太阳跟踪器的制造方法
【专利摘要】太阳跟踪器包括基部（1）和具有相反的第一和第二端部（2a，2b）的太阳能电池板（2）。所述第一端部（2a）可以由第一轴（E1）连接至所述基部（1）并且所述第二端部（2b）可以由第二轴（E2）连接至所述基部（1），使得所述太阳能电池板（2）在由举升机构驱动时可以要么围绕所述第一轴（E1）要么围绕所述第二轴（E2）相对于所述基部（1）枢转。每当所述太阳能电池板（2）到达平行于所述基部（1）的位置，自动连接/断开装置就将太阳能电池板的（2）的第二端部（2b）连接至所述基部（1）同时将太阳能电池板的（2）的第一端部（2a）从所述基部（1）断开，并且反之亦然，以便转换太阳能电池板（2）相对于所述基部（1）的倾斜。
【专利说明】太阳跟踪器【技术领域】
[0001]本发明涉及适合于具有例如单一光伏板的小尺寸太阳能电池板的简单、紧凑和经济的太阳跟踪器。本发明的太阳跟踪器包括像单一旋转轴一样运转的两个交替的平行旋转轴以用于在东西方向上每日地跟踪并且根据其所位于的地理位置的纬度被设置为以在南北方向上的被认为最合适的固定倾斜角度而被安装，尽管任选地其也可以被用于在南北方向上每日地或季节性地跟踪。由于其小的尺寸和轻的重量，本发明的太阳跟踪器也可以作为便携式太阳能单元被应用。
【背景技术】
[0002]为了太阳能电池板、例如光伏板的更好的效率，太阳光线应当在可能的最垂直的方向上照射它们。为此目的，太阳跟踪器通常设有用于在东西方向上定向太阳能电池板的第一跟踪机构和用于在南北方向上定向太阳能电池板的第二跟踪机构，以用于在白天期间跟踪太阳的相对运动之目的，包括在四季当中出现的年复一年的变化。东西方向的跟踪是最重要的，因为其包含覆盖了很宽弧度的运动，而南北方向的跟踪包含覆盖了显著地更小弧度的运动。
[0003]在两轴太阳跟踪器中的两个前述的跟踪机构的实现带来了复杂的结构和增大的制造成本。
[0004]因此，本发明提出了一种重量轻的和经济的太阳跟踪器，其设有用于在东西方向上定向至少一个太阳能电池板的单一跟踪机构，考虑到太阳能电池板和跟踪机构被支撑在基部中，所述基部可以根据其被安装地点的纬度采取南北方向上的中间点倾斜以固定的方式被安装。因在单一轴中进行跟踪而致的效率的轻微损失被本发明的太阳跟踪器的低成本、轻重量、运输容易和安装容易抵消。
[0005]文献US2011/0061644A1公开了一种小型的太阳能采集系统，其包括用于将所述系统组装在合适的基质上的基部和在所述基部上紧邻彼此布置的多个太阳能电池板。第一组太阳能电池板相对于第二组太阳能电池板是可动的以便在白天期间跟踪太阳的相对运动。第一组中的太阳能电池板以与第二组中的太阳能电池板交替的方式被布置。在一个实施方式中，第二组中的太阳能电池板以固定的方式被布置，并且在另一实施方式中，它们相对于第一组中的太阳能电池板是可动的。该系统的缺点在于，在任何时候都仅有一组太阳能电池板，即，仅有一半的太阳能电池板，在合适的情况下接收太阳的光线。
[0006] 文献CN101098113A描述了一种太阳跟踪器，其包括太阳能电池板被安装于其上的水平面转动支架，所述太阳能电池板具有由水平轴以枢转的方式连接至水平面支架的第一下端部。第一致动器驱动所述水平面转动支架围绕竖直轴的旋转运动以用于在东西方向上定向太阳能电池板，并且第二致动器驱动举升机构使太阳能电池板围绕前述的水平轴相对于所述水平面转动支架枢转以用于根据太阳的相对运动在南北方向上定向太阳能电池板。该太阳跟踪器的缺点在于，其需要在两个正交的轴中的两个跟踪机构，使得其更加昂贵和复杂。[0007]如果本领域的技术人员出于简单的缘故决定仅使用所述文献CN101098113A的太阳跟踪器中的东西方向上的主跟踪机构，其将相当于所述水平面支架围绕所述竖直轴的旋转运动，这与枢转运动机构相比带来了结构的更加复杂。如果该本领域的技术人员决定使用太阳能电池板围绕水平轴的枢转运动机构以用于在东西方向上的跟踪，由该机构所覆盖的角度将是不够的。
【发明内容】
[0008]本发明致力于通过提供一种太阳跟踪器而解决以上的和其它的缺点，所述太阳跟踪器包括基部，具有相反的第一和第二端部的太阳能电池板被安装于所述基部上。太阳能电池板的前述的第一和第二端部可以由各自的第一和第二相互平行的轴借助于自动连接/断开装置而连接至所述基部，每当太阳能电池板到达平行于基部的位置时，所述自动连接/断开装置将太阳能电池板的第二端部连接至基部同时将太阳能电池板的第一端部从基部断开，并且反之亦然，使得当第一端部被连接至基部且第二端部被从基部断开时太阳能电池板可以围绕所述第一轴相对于基部枢转，并且当第二端部被连接至基部且第一端部被从基部断开时太阳能电池板可以围绕所述第二轴相对于基部枢转。
[0009]该太阳跟踪器进一步包括举升机构，其在所述第一和第二端部之间的中间区域中被连接至太阳能电池板，和升降致动器，其被操作地连接以用于使所述举升机构移动并由此使所述太阳能电池板根据太阳的相对运动经过平行于基部的所述位置交替地围绕第一轴和围绕第二轴枢转。因此，升降致动器和举升机构被构造成用于使太阳能电池板在升起的位置和平行于基部的位置之间枢转，并且自动连接/断开装置被构造成用于每当太阳能电池板到达平行于基部的位置并且举升机构被再次驱动以便使太阳能电池板从平行于基部的位置朝向升起的位置移动的时候转换太阳能电池板相对于基部的倾斜。
[0010]在一个实施方式中，第一轴由固定至基部的至少第一轴颈和固定至太阳能电池板的至少相应的第一半轴承限定，或反之亦然，并且第二轴由固定至基部的至少第二轴颈和固定至太阳能电池板的至少相应的第二半轴承限定，或反之亦然。第一和第二半轴承例如由凹槽的闭合且圆形的端部形成，并且被构造和布置成用于当太阳能电池板到达平行于基部的位置时在径向方向上接收相应的第一和第二轴颈。
