水平平衡的太阳能跟踪器的制造方法
【专利说明】水平平衡的太阳能跟踪器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明是2012年12月10日递交的美国临时申请N0.61/735，537 (代理人案号906R0-017400US)的非临时申请，该美国临时申请出于所有目的通过弓I用并入本文。
【背景技术】
[0003]本申请总体涉及用于太阳能电池板的跟踪系统。更具体地，本发明的实施方式提供适用于太阳能电池板的跟踪系统。在特定实施方式中，除了其它方面，根据本发明的跟踪系统在每个支柱处完全可调。还具有其它实施方式。
[0004]随着世界人口的增加，工业扩展已导致同样大量的能源消耗。能源通常来自化石燃料(包括煤和石油)、水力发电厂、核资源等等。作为示例，国际能源机构项目进一步增加石油消耗，其中，发展中国家(诸如中国和印度)占大部分的增幅。我们日常生活中的几乎每一个元素部分地依赖于石油，石油变得越来越少。随着时间的进一步推移，“便宜”且丰富的石油的时代即将结束。因此，已经开发了其它替选能源。
[0005]依赖于石油的同时，我们还依赖于其它非常有用的能源，诸如水力发电、核能等，以提供我们的电力需求。作为示例，对于家庭和企业使用的大部分的常规电力需求来自基于煤或其它形式的化石燃料运行的涡轮机、核能发电厂、和水力发电厂、以及其它形式的可再生能源。很多时候，电力的家庭和企业使用已稳定且普及。
[0006]最重要的是，在地球上发现的许多(即使不是所有)有用能源来自我们的太阳。通常，在地球上的所有常见植物使用来自太阳光的光合作用过程实现生存。诸如石油的化石燃料也是从来源于与太阳相关的能源的生物材料发展而成的。对于包括“太阳崇拜者”的人类，阳光已是必不可少的。对于行星地球上的生命，太阳已是我们最重要的能源和用于现代太阳能的燃料。
[0007]太阳能具有许多非常令人满意的特点。太阳能是可再生的、干净的、丰富的、而且通常分布广的。已经开发某些技术以捕获太阳能、聚集太阳能、储存太阳能、且将太阳能转换成其它有用的能量形式。
[0008]已经开发太阳能电池板以将阳光转换成能量。作为示例，太阳能热板通常将来自太阳的电磁辐射转换成热能，用于加热住宅、运行某些工业过程，或驱动高级涡轮机以产生电力。作为另一示例，太阳能光伏板将阳光直接转换成用于各种应用的电力。太阳能电池板通常由太阳能电池的阵列组成，这些太阳能电池彼此互连。电池通常串联布置和/或是多个并行的串联电池组。因此，太阳能电池板具有极大的潜力来使我们的国家、安全和人类用户受益。太阳能电池板甚至可以使我们的能量需求多样化并降低世界对石油和其它潜在有害的能源的依赖性。
[0009]尽管太阳能电池板已被成功地用于某些应用，但仍存在着局限性。通常，由于太阳通常处在对于太阳能电池接收太阳能来说不是最佳的角度的事实，导致太阳能电池板不能以其全部潜力来转换能量。在过去，已经开发了各种类型的常规太阳能跟踪机制。遗憾的是，常规太阳能跟踪技术往往不足。这些和其它限制在本说明书中进行描述，且可以在下文进行更详细的描述。
[0010]从上文可以看出，非常需要用于改善太阳能系统的技术。
【发明内容】
[0011]本申请总体涉及用于太阳能电池板的跟踪系统。更具体地，本发明的实施方式提供适用于太阳能电池板的跟踪系统。在特定实施方式中，除了其它方面，根据本发明的跟踪系统在每个支柱处完全可调。还具有其它实施方式。
[0012]在示例中，本发明提供了一种太阳能跟踪器设备。在示例中，所述设备包括质量中心和圆柱形转矩管，所述质量中心具有可调悬挂组件，在所述可调悬挂组件上配置有蛤壳式夹紧组件，所述圆柱形转矩管包括在从第一端部到第二端部的连续长度上配置在一起的多个转矩管，使得所述质量中心与所述圆柱形转矩管的旋转中心对齐，以减小可操作地联接至所述圆柱形转矩管的驱动马达的负载。除了别的之外，本发明的示例的进一步的细节可以在本发明的整个说明书且更具体地在下文找到。
[0013]参照详细描述和所附附图可以更充分地理解本发明的各种附加目的、特征和优点。
【附图说明】
[0014]图1是根据本发明的实施方式的配置有多个太阳能模块的水平跟踪器设备的简化的透视图。
[0015]图2至图7示出组装图1的水平跟踪器设备的方法。
[0016]图8是根据本发明的实施方式的与多个太阳能电池板配置在一起的一对水平跟踪器设备的简化的透视图。
[0017]图9是根据本发明的实施方式的配置在一起的多个水平跟踪器设备的简化图。
[0018]图10是根据本发明的实施方式的配置在一起的多个水平跟踪器设备的阵列的简化图。
[0019]图11是根据本发明的实施方式的用于图1的水平跟踪器的夹紧组件的简化图。
[0020]图12至图14是示出用于组装图11的夹紧组件的方法的简化图。
[0021]图15是根据本发明的实施方式的配置在支柱构件上的驱动组件的简化的透视图。
[0022]图16至图19是示出用于组装图15的驱动组件的方法的简化图。
[0023]图20是示出根据本发明的实施方式的与支柱构件分离且分隔的夹紧组件的简化的内视图。
[0024]图21是示出根据本发明的实施方式的联接至支柱构件的夹紧组件的简化的内视图。
[0025]图22是示出根据本发明的实施方式的在第一取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的内视图。
