水平平衡的太阳能跟踪器的制造方法_3

文档序号:9252639阅读:来源:国知局
太阳能跟踪器设备。该设备具有质量中心,该质量中心具有可调悬挂组件和圆柱形转矩管,在该可调悬挂组件上配置有蛤壳式夹紧组件,该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,使得质量中心与圆柱形转矩管的旋转中心对齐,以减小可操作地联接至圆柱形转矩管的驱动马达的负载。在示例中,驱动马达可操作以使转矩管围绕旋转中心移动且基本上没有负载。旋转中心从圆柱形转矩管的中心偏移。
[0085]在示例中,本发明提供包括多个转矩管的跟踪器设备,该多个转矩管包括第一转矩管,该第一转矩管联接至第二转矩管,该第二转矩管联接至第N转矩管,其中N是大于2的整数。每对转矩管彼此联接而无任何焊接。
[0086]在示例中,单个驱动马达可以联接至多个转矩管的中心区域,以使转矩管以期望的方式旋转,以允许每个太阳能模块跟踪来自太阳的电磁辐射的方向。
[0087]在示例中,如图所示,每个跟踪器设备包括联接至太阳能电池板的阵列的转矩管。每个跟踪器设备通过转矩管和枢轴装置彼此联接。如图所示,每个跟踪器具有相应的一对支柱、转矩管、和一个或多个枢轴装置。这些元件中的每一个元件的进一步的细节在整个说明书中进行更详细的描述。
[0088]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。如图所示的是水平配置的跟踪器装置的阵列,以形成以并行方式布置的多排跟踪器装置。多排跟踪器中的每对跟踪器具有通道,该通道允许其它应用。也就是说,行栽作物或其它东西可以设置在通道中,该通道沿着每个水平跟踪器排的整体延伸。在示例中,多个跟踪器设备在地理区域内以阵列配置。多个跟踪器设备中的每一个跟踪器设备独立于彼此而被驱动,从而使得每一排以不同的角度或相似的角度独立地堆置。与通常在排之间具有机械装置的常规跟踪器不同,每个通道从一端到另一端是连续的,如在优选示例中允许拖拉机或其它车辆从一端行驶到另一端。当然,可以具有其它变型、修改和替选方案。
[0089]在示例中,该设备配置成在组装期间基本上没有任何焊接,且可以用常规工具进行组装。在示例中,转矩管借助在蛤壳式夹紧构件附近内的模锻装置联接至另一转矩管。在示例中,转矩管串联联接至弹性阻尼器,以抑制转矩移动,从而沿着配置到转矩管的多个太阳能电池板的任何部分基本上没有形成谐波。
[0090]在示例中,该设备还包括锁定阻尼器或刚性结构,该锁定阻尼器或刚性结构用于将联接至转矩管的太阳能电池板配置在固定的倾斜位置上以防止损害制动器,且在空气高速移动的环境中基本上不摆动的位置上锁定到底座中。在示例中,锁定阻尼器将多个太阳能模块中的每一个太阳能模块固定在相对于空气或风的方向的期望角度上。
[0091]在示例中,该设备具有控制器设备,该控制器设备配置在设置在地下区域中的插件箱中,以保护控制器设备。在示例中,该插件箱由适合材料制成,该适合材料被密封和/或在环境上适于保护控制器设备。
[0092]在操作中,该设备具有驱动装置,该驱动装置用于线性地驱动转矩管,以允许每个太阳能模块相对于入射电磁辐射的期望的位置。在示例中,电连接件和电源(例如,120V、60Hz、240V)联接至驱动装置。当然,可以具有变型。
[0093]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。如图所示,夹紧组件具有在竖直方向上配置的夹紧壳体构件,该竖直方向是远离重力方向的方向。在示例中,夹紧壳体构件包括下部区域和上部区域。下部区域联接至支柱结构。下部区域具有材料厚度且包括螺栓开口,这些螺栓开口与支柱结构的上部上的开口对齐。锁定螺母和螺栓被配置为以竖直方式将夹紧壳体的下部区域保持到支柱结构。如图所示,至少一对开口设置在夹紧壳体的下部区域和支柱结构中的每一者中。