[0011]前述的自动连接/断开装置至少包括与第一半轴承相关联的第一关闭元件和与第二半轴承相关联的第二关闭元件。所述第一关闭元件在关闭位置和打开位置之间可动，在所述关闭位置中，第一关闭元件将第一轴颈保持为被接合至第一半轴承，在所述打开位置中，第一关闭元件允许第一轴颈沿着相应的凹槽移动并且被接合至第一半轴承和从其脱开。类似地，所述第二关闭元件在关闭位置和打开位置之间可动，在所述关闭位置中，第二关闭元件将第二轴颈保持为被接合至第二半轴承，在所述打开位置中，第二关闭元件允许第二轴颈沿着相应的凹槽移动并且被接合至第二半轴承和从其脱开。
[0012]在一个实施方式中，自动连接/断开装置包括至少一个联接件，其将所述第一和第二关闭元件在运动学上联接至彼此使得当第一关闭元件被移动至所述打开位置时第二关闭元件被移动至所述关闭位置，并且反之亦然。至少一个弹性件以双稳态配置被安装由此所述弹性件将第一和第二关闭元件之一从中间中性位置朝向关闭位置和朝向打开位置推动，并且另一个关闭元件根据由联接件在运动学上提供的联接遵循相反的运动，尽管替代地自动连接/断开装置可以包括与第一关闭元件相关联的以双稳态配置被安装的第一弹性件和与第二关闭元件相关联的以双稳态配置被安装的第二弹性件。
[0013]在本实施方式中，自动连接/断开装置进一步包括第一触动杆，其被定位成使得当围绕第二轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第一触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置。该第一触动杆在运动学上被联接至第一推动器，所述第一推动器被布置成用于在第一触动杆被推动到所述触动位置时使所述第一关闭元件从打开位置移动到超过所述中间中性位置，使得该关闭元件在弹性件推动的下从中间中性位置突然移动到关闭位置。
[0014]类似地，第二触动杆被定位成使得当围绕第一轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第二触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第二触动杆在运动学上被联接至第二推动器，所述第二推动器被布置成用于在第二触动杆被推动到所述触动位置时使所述第二关闭元件从打开位置移动到超过所述中间中性位置。
[0015]优选地，第一和第二触动杆被与第一和第二半轴承相关联使得当它们位于待命位置中时它们干涉沿着相应凹槽的通道，并且当各自的第一和第二轴颈被接收在相应的第一和第二半轴承中时它们被各自的第一和第二轴颈推动。
[0016]根据另一替代的实施方式，自动连接/断开装置包括在锁定位置和解锁位置之间可动的第一锁定元件，其中在所述锁定位置中，所述第一锁定元件将第一关闭元件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，所述第一锁定元件允许第一关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动；和在锁定位置和解锁位置之间可动的第二锁定元件，其中在所述锁定位置中，所述第二锁定元件将第二关闭元件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，所述第二锁定元件允许第二关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动。在本实施方式中，联接件将所述第一和第二锁定元件在运动学上联接至彼此使得当第一锁定元件被移动至所述锁定位置时第二锁定元件被移动至所述解锁位置，并且反之亦然。
[0017]在本实施方式中，自动连接/断开装置进一步包括至少一个弹性件，其以双稳态配置被安装由此所述弹性件将第一和第二锁定元件之一从中间中性位置朝向锁定位置和朝向解锁位置推动。根据由联接件提供的运动学联接，单一弹性件是足够的，尽管替代地自动连接/断开装置可以包括以双稳态配置被安装的并与第一锁定元件相关联的第一弹性件和以双稳态配置被安装的并与第二锁定元件相关联的第二弹性件以便将第一和第二锁定元件从中间中性位置朝向锁定位置和朝向解锁位置推动。
[0018]在本实施方式中，自动连接/断开装置进一步包括第一触动杆，其被定位成使得当围绕第二轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第一触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置。该第一触动杆在运动学上被联接至第一推动器，所述第一推动器被布置成用于在第一触动杆被推动到所述触动位置时使所述第一锁定元件从解锁位置移动到超过所述中间中性位置。因此，第一锁定元件被弹性件突然移动到锁定位置。
[0019]类似地，第二触动杆被定位成使得当围绕第一轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第二触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第二触动杆在运动学上被联接至第二推动器，所述第二推动器被布置成用于在第二触动杆被推动到所述触动位置时使所述第二锁定元件从解锁位置移动到超过所述中间中性位置。
