斜单轴联动跟踪型光伏发电装置的制作方法

本实用新型涉及一种光伏发电装置，尤其涉及一种具有太阳位置跟踪的多组联动光伏发电装置。

背景技术：

在有限的化石能源资源被过度开发利用的情况下，取之不竭用之不尽的太阳能资源受到全球的关注，利用太阳能电池所构成的光伏组件来发电的太阳能光伏发电技术得到了迅猛发展，光伏组件安装在光伏支架上，根据其结构形式的不同，光伏发电装置有固定式与跟踪式两大类，固定式光伏发电装置中光伏组件根据所处纬度的不同以一定的优选角度固定安装在光伏支架上，当太阳每天从东方升起西方落下的运行过程中太阳光线不能垂直照射到光伏组件受光面，因而光伏组件不可能接受到全部的太阳光能，其发电效率不是太高，但其结构简单、成本低，其应用也相当广泛。跟踪式的光伏发电装置其光伏组件安装在可转动的光伏支架上，可根据太阳的高度角度和/或方位角度位置来调整光伏组件的工作角度，从而使光伏组件的受光面尽可能随时与太阳光线垂直，以便接受到更多的太阳光能，提高发电效率。跟踪式光伏发电装置发电效率相对较高，但其跟踪驱动装置具有一定的成本，当光伏发电站中光伏发电装置数量较多时，其成本相应较高，影响了光伏电站的经济效益。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种斜单轴联动跟踪型光伏发电装置，它能随着太阳位置的变化而改变各光伏发电装置中光伏组件的安装角度，且投入成本较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种斜单轴联动跟踪型光伏发电装置，包括至少两套斜单轴光伏发电装置，每套斜单轴光伏发电装置包括若干光伏组件、组件安装架、前立柱和后立柱，所述组件安装架包括前横梁与后横梁，在前立柱与后立柱上端分别固连有斜支柱，两斜支柱的上端分别与对应位置的前横梁和后横梁铰连且两铰连轴线同轴设置；在前横梁与后横梁上还分别铰连有丝杆且两铰连轴线同轴设置，丝杆与前横梁及后横梁之间的铰连轴线平行于斜支柱与前横梁及后横梁之间的铰连轴线，与丝杆相配的螺母转动支承在各自传动支座上，两传动支座分别铰连在两斜支柱的下端，所述螺母与传动机构相连；各斜单轴光伏发电装置排成一列，相邻两斜单轴光伏发电装置的传动机构通过万向连接轴传动连接，任一斜单轴光伏发电装置的传动机构与驱动动力装置传动连接。

在上述结构中，由于每套斜单轴光伏发电装置包括若干光伏组件、组件安装架、前立柱和后立柱，所述组件安装架包括前横梁与后横梁，在前立柱与后立柱上端分别固连有斜支柱，两斜支柱的上端分别与对应位置的前横梁和后横梁铰连且两铰连轴线同轴设置，则组件安装架通过前横梁及后横梁与两斜支柱铰链，使组件安装架可以前后倾斜设置，根据光伏发电装置所在地的纬度来确定最优化的倾斜角度，使其上的光伏组件达到较好的太阳光能量接受效果，而组件安装架可以绕前横梁及后横梁与斜支柱的铰连轴线转动，从而可以跟踪太阳的方位，随太阳从东向西的运行轨迹而改变位置，使光伏组件达到更好的太阳光能量接受效果。又由于在前横梁与后横梁上还分别铰连有丝杆且两铰连轴线同轴设置，丝杆与前横梁及后横梁之间的铰连轴线平行于斜支柱与前横梁及后横梁之间的铰连轴线，与丝杆相配的螺母转动支承在各自传动支座上，两传动支座分别铰连在两斜支柱的下端，所述螺母与传动机构相连，则通过传动机构可以使螺母转动，并带动丝杆沿螺母轴线上下运动，从而形成对组件安装架的驱动作用，使组件安装架通过驱动动力装置绕前横梁及后横梁与斜支柱的铰链轴线转动，从而实现对太阳方位角度的跟踪；而且在前横梁与后横梁上是分别铰连有丝杆且两铰连轴线同轴设置，则组件安装架是受到前横梁与后横梁两处驱动，驱动过程平稳可靠，驱动力较为均衡，可以适应较大功率光伏发电装置的跟踪驱动要求。还由于各斜单轴光伏发电装置排成一列，相邻两斜单轴光伏发电装置的传动机构通过万向连接轴传动连接，任一斜单轴光伏发电装置的传动机构与驱动动力装置传动连接，则排成一列的各斜单轴光伏发电装置可以在万向连接轴的连接作用下统一实现组件安装架对太阳方位角度的跟踪运动，使各斜单轴光伏发电装置上的光伏组件同步运动，从而接受更多的太阳光能量，提高发电效率，并且各斜单轴光伏发电装置是由一套驱动动力装置统一驱动的，该驱动动力装置可以安装在任一斜单轴光伏发电装置上，不再需要每一斜单轴光伏发电装置配备一套驱动动力装置，从而降低了光伏电站的投入成本。

