており、太陽の位置に従って方向を調整することができないため、太陽エネルギーの利用率を大幅に低下させている。また、風力ソーラーハイブリッド発電システムは、風力発電機を支持する柱体によりソーラー発電モジュールを固定しているが、この種のシステムのソーラー発電モジュールは通常小さい。ソーラー発電モジュールの中央部は柱体に傾斜して直接固定されるので、ソーラー発電モジュールの面積が大きすぎると、強風により破損する恐れがある。なぜなら、柱体とソーラー発電モジュールとの間の接合強度が不足しているので、強風に抵抗できないからである。また、ソーラー発電モジュールに突然外力がかかった場合、ソーラー発電モジュールの剛性が高すぎるためにソーラー発電モジュールが容易に破壊される。よって、従来のソーラー発電システムは依然改善の余地があった。
【考案が解決しようとする課題】
【0003】
従って、本考案の目的は中柱及びケーブルによりソーラー発電モジュールの太陽追尾機能を制御するソーラー発電装置を提供することであり、これにより、安定した弾性を有する支持と、太陽追尾の効果を達成する。

【効果】

【0005】
これにより、本考案の弾性ケーブル制御太陽追尾型ソーラー発電装置は、安定した弾性的な支持と太陽追尾の効果が達成できる。故に、大型発電装置に更に適合し、そして、自由度が高い回動及び移動機能を有し、太陽追尾の効果を達成でき、各種異なる応用に適合して、太陽エネルギーの利用率を有効に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】図1は本考案の実施例に基づくソーラー発電装置を示す。
【図2】図2は本考案の実施例に基づくソーラー発電装置を示す。
【図3】図3は本考案の実施例に基づくソーラー発電装置の立体図である。
【図4】図4は本考案の実施例に基づくソーラー発電モジュールの俯瞰図である。
【図5】図5は本考案の実施例に基づくソーラー発電モジュールの俯瞰図である。
【図6】図6は本考案の実施例に基づくソーラー発電装置のソーラーパネルの俯瞰図である。
【図7】図7は本考案の実施例に基づくソーラー発電モジュールと第一及び第二巻取装置の接続ブロック図である。