[0020]当第一关闭元件被解锁时，第一轴颈与该关闭元件相干涉并且在太阳能电池板从平行于基部的位置围绕第二轴的枢转运动初始阶段期间将该关闭元件返回至打开位置，并且当第二关闭元件被解锁时，第二轴颈与该关闭元件相干涉并且在太阳能电池板从平行于基部的位置围绕第一轴的枢转运动初始阶段期间将该关闭元件返回至打开位置。
[0021]优选地，在本实施方式中，第一和第二触动杆被定位在相应的第一和第二半轴承的入口处使得当它们被接收在相应的半轴承中时它们被各自的第一和第二轴颈从待命位置推动到触动位置。并且优选地，第一触动杆和第一关闭元件被形成于单一零件中并且第二触动杆和第二关闭元件被形成于单一零件中。
[0022]在另一替代的实施方式中，所述自动连接/断开装置包括第一连接/断开机构，其将太阳能电池板的第一端部连接至基部/从基部断开；第二连接/断开机构，其将太阳能电池板的第二端部连接至基部/从基部断开；与所述第一和第二连接/断开机构合作的至少一个连接/断开致动器；和电子控制装置，其被构造成用于与被布置成用于至少检测太阳能电池板的平行于基部的位置的检测装置合作地控制所述至少一个连接/断开致动器的操作，以便根据跟踪模式操作所述太阳跟踪器，在所述跟踪模式中，当太阳能电池板到达平行于基部的位置时，所述第二连接/断开机构将太阳能电池板的第二端部连接至基部同时所述第一连接/断开机构将太阳能电池板的第一端部从基部断开，并且反之亦然。
[0023]所述的电子控制装置可以被构造成进一步根据安全存储模式操作所述太阳跟踪器，在所述安全存储模式中，当太阳能电池板处于平行于基部的位置时，第一和第二连接/断开机构将太阳能电池板的第一和第二端部同时连接至基部。
[0024]于是，当所述太阳跟踪器以其基部被安装在固定的静止位置中时，例如在诸如建筑物屋顶的固定的结构上或者在停放的车辆车顶上，本改进允许提供下列的太阳跟踪器操作:
[0025]a)在晚上，太阳跟踪器保持在休息位置，其中太阳能电池板平行于基部。优选地，在该位置中，根据安全存储模式，太阳能电池板的两个端部利用被保持在它们的锚定点中的全部两个旋转轴而被连接至基部。
[0026]b)在黎明，对应于西侧的连接/断开机构被起动以便释放太阳能电池板的位于西侦_端部与基部的连接并且举升机构被驱动以便升起太阳能电池板，所述太阳能电池板围绕位于东侧的轴旋转以便根据跟踪模式将太阳能电池板在最大举升位置中朝向东方定向。
[0027]c )贯穿整个上午，所述跟踪器从朝向东方定向的所述最大举升位置逐步地移动至到中午时所到达的平行于基部的位置。
[0028]d)从对应于中午的平行于基部的位置，并且跟随太阳的相对运动，对应于东侧的连接/断开机构被起动以便释放太阳能电池板的位于东侧的端部与基部的连接并且同时对应于西侧的连接/断开机构被起动以便再次建立太阳能电池板的位于西侧的端部与基部的连接。然后举升机构被驱动以便升起太阳能电池板，所述太阳能电池板现在围绕位于西侧的轴旋转以便根据跟踪模式将太阳能电池板朝向西方定向直至在傍晚的末尾到达最大举升位置。
[0029]e)日落后，根据安全存储模式，太阳跟踪器的这些机构被驱动以便将太阳能电池板返回至平行于基部的位置并且将太阳能电池板的两个端部再次连接至基部而为晚上之用。
[0030]优选地，连接/断开机构被构造成使得用于打开太阳能电池板的相应端部和基部之间的连接的第一或第二连接/断开致动器仅在必要时被起动以便允许释放相应的轴。
[0031]当强风被预报时，例如在暴风的情况下，或者当太阳跟踪器被安装在移动的结构上时，例如在移动的车辆车顶上，太阳跟踪器的这些机构根据安全存储模式被驱动以便将太阳能电池板布置在平行于基部的位置并将太阳能电池板的两个端部连接至基部。
[0032]具有一个或多个连接/断开致动器的该实施方式提供了下列优点:
[0033].更好的运动灵活性，因其允许例如，当太阳能电池板处于平行于基部的位置时，使太阳能电池板围绕为到达平行于基部的位置而使用的同一轴再次旋转；以及
[0034].同时将太阳能电池板的两个端部都锚定至基部的可能性。这在当太阳能电池板处于平行于基部的位置时，例如如果暴风发生的话，或者当太阳跟踪器被固定在移动的车辆的车顶上时，对于增大对由风产生的影响的抵抗力是有用的。
[0035]这些电子控制装置可以是可编程的并且可以包括用户界面，由此用户可以制定程序、选择运行1?式、等等。
[0036]优选地，第一和第二轴的每一个由固定至基部的至少一个轴颈和固定至太阳能电池板的至少一个相应的半轴承限定，或反之亦然，其中所述半轴承被构造和布置成用于当太阳能电池板到达平行于基部的位置时在径向方向上接收相应的轴颈。同样优选地，第一和第二连接/断开机构的每一个包括在关闭位置和打开位置之间可动的至少一个关闭元件，在所述关闭位置中，所述关闭元件将所述轴颈保持为被接合至所述半轴承，在所述打开位置中，所述关闭元件允许将所述轴颈接合至所述半轴承和从其脱开。
[0037]在一个实施方式中，第一和第二连接/断开机构的每一个包括在锁定位置和解锁位置之间可动的锁定元件，在所述锁定位置中，所述锁定元件将所述关闭元件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，所述锁定元件允许所述关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动。例如，弹性件将锁定元件朝向其锁定位置推动并且相应的连接/断开致动器被布置成用于逆着所述弹性件的力将锁定元件朝向其解锁位置推动。此外，所述关闭元件的每一个被布置成用于使凸轮移动，所述凸轮将相应的锁定元件保持在其解锁位置中同时所述关闭元件处于其打开位置中。
