專利名稱：用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能跟蹤裝置。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利US6058930公開了ー種推桿式跟蹤裝置具有至少ー個(gè)南北向的扭カ管，支撐太陽(yáng)能板陣列，其中至少ー個(gè)支撐在地面上的支座具有與扭カ管軸頸相接的樞接元件，驅(qū)動(dòng)裝置具有本體部分，安裝在支腳上，具有耦接到扭カ管上的扭カ臂的連桿，扭カ管分為兩段或以上構(gòu)成，其中一段的一段模壓到下一段的端部，以緊配合，驅(qū)動(dòng)器可以用于驅(qū)動(dòng)多排太陽(yáng)能板。這樣的推桿式跟蹤裝置的驅(qū)動(dòng)具有死角，因此最大跟蹤旋轉(zhuǎn)范圍有限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置。為實(shí)現(xiàn)所述目的的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特點(diǎn)是，包括發(fā)電單元、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，發(fā)電單元包括用于安裝光伏組件的托架以及支撐托架的支架，托架在支架上沿東西方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、滑輪和驅(qū)動(dòng)繩，驅(qū)動(dòng)繩纏繞主動(dòng)輪和滑輪，并連接在從動(dòng)輪的周向的兩個(gè)不同部位，以使驅(qū)動(dòng)繩可在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間進(jìn)行傳動(dòng)；該從動(dòng)輪安裝在發(fā)電單元的托架上，并可帶動(dòng)該發(fā)電單元的托架。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，多個(gè)發(fā)電単元在東西方向成行排列，各發(fā)電單元還包括擺臂，擺臂安裝在托架上，可帶動(dòng)托架，各發(fā)電單元的擺臂平行，擺臂之間由連桿連接，該從動(dòng)輪安裝在該發(fā)電単元的一個(gè)發(fā)單元的托架上。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，從動(dòng)輪為非完整的圓形，安裝在托架的下側(cè)。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，托架包括主梁和多個(gè)檁條，主梁在南北方向的平面內(nèi)延伸，檁條固定在主梁上，主梁的下側(cè)設(shè)置有穿插在軸承中的轉(zhuǎn)軸，該軸承安裝在支架上，以使支架為主梁提供在南北方向的平面內(nèi)間隔開的至少兩處支點(diǎn)，在主梁兩側(cè)的托架及其上的載荷以主梁為中心彼此平衡。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，所述連桿包括主連桿以及在主連桿至少一端部設(shè)置的連桿端板、連接板；在連桿端板上，沿連桿的長(zhǎng)度方向的相同起點(diǎn)設(shè)置有兩排連接孔，各排的連接孔的間距為ー距離a的三倍；在連接板上，沿連桿的長(zhǎng)度方向的兩不同起點(diǎn)設(shè)置有兩排連接孔，兩不同起點(diǎn)在連桿的長(zhǎng)度方向上具有間距a，且各排連接孔的間距為距離a的兩倍；連桿端板的連接孔和對(duì)應(yīng)的連接板的連接孔插入有連接件，以使連桿端板和連接板連接。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，主動(dòng)輪為鏈輪，驅(qū)動(dòng)繩中可與鏈輪嚙合的部分為鏈條，其余部分為繩或帯。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，主動(dòng)輪為卷筒，驅(qū)動(dòng)繩為鋼絲繩。[0011]所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，托架上的光伏組件在東西向最大跟蹤旋轉(zhuǎn)范圍為±75°，即向東75°至向西75°。所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其進(jìn)ー步的特點(diǎn)是，為斜單軸跟蹤裝置或水平單軸跟蹤裝置。