[0094]在示例中,上部区域包括球形承载装置。上部区域具有舌片结构,该舌片结构具有将球形承载件容纳在一对板之间的开口,该一对板将承载件保持在适当位置。在示例中,该球形承载件允许在期望的范围内、在三个轴方向中的每一个轴方向上的旋转和移动。每个板布置在舌片结构的每一侧的凹形区域内。每个板可以包括紧固件,该紧固件用于将该板保持在凹形区域内的适当位置中。
[0095]在示例中,夹紧组件具有联接至球形承载件的蛤壳式夹紧构件,蛤壳式夹紧件从球形承载件悬挂。也就是说,蛤壳式夹紧件具有第一侧和第二侧。每一侧具有包括开口的上部区域。如图所示,销插入通过每个开口,同时球形承载件的开口设置为在每个开口之间的第三悬挂区域。
[0096]如图所示,蛤壳的每一侧被塑形成符合或联接到转矩管的一部分的至少一侧。每一侧具有一个或多个开口,该一个或多个开口与转矩管的该部分上的一个或多个开口对齐。销或螺栓插入通过每个开口,以将蛤壳式夹紧件夹紧至转矩管的该部分且基本上围绕转矩管的整个周边区域。一个或多个销或螺栓还将转矩管保持在相对于蛤壳式夹紧件的固定位置上,以防止转矩管在蛤壳式夹紧件内滑动和/或扭转。当然,可以具有变型。
[0097]在示例中,球形承载件允许结构公差、跟踪器移动,且用作将电流带到地面的最小阻力的接合路径。接合路径从任何模块发生,通过框架到达每个夹紧组件、到达一个或多个支柱、且随后到达地面。
[0098]在示例中,包括第一端部和第二端部的转矩管联接至球形承载件,以从夹紧壳体构件的上部区域支撑转矩管。在示例中,转矩管从自中心旋转区域的偏移位置配置。
[0099]在示例中,驱动装置(该驱动装置将在下文进行更详细的描述)联接至第二端部,使得驱动装置和转矩管被配置成在负载下基本上没有扭转运动。
[0100]在示例中,蛤壳式设备包括第一构件,该第一构件可操作地联接至第二构件,以将转矩管保持在适当位置。在示例中,该设备包括夹紧壳体,该夹紧壳体借助球形承载装置可操作地联接至蛤壳式设备,从而球形承载件包括旋转轴,该旋转轴不同于转矩管的中心。
[0101]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。在示例中,本发明的方法用于组装太阳能跟踪器设备。该方法包括设置在竖直方向上配置的夹紧壳体构件。夹紧壳体构件包括下部区域和上部区域。在示例中,下部区域联接至支柱结构。上部区域包括球形承载装置。在示例中,竖直方向远离重力方向。在示例中,该方法包括将前半蛤壳式夹紧构件和后半蛤壳式夹紧构件(统称为蛤壳式夹紧构件)联接至圆柱形承载件。本方法还包括在前半蛤壳式夹紧件和后半蛤壳式夹紧件之间支撑转矩管,前半蛤壳式夹紧件和后半蛤壳式夹紧件均联接至圆形承载件,以从夹紧壳体构件的上部区域支撑转矩管,转矩管从自中心旋转区域的偏移位置配置。
[0102]在示例中,该设备配置成在组装期间基本上没有任何焊接。在示例中,转矩管借助在蛤壳式夹紧构件附近内的模锻装置联接至另一转矩管。在示例中,转矩管串联联接至弹性阻尼器,以抑制转矩移动,从而沿着配置到转矩管的多个太阳能电池板的任何部分基本上没有形成谐波。
[0103]在示例中,该方法包括将销构件联接至前半蛤壳式夹紧构件、后半蛤壳式夹紧构件、以及球形承载件。在示例中,该方法包括联接第一构件和第二构件,以将球形承载件夹入到夹紧壳体构件的上部区域的舌片区域。在示例中,球形承载件被配置成用于销的旋转和移动,以沿着立体角区域枢转。在示例中,壳体夹紧构件是由铸造金属材料或冲压金属材料或加工金属材料制成的连续结构。在示例中,前半蛤壳式构件和后半蛤壳式构件均由固体连续结构制成,该固体连续结构是铸造金属材料或冲压金属材料或加工金属材料。在示例中,球形承载件允许结构公差、跟踪器移动,且用作将电流带到底面的最小阻力的接合路径。本发明的方法和设备的进一步的细节可以在整个说明书中且更具体地在下文找到。
