CN104102227A - 多点承载式双轴太阳能跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多点承载式双轴太阳能跟踪装置，支撑臂转动定位于柱式底座上方，第一电动回转减速器驱动支撑臂转动，第二回转减速器固定于支撑臂上的减速器支架上，支撑臂上端与主托横梁固连，主托横梁上设有至少三个间隔排列的铰接点，网架铰接于该至少三个铰接点上，第二电动回转减速器驱动推力臂，推力臂长度方向与主托横梁长度方向相互垂直，推力臂能绕平行于主托横梁长度方向的轴转动，推力臂两端分别与连杆下端铰接，连杆上端分别与网架铰接，推力臂、各个连杆、主托横梁、第二回转减速器与主托横梁中间的铰接点连线形成至少两个平行四连杆结构，本发明运行平稳，跟踪精度高，抗风过载能力高，耗能低，经久耐用。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏支架，尤指涉及一种多点承载式双轴太阳能跟踪装置。
背景技术
目前，在平板和聚光光伏发电站的跟踪装置中，大多采用电动推杆或回转减速器，直接驱动电池板网架的旋转来跟踪太阳，这种驱动方式，虽然很实用也有效，但是在使用中存在以下不足之处：电池板网架三点支撑，结构受力不均匀，网架面晃动过大，直接影响跟踪的精度，尤其是对聚光组件的聚焦影响更严重。另外，有的回转减速机的输出轴还要承载电池板和网架的全部重量，因此对蜗轮回转减速机的载荷能力要求更高。也是造成支撑结构材料疲劳、电动推杆或回转减速机损坏的主要原因。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种多点承载式双轴太阳能跟踪装置，该多点承载式双轴太阳能跟踪装置和聚光组件在跟踪太阳运行时平稳，无晃动，跟踪精度高，使用寿命更长，能耗低。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多点承载式双轴太阳能跟踪装置，包括柱式底座、第一电动回转减速器、支撑臂、减速器支架、第二回转减速器、至少一组俯仰角运动推力传动机构、网架和控制器，第一电动回转减速器固定于柱式底座上端，支撑臂同轴能够转动定位于柱式底座上方，且第一电动回转减速器驱动支撑臂转动，减速器支架固定于支撑臂纵向侧壁上，第二回转减速器固定于该减速器支架上，所述俯仰角运动推力传动机构包括推力臂、连杆和主托横梁，其中支撑臂上端与主托横梁固连，主托横梁上设有至少三个间隔排列的铰接点，网架铰接于该至少三个铰接点上，第二电动回转减速器动力输出端连接有一推力臂，所述推力臂长度方向与主托横梁长度方向相互垂直，推力臂能绕平行于主托横梁长度方向的轴转动，推力臂长度方向的两端分别与至少一根连杆的下端铰接，连杆的上端分别与网架铰接，所述推力臂、各个连杆、主托横梁、第二回转减速器与主托横梁中间的铰接点连线形成至少两个平行四连杆结构，控制器控制第一、二回转减速器工作。
作为本发明的进一步改进，所述支撑臂包括一立管和两斜臂，所述两斜臂对称倾斜设于立管两侧，其中立管上端和两斜板上端分别与主托横梁固定连接且分别与一个铰接点位置对应，减速器支架固定于立管侧壁上。
作为本发明的进一步改进，所述第一电动回转减速器下部与柱式底座上端固定连接，第一电动回转减速器上部回转盘与支撑臂的立管下端固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述控制器内设有计算机跟踪控制系统。
作为本发明的进一步改进，所述第一、二电动回转减速器均为涡轮回转减速机。
作为本发明的进一步改进，所述俯仰角运动推力传动机构为一组，其推力臂两端的连杆与网架铰接点形成的直线以及主托横梁形成的十字结构将网架四等分。