本实用新型的一种优选实施方式，在所述组件安装架的前横梁和后横梁上安装有纵梁和檩条，各光伏组件通过檩条安装在组件安装架上。采用该实施方式，前横梁和后横梁与纵梁构成一矩形框架，可以适应较多数量的光伏组件安装要求，使光伏发电装置具有较大的装机功率。

本实用新型的另一种优选实施方式，所述前横梁和后横梁为横截面呈矩形的杆件，所述斜支柱上端呈U型，前横梁和后横梁卡插于斜支柱的U型上端内并通过销轴与斜支柱铰连。采用该实施方式，前横梁和后横梁与斜支柱之间的铰连连接结构简单，安装方便，使用可靠。

本实用新型的又一种优选实施方式，所述斜支柱铰连于前横梁及后横梁的中部。采用该实施方式，可以保证组件安装架左右对称、受力均匀。

本实用新型进一步的优选实施方式，所述传动机构包括设置于各斜单轴光伏发电装置上螺母外周的蜗轮，与蜗轮相啮合的蜗杆转动支承在各自的传动支座上，位于前后两侧的蜗杆同轴并通过传动轴相连。采用该实施方式，通过蜗轮蜗杆及传动轴所构成的传动机构可以驱动螺母转动实现组件安装架的跟踪运动，传动稳定且蜗轮蜗杆具有自锁功能，可以方便地实现组件安装架跟踪后的定位保持功能，并且前后两侧蜗杆同轴并通过传动轴相连可以保证组件安装架前后两侧丝杆同步运动，组件安装架运动平稳。

本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述各斜单轴光伏发电装置的前立柱与后立柱位于同一平面上。采用该实施方式，各斜单轴光伏发电装置的传动机构也将处于同一平面上，可以便于保证各斜单轴光伏发电装置实用联动。

本实用新型又一进一步的优选实施方式，所述驱动动力装置为一手轮，该手轮安装在任一斜单轴光伏发电装置的传动轴上。采用该实施方式，可以简单地通过手轮来手动实现各斜单轴光伏发电装置中组件安装架角度位置的联动调节。

本实用新型更进一步的优选实施方式，所述驱动动力装置为一电机，该电机固连在位于最后侧的斜单轴光伏发电装置中后立柱上的传动支座上，该电机的输出轴与转动支承在该传动支座上的蜗杆固连。采用该实施方式，可以实现各斜单轴光伏发电装置中组件安装架角度位置的自动调节。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，所述万向连接轴包括两万向节及连接该两万向节的中间轴。采用该实施方式，万向连接轴的结构简单，可以根据相邻两斜单轴光伏发电装置的间隔距离来确定中间轴的长度，从而保证相邻两斜单轴光伏发电装置传动机构的连接要求。

本实用新型又一更进一步的优选实施方式，所述万向连接轴的一端连接在前一斜单轴光伏发电装置中后侧的蜗杆上，该万向连接轴的另一端连接在后一斜单轴光伏发电装置中前侧的蜗杆上。采用该实施方式，利用相邻两斜单轴光伏发电装置传动机构中的蜗杆可以方便地将驱动动力装置的运动传递到每一斜单轴光伏发电装置的传动机构中，保证各斜单轴光伏发电装置的联动要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型斜单轴联动跟踪型光伏发电装置作进一步的详细说明。

