CN210839447U - 平单轴联动太阳能跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种平单轴联动太阳能跟踪系统，包括若干方阵，所述方阵中均设有若干太阳能跟踪支架，还包括驱动其中一个太阳能跟踪支架转动的驱动装置以及设于相邻太阳能跟踪支架之间的第一连动组件，相邻方阵之间设有第二连动组件，第二连动组件分别与所述驱动装置和所述第一连动组件传动连接。本实用新型提供的平单轴联动太阳能跟踪系统，设计合理，结构简单，能够实现多个方阵的联动。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电设备技术领域，尤其涉及一种平单轴联动太阳能跟踪系统。
背景技术
太阳能跟踪系统是光热和光伏发电过程中，最优化太阳光使用，达到提高光电转换效率的机械及电控单元系统。太阳能跟踪过程中，如果保持太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，采用太阳能跟踪系统能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前，用于光伏发电组件的支架大致可分为固定式支架、平单轴跟踪系统支架、斜单轴跟踪系统支架和双轴跟踪系统支架。由于平单轴跟踪系统支架的发电效率优于固定式支架，成本、可靠性及安装工艺均优于斜单轴跟踪系统支架和双轴跟踪系统支架，因而得到广泛应用。
现有的平单轴太阳能跟踪系统主要采用多排联动的结构，多排太阳能跟踪支架通过推杆传动，但是推杆传动结构主要存在以下缺点：所需的连接件数量多，组装结构较为复杂；采用线性推杆传动，方阵之间无法联动。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题，提出了一种平单轴联动太阳能跟踪系统，设计合理，结构简单，能够实现多个方阵的联动。
本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型提供了一种平单轴联动太阳能跟踪系统，包括若干方阵，所述方阵中均设有若干太阳能跟踪支架，还包括驱动其中一个太阳能跟踪支架转动的驱动装置以及设于相邻太阳能跟踪支架之间的第一连动组件，相邻方阵之间设有第二连动组件，第二连动组件分别与所述驱动装置和所述第一连动组件传动连接。
于本实用新型一实例中，所述方阵包括主动方阵和若干从动方阵，所述主动方阵连接所述驱动装置，通过所述驱动装置驱动所述主动方阵，所述从动方阵通过所述第二连动组件连接所述主动方阵，通过所述主动方阵的转动连动所述从动方阵；
所述太阳能跟踪支架包括驱动支架和若干从动支架，若干方阵中的驱动支架沿X轴方向分布，相邻方阵之间的驱动支架通过第二连动组件连动，同一方阵中的驱动支架和从动支架沿Y轴方向分布，驱动支架和从动支架之间以及从动支架之间通过第一连动组件连动。
于本实用新型一实例中，所述第二连动组件包括第一减速器、第一转向器、第二转向器以及第一连动杆，主动方阵中的驱动支架上设有第一减速器和第一转向器，从动方阵中的驱动支架上设有第二转向器，所述驱动装置的输出端连接所述第一减速器的输入端，所述第一减速器的一个输出端连接所述第一转向器的输入端，所述第一转向器的一个输出端通过第一连动组件连动主动方阵中的驱动支架，所述第一转向器的另一个输出端通过第一连动组件连动主动方阵中的从动支架；
所述第一减速器的另一个输出端通过所述第一连动杆连接所述第二转向器的输入端，所述第二转向器的一个输出端通过第一连动组件连动从动方阵中的驱动支架，所述第二转向器的另一个输出端通过第一连动组件连动从动方阵中的从动支架。
于本实用新型一实例中，所述第一转向器和所述第二转向器均为涡轮蜗杆转向器。
于本实用新型一实例中，所述驱动装置为交流电机，所述驱动装置设于所述第一减速器上。
于本实用新型一实例中，所述第一连动组件包括第二减速器以及第二连动杆，若干太阳能跟踪支架上均设有第二减速器，同一方阵的太阳能跟踪支架之间通过第二连动杆分别连接相邻两个太阳能跟踪支架上的第二减速器连动。
于本实用新型一实例中，所述太阳能跟踪支架包括立柱、主轴、太阳能电池组件、齿槽轮以及滚轮销轴，所述主轴可转动地设置于所述立柱上，所述太阳能电池组件设于所述主轴上，所述滚轮销轴连接所述第二减速器，以控制所述滚轮销轴的转动，所述齿槽轮的轴心固定设置于所述主轴上，所述齿槽轮的传动齿与所述滚轮销轴的滚轮啮合，所述滚轮销轴带动所述齿槽轮转动，进而联动主轴以及主轴上的太阳能电池组件转动。