[0038]第一和第二连接/断开机构的每一个进一步包括触动杆，所述触动杆被定位成使得当围绕相反的轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时，所述触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，并且所述触动杆被布置成用于当所述触动杆被移动至其触动位置时使相应的关闭元件从其打开位置移动到其关闭位置。同样地，当太阳能电池板从平行于基部的位置开始围绕对应于相反端部的轴枢转并且同时锁定元件由相应的连接/断开致动器保持在其解锁位置中时，附装至基部或附装至太阳能电池板的元件使关闭元件从其关闭位置移动到其打开位置。
[0039]尽管不是必需的，每个关闭元件、其相应的触动杆和其相应的凸轮围绕关闭轴整体地旋转，并且相应的锁定元件围绕平行于所述关闭轴的锁定轴旋转。每个凸轮包括第一联锁元件，锁定元件在其中被联锁在其锁定位置中。
[0040] 在另一实施方式中，第一连接/断开机构具有第一连接/断开致动器，其被操作地连接以用于使第一关闭元件在其打开位置和其关闭位置之间移动，并且第二连接/断开机构具有第二连接/断开致动器，其被操作地连接以用于使第二关闭元件在其打开位置和其关闭位置之间移动。
[0041]在又另一实施方式中，第一和第二关闭元件的每一个在打开位置、第一关闭位置、和第二关闭位置之间可动。此外，第一和第二连接/断开机构由联接件在运动学上联接至彼此使得它们在其中第一关闭元件处于其第一关闭位置且第二关闭元件处于其打开位置的第一位置、其中第一关闭元件处于其打开位置且第二关闭元件处于其第一关闭位置的第二位置、和其中第一和第二关闭元件都处于它们各自的第二关闭位置的第三位置之间由单一连接/断开致动器一起移动。
[0042]在任一个实施方式中，第一连接/断开致动器、第二连接/断开致动器或唯一的连接/断开致动器可以是例如电动机、电磁致动器、液压致动器或气动致动器。
[0043]在优选的实施方式中，太阳能电池板包括支撑着至少一个光伏板的支撑结构，并且前述的第一和第二半轴承连同自动连接/断开装置被固定至太阳能电池板的所述支撑结构，而所述第一和第二轴颈被固定至基部。
[0044]在一个实施方式中，举升机构包括至少第一和第二可动的臂，它们具有由第一铰链连接至太阳能电池板的上端部。第一可动的臂具有由第二铰链连接至螺母的下端部，所述螺母被接合至螺杆的第一螺纹部位，所述螺杆被支撑在基部中，并且第二可动的臂具有由第三铰链连接至第二螺母的下端部，所述第二螺母被接合至所述螺杆的第二螺纹部位。螺杆的所述第一和第二螺纹部位具有相反的螺纹方向，并且所述螺杆由前述的升降致动器可旋转地驱动，所述升降致动器可以是例如电子控制的电动机。
[0045]优选地，螺杆的旋转轴线被布置在垂直于第一和第二轴的方向上，并且螺杆、所述第一和第二螺母和升降致动器被安装成使得该组件沿着定向在平行于螺杆的所述旋转轴线的方向上的导轨相对于基部自由地移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]以上的及其它的特征和优点将参考附图从下列对若干实施方式的详细说明而更好地被理解，图中:
[0047]图1为根据本发明第一实施方式的太阳跟踪器的透视图，具有两处放大的细节；
[0048]图2为太阳跟踪器在相应于早晨的向东定向的位置中的侧面正视图；
[0049]图3为太阳跟踪器在相应于中午的水平位置中的侧面正视图；
[0050]图4为太阳跟踪器在相应于傍晚的向西定向的位置中的侧面正视图；
[0051]图5为图1的太阳跟踪器的举升机构的透视图；
[0052]图6为当图1的太阳跟踪器位于图2所示的向东定向的位置中时，该太阳跟踪器的自动连接/断开装置的具有两处放大细节的侧面正视图；
[0053]图7为当太阳跟踪器位于图4所示的向西定向的位置中时，图6的自动连接/断开装置的具有两处放大细节的侧面正视图；
[0054]图8为根据本发明第二实施方式的太阳跟踪器的自动连接/断开装置的示意性局部透视图；
[0055]图9为示出了图8的自动连接/断开装置的锁定元件的局部透视图；[0056]图10和11为示出了图8的自动连接/断开装置的推动器的局部透视图；
[0057]图12为当太阳跟踪器位于图4所示的向西定向的位置中时，图8的自动连接/断开装置的具有两处放大细节的侧面正视图；
[0058]图13至15为根据本改进的第三实施方式的太阳跟踪器在跟踪模式中分别在相应于早晨的向东定向的位置、相应于中午的水平位置、和相应于傍晚的向西定向的位置中的侧视图；
[0059]图16为当图13至15的太阳跟踪器处于向东定向的位置中时，该太阳跟踪器的太阳能电池板的侧面正视图，具有示出了连接/断开机构的配置的两处放大的细节；
[0060]图17为当图13至15的太阳跟踪器处于向西定向的位置中时，该太阳跟踪器的太阳能电池板的侧面正视图，具有示出了连接/断开机构的配置的两处放大的细节；
[0061]图18为当图13至15的太阳跟踪器在安全存储模式中处于水平位置中时，该太阳跟踪器的太阳能电池板的侧面正视图，具有示出了连接/断开机构的配置的两处放大的细节;
[0062]图19为当根据本发明第三实施方式的变体的太阳跟踪器在跟踪模式中处于向东定向的位置中时，该太阳跟踪器的太阳能电池板的侧面正视图，具有示出了连接/断开机构的配置的两处放大的细节；并且