【0007】
本考案の上記内容を更に明白にし、わかり易くするために、以下において実施例を挙げ、図面をあわせて詳細に説明する。
【0008】
以下で述べる「接続」とは、「直接的な接続」又は「間接的な接続」を含むが、これに制限されない。
【0009】
図1と図2は、本考案の実施例に基づくソーラー発電装置1の二つの状態を示した図である。図3は、本考案の実施例に基づくソーラー発電装置1の立体図である。図1から図3に示すように、本考案の実施例の弾性ケーブル制御太陽追尾型ソーラー発電装置1は、固定構造体2に弾性的に取付けられ、ソーラー発電モジュール10と、中柱20と、第一及び第二巻取装置31、32と、第一ケーブル50及び第二ケーブル60と、第一から第四の弾性アンカー部41〜44と、を含む。また、本考案の特徴が曖昧にならないように、図1と図2の第一及び第二巻取装置31、32は適切な程度に簡略化していることに注意されたい。
【0010】
ソーラー発電モジュール10は、光エネルギーを電気エネルギーに変換し、又第一から第四の角部11〜14を有する。第一から第四の角部11〜14は、ソーラー発電モジュール10の四つの角に非常に隣接させなくてもよく、四つの角の付近であればいい。
【0011】
中柱20の第一端21は固定構造体2に取付けられ、中柱20の第二端22はソーラー発電モジュール10の底部10Bの中間部10Mにヒンジ接続され、ソーラー発電モジュール10を回動自在に支持する。中間部10Mはソーラー発電モジュール10の重心に位置することが最も好ましいが、ソーラー発電モジュール10の重心付近でもよく、これは特に制限されない。中柱20の第二端22は、ユニバーサルジョイント25を介してソーラー発電モジュール10の底部10Bの中間部10Mにヒンジ接続される。ユニバーサルジョイント25は、ボール及びボールに合わせた球形の窪み部を有するが、これは当業者が熟知しているところであるので、詳細に説明しない。このように、ソーラー発電モジュール10は、ユニバーサルジョイント25を中心に回動自在であり、ユーザーがソーラー発電モジュール10の設置角度を容易に調整でき、太陽追尾の効果が達成できる。中柱20の長さは伸縮可能であるが、固定されてもよい。第一/第二巻取装置31/32の回動により、第一/第二巻取装置31/32の両側の第一/第二ケーブル50/60の一部の長さを変更でき、それによりソーラー発電モジュール10の角度を変更できる。
【0012】
第一及び第二巻取装置31、32は中柱20に設置される。特に、第一及び第二巻取装置31、32は、中柱20に移動可能に設置されて、第一及び第二巻取装置31、32の高さが調整できる。例えば、歯車とラックの組合せ、ナットとスクリューの組合せなどの機構により第一及び第二巻取装置31、32の高さが調整できる。この種の機構は当業者であれば容易に理解できるので、ここでは詳細に述べない。第一及び第二巻取装置31、32は、手動又は電動の巻取装置であってもよい。第一及び第二巻取装置31、32は中柱20の内部に、又は中柱20の外部に設置できるが、これは特に限定しない。
【0013】
第一ケーブル50は、第一角部11に接続された第一端51及び第三角部13に接続された第二端52を有する。第一ケーブル50は、第一巻取装置31に巻き取られる。
【0014】
第二ケーブル60は、第二角部12に接続された第一端61及び第四角部14に接続された第二端62を有する。第二ケーブル60は、第二巻取装置32に巻き取られる。第一巻取装置31及び第二巻取装置32のうち一つ又は両者を回動することにより、ソーラー発電モジュール10の方位角度を調整し、太陽追尾の効果を達成でき、発電効率が最適化される。
【0015】
各第一から第四の弾性アンカー部41〜44は、ばね40を含む。第一から第四の弾性アンカー部41〜44は、固定構造体2に弾性的に固定され、かつ、第一から第四の角部11〜14にそれぞれ対応し、第一ケーブル50は第一及び第三弾性アンカー部41、43を貫通してW型構造を形成する。よって、第一ケーブル50の第一端51から第二端52は、第一弾性アンカー部41、第一巻取装置31、第三弾性アンカー部43を順に通過する。第二ケーブル60は第二及び第四弾性アンカー部42、44を貫通して別のW型構造を形成する。第一/第二巻取装置31/32を回動することにより、第一/第二巻取装置31/32の両側の第一/第二ケーブル50/60の一部の長さを変更でき、これにより、ソーラー発電モジュール10の角度を変更できる。よって、第二ケーブル60の第一端61から第二端62は、第二弾性アンカー部42、第二巻取装置32、第四弾性アンカー部44を順に通過する。このような二つのW構造は、全てのソーラー発電装置1の構造を更に安定させることができ、強風や地震などの外力の破壊を受けにくい。
【0016】
この他、ソーラー発電装置1は、複数のバッファー部材70を更に含み、バッファー部材70は、中柱20及びソーラー発電モジュール10に伸縮自在に接続されて、ソーラー発電モジュール10の支持を補助し、且つ外力を緩衝する。バッファー部材70は、例えば油圧シリンダー、気圧シリンダー等緩衝作用を提供する部材であり、これによりソーラー発電モジュール10が受ける大きな外力を緩衝して、破損を低減させる。
【0017】
図4及び図5は、本考案の実施例に基づくソーラー発電モジュール10の俯瞰図の二つの例を示す。図4及び図5に示すように、ソーラー発電モジュール10は、フレーム15と複数のソーラーパネル16を含む。フレーム15は、第一ケーブル50と第二ケーブル60と中柱20に接続される。複数のソーラーパネル16は、フレーム15に取付けられ、配列の方式で配置され、且つ並列接続及び/又は直列接続の方式で電気的に接続される。図4及び図5の差異は、第一角部11と第二角部12の定義位置が異なることにより、第一ケーブル50と第二ケーブル60のルートが異なることである。
【0018】
図6は、本考案の実施例に基づくソーラー発電装置1のソーラーパネル16の俯瞰図である。図6に示すように、各ソーラーパネル16は複数の太陽電池17を並列及び/又は直列に接続してなる。太陽電池17は、単結晶、多結晶、フィルム又はその他種類の太陽電池であってもよい。
【0019】
図7は、本考案の実施例に基づくソーラー発電モジュールと第一及び第二巻取装置の接続ブロック図である。図7に示すように、第一及び第二巻取装置31、32は、ソーラー発電モジュール10から給電された電動巻取装置である。
【0020】
本考案の弾性ケーブル制御太陽追尾型ソーラー発電装置により、安定した弾性を有する支持と太陽追尾効果が達成でき、故に大型発電装置に更に適しており、且つ自由度が高い回動及び移動機能を有するので、太陽追尾の効果が達成でき、各種異なる応用に適合し、太陽エネルギーの利用率を有効に向上できる。
【0021】
以上のように、実施例により本考案を説明したが、本考案の範囲をこれに限定するものではない。本考案の本質内であれば、当業者は各種変形や変更を行うことができる。
【0022】
1:ソーラー発電装置
2:固定構造体
10:ソーラー発電モジュール
10B:底部
10M:中間部
11:第一角部
12:第二角部
13:第三角部
14:第四角部
15:フレーム
16:ソーラーパネル
17:太陽電池
20:中柱
21:第一端
22:第二端
25:ユニバーサルジョイント
31:第一巻取装置
32:第二巻取装置
40:ばね
41:第一弾性アンカー部
42:第二弾性アンカー部
43:第三弾性アンカー部
44:第四弾性アンカー部
50:第一ケーブル
51:第一端
52:第二端
60:第二ケーブル
61:第一端
62:第二端
70:バッファー部材

(57)【要約】

【課題】安定した弾性を有する支持と太陽追尾の効果を達成できる、弾性ケーブル制御太陽追尾型ソーラー発電装置を提供する。【解決手段】ソーラー発電モジュール10と、中柱20と、第一及び第二巻取装置31,32と、第一ケーブル50及び第二ケーブル60と、第一から第四の弾性アンカー部とを含む。発電モジュールは、第一から第四の角部を有する。中柱は、固定構造体に取付けられる第一端及び発電モジュールにヒンジ接続される第二端を有する。第一及び第二巻取装置は、中柱に設置される。第一ケーブルは、両端が第一角部と第三角部にそれぞれ接続され、第一巻取装置に巻き取られる。第二ケーブルは、両端が第二角部と第四角部にそれぞれ接続され、第二巻取装置に巻き取られる。第一から第四の弾性アンカー部は固定構造体に弾性的に取り付けられる。第一ケーブルは第一及び第三弾性アンカー部を貫通してW型構造を形成し、第二ケーブルは第二及び第四弾性アンカー部を貫通して別のW型構造を形成する。


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