一种光伏双轴跟踪支架的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种光伏双轴跟踪支架包括光伏组件承载装置、立柱、双轴传动装置以及球压式传动装置，光伏组件承载装置通过双轴传动装置支撑在立柱上，通过双轴传动装置实现X轴和Y轴的转动，通过采用球压式传动装置可以为光伏组件承载装置提供一个旋转支点，通过利用来支撑杆和圆球配合在套筒内转动代替了现有技术中结构复杂的传动机构，结构大大简化。
【专利说明】一种光伏双轴跟踪支架
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种光伏双轴跟踪支架。
【背景技术】
[0002]目前太阳能光伏双轴跟踪支架采用伺服+液压或伺服+机械螺杆为动力驱动多级连杆最终带动光伏组件转动，转动需要考虑机械磨损需要润滑技术处理，结构复杂需要大量的钢材，使得其制造成本昂贵，后期维护及维修难度高。
【发明内容】
[0003]本发明要解决上述现有技术之一的不足，提供一种结构简单的光伏双轴跟踪支架。
[0004]一种光伏双轴跟踪支架，包括:
光伏组件承载装置，用于提供安装光伏组件的安装面；
球压式传动装置，用于为光伏组件承载装置的摆动提供支撑；
双轴传动装置，包括X轴推杆及Y轴推杆，用于实现光伏组件承载装置沿X轴和Y轴的转动；
立柱，用于支撑光伏组件承载装置；
所述球压式传动装置包括设置于立柱上端端面的套筒、位于套筒内的活动块及与双轴传动装置连接的第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑杆及第二支撑杆分别通过连接梁支撑所述光伏组件承载装置，所述套筒上设有条形口，所述第一支撑杆及第二支撑杆通过条形口沿套筒的径向贯穿并伸出所述套筒外，第一支撑杆及第二支撑杆十字交叉设置，交叉点位于套筒内并与活动块固定连接，所述X轴推杆一端与立柱连接，另一端与第一支撑杆的一端连接，所述Y轴推杆一端与立柱连接，另一端与第二支撑杆的一端连接，所述套筒轴线与立柱轴线分别位于同一直线上。
[0005]作为一种优选的方案，所述套筒内设有用于缓冲的弹性件，所述弹性件支撑所述活动块可于套筒内往复移动。
[0006]作为一种优选的方案，所述弹性件为压簧，压簧一端固定在套筒与立柱连接的一端，压簧另一端抵靠在活动块上。
[0007]作为一种优选的方案，所述活动块为圆球，所述圆球的直径小于套筒的内径，所述圆球可以在套筒内往复移动。
[0008]作为一种优选的方案，所述X轴推杆和Y轴推杆为可伸缩的液压伺服机构。。
[0009]作为一种优选的方案，所述套筒对应支撑杆设有四条条形口，所述条形口沿套筒的轴向方向设置在套筒的管壁上。
[0010]作为一种优选的方案，所述光伏双轴跟踪支架还包括角度传感器，用于采集光伏组件承载装置的当前高度角和方位角，安装在所述光伏组件承载装置。
[0011]作为一种优选的方案，所述光伏双轴跟踪支架还包括用于采集光伏组件承载装置的是否被阳光照射光敏传感器，安装在所述光伏组件承载装置。
[0012]作为一种优选的方案，所述光伏双轴跟踪支架还包括用于根据角度传感器和/或光敏传感器控制双轴传动装置运动的控制单元，所述控制单元分别与角度传感器和光敏传感器电连接。
[0013]作为一种优选的方案，所述光伏组件承载装置在X轴方向上的摆动幅度为0-120度，所述光伏组件承载装置在Y轴方向上的摆动幅度为0-120度。。
[0014]本发明提供的一种光伏双轴跟踪支架包括光伏组件承载装置、立柱、双轴传动装置以及球压式传动装置，光伏组件承载装置通过双轴传动装置支撑在立柱上，通过双轴传动装置实现X轴和Y轴的转动，通过采用球压式传动装置可以为光伏组件承载装置提供一个旋转支点，通过利用来支撑杆和圆球配合在套筒内转动代替了现有技术中结构复杂的传动机构，结构大大简化，节省钢材，成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中。
[0016]图1是本发明一种实施例的结构示意图。
[0017]图2是本发明一种实施例的球压式传动装置的结构示意图。
[0018]图3是本发明一种实施例的球压式传动装置的结构剖视图。
[0019]附图标记:
光伏组件承载装置100，连接梁101，立柱200，X轴推杆301，Y轴推杆302，球压式传动装置400，活动块401，弹性件402，套筒403，条形口 404，第一支撑杆405，第二支撑杆406。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]如图1，本发明提供的一种光伏双轴跟踪支架，包括:
光伏组件承载装置100，用于提供安装光伏组件的安装面；
立柱200，用于支撑光伏组件承载装置100 ；
双轴传动装置，包括X轴推杆301及Y轴推杆302，用于实现光伏组件承载装置100沿X轴和Y轴的转动；