[0063]图20至22为处于第一，第二和第三位置中的根据本改进的第三实施方式的另一变体的太阳跟踪器的自动连接/断开装置的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0064]首先参考图1至4，这些图示出了根据本发明第一实施方式的太阳跟踪器，包括由形成“H”形状的相连接的金属段形成的基部I和由支撑着光伏板26的由形成“H”形状的相连接的金属段形成的支撑结构25组成的太阳能电池板2。光伏板26由在图6和7的放大细节中最佳示出的夹具31固定至支撑结构25。太阳能电池板2具有相反的第一和第二端部2a，2b。第一端部2a可以由第一轴El连接至基部I并且第二端部2b可以由第二轴E2连接至基部I，使得当第一端部2a被连接(connect)至基部I且第二端部2b被从基部I断开(disconnect)时太阳能电池板2可以围绕所述第一轴El相对于基部I枢转(图2)，并且当第二端部2b被连接至基部I且第一端部2a被从基部I断开时太阳能电池板2可以围绕所述第二轴E2相对于基部I枢转(图4)。
[0065]太阳跟踪器包括被安装在基部I中且在所述第一和第二端部2a，2b之间的中间区域中被连接至太阳能电池板2的举升机构。该举升机构由升降致动器10驱动以用于根据太阳的相对运动在升起的位置(图2和4)和平行于基部I的位置(图3)之间枢转太阳能电池板2。
[0066]在太阳能电池板2中安装有自动连接/断开(connection/disconnection)装置，每当太阳能电池板2到达平行于基部I的所述位置以便转换太阳能电池板2相对于基部I的倾斜、并且当举升机构被驱动以便使太阳能电池板2从平行于基部I的位置朝向所述升起的位置再次移动时，所述自动连接/断开装置将太阳能电池板2的第二端部2b连接至基部I而在同时将太阳能电池板2的第一端部2a从基部I断开，并且反之亦然。
[0067]第一轴El由固定至基部I第一端部的两个拐角的一对第一同轴轴颈4和固定至太阳能电池板2第一端部2a的两个拐角的一对相应的第一同轴半轴承8限定，并且第二轴E2由固定至基部I第二端部的两个拐角的一对第二同轴轴颈5和固定至太阳能电池板2第二端部2b的两个拐角的一对相应的第二同轴半轴承9限定。第一和第二半轴承8，9由形成于固定至太阳能电池板2的自动连接/断开装置的相应的第一和第二壳体32，33中的凹槽的圆形端部形成，并且被构造和布置成用于在太阳能电池板2到达平行于基部I的所述位置时接收在径向方向上插入所述凹槽中的各自的第一和第二轴颈4，5。
[0068]本领域的技术人员将理解，尽管在所示出和描述的实施方式中第一和第二轴颈4，5被固定至基部I并且第一和第二半轴承8，9连同自动连接/断开装置被固定至太阳能电池板2，但其中第一和第二轴颈4，5被固定至太阳能电池板2并且第一和第二半轴承8，9连同自动连接/断开装置被固定至基部I的相反构造(未示出)是在本发明的范围内的。仅具有第一轴颈，第一半轴承，第二轴颈和第二半轴承的实施方式也是在本发明的范围内的。分别与图6-7和8-12有关的连接/断开装置的第一和第二实施方式将在下面被详细描述。
[0069]图5示出了被用于改变太阳能电池板2相对于基部I的倾斜的前述的举升机构。该举升机构包括具有上端部的第一和第二可动的臂6，7，所述上端部由第一铰链3连接至太阳能电池板2的支撑结构25的中间区域(还参见图1至4)。第一臂6具有由第二铰链11连接至第一可动支撑16a的下端部，第一螺母12被固定在所述第一可动支撑中，并且第二可动的臂7具有由第三铰链13连接至第二可动支撑16b的下端部，第二螺母14被固定在所述第二可动支撑中。
[0070]这些第一和第二螺母12，14分别地被连接至螺杆15的第一和第二螺纹部位15a，15b，所述螺杆15被支撑在基部I中并且由前述的升降致动器10可旋转地驱动。螺杆15的所述第一和第二螺纹部位15a，15b具有相反的螺纹方向，使得当螺杆在一个方向上被转动时第一和第二螺母12，14靠近彼此移动并且第一铰链3被升起以用于朝向升起的位置移动太阳能电池板2，且当其在相反方向上被转动时第一和第二螺母12，14远离彼此移动并且第一铰链3向下移动以用于朝向平行于基部的位置移动太阳能电池板2。
[0071]升降致动器10被安装在设有螺杆15穿过其而被插入的开口的可动支撑16上并且被操作地连接以用于借助于齿轮传动34驱动螺杆，所述升降致动器10在所示的实例中为电子控制的电动机。在所示的实施方式中，第一铰链3平行于第一和第二轴E1，E2，螺杆15具有布置在垂直于第一和第二轴El，E2的方向上的旋转轴线，并且支撑着螺杆15，第一和第二螺母14的可动支撑16，16a，16b与升降致动器10被安装使得它们可以沿着定向在平行于螺杆15的所述旋转轴线的方向上的导轨17 (图1至4)相对于基部I自由地移动。
[0072]然而，其中螺杆15的旋转轴线被布置在平行于第一和第二轴El，E2的方向上的替代实施方式(未示出)是在本发明的范围内的，并且甚至设有单一可动的臂，其中所述单一可动的臂具有被连接至太阳能电池板的上端部、和被连接至单一螺母的下端部，其中所述单一螺母被接合至设有单一螺纹部位的螺杆，的替代实施方式(未示出)可以被想到。基于不同于与图5有关的被示出和描述的机械配置的任何举升机构，倘若其能够在升降致动器10的驱动下使太阳能电池板2在升起的位置和平行于基部的位置之间围绕第一和第二轴El, E2枢转的话，也是在本发明的范围内的。