作为本发明的进一步改进，所述网架包括垂直中梁、垂直侧梁、联系横梁和聚光组件安装架，所述垂直侧梁与垂直中梁平行，且对称分布于垂直中梁两侧，联系横梁与垂直中梁和垂直测量两端部连接形成矩形框架结构，用于固定太阳能电池片的聚光组件安装架固定于该矩形框架结构上侧，且与联系横梁平行放置。
作为本发明的进一步改进，所述连杆为两端形成叉形结构。
作为本发明的进一步改进，所述主托横梁上的铰接点呈三角形结构，其上端形成叉形连接部。
本发明的有益效果是：本发明通过多点承载，运行平稳，跟踪精度高，整体重心低，抗风过载能力高，而且运转上更省力，自身耗能更低，更经久耐用，而且全部采用可拆卸标准组件设计，更有利于标准化生产、包装、运输、储藏、现场施工安装及零部件维修更换等特点，可广泛应用于各类型太阳能光伏发电系统。
附图说明
图1为本发明的第一种使用状态立体图；
图2为本发明的第一种使用状态主视图；
图3为本发明的第二种使用状态立体图；
图4为本发明的第二种使用状态主视图。
具体实施方式
实施例：多点承载式双轴太阳能跟踪装置，包括柱式底座1、第一电动回转减速器2、支撑臂3、减速器支架6、第二回转减速器5、至少一组俯仰角运动推力传动机构、网架和控制器，第一电动回转减速器2固定于柱式底座1上端，支撑臂3同轴能够转动定位于柱式底座1上方，且第一电动回转减速器2驱动支撑臂3转动，减速器支架6固定于支撑臂3纵向侧壁上，第二回转减速器5固定于该减速器支架6上，所述俯仰角运动推力传动机构包括推力臂7、连杆9和主托横梁10，其中支撑臂3上端与主托横梁10固连，主托横梁10上设有至少三个间隔排列的铰接点8，网架铰接于该至少三个铰接点上，第二电动回转减速器动力输出端连接有一推力臂7，所述推力臂7长度方向与主托横梁10长度方向相互垂直，推力臂7能绕平行于主托横梁10长度方向的轴转动，推力臂7长度方向的两端分别与至少一根连杆9的下端铰接，连杆9的上端分别与网架铰接，所述推力臂7、各个连杆9、主托横梁10、第二回转减速器5与主托横梁10中间的铰接点连线形成至少两个平行四连杆9结构，控制器控制第一、二回转减速器工作，本发明通过电动回转减速器带动实现绕竖直轴旋转跟踪，通过第二电动回转减速器带动俯仰角运动推力传动机构运动进而带动网架俯仰角调节，进而实现与太阳同步跟转，时刻保持垂直接收阳光照射，保证发电量最大化，其第一网架及固定于其上的电池板的仰俯运动是通过第二回转减速器5经一组平行四连杆9推力机构传动来驱动，而第二回转减速器5安装位置下置，并不承载电池板和网架的重量，使整体过载能力大为提高，而且运转上更省力，自身耗能更低，经久耐用，其采用多点（最少为五点）承载铰链，运行平稳，跟踪精度高，抗风过载能力大为提高，而且第一电动回转减速器2都安装在底座上，运转上更省力，自身耗能更低。而且全部采用可拆卸标准组件设计，更有利于标准化生产、包装、运输、储藏、现场施工安装及零部件维修更换等特点。
所述支撑臂3包括一立管4和两斜臂，所述两斜臂对称倾斜设于立管两侧，其中立管上端和两斜板上端分别与主托横梁10固定连接且分别与一个铰接点位置对应，减速器支架6固定于立管侧壁上，该结构形成等腰三角形结构，结构稳定，支撑强度高。
所述第一电动回转减速器2下部与柱式底座1上端固定连接，第一电动回转减速器2上部回转盘与支撑臂3的立管下端固定连接。
所述控制器内设有计算机跟踪控制系统。
所述第一、二电动回转减速器均为涡轮回转减速机，蜗轮回转减速机经久耐用，不易损坏，耗电量低，节省能源。
所述俯仰角运动推力传动机构为一组，其推力臂7两端的连杆9与网架铰接点形成的直线以及主托横梁10形成的十字结构将网架四等分，该结构使俯仰角运动推力传动机构位于网架中心，保证其受力均匀、平衡，运转平稳。
所述网架包括垂直中梁12、垂直侧梁13、联系横梁14和聚光组件安装架11，所述垂直侧梁13与垂直中梁12平行，且对称分布于垂直中梁12两侧，联系横梁14与垂直中梁12和垂直测量两端部连接形成矩形框架结构，用于固定太阳能电池片的聚光组件安装架11固定于该矩形框架结构上侧，且与联系横梁14平行放置。