[0104]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。在示例中,如图所示,太阳能跟踪器设备包括驱动装置。该驱动装置联接至电动马达,该电动马达可以是DC或AC。该驱动装置具有轴,该轴围绕旋转点旋转且驱动每个曲柄,该曲柄在下文描述。驱动装置设置在支撑件或驱动安装件上,该支撑件或驱动安装件配置在支柱的上部区域上,这已经进行了描述。驱动装置联接至曲柄(该曲柄联接至驱动装置)且以偏移的方式配置到框架组件,该框架组件具有多个太阳能模块。
[0105]在示例中,驱动装置向连续转矩管提供旋转,该连续转矩管在空间上被布置成从第一区域到第二区域。驱动装置具有驱动线,该驱动线通过齿轮箱联接以驱动一对曲柄。每个曲柄联接至驱动装置的每一侧,这引起每个曲柄的旋转运动。
[0106]在示例中,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。在示例中,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。在示例中,每个曲柄具有凸缘,该凸缘具有多个螺栓开口,以连接至驱动装置的一侧。每个曲柄具有臂,该臂垂直于每个凸缘,且每个曲柄联接至具有一个或多个螺栓开口的圆柱形构件。该设备具有借助圆柱形构件联接至第一曲柄的第一转矩管和借助另一圆柱形构件联接至第二曲柄的第二转矩管。在示例中,第一模锻配件将第一曲柄联接至第一转矩管且第二模锻配件将第二曲柄联接至第二转矩管。一个或多个螺栓插入通过圆柱形构件,以确保转矩管的一部分在适当位置,且保持转矩管的该部分在圆柱形构件内不旋转或扭转,且将转矩管的该部分锁定到适当位置中,如图所示。
[0107]在示例中,每个曲柄由可以铸造、加工或冲压的适当的金属材料制成。每个圆柱形构件由适当的金属材料制成以联接至转矩管的端部,如图所示。模锻配件可以被设置成将转矩管的端部联接或连接至每个圆柱形构件,如图所示。当然,可以具有变型。组装驱动装置的进一步的细节可以在整个说明书中且更具体地在下文找到。
[0108]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。在示例中,如图所示,该方法包括设置驱动装置。在示例中,该方法包括通过驱动线或驱动轴将驱动装置联接至电动马达,该电动马达可以是DC或AC。该方法包括将驱动装置联接至支撑件或驱动安装件,该支撑件或驱动安装件配置在支柱的上部区域上,这已经进行了描述。在示例中,支柱包括联接至驱动装置支撑件的多个支撑结构。驱动装置支撑件具有联接至多个支撑结构的第一构件和联接至驱动装置的第二构件。
[0109]在示例中,该方法包括将驱动装置联接至曲柄(该曲柄联接至驱动装置)且以偏移的方式配置到框架组件,该框架组件具有多个太阳能模块。在示例中,驱动装置具有驱动线,该驱动线通过齿轮箱联接以驱动一对曲柄。每个曲柄联接至驱动装置的每一侧,这引起每个曲柄的旋转运动。在示例中,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。在示例中,曲柄包括联接至驱动装置的第一侧的第一曲
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