[0073]具有相反结构的另一替代实施方式(未示出)也是在本发明的范围内的:其中螺杆15被支撑在太阳能电池板2上并且，在合并了单一可动的臂的情况下，可动的臂具有由第一铰链连接至基部I的中间区域的下端部和被铰接地连接至螺母的上端部，所述螺母被接合至螺杆15的螺纹部位，或者在合并了两个可动的臂的情况下，优选的第一和第二可动的臂6，7具有由第一铰链连接至基部I的中间区域的下端部和各自的被铰接地连接至螺母或至第一和第二螺母的上端部，所述第一和第二螺母被分别地接合至螺杆15的第一和第二螺纹部位15a，15b，所述第一和第二螺纹部位15a，15b具有相反的螺纹方向。
[0074]图6和7示出了自动连接/断开装置的第一实施方式，其包括分别与第一和第二半轴承8，9相关联的复数个第一和第二关闭元件18，19。前述的第一关闭元件18的每一个被安装在第一壳体32之一中使得其可以在关闭位置(在图7中左侧示出)和打开位置(在图6中左侧示出)之间相对于相应的第一半轴承8移动，在所述关闭位置中，所述第一关闭元件18关闭通过相应凹槽的通道以便将第一轴颈4保持为被接合至第一半轴承8，在所述打开位置中，第一关闭元件18允许第一轴颈4沿着凹槽滑动以便被接合(couple)至第一半轴承8和从其被脱开(decouple)。
[0075]类似地，第二关闭元件19的每一个被安装在第二壳体33之一中使得其可以在关闭位置(在图6中右侧示出)和打开位置(在图7中右侧示出)之间相对于相应的第二半轴承9移动，在所述关闭位置中，第二关闭元件19关闭通过相应凹槽的通道以便将第二轴颈5保持为被接合至第二半轴承9，在所述打开位置中，第二关闭元件19允许第二轴颈5沿着凹槽滑动以便被接合至第二半轴承9和从其脱开。
[0076]第一和第二关闭元件18，19由联接件20在运动学上联接至彼此，使得当第一关闭元件18被移动至所述打开位置时第二关闭元件19被移动至所述关闭位置，并且反之亦然。出于该目的，前述的联接件20在第一和第二壳体32，33之间延伸并且被组装使得其可以相对于它们轴向地滑动。第一关闭元件18以铰接的方式被连接至第一摇杆35的第一端部，所述第一摇杆35的第二端部以铰接的方式被连接至联接件20，并且被连接至第一摇杆35的第一弹性件23以双稳态配置被安装，由此所述第一弹性件23将第一关闭元件18从中间中性位置朝向关闭位置和朝向打开位置推动。
[0077]类似地，第二关闭元件19以铰接的方式被连接至第二摇杆36的第一端部，所述第二摇杆36的第二端部以铰接的方式被连接至联接件20，并且被连接至第二摇杆36的第二弹性件24以双稳态配置被安装，由此所述第二弹性件24将第二关闭元件19从中间中性位置朝向关闭位置和朝向打开位置推动。将被理解，根据由联接件20及第一和第二摇杆35，36提供的第一和第二关闭元件18，19之间的运动学联接，被连接至运动链的任何元件并且以双稳态配置被安装的单一弹性件将是足够的。
[0078]自动连接/断开装置进一步包括在第一壳体32中定位在限定出第一半轴承8的凹槽的入口处的第一触动杆21，使得其在待命位置(在图6中左侧示出)和触动位置(在图7中左侧示出)之间可动，在所述待命位置中，第一触动杆21与沿着相应的凹槽的通道相干涉，在所述触动位置中，第一触动杆21被从凹槽撤回。当太阳能电池板2在围绕第二轴E2向下枢转运动之后到达平行于基部I的所述位置时，该第一触动杆21由第一轴颈4从待命位置推动到触动位置，并且第一轴颈4被插入相应的凹槽中以便与第一半轴承8接合。
[0079]类似地，第二触动杆22在第二壳体33中被定位在限定出第二半轴承9的凹槽的入口处，使得其在待命位置(在图7中右侧示出)和触动位置(在图6中右侧示出)之间可动，在所述待命位置中，第二触动杆22与沿着相应的凹槽的通道相干涉，在所述触动位置中，第二触动杆22被从凹槽撤回。当太阳能电池板2在围绕第一轴El向下枢转运动之后到达平行于基部I的位置时，该第二触动杆22由第二轴颈5从待命位置推动到触动位置，并且第二轴颈5被插入相应的凹槽中以便与第二半轴承9接合。
[0080]第一触动杆21由第一连接杆37在运动学上联接至相对于联接件20的一个端部布置的第一推动器27，使得当第一触动杆21由第一轴颈4从其待命位置移动到其触动位置时，第一推动器27推动联接件20并且联接件20又借助于第一摇杆35使第一关闭元件18从打开位置移动到超过所述中间中性位置，从该位置第一弹性件23最终突然将第一关闭元件18移动到关闭位置，由此第一关闭元件18将第一轴颈4俘获在与第一半轴承8的接合中以便限定出第一轴El。同时，并且根据由联接件20与第一和第二摇杆35，36提供的运动学联接，第二关闭元件19被移动至其打开位置，由此第二关闭元件19释放第二轴颈5使得其可以被从第二半轴承9脱开。
[0081]类似地，第二触动杆22由第二连接杆38在运动学上联接至相对于联接件20的另一个端部布置的第二推动器28，使得当第二触动杆22由第二轴颈5从其待命位置移动到其触动位置时，第二推动器28推动联接件20并且联接件20又借助于第二摇杆36使第二关闭元件19从打开位置移动到超过所述中间中性位置，从该位置第二弹性件24最终突然将第二关闭元件19移动到关闭位置，由此第二关闭元件19将第二轴颈5俘获在与第二半轴承9的接合中以便限定出第二轴E2。同时，并且根据由联接件20与第一和第二摇杆35，36提供的运动学联接，第一关闭元件18被移动至其打开位置，由此第一关闭元件18释放第一轴颈4使得其可以被从第一半轴承8脱开。
[0082]图8至12示出了自动连接/断开装置的第二替代实施方式。类似于第一实施方式，太阳跟踪器包括基部I和太阳能电池板2，所述太阳能电池板2例如包括支撑着至少一个光伏板的支撑结构。第一轴El由固定至基部I的一对第一同轴轴颈4与由固定至太阳能电池板2的第一壳体32的凹槽形成的一对相应的第一同轴半轴承8的接合限定，并且第二轴E2由固定至的基部I的一对第二同轴轴颈5与形成于凹槽端部中的一对相应的第二同轴半轴承9的接合限定，所述凹槽形成于固定至太阳能电池板2的第二壳体33中。