通過控制驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)，并通過驅(qū)動(dòng)繩和滑輪來拉動(dòng)固定在托架上的從動(dòng)輪進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)托架及上面的光伏組件進(jìn)行東西向跟蹤旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，通過安裝在主梁上的擺臂和連桿，可實(shí)現(xiàn)ー個(gè)從動(dòng)輪帶動(dòng)ー個(gè)及以上托架進(jìn)行東西向跟蹤旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)多組光伏組件集群化對(duì)日跟蹤。主動(dòng)輪直徑可遠(yuǎn)小于從動(dòng)輪，可進(jìn)ー 步加大驅(qū)動(dòng)減速比，因此，相同的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可驅(qū)動(dòng)更大的負(fù)載。旋轉(zhuǎn)跟蹤范圍大，與推桿式跟蹤裝置相比 ，沒有驅(qū)動(dòng)死角。托架上的光伏組件在東西向的最大跟蹤旋轉(zhuǎn)范圍為±75°。

圖I是沿東西軸向的單軸跟蹤裝置的主視圖。圖2是沿圖I中A-A向的剖視圖，其中光伏組件已被旋轉(zhuǎn)了一角度。圖3是驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。圖4是驅(qū)動(dòng)裝置的另ー實(shí)施例的示意圖。圖5是圖I中I處的局部放大視圖。圖6是圖5中B-B向的剖視圖。圖7是圖2中II處的局部放大視圖。圖8是圖7中C-C向的剖視圖。圖9是軸承的一實(shí)施例的主視圖。圖10是軸承的另ー實(shí)施例的主視圖。圖11是軸承的再一實(shí)施例的主視圖。圖12是可伸縮桿的主視圖。圖13是可伸縮桿的俯視圖。圖14是可伸縮桿的分解視圖。圖15是托架上安裝有配重桿的單軸跟蹤裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I是在南北方向的平面上進(jìn)行的投影的視圖。圖2是在東西方向的平面上進(jìn)行的投影的視圖。為了便于觀察，圖2所示的位置相對(duì)于圖I所示的位置，主梁已進(jìn)行了轉(zhuǎn)動(dòng)。[0031 ] 如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，單軸跟蹤裝置包括多個(gè)發(fā)電單元2，其在東西方向成行排列。每ー發(fā)電單元2包括托架10、支架14、15以及光伏組件11。托架10包括主梁13和多條檁條12，主梁13在南北方向的平面內(nèi)延伸，相應(yīng)地在主梁13上連接有在東西方向平面內(nèi)延伸的多條檁條12，托架10上安裝有至少ー個(gè)光伏組件11。同時(shí)參照?qǐng)DI和圖5、圖6，支架15由地面基礎(chǔ)(或者其等同基礎(chǔ))支撐，支架15的上端安裝有軸承171，軸承171支撐著轉(zhuǎn)軸161，轉(zhuǎn)軸161可在軸承171內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而主梁13的一端由轉(zhuǎn)軸161支撐。[0033]再參照?qǐng)DI和圖7、圖8，兩支架14由地面基礎(chǔ)(或者其等同基礎(chǔ))支撐，各支架14的上端安裝有軸承172，軸承172支撐著轉(zhuǎn)軸162，轉(zhuǎn)軸162可在軸承172內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而主梁13的另一端由兩支架14上的軸承172支撐著的轉(zhuǎn)軸162支撐。如圖8所示，兩支架14在東西方向平面內(nèi)的投影是交叉的，如圖7所示，兩支架14在南北方向平面內(nèi)的投影是間隔開的。同時(shí)參照?qǐng)D6和圖8、以及圖9，轉(zhuǎn)軸161、162安裝于主梁13的下側(cè)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是(1)轉(zhuǎn)軸161、162直徑較小，旋轉(zhuǎn)摩擦阻力小，且節(jié)約材料；(2)調(diào)整主梁13的中心和轉(zhuǎn)軸161、162的中心的距離P值，或增加配重裝置19的配重塊191 (如圖15所示)來平衡轉(zhuǎn)軸161、162上下兩側(cè)的配重力矩，以達(dá)到最有利于驅(qū)動(dòng)托架跟蹤旋轉(zhuǎn)的目的。