所述球压式传动装置包括设置于立柱上端端面的套筒403、位于套筒403内的活动块401及与双轴传动装置连接的第一支撑杆405及第二支撑杆406，所述第一支撑杆405及第二支撑杆406分别通过连接梁101支撑所述光伏组件承载装置100，所述套筒403上设有条形口 404，所述第一支撑杆405及第二支撑杆406通过条形口 404沿套筒403的径向贯穿并伸出所述套筒403外，第一支撑杆405及第二支撑杆406十字交叉设置，交叉点位于套筒403内并与活动块401固定连接，所述X轴推杆301—端与立柱200连接，另一端与第一支撑杆405的一端连接，所述Y轴推杆302 —端与立柱200连接，另一端与第二支撑杆406的一端连接，所述套筒403轴线与立柱200轴线分别位于同一直线上。
[0022]本发明中需要说明的是，在实际使用的过程中，通常将立柱垂直水平地面放置，则背离水平地面的立柱一端定义为上端，在其他安装位置，则以背离安装面的立柱一端为上端。
[0023]所述X轴推杆301和Y轴推杆302为可伸缩的液压伺服机构，液压伺服机构一般可采用机械液压伺服系统或者电液伺服系统，另外，X轴推杆301与立柱200的轴线形成的平面垂直于Y轴推杆302与立柱200的轴线形成的平面，使得X轴推杆301和Y轴推杆302能够更好地实现转动角度。
[0024]所述双轴传动装置一端与立柱200连接，双轴传动装置另一端与光伏组件承载装置100连接，通常立柱200竖直安装在地面上，双轴传动装置安装在立柱200背离地面的一端上，通过立柱200将光伏组件安装支撑起来。
[0025]所述光伏组件承载装置的结构可以采用矩形框架结构，矩形框架的一面具有安装面，将太阳能板固定在矩形框架的安装面上，本领域技术人员应该理解，不再赘述。
[0026]优选的方案，所述光伏组件承载装置包括用于连接球压式传动装置的连接梁101，所述支撑杆405与所述连接梁101连接且互相垂直，节省钢材，简化结构。
[0027]结合图2和图3所示，由于现有技术中，为了实现光伏组件转动，需要采用大量的连杆实现光伏组件的转动，结构复杂，成本很高，本方案中提出了一种便于光伏承载装置移动的球压式传动装置400，实现光伏组件的转动，具体的讲，球压式传动装置400包括位于立柱200 —端的端面上套筒403、位于套筒403内活动块401及与双轴传动装置连接的支撑杆405，所述支撑杆405 —端与活动块401连接，活动块401的另一端与双轴传动装置连接，所述套筒403设有用于限位支撑所述支撑杆405的条形口 404，通过活动块401和支撑杆405的配合对光伏组件承载装置100进行支撑，条形口 404限制活动块401和支撑杆405活动范围，防止活动块401和支撑杆405从套筒403中脱出，这样的结构为光伏组件承载装置100提供转动的支点，即可以实现光伏组件承载装置100转动，结构也大大简化。
[0028]作为更优选的方案，活动块401和支撑杆405在光伏组件承载装置100转动的时候会与套筒403产生一定程度的摩擦或者碰撞，这样容易产生磨损或者自身振动，所以本方案中在套筒403内设有用于缓冲的弹性件402，通过弹性件402将活动块401支撑在套筒403内，活动块401可以在弹性件402的支撑下在套筒403内往复移动，通过弹性件402减少活动块401与套筒403或者支撑杆405与套筒403之间的碰撞，避免振动或者磨损情况发生。
[0029]结合图3所示，在本方案中，弹性件402可以广泛的采用现有技术中的橡胶垫、拉簧或者压簧等等，满足缓冲机械冲击即可，本实施例中，弹性件402为压簧，压簧一端固定在套筒403与立柱200连接的一端，压簧另一端抵靠在活动块401上，压簧置于套筒403连接立柱200的端部，压簧支撑活动块401起到缓冲作用。
[0030]结合图3所示，作为更优选的方案，本方案中的提到的活动块401可以优先采用圆球，圆球在套筒403内移动更平顺，当然圆球的直径应当小于套筒403的内径，本领域技术人员应该知道，不再赘述。
[0031]为了更好地实现光伏组件承载装置100的转动，所述支撑杆405有四条，四条支撑杆405等间隔设置在圆球的同一平面，互相垂直成十字型，这样使得光伏组件承载装置100在实现X轴或者Y周摆动时候，支撑杆405支撑光伏组件承载装置100时也更加稳固。
[0032]本实施例中，套筒403对应支撑杆405设有四条条形口 404，条形口 404沿套筒403的轴向方向设置在套筒403的管壁上，四条条形口 404等间隔设置在套筒403壁上，与四个相互垂直的支撑杆405相对应，作为更优选的方案，条形口 404为腰型孔。
[0033]下面简单介绍一下双轴传动装置，本实施例中，双轴传动装置包括X轴推杆301和Y轴推杆302，X轴推杆301和Y轴推杆302分别连接到两根任意相互垂直的支撑杆405上，X轴推杆301上设有X轴伺服传动机构，Y轴推杆302上设有Y轴伺服传动机构，通过伺服传动机构驱动推杆运动，实现X轴推杆301和Y轴推杆302的伸缩，进而实现光伏组件承载装置100的转动。
[0034]所述光伏组件承载装置在X轴方向上的摆动幅度为0-120度，所述光伏组件承载装置在Y轴方向上的摆动幅度为0-120度，在本实施例中，光伏组件承载装置100在X轴方向的转动幅度为0-60度，在Y轴方向的转动幅度也为0-60度。