[0083]在第一壳体32的每一个中，有第一关闭元件18和相对于限定出第一半轴承8的凹槽定位的第一触动杆21。第一关闭元件18和第一触动杆21被形成于单一零件中，所述单一零件在第一位置(在图12中左侧示出)和第二位置(未示出)之间可动，在所述第一位置中，第一关闭元件18处于打开位置并且第一触动杆21处于待命位置，在所述第二位置中，第一关闭元件18处于关闭位置并且第一触动杆21处于触动位置。当第一轴颈4被插入相应的凹槽中时，第一触动杆21由第一轴颈4从待命位置推动到触动位置，由此第一关闭元件18将第一轴颈4保持为被接合至第一半轴承8，并且当第一轴颈4来到相应的凹槽之外并被从第一半轴承8脱开时，第一关闭元件18由第一轴颈4从关闭位置推动到打开位置。
[0084]类似地，在第二壳体32的每一个中，有第二关闭元件19和相对于限定出第二半轴承9的凹槽定位的第二触动杆22。第二关闭元件19和第二触动杆22被形成于单一零件中，所述单一零件在第一位置(未示出)和第二位置(在图12中右侧示出)之间可动，在所述第一位置中，第一关闭元件18处于打开位置并且第一触动杆21处于待命位置，在所述第二位置中，第一关闭元件18处于关闭位置并且第一触动杆21处于触动位置。当第二轴颈5被插入相应的凹槽中时，第二触动杆22由第二轴颈5从待命位置推动到触动位置，由此第二关闭元件19将第二轴颈5保持为被接合至第二半轴承9，并且当第二轴颈5来到相应的凹槽之外并被从第二半轴承9脱开时，第二关闭元件19由第二轴颈5从关闭位置推动到打开位置。
[0085]本第二实施方式的自动连接/断开装置进一步包括锁定装置，其被构造用于将第一和第二关闭元件18，19交替地锁定在它们各自的关闭位置中、和用于交替地解锁第一和第二关闭元件18，19并且因此允许它们在它们各自的关闭和打开位置之间移动。
[0086]如图8中所示，在两个第一壳体32的每个中限定出第一关闭元件18和第一触动杆21的两个零件由第一方形截面连接杆39连接至彼此。第一关闭支撑41被固定在该第一连接杆39的中间区域中，并被组装使得其可以围绕支撑在太阳能电池板2中的第一关闭轴42枢转。该第一关闭支撑41具有第一锁定凹槽43 (在图10中最佳示出)。第一推动器27被与第一关闭支撑41相关联，其被组装使得其可以围绕所述第一关闭轴42独立地枢转。该第一推动器27具有被构造成用作用于第一连接杆39的止挡的附件44。
[0087]第一推动器27相对于在太阳能电池板2的第一和第二端部2a, 2b之间延伸的并被组装使得其可以相对于所述端部轴向地滑动的单一联接件20的端部被定位。根据附件44和第一连接杆39之间的止挡，第一推动器27可以由第一触动杆21在第一方向上转动以便推动联接件20，并且其由弹性件(未示出)在第二相反方向上转动以便恢复其初始位置。
[0088]第一锁定元件29具有以铰接的方式被连接至联接件20的第一端部的上端部和设有第一锁定元件46的下端部，所述第一锁定元件29被组装使得其可以围绕支撑在太阳能电池板2中的第一锁定轴45枢转。该第一锁定元件29可以在锁定位置(图8和9)和解锁位置(在图12中左侧示出)之间枢转，在所述锁定位置中，第一锁定元件46被插入第一关闭支撑41的第一锁定凹槽43中以便将第一关闭元件18锁定在它们的关闭位置中，在所述解锁位置中，其允许第一关闭元件18在所述关闭和打开位置之间移动。
[0089]被连接至第一锁定元件29的第一弹性件23以双稳态配置被安装，使得该第一弹性件23将第一锁定元件29从中间中性位置朝向锁定位置和朝向解锁位置推动。
[0090]类似地，在两个第二壳体33的每个中限定出第二关闭元件19和第二触动杆22的两个零件由第二方形截面连接杆40连接至彼此。第二关闭支撑(未示出)被固定在该第二连接杆40的中间区域中，其被组装使得其可以围绕支撑在太阳能电池板2中的第二关闭轴47枢转。该第二关闭支撑具有第二锁定凹槽48 (在图12中借助于虚线示出)。第二推动器28被与第二关闭支撑相关联，其被组装使得其可以围绕所述第二关闭轴47独立地枢转。该第二推动器28具有被构造成用作用于第二连接杆40的止挡的附件49。
[0091]第二推动器28相对于联接件20的另一相反端部被定位。根据附件49和第二连接杆40之间的止挡，第二推动器28可以由第二触动杆22在第一方向上转动以便推动联接件20，并且其由弹性件(未示出)在第二相反方向上转动以便恢复其初始位置。
[0092]第二锁定元件30具有以铰接的方式被连接至联接件20的第二端部的上端部和设有第二锁定元件51 (在图12中借助于虚线示出)的下端部，所述第二锁定元件30被组装使得其可以围绕支撑在太阳能电池板2中的第二锁定轴50枢转。该第二锁定元件30可以在锁定位置(在图12中右侧示出)和解锁位置(未示出)之间枢转，在所述锁定位置中，第二锁定元件51被插入第二关闭支撑的第二锁定凹槽48中以便将第二关闭元件19锁定在它们的关闭位置中，在所述解锁位置中，其允许第二关闭元件18在所述关闭和打开位置之间移动。
[0093]被连接至第二锁定元件30的第二弹性件24以双稳态配置被安装，使得该第二弹性件24将第二锁定元件30从中间中性位置朝向锁定位置和朝向解锁位置推动。
