陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有太陽(yáng)能跟蹤裝置中，既能實(shí)現(xiàn)雙軸運(yùn)動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)陣列聯(lián)動(dòng)的較少，因?yàn)檫@樣的陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)跟蹤裝置兼顧兩方面的運(yùn)動(dòng)控制比較困難。目前，關(guān)于陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)的跟蹤裝置方面的主要專利只有為數(shù)不多的幾種。
[0003]專利申請(qǐng)?zhí)枮閇201020593270.5]的專利中介紹了一種容易實(shí)現(xiàn)的陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)跟蹤裝置，該裝置只需要兩個(gè)驅(qū)動(dòng)分別控制所有陣列模塊的高度角方向運(yùn)動(dòng)和方位角方向運(yùn)動(dòng)，該裝置由大量的互相平行或垂直的桿通過(guò)焊接、球鉸和銷連接。用這樣的方式將桿件連接在一起，在局部外力作用下容易失穩(wěn)，從而引起通過(guò)連桿相關(guān)聯(lián)的跟蹤裝置造成大規(guī)模的損壞，不易維護(hù)。另外，該裝置承受太陽(yáng)能電池板重量的是由具有兩個(gè)自由度的活動(dòng)桿支撐，在早上或下午太陽(yáng)高度角和方位角較小的時(shí)候，太陽(yáng)能電池板傾斜角度較大，由于電池板的重力作用，容易導(dǎo)致支撐桿的彎曲，從而影響跟蹤精度，嚴(yán)重時(shí)甚至造成整個(gè)跟蹤裝置系統(tǒng)性損壞。該裝置還有一個(gè)問(wèn)題就是離驅(qū)動(dòng)器越遠(yuǎn)的跟蹤模塊跟蹤精度較低，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)較長(zhǎng)的桿件時(shí)，長(zhǎng)桿件很容易造成形變。
[0004]專利申請(qǐng)?zhí)枮閇201410227185.X]的專利中所介紹的可陣列太陽(yáng)跟蹤發(fā)電裝置在跟蹤高度角和方位角方向上的跟蹤角度非常有限，因?yàn)榭刂聘叨冉呛头轿唤堑倪\(yùn)動(dòng)是通過(guò)電動(dòng)推桿或液壓推桿推動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使太陽(yáng)能電池板在高度角和方位角方向的運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)或液壓推桿的形成非常有限不能夠完全滿足跟蹤裝置在兩個(gè)方向上的完全跟蹤，尤其是方位角方向上，因?yàn)樵谙募緯r(shí)太陽(yáng)方位角較大，一般可達(dá)180度左右。另外，該機(jī)構(gòu)的中的太陽(yáng)能電池板安裝間距不能太大，如果間距太大會(huì)造成聯(lián)動(dòng)桿的輕微形變，從而影響跟蹤精度；如果安裝間距太小，會(huì)造成早上或下午太陽(yáng)能電池板之間相互遮擋太陽(yáng)光線，不能完全接收一整天的太陽(yáng)輻射量。第三個(gè)缺點(diǎn)就是，該裝置的每一個(gè)模塊之間的連接都需要用電動(dòng)或液壓推桿帶動(dòng)下一個(gè)跟蹤模塊在高度角和方位角方向的運(yùn)動(dòng)，從而使整個(gè)裝置的驅(qū)動(dòng)數(shù)量增加。
[0005]專利申請(qǐng)?zhí)枮閇200910111178.2]的專利中介紹了一種基于聚光光伏發(fā)電的陣列聯(lián)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是利用電動(dòng)或液壓推桿控制平行四邊形機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，從而控制機(jī)構(gòu)在高度角和方位角方向上的運(yùn)動(dòng)。由于該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)電動(dòng)或液壓推桿控制，因此機(jī)構(gòu)在高度角和方位角方向的運(yùn)動(dòng)受到一定程度的限制，不能完全滿足早上和下午的光線跟蹤要求。另外，隨著機(jī)構(gòu)陣列數(shù)量的增加平行四邊形機(jī)構(gòu)中的一條邊長(zhǎng)度也會(huì)增加，推桿推動(dòng)連接桿運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)造成連接桿在一定程度上的彎曲變形，從而影響部分聚光模塊的跟蹤精度。
[0006]專利申請(qǐng)?zhí)枮閇201110323781.4]的專利中介紹了一種雙軸陣列聯(lián)動(dòng)跟蹤發(fā)電裝置，該裝置在高度角和方位角方向的可跟蹤角度范圍大，但是控制高度角方向運(yùn)動(dòng)的電機(jī)數(shù)量角度，每一塊太陽(yáng)能電池板需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制其高度角方向上的運(yùn)動(dòng)。另外，由于可轉(zhuǎn)動(dòng)正方形框架的限制，可陣列太陽(yáng)能電池板的數(shù)量也收到限制，不能陣列一個(gè)正方形框架中陣列太多的太陽(yáng)能電池板。第三，由于裝置正方形框架太大，不便于安裝。
[0007]專利申請(qǐng)?zhí)枮閇201220477987.2]的專利中介紹了一種聯(lián)動(dòng)式雙軸自動(dòng)跟蹤裝置，該裝置的高度角轉(zhuǎn)動(dòng)是有電動(dòng)或液壓推桿控制，方位角的轉(zhuǎn)動(dòng)是由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伺服器控制。這種裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是由于電動(dòng)或液壓推桿的行程有限，因此不能夠完全達(dá)到高度角方向上的轉(zhuǎn)角要求。另外，該裝置的每一塊太陽(yáng)能電池板都需要一臺(tái)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伺服器控制方位角方向上的運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)造成控制整列機(jī)構(gòu)高度角運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)增加，造成成本的增加。