一种单轴太阳能跟踪支架的制作方法

专利2022-06-28  225


本发明属于太阳能应用领域,具体涉及需要跟踪太阳的单轴自动跟踪太阳能发电装置和太阳能热发电装置中承载光伏组件或反射镜的单轴跟踪支架。



背景技术:

现有技术中,使用减速机或推杆设置在太阳能单轴跟踪支架转动梁的一端或中间驱动转动梁转动是一种易于驱动的方式,但由于太阳能单轴跟踪支架的转动梁很长,转动梁没有连接减速机或推杆的一端在风的作用下会晃动,在强风时晃动剧烈会产生损坏,为了减小晃动,长转动梁的单轴跟踪支架在没有连接减速机或推杆的一端要加装防风阻尼器,由于防风阻尼器有较大的阻力,需加大减速机或推杆的驱动力,这就增加了功耗,阻尼器没有自锁性能遇大风时跟踪支架还会晃动,由于转动梁承载光伏组件支架和光伏组件转动,转动梁自身要有较强的刚性,因此转动梁重量约占单轴跟踪支架重量的三分之一。这就需要设计一种单轴太阳能跟踪支架,能够抗强风、功耗不高、且无需使用很重的转动梁。

而现有技术中,有一些使用了绳子、钢索、链条之类的柔性连接带对太阳能支架通过牵引进行的技术,能够解决转动梁很重的问题,但该类技术目前尚未完善,如专利申请号为201721163675.3的光伏支架,在太阳能支架跟随太阳转动的时候,在不同的角度下,两个链条的固定点到达驱动轴的距离之和是变化的,而当链条松垮时是无法实现使用绳子进行牵引调整角度的,且该类技术无法实现光伏支架角度的锁定,抗风能力非常差。



技术实现要素:

为了克服太阳能单轴跟踪支架遇强风晃动,提高抗风能力,减小功耗,减少单轴跟踪支架的重量节约用料,降低制造成本,本发明提供了一种链条多段同步驱动单轴太阳能跟踪支架。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种单轴太阳能跟踪支架,包括立柱、与立柱之间以活动支点相连接的光伏固定支架、柔性连接带、柔性连接带驱动装置,所述的光伏固定支架的两侧部固定有柔性连接带的两端,光伏固定支架与立柱之间的倾角受控于柔性连接带驱动装置,所述的柔性连接带驱动装置相对于立柱位置固定,还包括长度补偿装置,所述的长度补偿装置用于在光伏固定支架与立柱之间的倾角变化时,保持柔性连接带处于拉紧的状态。

特别地,所述的长度补偿装置包括补偿支点装置和补偿支点支架,所述的补偿支点支架连接光伏固定支架和补偿支点装置,所述的补偿支点装置与柔性连接带相触。

特别地,所述的补偿支点支架包括两根尾端固定在光伏固定支架上的刚性棒,两根刚性棒的前端与补偿支点装置相固定。

特别地,所述的补偿支点装置与柔性连接带接触点的数量至少是两个。

特别地,所述的补偿支点装置与柔性连接带接触点上装有滚轮。

特别地,还包括安装在滚轮后侧的压缩弹簧,给予滚轮向柔性连接带方向推力。

特别地,所述的柔性连接带是链条或者钢索。

特别地,所述的柔性连接带上装有协调弹簧,使柔性连接带可以伸缩。

特别地,所述的柔性连接带驱动装置包括使柔性连接附着其上的转轴和转轴驱动装置,转轴驱动装置驱动转轴转动时驱动柔性连接带。

特别地,相邻的单轴太阳能跟踪支架之间装有连接各个转轴的传动轴,所述的转轴驱动装置是减速机,减速机通过传动轴同时驱动多个单轴太阳能跟踪支架的转轴。

特别地,所述的传动轴固定在光伏固定支架下面的立柱上。

本发明的有益效果是:

1、使柔性连接带始终处于绷紧状态,提高了支架的稳定性和抗风能力;2、实现了同时对多个支架进行控制。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的倾斜状态下的示意图;

图2是本发明的水平状态下的示意图;

图3是多个太阳能单轴跟踪支架的连接示意图;

图4是补偿支点装置、补偿支点支架与柔性连接带接触位置局部结构放大示意图;

图5是本发明的局部侧视图;

对于附图中的符号说明如下:

11、立柱;12、光伏固定支架;2、柔性连接带;3、柔性连接带驱动装置;31、转轴;32、减速机;4、长度补偿装置;41、刚性棒;42、滚轮;5、传动轴。

具体实施方式

首先说明本发明的原理:当柔性连接带2两端固定在光伏固定支架上的位置固定,驱动柔性连接带驱动装置3的位置固定时,随着光伏固定支架随着太阳跟踪角度进行调整,两个固定点与驱动装置之间的距离总和是会变化的,最长时是最短时的1.414倍,当使柔性连接带2处于绷紧状态时,才能对光伏固定支架的角度进行调控,同时也能使光伏固定支架处于稳固状态。

如图1、图2所示,一种单轴太阳能跟踪支架,包括立柱11、与立柱11之间以活动支点相连接的光伏固定支架、柔性连接带2、柔性连接带驱动装置3,所述的光伏固定支架的两侧部固定有柔性连接带2的两端,光伏固定支架与立柱11之间的倾角受控于柔性连接带驱动装置3,所述的柔性连接带驱动装置3相对于立柱11位置固定,还包括长度补偿装置,所述的长度补偿装置用于在光伏固定支架与立柱11之间的倾角变化时,保持柔性连接带2处于拉紧的状态。所谓的长度补偿指的是补偿两个固定点与驱动装置之间的距离总和,随着倾角的变化,在两个固定点与驱动装置之间的直线距离之和较短时,通过改变柔性连接带2的行程来改变总长度的技术手段。

所述的长度补偿装置包括补偿支点装置和补偿支点支架,所述的补偿支点支架连接光伏固定支架和补偿支点装置,所述的补偿支点装置与柔性连接带2相触。即通过使用支架在不同的倾角时一直顶着、或者拉着柔性连接带2,从而实现柔性连接带2处于绷紧状态。

所述的补偿支点支架包括两根尾端固定在光伏固定支架上的刚性棒41,两根刚性棒41的前端与补偿支点装置相固定。两根刚性棒41与光伏固定支架整体形成一个近三角形的稳定结构,其强度较高。

如图2所示,所述的补偿支点装置与柔性连接带2接触点的数量至少是两个。当接触点的数量是一个时,在多数情况下也能实现本发明的目的,但是在此情况下唯一的接触点和两根刚性棒41会形成一个三角形,作为三角形前端的接触点,在一些角度的调整到极限的情况下,很容易与柔性连接带驱动装置3相碰。当接触点大于一个时,可通过调整接触点的位置,使其在任何倾角时都不会碰到柔性连接带驱动装置3。

如图4所示,所述的补偿支点装置与柔性连接带2接触点上装有滚轮42,可以减小与柔性连接带2的摩擦,延长产品寿命。

还包括安装在滚轮42后侧的压缩弹簧,给予滚轮42向柔性连接带2方向推力。当倾角调整到一些极限角度时,或者柔性连接带2老化等原因导致的自身长度变化时,通过压缩弹簧将滚轮42向前推,可以修正较小的误差。压缩弹簧的安装方式简单,由于其体积小,在图示中未进行标识,本领域技术人员依据现场的情况,可在滚轮42后侧以多种不同的方式进行安装。

所述的柔性连接带2是链条或者钢索。链条和钢索是最常见的柔性连接带2,同时自身也具备较高的强度。

所述的柔性连接带2上装有协调弹簧,使柔性连接带2可以伸缩。倾角调整到一些极限角度时,或者柔性连接带2老化等原因导致的自身长度变化时,通过协调弹簧可以修正较小的误差。

所述的柔性连接带驱动装置3包括使柔性连接附着其上的转轴31和转轴驱动装置,转轴驱动装置驱动转轴转动时驱动柔性连接带2。在柔性连接带2进行不同的选型时,选用的柔性连接带驱动装置3也需要随之变化,如使用链条时,柔性连接带驱动装置3使用齿盘能够使链条跟随齿盘旋转,这些选用方式都是本领域的常规技术,不再赘述。

如图3、图5所示,相邻的单轴太阳能跟踪支架之间装有连接各个转轴31的传动轴5,所述的转轴驱动装置是减速机32,减速机32通过传动轴5同时驱动多个单轴太阳能跟踪支架的转轴31。驱动减速机32时,可以通过使多个太阳能跟踪支架的转轴31进行转动,从而一次控制多个太阳能跟踪支架进行同步调整。