如圖9至圖11所示，軸承162、172可以在承接軸的孔內(nèi)襯自潤(rùn)滑材料18，也可以不內(nèi)襯自潤(rùn)滑材料18，自潤(rùn)滑材料18呈筒體，如圖9所示的實(shí)施例中自潤(rùn)滑材料18鉚在軸承162或172的內(nèi)孔中，如圖10所示的實(shí)施例，自潤(rùn)滑材料18緊配合在軸承162或172的內(nèi)孔中。同時(shí)參照?qǐng)D5、圖6、圖7和圖8，各軸承171、172通過可脫扣緊固件連接在相應(yīng)的支架15、14上，可脫扣緊固件例如是螺栓、螺母組件。松開緊固件，就可以調(diào)整軸承171、172相對(duì)對(duì)應(yīng)的支架15、14的角度，以確保轉(zhuǎn)軸161、162在同一軸線上或平行。如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，單軸跟蹤裝置還包括驅(qū)動(dòng)裝置21和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪22、驅(qū)動(dòng)繩23、滑輪24和從動(dòng)輪25。驅(qū)動(dòng)裝置21和主動(dòng)輪22耦接，以驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪22轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器21由電機(jī)和減速器組成，其中電機(jī)為交流電機(jī)或直流電機(jī)，減速器帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)輪25為半圓形輪，包括圓弧邊251以及多個(gè)肋條252，肋條252的一端連接輪轂，一端連接圓弧邊251，肋條252自輪轂呈輻射狀延伸。如圖3所示，驅(qū)動(dòng)繩23的第一端231連接在從動(dòng)輪25的圓弧邊251的第一連接部251a，第二端232連接在從動(dòng)輪25的圓弧邊251的第二連接部251b。第一連接部251a和第二連接部251b在從動(dòng)輪25的周向間隔開。驅(qū)動(dòng)繩23的第一端231和第二端232之間的繩索纏繞主動(dòng)輪22和滑輪24，以使驅(qū)動(dòng)繩23可在主動(dòng)輪22和從動(dòng)輪25之間進(jìn)行傳動(dòng)?；?4(惰輪)主要起到導(dǎo)向的作用。如圖3所示，主動(dòng)輪22可以是鏈輪22A，相應(yīng)地，驅(qū)動(dòng)繩23需要與主動(dòng)輪22嚙合的部分為鏈條230，其余部分可以為鋼絲繩231。如圖4所示，主動(dòng)輪22為卷筒吋，驅(qū)動(dòng)繩23可以采用鋼絲繩或者其他繩索或者帶。主動(dòng)輪22也可以為皮帶輪。繩包括帯。從動(dòng)輪25的輪轂為一發(fā)電單元2的托架10，如圖2所示，為托架10的主梁13。從動(dòng)輪25與主梁13為固定連接，因此從動(dòng)輪25連接吋，主梁13將繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。光伏組件11隨托架10 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此驅(qū)動(dòng)裝置21正反轉(zhuǎn)將帶動(dòng)光伏組件11在東西方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以跟蹤太陽(yáng)光，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，托架10上的光伏組件11在東西向的最大跟蹤旋轉(zhuǎn)范圍在±75°以上(即向東75°至向西75° )，因此旋轉(zhuǎn)跟蹤范圍大，且與推桿式跟蹤裝置相比，沒有驅(qū)動(dòng)死角。如圖I所示，托架10的主梁13與水平面的夾角a范圍為大于等于0°和小于、90°。當(dāng)a = 0°時(shí)，本實(shí)用新型的實(shí)施例為水平單軸跟蹤裝置；當(dāng)a >0°時(shí)，本實(shí)用新型的實(shí)施例為斜單軸跟蹤裝置。主梁13或托架10至少在兩處由支架提供支點(diǎn)。各發(fā)電單元2還包括擺臂31，擺臂31連接在主梁13的下側(cè)，且鄰接了從動(dòng)輪25的發(fā)電單元2的擺臂31還鄰接該從動(dòng)輪25。擺臂31之間通過連桿41連接，各發(fā)電單元2的擺臂31彼此平行，因此只要有ー個(gè)擺臂31擺動(dòng)，就可達(dá)到其他擺臂31擺動(dòng)的效果，從而達(dá)到成行的發(fā)電單元2聯(lián)動(dòng)的效果。