于本实用新型一实例中，所述齿槽轮呈扇形，所述齿槽轮的传动齿沿着扇形弧边分布，所述齿槽轮扇形弧的端点设有限位块，以限制所述齿槽轮的转动。
于本实用新型一实例中，所述齿槽轮的传动齿沿着扇形弧边均匀分布，相邻传动齿之间的夹角角度相同。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的平单轴联动太阳能跟踪系统，包括若干方阵，每个方阵内均设有若干太阳能跟踪支架，驱动装置驱动其中一个方阵内的一个太阳能跟踪支架转动，同个方阵内的太阳能跟踪支架通过第一连动组件连动，相邻的方阵之间通过第二连动组件连动，使得当一个太阳能跟踪支架转动时，能够连动该太阳能跟踪支架所在的方阵，且能够连动与该太阳能跟踪支架所在方阵相邻的方阵，实现通过一个驱动装置驱动多个方阵联动，结构简单，节省了传动系统的成本。
附图说明
图1是本实用新型的平单轴联动太阳能跟踪系统的结构示意图；
图2是本实用新型的平单轴联动太阳能跟踪支架的结构示意图
图3是本实用新型的主动方阵中驱动支架的局部结构示意图；
图4是本实用新型的从动方阵中驱动支架的局部结构示意图；
图5是本实用新型的从动支架的局部结构示意图；
图6是本实用新型的滚轮销轴的结构示意图；
图7是本实用新型的齿槽轮的结构示意图。
图中各附图标记为：1、方阵；2、太阳能跟踪支架；3、驱动装置；4、
第一连动组件；5、第二连动组件；11、主动方阵；12、从动方阵；21、驱动支架；22、从动支架；51、第一减速器；52、第一转向器；53、第二转向器；54、第一连动杆；41、第二减速器；42、第二连动杆；21、立柱；22、主轴；23、太阳能电池组件；24、齿槽轮；25、滚轮销轴；241、传动齿；242、限位块。
具体实施方式
下面结合各附图，通过具体实施例，对本实用新型进行详细、完整的描述。
请参考图1-7所示，本实用新型提供一种平单轴联动太阳能跟踪系统，包括若干方阵1，方阵1中均设有若干太阳能跟踪支架2，还包括驱动其中一个太阳能跟踪支架2转动的驱动装置3以及设于相邻太阳能跟踪支架2之间的第一连动组件4，相邻方阵1之间设有第二连动组件5，第二连动组件5分别与驱动装置3和第一连动组件4传动连接。每个方阵1内均设有若干太阳能跟踪支架2，驱动装置3驱动其中一个方阵1内的一个太阳能跟踪支架2转动，同个方阵1内的太阳能跟踪支架2通过第一连动组件4连动，相邻的方阵1之间通过第二连动组件5连动，使得当一个太阳能跟踪支架2转动时，能够连动该太阳能跟踪支架2所在的方阵1，且能够连动与该太阳能跟踪支架2所在方阵1相邻的方阵1，实现通过一个驱动装置3驱动多个方阵1联动，结构简单，节省了传动系统的成本。
方阵1包括主动方阵11和若干从动方阵12，主动方阵11连接驱动装置3，通过驱动装置3驱动主动方阵11，从动方阵12通过第二连动组件5连接主动方阵11，通过主动方阵11的转动连动从动方阵12；
太阳能跟踪支架2包括驱动支架21和若干从动支架22，若干方阵1中的驱动支架21沿X轴方向分布，相邻方阵1之间的驱动支架21通过第二连动组件5连动，同一方阵1中的驱动支架21和从动支架22沿Y轴方向分布，驱动支架21和从动支架22之间以及从动支架22之间通过第一连动组件4连动。驱动装置3驱动主动方阵11中的驱动支架21转动，该驱动支架21通过第一连动组件4连动整个主动方阵11中的从动支架22转动；同时，主动方阵11中的驱动支架21通过第二连动组件5连动从动方阵12中的驱动支架21转动，从动方阵12的驱动支架21通过第一连动组件4连动整个从动方阵12中的从动支架22转动。
第二连动组件5包括第一减速器51、第一转向器52、第二转向器53以及第一连动杆54，主动方阵11中的驱动支架21上设有第一减速器51和第一转向器52，从动方阵12中的驱动支架21上设有第二转向器53，驱动装置3的输出端连接第一减速器51的输入端，第一减速器51的一个输出端连接第一转向器52的输入端，第一转向器52的一个输出端通过第一连动组件4连动主动方阵11中的驱动支架21，第一转向器52的另一个输出端通过第一连动组件4连动主动方阵11中的从动支架22；