所述连杆9为两端形成叉形结构，该结构强度高，连接稳定。
所述主托横梁10上的铰接点呈三角形结构，其上端形成叉形连接部，结构稳定，强度高，不易损坏。
Claims (9)
1.多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征在于：包括柱式底座（1）、第一电动回转减速器（2）、支撑臂（3）、减速器支架（6）、第二回转减速器（5）、至少一组俯仰角运动推力传动机构、网架和控制器，第一电动回转减速器（2）固定于柱式底座（1）上端，支撑臂（3）同轴能够转动定位于柱式底座（1）上方，且第一电动回转减速器（2）驱动支撑臂（3）转动，减速器支架（6）固定于支撑臂（3）纵向侧壁上，第二回转减速器（5）固定于该减速器支架（6）上，所述俯仰角运动推力传动机构包括推力臂（7）、连杆（9）和主托横梁（10），其中支撑臂（3）上端与主托横梁（10）固连，主托横梁（10）上设有至少三个间隔排列的铰接点（8），网架铰接于该至少三个铰接点上，第二电动回转减速器动力输出端连接有一推力臂（7），所述推力臂（7）长度方向与主托横梁（10）长度方向相互垂直，推力臂（7）能绕平行于主托横梁（10）长度方向的轴转动，推力臂（7）长度方向的两端分别与至少一根连杆（9）的下端铰接，连杆（9）的上端分别与网架铰接，所述推力臂（7）、各个连杆（9）、主托横梁（10）、第二回转减速器（5）与主托横梁（10）中间的铰接点连线形成至少两个平行四连杆（9）结构，控制器控制第一、二回转减速器工作。
2.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述支撑臂（3）包括一立管（4）和两斜臂，所述两斜臂对称倾斜设于立管两侧，其中立管上端和两斜板上端分别与主托横梁（10）固定连接且分别与一个铰接点位置对应，减速器支架（6）固定于立管侧壁上。
3.如权利要求2所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述第一电动回转减速器（2）下部与柱式底座（1）上端固定连接，第一电动回转减速器（2）上部回转盘与支撑臂（3）的立管下端固定连接。
4.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述控制器内设有计算机跟踪控制系统。
5.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述第一、二电动回转减速器均为涡轮回转减速机。
6.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述俯仰角运动推力传动机构为一组，其推力臂（7）两端的连杆（9）与网架铰接点形成的直线以及主托横梁（10）形成的十字结构将网架四等分。
7.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述网架包括垂直中梁（12）、垂直侧梁（13）、联系横梁（14）和聚光组件安装架（11），所述垂直侧梁（13）与垂直中梁（12）平行，且对称分布于垂直中梁（12）两侧，联系横梁（14）与垂直中梁（12）和垂直测量两端部连接形成矩形框架结构，用于固定太阳能电池片的聚光组件安装架（11）固定于该矩形框架结构上侧，且与联系横梁（14）平行放置。
8.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述连杆（9）为两端形成叉形结构。
9.如权利要求1所述的多点承载式双轴太阳能跟踪装置，其特征是：所述主托横梁（10）上的铰接点呈三角形结构，其上端形成叉形连接部。
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