如圖12至圖14所示，連桿41包括主連桿412以及在主連桿412至少一端部設(shè)置的連桿端板411、連接板410。連桿端板411上，沿連桿41的長(zhǎng)度方向的相同起點(diǎn)設(shè)置有兩排連接孔411a，同排連接孔411a的間距為3a ;第一排的第i個(gè)連接孔411a和第二排的第i+1個(gè)連接孔411a參與和連接板410的連接，i為自然數(shù)，在如圖15所示的實(shí)施例中，i為I，但在其他實(shí)施例中，i可以為2或者其他符合實(shí)際需求的自然數(shù)。前述第一排和第二排僅僅是為了在表述中的區(qū)分而命名的，無物理含義上的限定作用，圖8中的連桿端板411上的兩排中的任一排可為第一排或第二排。連接板410上，沿連桿41的長(zhǎng)度方向的兩不同起點(diǎn)設(shè)置有兩排連接孔，同排連接孔410a的間距為2a ;兩不同起點(diǎn)在連桿41的長(zhǎng)度方向上的間距為a。第一排的第j個(gè)連接孔410a和第二排的第j+1個(gè)連接孔410a參與和連桿端板411上的連接，j為自然數(shù)，在如圖15所示的實(shí)施例中，j為4，但在其他實(shí)施例中，j可以為2或者其他符合實(shí)際需求的自然數(shù)。連接板410上排可為第一排，下排可為第二排。連桿端板411上的排之間的間距與連接板410上的排之間的間距相同。前述第i個(gè)連接孔和第j個(gè)連接孔通過連接件連接，前述第i+1個(gè)連接孔和第j+1個(gè)連接孔通過連接件連接，所述連接件連接例如為螺栓固定連接。同時(shí)參照?qǐng)D12至圖14，可以理解到按照步長(zhǎng)a的整數(shù)倍來左移或右移連接板410，然后再與連桿端板411連接，因此連桿41的長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)精度為a。當(dāng)然，若圖8中連接板410的下排為第一排，上排為第二排時(shí)，第一排的第j個(gè)連接孔410a和第二排的第j+2個(gè)連接孔410a參與和連桿端板411上的連接，j為自然數(shù)，前述第i+1個(gè)連接孔和第j+2個(gè)連接孔通過連接件連接。前述連桿41的可伸縮的結(jié)構(gòu)不僅限制在如附圖所示的連桿41上，還可以用作支架15、14，以使支架15、14的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，并且具有較高的調(diào)節(jié)精度。在如圖12至圖14所示的實(shí)施例中，連桿端板411固定在主連桿412的端部，連桿端板411和連接板410之間以連桿端板411以對(duì)角上的連接孔用兩個(gè)螺栓固定連接，連桿端板411和連接板410之間的伸縮可以a為步長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是使連桿端板411和連接板410之間伸縮的步長(zhǎng)盡可能短，進(jìn)而提高連桿411伸縮長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)精度。如圖2、圖3和圖4所示，主動(dòng)輪22a、22和滑輪24可以根據(jù)需要采用水平布置或垂直布置。前述實(shí)施例中的單軸跟蹤裝置的工作原理是通過控制驅(qū)動(dòng)裝置21驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪22進(jìn)行正或反向旋轉(zhuǎn)，并通過驅(qū)動(dòng)繩23和滑輪24來拉動(dòng)固定在主梁13上的從動(dòng)輪25進(jìn)行正或反向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)托架10及上面的光伏組件11進(jìn)行東西向跟蹤旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，通過安裝在主梁13上的擺臂31和連接擺臂31的連桿41，可實(shí)現(xiàn)ー個(gè)從動(dòng)輪25帶動(dòng)ー個(gè)及以上發(fā)電單元2進(jìn)行東西向跟蹤旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)多組光伏組件集群化對(duì)日跟蹤。*