第三，隨著陣列數(shù)量的增加，轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷將增大，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角也隨之增大，因此，遠(yuǎn)離電動(dòng)或液壓推桿一端所安裝的太陽(yáng)能電池板跟蹤精度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大大簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中，控制所有跟蹤模塊的高度角運(yùn)動(dòng)只需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而控制所有跟蹤模塊的方位角運(yùn)動(dòng)也只需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置，包括至少兩個(gè)跟蹤模塊，每個(gè)跟蹤模塊包括固定設(shè)置于地面的固定基架，所述固定基架的頂部設(shè)置有活動(dòng)支架且所述活動(dòng)支架上方設(shè)置有電池板支架，所述固定基架上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)電池板支架調(diào)節(jié)方位角度的方位角控制機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)電池板支架調(diào)節(jié)高度角的高度角控制機(jī)構(gòu)，所述跟蹤模塊的方位角控制機(jī)構(gòu)之間均通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸以及轉(zhuǎn)矩傳遞器相互聯(lián)通，所述跟蹤模塊的高度角控制機(jī)構(gòu)之間均通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸以及轉(zhuǎn)矩傳遞器相互聯(lián)通。
[0010]進(jìn)一步的是，所述電池板支架底部固定有半圓渦輪，所述方位角控制機(jī)構(gòu)為蝸桿，所述電池板支架的方位角度通過(guò)蝸桿驅(qū)動(dòng)半圓渦輪而調(diào)節(jié)。
[0011]進(jìn)一步的是，所述固定基架上設(shè)置有U型支撐架，所述蝸桿設(shè)置于U型支撐架上。
[0012]進(jìn)一步的是，所述高度角控制機(jī)構(gòu)為絲杠螺母機(jī)構(gòu)，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)中的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)電池板支架的高度角的調(diào)節(jié)。
[0013]進(jìn)一步的是，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)通過(guò)高度角轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動(dòng)軸相連接，所述絲杠通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸而驅(qū)動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步的是，所述高度角轉(zhuǎn)換器內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸與高度角控制機(jī)構(gòu)中的絲杠之間呈相互垂直布置。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，由于本發(fā)明的整體高度較低，每個(gè)模塊上的太陽(yáng)能電池板表面積較小，所以在較大風(fēng)載條件下也比較穩(wěn)定，不至于破壞裝置結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明不僅使用錐齒輪副、絲杠螺母副和渦輪蝸桿副傳動(dòng)，而且在傳動(dòng)軸和連接軸上使用了大齒數(shù)齒輪帶動(dòng)小齒數(shù)齒輪，例如:裝有大齒輪的傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)動(dòng)I度，此時(shí)，裝有小齒輪的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度將會(huì)大于I度，多轉(zhuǎn)動(dòng)的角度就可以補(bǔ)償長(zhǎng)軸的扭轉(zhuǎn)角誤差。因此，可以消除由于傳動(dòng)軸太長(zhǎng)造成的扭轉(zhuǎn)誤差，使整個(gè)陣列聯(lián)動(dòng)裝置跟蹤精度和各模塊間的運(yùn)動(dòng)同步性大幅度提高。于此同時(shí)的，本發(fā)明方位角聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)角范圍為0-180度，高度角聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)角范圍為0-90度，由于各模塊都具有獨(dú)立的三腳或四角固定支架，足以獨(dú)立支撐模塊重量，將固定支架用地腳螺釘與地面連接，因此，太陽(yáng)能電池板在運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，也不至于裝置失穩(wěn)，造成結(jié)構(gòu)的破壞，且跟蹤模塊零部件體積較小，便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)。本發(fā)明尤其適用于利用太陽(yáng)能電池板發(fā)電設(shè)備之中。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的跟蹤模塊的主視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的跟蹤模塊的側(cè)視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的絲杠螺母機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩傳遞器以及方向轉(zhuǎn)換器的連接關(guān)系示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的高度角轉(zhuǎn)換器的示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明的半圓渦輪與蝸桿的配合關(guān)系的示意圖。