阵列式双轴联动太阳跟踪装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能设备领域，尤其是一种阵列式双轴联动太阳跟踪装置。
【背景技术】
[0002]现有太阳能跟踪装置中，既能实现双轴运动，又能实现阵列联动的较少，因为这样的阵列式双轴联动跟踪装置兼顾两方面的运动控制比较困难。目前，关于阵列式双轴联动的跟踪装置方面的主要专利只有为数不多的几种。
[0003]专利申请号为[201020593270.5]的专利中介绍了一种容易实现的阵列式双轴联动跟踪装置，该装置只需要两个驱动分别控制所有阵列模块的高度角方向运动和方位角方向运动，该装置由大量的互相平行或垂直的杆通过焊接、球铰和销连接。用这样的方式将杆件连接在一起，在局部外力作用下容易失稳，从而引起通过连杆相关联的跟踪装置造成大规模的损坏，不易维护。另外，该装置承受太阳能电池板重量的是由具有两个自由度的活动杆支撑，在早上或下午太阳高度角和方位角较小的时候，太阳能电池板倾斜角度较大，由于电池板的重力作用，容易导致支撑杆的弯曲，从而影响跟踪精度，严重时甚至造成整个跟踪装置系统性损坏。该装置还有一个问题就是离驱动器越远的跟踪模块跟踪精度较低，因为驱动器驱动较长的杆件时，长杆件很容易造成形变。
[0004]专利申请号为[201410227185.X]的专利中所介绍的可阵列太阳跟踪发电装置在跟踪高度角和方位角方向上的跟踪角度非常有限，因为控制高度角和方位角的运动是通过电动推杆或液压推杆推动平行四边形机构运动，从而使太阳能电池板在高度角和方位角方向的运动。电动或液压推杆的形成非常有限不能够完全满足跟踪装置在两个方向上的完全跟踪，尤其是方位角方向上，因为在夏季时太阳方位角较大，一般可达180度左右。另外，该机构的中的太阳能电池板安装间距不能太大，如果间距太大会造成联动杆的轻微形变，从而影响跟踪精度；如果安装间距太小，会造成早上或下午太阳能电池板之间相互遮挡太阳光线，不能完全接收一整天的太阳辐射量。第三个缺点就是，该装置的每一个模块之间的连接都需要用电动或液压推杆带动下一个跟踪模块在高度角和方位角方向的运动，从而使整个装置的驱动数量增加。
[0005]专利申请号为[200910111178.2]的专利中介绍了一种基于聚光光伏发电的阵列联动跟踪机构，该机构是利用电动或液压推杆控制平行四边形机构的运动，从而控制机构在高度角和方位角方向上的运动。由于该机构的运动是通过电动或液压推杆控制，因此机构在高度角和方位角方向的运动受到一定程度的限制，不能完全满足早上和下午的光线跟踪要求。另外，随着机构阵列数量的增加平行四边形机构中的一条边长度也会增加，推杆推动连接杆运动时会造成连接杆在一定程度上的弯曲变形，从而影响部分聚光模块的跟踪精度。
[0006]专利申请号为[201110323781.4]的专利中介绍了一种双轴阵列联动跟踪发电装置，该装置在高度角和方位角方向的可跟踪角度范围大，但是控制高度角方向运动的电机数量角度，每一块太阳能电池板需要一个驱动电机控制其高度角方向上的运动。另外，由于可转动正方形框架的限制，可阵列太阳能电池板的数量也收到限制，不能阵列一个正方形框架中阵列太多的太阳能电池板。第三，由于装置正方形框架太大，不便于安装。
[0007]专利申请号为[201220477987.2]的专利中介绍了一种联动式双轴自动跟踪装置，该装置的高度角转动是有电动或液压推杆控制，方位角的转动是由回转驱动伺服器控制。这种装置的结构简单，但是由于电动或液压推杆的行程有限，因此不能够完全达到高度角方向上的转角要求。另外，该装置的每一块太阳能电池板都需要一台回转驱动伺服器控制方位角方向上的运动，这样就会造成控制整列机构高度角运动的驱动增加，造成成本的增加。第三，随着阵列数量的增加，转轴的扭转负荷将增大，转轴转角也随之增大，因此，远离电动或液压推杆一端所安装的太阳能电池板跟踪精度较差。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大大简化了驱动结构，其中，控制所有跟踪模块的高度角运动只需要一个驱动电机，而控制所有跟踪模块的方位角运动也只需要一个驱动电机的阵列式双轴联动太阳跟踪装置。
[0009]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:阵列式双轴联动太阳跟踪装置，包括至少两个跟踪模块，每个跟踪模块包括固定设置于地面的固定基架，所述固定基架的顶部设置有活动支架且所述活动支架上方设置有电池板支架，所述固定基架上设置有用于驱动电池板支架调节方位角度的方位角控制机构，以及设置有用于驱动电池板支架调节高度角的高度角控制机构，所述跟踪模块的方位角控制机构之间均通过驱动轴以及转矩传递器相互联通，所述跟踪模块的高度角控制机构之间均通过驱动轴以及转矩传递器相互联通。
[0010]进一步的是，所述电池板支架底部固定有半圆涡轮，所述方位角控制机构为蜗杆，所述电池板支架的方位角度通过蜗杆驱动半圆涡轮而调节。
[0011]进一步的是，所述固定基架上设置有U型支撑架，所述蜗杆设置于U型支撑架上。
[0012]进一步的是，所述高度角控制机构为丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构中的丝杠转动，从而驱动电池板支架的高度角的调节。
[0013]进一步的是，所述丝杠螺母机构通过高度角转换器与驱动轴相连接，所述丝杠通过驱动轴而驱动。
[0014]进一步的是，所述高度角转换器内的驱动轴与高度角控制机构中的丝杠之间呈相互垂直布置。
[0015]本实用新型的有益效果是:与传统的结构相比，由于本实用新型的整体高度较低，每个模块上的太阳能电池板表面积较小，所以在较大风载条件下也比较稳定，不至于破坏装置结构。另外，本实用新型不仅使用锥齿轮副、丝杠螺母副和涡轮蜗杆副传动，而且在传动轴和连接轴上使用了大齿数齿轮带动小齿数齿轮，例如:装有大齿轮的传动轴每转动I度，此时，装有小齿轮的传动轴转动角度将会大于I度，多转动的角度就可以补偿长轴的扭转角误差。因此，可以消除由于传动轴太长造成的扭转误差，使整个阵列联动装置跟踪精度和各模块间的运动同步性大幅度提高。于此同时的，本实用新型方位角联动转角范围为0-180度，高度角联动转动转角范围为0-90度，由于各模块都具有独立的三脚或四角固定支架，足以独立支撑模块重量，将固定支架用地脚螺钉与地面连接，因此，太阳能电池板在运动到极限位置时，也不至于装置失稳，造成结构的破坏，且跟踪模块零部件体积较小，便于运输、安装和维护。本实用新型尤其适用于利用太阳能电池板发电设备之中。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的跟踪模块的主视图。
[0017]图2是本实用新型的跟踪模块的侧视图。
[0018]图3是本实用新型的丝杠螺母机构的示意图。
[0019]图4是本实用新型的转矩传递器以及方向转换器的连接关系示意图。
[0020]图5是本实用新型的高度角转换器的示意图。
[0021]图6是本实用新型的半圆涡轮与蜗杆的配合关系的示意图。<