權(quán)利要求1.用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，包括發(fā)電單元、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，發(fā)電單元包括用于安裝光伏組件的托架以及支撐托架的支架，托架可在支架上沿東西方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、滑輪和驅(qū)動(dòng)繩，驅(qū)動(dòng)繩纏繞主動(dòng)輪和滑輪，并連接在從動(dòng)輪的周向的兩個(gè)不同部位，以使驅(qū)動(dòng)繩可在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間進(jìn)行傳動(dòng)；該從動(dòng)輪安裝在發(fā)電單元的托架上，并可帶動(dòng)該發(fā)電單元的托架。
2.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，多個(gè)發(fā)電単元在東西方向成行排列，各發(fā)電單元還包括擺臂，擺臂安裝在托架上，可帶動(dòng)托架，各發(fā)電單元的擺臂平行，擺臂之間由連桿連接，該從動(dòng)輪安裝在該發(fā)電単元的一個(gè)發(fā)單元的托架上。
3.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在干，從動(dòng)輪為非完整的圓形，安裝在托架的下側(cè)。
4.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，托架包括主梁和多個(gè)檁條，主梁在南北方向的平面內(nèi)延伸，檁條固定在主梁上，主梁的下側(cè)設(shè)置有穿插在軸承中的轉(zhuǎn)軸，該軸承安裝在支架上，以使支架為主梁提供在南北方向的平面內(nèi)間隔開的至少兩處支點(diǎn)，在主梁兩側(cè)的托架及其上的載荷以主梁為中心彼此平衡。
5.如權(quán)利要求2所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，所述連桿包括主連桿以及在主連桿至少一端部設(shè)置的連桿端板、連接板；在連桿端板上，沿連桿的長(zhǎng)度方向的相同起點(diǎn)設(shè)置有兩排連接孔，各排的連接孔的間距為ー距離a的三倍；在連接板上，沿連桿的長(zhǎng)度方向的兩不同起點(diǎn)設(shè)置有兩排連接孔，兩不同起點(diǎn)在連桿的長(zhǎng)度方向上具有間距a，且各排連接孔的間距為距離a的兩倍；連桿端板的連接孔和對(duì)應(yīng)的連接板的連接孔插入有連接件，以使連桿端板和連接板連接。
6.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，主動(dòng)輪為鏈輪，驅(qū)動(dòng)繩中可與鏈輪嚙合的部分為鏈條，其余部分為繩或帯。
7.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，主動(dòng)輪為卷筒，驅(qū)動(dòng)繩為鋼絲繩。
8.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在于，托架上的光伏組件在東西向最大跟蹤旋轉(zhuǎn)范圍為±75°，即向東75°至向西75°。
9.如權(quán)利要求I所述的用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置，其特征在干，為斜單軸跟蹤裝置或水平單軸跟蹤裝置。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置。該用于光伏發(fā)電的單軸跟蹤裝置包括發(fā)電單元、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，發(fā)電單元包括用于安裝光伏組件的托架以及支撐托架的支架，托架在支架上沿東西方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、滑輪和驅(qū)動(dòng)繩，驅(qū)動(dòng)繩纏繞主動(dòng)輪和滑輪，并連接在從動(dòng)輪的周向的兩個(gè)不同部位，以使驅(qū)動(dòng)繩可在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間進(jìn)行傳動(dòng)；該從動(dòng)輪安裝在發(fā)電單元的托架上，并可帶動(dòng)該發(fā)電單元的托架。
文檔編號(hào)G05D3/00GK202433778SQ201120502890
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者楊鋒, 趙建菊 申請(qǐng)人:上海摩昆新能源科技有限公司