第一减速器51的另一个输出端通过第一连动杆54连接第二转向器53的输入端，第二转向器53的一个输出端通过第一连动组件4连动从动方阵12中的驱动支架21，第二转向器53的另一个输出端通过第一连动组件4连动从动方阵12中的从动支架22。通过设置第一转向器52和第二转向器53来改变运行的方向。第一减速器51可以为具有双输出端的一级减速器，其中一个输出端可以连动主动方阵11中的驱动支架21，进而通过该驱动支架21连动整个主动方阵11，另一个输出端连动从动方阵12中的驱动支架21，进而通过该驱动支架21驱动连动整个从动方阵12，充分利用了减速器，节省了传动成本。
第一转向器52和第二转向器53均为涡轮蜗杆转向器。涡轮蜗杆转向器结构紧凑，具有比较大的传动比，能够分担系统的一部分传动比；传动平稳，噪声小；带有自锁性能，如果蜗杆的螺旋角没有齿轮间的当量摩擦角大时，蜗杆传动就会启动自锁。
驱动装置3为交流电机，交流电机的扭矩大，可以用于驱动由多个太阳能跟踪支架组成的系统。驱动装置3设于第一减速器51上，不需要另外设置安装基础，进而避免了打桩定位不方便的问题。
第一连动组件4包括第二减速器41以及第二连动杆42，若干太阳能跟踪支架2上均设有第二减速器41，同一方阵1的太阳能跟踪支架2之间通过第二连动杆42分别连接相邻两个太阳能跟踪支架2上的第二减速器41连动。第二减速器41可以为具有双输出端的二级减速器，其中一个输出端可以连动设有该第二减速器41的太阳能跟踪支架2，另一个输出端连动与之相邻的太阳能跟踪支架2，充分利用了减速器，节省了传动成本。
第一连动杆54和第二连动杆42均可以是万向节联轴器，万向节联轴器结构紧凑，传动效率高，具有较大的角向补偿能力，当太阳能跟踪支架2的主轴22不在同一轴线，即存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。
太阳能跟踪支架2包括立柱21、主轴22、太阳能电池组件23、齿槽轮24以及滚轮销轴25，主轴22可转动地设置于立柱21上，太阳能电池组件23设于主轴22上，滚轮销轴25连接第二减速器41，以控制滚轮销轴25的转动，齿槽轮24的轴心固定设置于主轴22上，齿槽轮24的传动齿241与滚轮销轴25的滚轮啮合，滚轮销轴25带动齿槽轮24转动，进而联动主轴22以及主轴22上的太阳能电池组件23转动。使用时，第二减速器41连动滚轮销轴25的转动，由于滚轮销轴25的滚轮和齿槽轮24的传动齿241啮合，当滚轮销轴25转动时会带动齿槽轮24转动，进而带动与齿槽轮24固定连接的主轴22以及设置在主轴22上的太阳能电池组件23转动。
齿槽轮24呈扇形，齿槽轮24的传动齿241沿着扇形弧边分布，齿槽轮24扇形弧的端点设有限位块242，以限制齿槽轮24的转动。抗风状态时，传统的太阳能跟踪系统中需要由电机受力，对电机的要求较高，通过在齿槽轮24扇形弧的端点设有限位块242，使得在抗风状态时，可以通过限位块242抵在滚轮销轴25的滚轮上，以分担电机的受力，对电机的要求较小，且保证了电机的使用寿命。
齿槽轮24的传动齿241沿着扇形弧边均匀分布，相邻传动齿241之间的夹角角度相同，可以根据在一定时间内太阳能跟踪支架2的齿槽轮24转动的传动齿241数量来计算相应的传动效率，更好地调整系统误差。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，包括若干方阵，所述方阵中均设有若干太阳能跟踪支架，还包括驱动其中一个太阳能跟踪支架转动的驱动装置以及设于相邻太阳能跟踪支架之间的第一连动组件，相邻方阵之间设有第二连动组件，第二连动组件分别与所述驱动装置和所述第一连动组件传动连接。
2.如权利要求1所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述方阵包括主动方阵和若干从动方阵，所述主动方阵连接所述驱动装置，通过所述驱动装置驱动所述主动方阵，所述从动方阵通过所述第二连动组件连接所述主动方阵，通过所述主动方阵的转动连动所述从动方阵；
所述太阳能跟踪支架包括驱动支架和若干从动支架，若干方阵中的驱动支架沿X轴方向分布，相邻方阵之间的驱动支架通过第二连动组件连动，同一方阵中的驱动支架和从动支架沿Y轴方向分布，驱动支架和从动支架之间以及从动支架之间通过第一连动组件连动。