所述的传动轴5固定在光伏固定支架下面的立柱11上。当传动轴5固定在立柱11上时,能够取得足够的强度,且位置更加稳定,两个固定点与驱动装置之间的距离总和的变化曲线更易进行计算。

跟随太阳倾角的变化,光伏固定支架的角度在进行调整,而滚轮42的位置也会随着该角度进行变化,从而实现使柔性连接带2绷紧的目的。而刚性棒41的长度、角度以及滚轮42的位置需要适应不同的单轴太阳能跟踪支架进行变化,其组合方式是根据两个固定点与驱动装置之间的距离总和的变化曲线作为数据指引来计算并设置的。

本发明节省了用料,减小了功耗,同时实现了使用柔性连接带2来实现对光伏支架的角度的调整中的长度问题和抗风强度的问题。


技术特征:

1.一种单轴太阳能跟踪支架,包括立柱(11)、与立柱(11)之间以活动支点相连接的光伏固定支架(12)、柔性连接带(2)、柔性连接带驱动装置(3),所述的光伏固定支架(12)的两侧部固定有柔性连接带(2)的两端,光伏固定支架(12)与立柱(11)之间的倾角受控于柔性连接带驱动装置(3),所述的柔性连接带驱动装置(3)相对于立柱(11)位置固定,其特征在于:还包括长度补偿装置,所述的长度补偿装置用于在光伏固定支架(12)与立柱(11)之间的倾角变化时,保持柔性连接带(2)处于拉紧的状态。

2.如权利要求1所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的长度补偿装置包括补偿支点装置和补偿支点支架,所述的补偿支点支架连接光伏固定支架(12)和补偿支点装置,所述的补偿支点装置与柔性连接带(2)相触。

3.如权利要求2所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的补偿支点支架包括两根尾端固定在光伏固定支架(12)上的刚性棒(41),两根刚性棒(41)的前端与补偿支点装置相固定。

4.如权利要求2所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的补偿支点装置与柔性连接带(2)接触点的数量至少是两个。

5.如权利要求2所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的补偿支点装置与柔性连接带(2)接触点上装有滚轮(42)。

6.如权利要求5所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:还包括安装在滚轮(42)后侧的压缩弹簧,给予滚轮(42)向柔性连接带(2)方向推力。

7.如权利要求1所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的柔性连接带(2)是链条或者钢索。

8.如权利要求1所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的柔性连接带(2)上装有协调弹簧,使柔性连接带(2)可以伸缩。

9.如权利要求1所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的柔性连接带驱动装置(3)包括使柔性连接附着其上的转轴(31)和转轴(31)驱动装置,转轴(31)驱动装置驱动转轴(31)转动时驱动柔性连接带(2)。

10.如权利要求9所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:相邻的单轴太阳能跟踪支架之间装有连接各个转轴(31)的传动轴(5),所述的转轴(31)驱动装置是减速机(32),减速机(32)通过传动轴(5)同时驱动多个单轴太阳能跟踪支架的转轴(31)。

11.如权利要求10所述的单轴太阳能跟踪支架,其特征在于:所述的传动轴(5)固定在光伏固定支架(12)下面的立柱(11)上。

技术总结
一种单轴太阳能跟踪支架,属于太阳能应用领域,具体涉及需要跟踪太阳的单轴自动跟踪太阳能发电装置和太阳能热发电装置中承载光伏组件或反射镜的单轴跟踪支架。包括立柱、与立柱之间以活动支点相连接的光伏固定支架、柔性连接带、柔性连接带驱动装置,所述的光伏固定支架的两侧部固定有柔性连接带的两端,光伏固定支架与立柱之间的倾角受控于柔性连接带驱动装置,所述的柔性连接带驱动装置相对于立柱位置固定,还包括长度补偿装置,所述的长度补偿装置用于在光伏固定支架与立柱之间的倾角变化时,保持柔性连接带处于拉紧的状态。本实用新型的有益效果是:使柔性连接带始终处于绷紧状态,提高了支架的稳定性和抗风能力;实现了同时对多个支架进行控制。

技术研发人员:孙迎光;许利强
受保护的技术使用者:无锡昊阳智慧能源有限公司
技术研发日:2019.08.05
技术公布日:2020.06.09

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