[0035]另外，所述光伏双轴跟踪支架还包括控制单元、光敏传感器及角度传感器，所述控制单元分别与角度传感器和光敏传感器电连接，角度传感器用于采集光伏组件承载装置的当前高度角和方位角，安装在所述光伏组件承载装置，光敏传感器监测有无光照，光敏传感器有四个，分别安装在光伏组件承载装置的矩形框架结构的四条边上，当太阳有太阳光照射在光敏传感器时，光敏传感器产生光信号并传送至控制单元，没有太阳光照射时不产生光信号，若控制单元接收不到出现一只或者多只光敏传感器的光信号时，控制单元则判断需要控制光伏组件承载装置100未检测到光信号的光敏传感器方向转动，直至该方向上的光敏传感器检测到太阳光照产生光信号，可以实现对太阳的自动跟踪。
[0036]控制单元用于根据角度传感器采集的高度角和方位角控制双轴传动装置运动，角度传感器采集光伏组件承载装置当前的高度角和方位角，并传输至控制单元，根据预定的高度角和方位角控制单元通过控制X轴推杆和Y轴推杆运动，使得光伏组件承载装置100转动至预定角度，控制方便，节省人力。
[0037]本发明提供的一种光伏双轴跟踪支架包括光伏组件承载装置100、立柱200、双轴传动装置以及球压式传动装置400，光伏组件承载装置100通过双轴传动装置支撑在立柱200上，通过双轴传动装置实现X轴和Y轴的转动，通过采用球压式传动装置400可以为光伏组件承载装置100提供一个旋转支点，通过利用来支撑杆405和圆球配合在套筒403内转动代替了现有技术中结构复杂的传动机构，结构大大简化。另外，通过在圆球和套筒403之间增加压簧可以起到缓冲的作用，防止各部件的磨损。
[0038]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种光伏双轴跟踪支架，其特征在于，包括: 光伏组件承载装置，用于提供安装光伏组件的安装面； 球压式传动装置，用于为光伏组件承载装置的摆动提供支撑； 双轴传动装置，包括X轴推杆及Y轴推杆，用于实现光伏组件承载装置沿X轴和Y轴的转动； 立柱，用于支撑光伏组件承载装置； 所述球压式传动装置包括设置于立柱上端端面的套筒、位于套筒内的活动块及与双轴传动装置连接的第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑杆及第二支撑杆分别通过连接梁支撑所述光伏组件承载装置，所述套筒上设有条形口，所述第一支撑杆及第二支撑杆通过条形口沿套筒的径向贯穿并伸出所述套筒外，第一支撑杆及第二支撑杆十字交叉设置，交叉点位于套筒内并与活动块固定连接，所述X轴推杆一端与立柱连接，另一端与第一支撑杆的一端连接，所述Y轴推杆一端与立柱连接，另一端与第二支撑杆的一端连接，所述套筒轴线与立柱轴线分别位于同一直线上。
2.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述套筒内设有用于缓冲的弹性件，所述弹性件支撑所述活动块可于套筒内往复移动。
3.根据权利要求2所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述弹性件为压簧，压簧一端固定在套筒与立柱连接的一端，压簧另一端抵靠在活动块上。
4.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述活动块为圆球，所述圆球的直径小于套筒的内径。
5.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述X轴推杆和Y轴推杆为可伸缩的液压伺服机构。
6.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述套筒对应所述第一支撑杆及第二支撑杆的位置设有四条条形口，所述条形口沿套筒的轴向方向设置在套筒的管壁上。
7.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏双轴跟踪支架还包括角度传感器，用于采集光伏组件承载装置的当前高度角和方位角，安装在所述光伏组件承载装置上。
8.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏双轴跟踪支架还包括用于采集光伏组件承载装置的是否被阳光照射光敏传感器，安装在所述光伏组件承载>J-U装直。
9.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏双轴跟踪支架还包括用于根据角度传感器和/或光敏传感器控制双轴传动装置运动的控制单元，所述控制单元分别与角度传感器和光敏传感器电连接。
10.根据权利要求1所述的光伏双轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏组件承载装置在X轴方向上的摆动幅度为0-120度，所述光伏组件承载装置在Y轴方向上的摆动幅度为0-120 度。
【文档编号】G05D3/12GK103592959SQ201310592327
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】徐垚, 吴磊 申请人:航天科工深圳（集团）有限公司