3.如权利要求2所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述第二连动组件包括第一减速器、第一转向器、第二转向器以及第一连动杆，主动方阵中的驱动支架上设有第一减速器和第一转向器，从动方阵中的驱动支架上设有第二转向器，所述驱动装置的输出端连接所述第一减速器的输入端，所述第一减速器的一个输出端连接所述第一转向器的输入端，所述第一转向器的一个输出端通过第一连动组件连动主动方阵中的驱动支架，所述第一转向器的另一个输出端通过第一连动组件连动主动方阵中的从动支架；
所述第一减速器的另一个输出端通过所述第一连动杆连接所述第二转向器的输入端，所述第二转向器的一个输出端通过第一连动组件连动从动方阵中的驱动支架，所述第二转向器的另一个输出端通过第一连动组件连动从动方阵中的从动支架。
4.如权利要求3所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述第一转向器和所述第二转向器均为涡轮蜗杆转向器。
5.如权利要求3所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述驱动装置为交流电机，所述驱动装置设于所述第一减速器上。
6.如权利要求1-5任一所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述第一连动组件包括第二减速器以及第二连动杆，若干太阳能跟踪支架上均设有第二减速器，同一方阵的太阳能跟踪支架之间通过第二连动杆分别连接相邻两个太阳能跟踪支架上的第二减速器连动。
7.如权利要求6所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述太阳能跟踪支架包括立柱、主轴、太阳能电池组件、齿槽轮以及滚轮销轴，所述主轴可转动地设置于所述立柱上，所述太阳能电池组件设于所述主轴上，所述滚轮销轴连接所述第二减速器，以控制所述滚轮销轴的转动，所述齿槽轮的轴心固定设置于所述主轴上，所述齿槽轮的传动齿与所述滚轮销轴的滚轮啮合，所述滚轮销轴带动所述齿槽轮转动，进而联动主轴以及主轴上的太阳能电池组件转动。
8.如权利要求7所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述齿槽轮呈扇形，所述齿槽轮的传动齿沿着扇形弧边分布，所述齿槽轮扇形弧的端点设有限位块，以限制所述齿槽轮的转动。
9.如权利要求8所述的平单轴联动太阳能跟踪系统，其特征在于，所述齿槽轮的传动齿沿着扇形弧边均匀分布，相邻传动齿之间的夹角角度相同。
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| CN201922071009.2U CN210839447U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 平单轴联动太阳能跟踪系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115473482A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-12-13 | 同景新能源科技(江山)有限公司 | 双销子槽轮传动式光伏跟踪支架 |
| US20240243693A1 (en) * | 2021-05-07 | 2024-07-18 | Soltec Innovations, S.L. | Photovoltaic solar tracker with optimized wear and synchronous transmission |
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2019
- 2019-11-26 CN CN201922071009.2U patent/CN210839447U/zh active Active
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| CN115473482A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-12-13 | 同景新能源科技(江山)有限公司 | 双销子槽轮传动式光伏跟踪支架 |
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