[0026]图23是示出根据本发明的实施方式的在第二取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的内视图。
[0027]图24是示出根据本发明的实施方式的在第一取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的侧视图。
[0028]图25是示出根据本发明的实施方式的在第二取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的侧视图。
[0029]图26是示出根据本发明的实施方式的在第三取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的侧视图。
[0030]图27是示出根据本发明的实施方式的在第四取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的侧视图。
[0031]图28是示出根据本发明的实施方式的在第五取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的侧视图。
[0032]图29是示出根据本发明的实施方式的在第六取向上联接至支柱构件的夹紧组件的简化的侧视图。
[0033]图30至图32示出根据本发明的实施方式的多种配置的夹紧组件和驱动组件的内视图。
[0034]图33是根据本发明的实施方式的跟踪器设备的侧视图。
[0035]图34和图35是根据本发明的实施方式的转矩管的简化的侧视图。
[0036]图36、图37和图38是根据本发明的实施方式的夹紧构件的简化的透视图、侧视图和正视图。
[0037]图39和图40是根据本发明的实施方式的夹紧壳体的简化的透视图和侧视图。
[0038]图41、图42、图43和图44是根据本发明的实施方式的用于U形螺栓构件的一个或多个部件的简化图。
[0039]图45、图46和图47是示出根据本发明的实施方式的将U形螺栓构件配置到转矩管的方法的简化图。
[0040]图48和图49示出根据本发明的实施方式的跟踪器设备的各种视图。
[0041]图50和图51示出根据本发明的实施方式的跟踪器设备的视图。
[0042]图52和图53示出根据本发明的实施方式的转矩管的视图。
[0043]图54是根据本发明的示例的夹紧壳体和支撑构件的透视图。
[0044]图55是根据本发明的示例的夹紧壳体和支撑构件的透视图。
[0045]图56是根据本发明的示例的夹紧壳体和支撑构件的正视图。
[0046]图57和图58示出根据本发明的示例的支撑构件的透视图和正视图。
[0047]图59示出根据本发明的示例的夹紧壳体的透视图。
[0048]图60是在示例中为了运输而以堆叠体配置的多个转矩管的视图。
[0049]图61是用于堆叠在上一图的堆叠体中的具有凹形区域的U形螺栓和夹紧件的更详细的视图。
[0050]图62、图63和图64示出根据本发明的示例的驱动装置支撑构件的各种视图。
[0051]图65和图66示出根据本发明的示例的夹紧组件的各种视图。
[0052]图67至图71以纵向视图示出根据本发明的示例的配置有多个太阳能电池板的水平跟踪器的各种视图。
[0053]图72是示出在本发明的示例中相对于风速绘制的力的简化的曲线图。
【具体实施方式】
[0054]本申请总体涉及用于太阳能电池板的跟踪系统。更具体地，本发明的实施方式提供适用于太阳能电池板的跟踪系统。在特定实施方式中，除了其它方面，根据本发明的跟踪系统在每个支柱处完全可调。还具有其它实施方式。
[0055]在特定实施方式中，本发明提供用于太阳能模块的跟踪器设备。该跟踪器设备具有包括第一枢轴装置的第一支柱和包括驱动安装件的第二支柱。驱动安装件能够承受在至少三个轴上的结构公差且被配置到驱动装置。驱动装置具有联接至圆柱形承载装置的偏移的夹紧装置，该圆柱形承载装置联接至夹紧构件。该设备具有可操作地布置在第一支柱和第二支柱上的圆柱形转矩管。该圆柱形转矩管包括第一端部和第二端部、以及槽口。该槽口是在空间上沿着圆柱形转矩管的长度布置的多个槽口中的一个槽口。该设备具有夹紧件，该夹紧件围绕圆柱形转矩管的环形部分配置并与槽口紧密配合，以防止夹紧件的移动。该夹紧件包括配置成支撑太阳能模块的一部分的支撑区域。
[0056]在替选实施方法中，本发明提供替选太阳能跟踪器设备。该设备具有驱动装置、曲柄，该曲柄联接至驱动装置且以偏移的方式配置到框架组件。该框架组件联接至多个太阳能丰吴块。
[0057]在示例中，该设备具有连续转矩管，该连续转矩管在空间上被布置成从第一区域到第二区域。曲柄包括联接至驱动装置的第一侧的第一曲柄和联接至驱动装置的第二侧的第二曲柄。曲柄包括联接至驱动装置的第一侧的第一曲柄和联接至驱动装置的第二侧的第二曲柄；且还包括联接至第一曲柄的第一转矩管和联接至第二曲柄的第二转矩管。曲柄包括联接至驱动装置的第一侧的第一曲柄和联接至驱动装置的第二侧的第二曲柄；且还包括联接至第一曲柄的第一转矩管和联接至第二曲柄的第二转矩管，且还包括将第一曲柄联接至第一转矩管的第一模锻配件和将第二曲柄联接至第二转矩管的第二模锻配件。该设备还具有联接至驱动装置的支柱。在示例中，该设备还具有联接至支柱的驱动安装件。
[0058]在