图1是本实用新型斜单轴联动跟踪型光伏发电装置一种具体实施方式示意图；

图2是图1的右侧视图；

图3是另一工作状态下图1的右侧视图；

图4图1中C部位的局部放大视图；

图5是图1中的A向视图；

图6是图1中B部位的局部放大视图。

图中：1－斜单轴光伏发电装置、11－光伏组件、12－组件安装架、121－后横梁、122－纵梁、123－檩条、124－前横梁、13－斜支柱、14－丝杆、15－驱动动力装置、16－传动机构、161－蜗轮、162－蜗杆、163－传动轴、17－后立柱、18－前立柱、19－传动支座、110－螺母、2－万向连接轴、21－中间轴、22－万向节。

具体实施方式

在图1和图2所示的斜单轴联动跟踪型光伏发电装置中，至少两套斜单轴光伏发电装置1沿南北方向排成一列，每一斜单轴光伏发电装置1包括若干光伏组件11、组件安装架12、前立柱18和后立柱17，组件安装架12包括前横梁124与后横梁121，前横梁124和后横梁121为横截面呈矩形的杆件，在前横梁124和后横梁121上安装有纵梁122和檩条123，参见图5，各光伏组件11通过檩条123安装在组件安装架12上；前立柱18位于南侧，后立柱17位于北侧，且后立柱17高于前立柱18，整个斜单轴光伏发电装置1北高南低倾斜设置，其倾斜角度按光伏发电装置所在地的纬度确定；在前立柱18与后立柱17上端分别成一定夹角固连有斜支柱13，斜支柱13上端呈U型，前横梁124和后横梁121卡插于斜支柱13的U型上端内并在前横梁124及后横梁121的中部通过销轴与斜支柱13铰连，这样两斜支柱13的上端分别与对应位置的前横梁124和后横梁121铰连且两铰连轴线同轴设置；在前横梁124与后横梁121上还分别铰连有丝杆14且两铰连轴线同轴设置，丝杆14与前横梁124及后横梁121之间的铰连轴线平行于斜支柱13与前横梁124及后横梁121之间的铰连轴线，参见图6，与丝杆14相配的螺母110转动支承在各自传动支座19上，两传动支座19分别铰连在两斜支柱13的下端；螺母110与传动机构16相连，各斜单轴光伏发电装置1的传动机构16包括设置于螺母110外周的蜗轮161，与蜗轮161相啮合的蜗杆162转动支承在各自的传动支座19上，位于前后两侧的蜗杆162同轴并通过传动轴163相连。

排成一列的各斜单轴光伏发电装置1中的前立柱18与后立柱17位于同一平面上，相邻两斜单轴光伏发电装置1的传动机构16通过万向连接轴2传动连接，参见图4，万向连接轴2包括两万向节22及连接该两万向节22的中间轴21，万向连接轴2的一端连接在前一斜单轴光伏发电装置1中后侧的蜗杆162上，该万向连接轴2的另一端连接在后一斜单轴光伏发电装置1中前侧的蜗杆162上；任一斜单轴光伏发电装置1的传动机构16与驱动动力装置15传动连接；如图1所示，驱动动力装置15为一电机，该电机固连在位于最后侧的斜单轴光伏发电装置1中后立柱17上的传动支座19上，该电机的输出轴与转动支承在该传动支座19上的蜗杆162固连。通过电机就可以经由各斜单轴光伏发电装置1的传动机构16及万向连接轴2在螺母110丝杆14的作用下驱动各组件安装架12适时转动一定的角度，组件安装架12转动后的位置状态参见图3，从而随着太阳位置的变化而改变各斜单轴光伏发电装置1中光伏组件11的安装角度，实现对太阳方位的跟踪，提高发电效率。

以上仅列出了本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换，如作为驱动动力装置15的电机也可以不是固连在位于最后侧的斜单轴光伏发电装置1中后立柱17上的传动支座19上，而可以是固连在位于最前侧的斜单轴光伏发电装置1中前立柱18上的传动支座19上；该电机的输出轴也可以不是与转动支承在传动支座19上的蜗杆162固连，而可以是通过齿轮副等传动机构与任一斜单轴光伏发电装置1中的传动轴163传动连接；所述驱动动力装置15也可以为一手轮，该手轮安装在任一斜单轴光伏发电装置1的传动轴163上或一蜗杆162的轴端。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。