[0094]在自动连接/断开装置的该第二实施方式中将被观察到，联接件20将第一和第二锁定元件29，30在运动学上联接至彼此使得当第一锁定元件29被移动至其锁定位置时，第二锁定元件30被移动至其解锁位置，并且反之亦然。根据该运动学联接，其中存在以双稳态配置被安装并且被连接至第一和第二锁定元件29，30的任一个或甚至被连接至联接件20以便将第一和第二锁定元件29，30从中间中性位置朝向它们的锁定和解锁位置推动的单一弹性件的替代实施方式被视为在本发明的范围内。
[0095]该第二实施方式的相反的构造，其中第一和第二轴颈4，5被固定至太阳能电池板2并且第一和第二半轴承8，9连同自动连接/断开装置被安装在基部I中，也是在本发明的范围内。该第二实施方式的变体，其中第一和第二触动杆21，22不是被与它们各自的第一和第二关闭元件18，19形成于同一零件中，而是由一个或多个连接件在运动学上联接至各自的第一和第二关闭元件18，19的分离的零件，也是在本发明的范围内。
[0096]同样地，在第一和第二实施方式的任一个中，第一和第二触动杆21，22可以被替代地定位使得当围绕第一或第二轴E1，E2枢转的太阳能电池板2到达平行于基部I的所述位置时，它们由附装至基部I的不同于第一和第二轴颈4，5的任何元件(或在前述的相反的构造的情况中附装至太阳能电池板2的不同于第一和第二轴颈4，5的任何元件)从它们的待命位置推动到它们的触动位置。
[0097]现在参考图13至15，它们示出了太阳跟踪器的第三实施方式，与以上描述的与第一和第二实施方式有关的太阳跟踪器类似地，所述太阳跟踪器包括基部I和由支撑结构25和光伏板26组成的太阳能电池板2。太阳能电池板2具有相反的第一和第二端部2a, 2b,所述相反的第一和第二端部可以由各自的第一和第二相互平行的轴El，E2连接至所述基部1，使得当第一端部2a被连接至基部I且第二端部2b被从基部I断开时所述太阳能电池板2可以围绕所述第一轴El相对于基部I枢转，例如用于采取向东定向的位置(图13)，并且当第二端部2b被连接至基部I且第一端部2a被从基部I断开时太阳能电池板2可以围绕所述第二轴E2相对于基部I枢转，例如用于采取向西定向的位置(图15)。
[0098]为从向东定向的位置(图13)走到向西定向的位置(图15)，并且反之亦然，太阳能电池板走过水平的位置，或更特别地走过平行于基部的位置(图14)，其中太阳能电池板的第一和第二端部2a，2b两者都邻近基部I。
[0099]太阳跟踪器包括被安装在基部I中并且在所述第一和第二端部2a，2b之间的中间区域中由铰链3连接至太阳能电池板2的举升机构6，7，11，13，15，17。升降致动器10被操作地连接以用于移动所述举升机构并因此使所述太阳能电池板2根据太阳的相对运动而在平行于基部的位置和升起的位置之间围绕第一轴El或第二轴E2枢转。太阳跟踪器进一步包括自动连接/断开装置，其在太阳能电池板2到达平行于基部I的所述位置时将太阳能电池板2的第一和第二端部2a，2b连接至基部I，并且反之亦然。
[0100]根据该第三实施方式，所述的自动连接/断开装置包括与第一连接/断开致动器52合作以用于将太阳能电池板2的第一端部2a连接至基部I/从基部I断开的第一连接/断开机构54，与第二连接/断开致动器53合作以用于将太阳能电池板2的第二端部2b连接至基部I/从基部I断开的第二连接/断开机构55，和被构造用于与布置成用于至少检测太阳能电池板2平行于基部I的位置的检测装置合作地控制所述第一和第二连接/断开致动器52，53的操作的电子控制装置60。
[0101]第一和第二连接/断开机构54，55为机械上独立的并且所述的电子控制装置60被构造成用于提供跟踪模式和安全存储模式。在跟踪模式中，第二连接/断开机构55将太阳能电池板2的第二端部2b连接至基部I同时第一连接/断开机构54将太阳能电池板2的第一端部2a从基部I断开，并且反之亦然，以用于当太阳能电池板2到达平行于基部I的位置时转换太阳能电池板2相对于基部I的倾斜。
[0102]在安全存储模式中，当太阳能电池板2处于平行于基部I的位置时，第一和第二连接/断开机构54，55将太阳能电池板2的第一和第二端部2a，2b同时连接至基部I，这提供了对风的影响的更大的抵抗力，例如如果暴风发生的话，或当太阳跟踪器被安装在移动的车辆的车顶时。
[0103]第一轴El由固定至基部I的一对第一同轴轴颈4 (仅其中之一在图中被示出)和固定至太阳能电池板2的相应的第一半轴承8 (仅其中之一在图中被示出)限定。类似地，所述第二轴E2由固定至基部I的一对第二轴颈5 (仅其中之一在图中被示出)和固定至太阳能电池板2的相应的第二半轴承9 (仅其中之一在图中被示出)限定。所述第一和第二半轴承8，9被构造和布置成用于当太阳能电池板2到达平行于基部I位置时在径向方向上接收相应的第一和第二轴颈4，5。
[0104]本领域的技术人员将替代地理解具有类似结果的相反的构造是可行的，其中所述轴颈被固定至太阳能电池板并且所述半轴承被固定至基部。
[0105]在更好地示于图16至18中的该第三实施方式中，第一连接/断开机构54包括第一关闭元件56，其可以在关闭位置(在图16和18中左侧)和打开位置(在图17中左侧)之间围绕第一关闭轴67旋转，在所述关闭位置中，所述第一关闭元件56将第一轴颈4保持为被接合至第一半轴承8，在所述打开位置中，第一关闭元件56允许第一轴颈4接合至第一半轴承8和从其脱开。类似地，第二连接/断开机构55包括第二关闭元件57，其可以在关闭位置(在图17和18中右侧)和打开位置(在图16中右侧)之间围绕第二关闭轴68旋转，在所述关闭位置中，第二关闭元件57将第二轴颈5保持为被接合至第二半轴承9，在所述打开位置中，第二关闭元件57允许第二轴颈接合至第二半轴承9和从其脱开。
[0106]第一连接/断开机构54进一步包括第一触动杆58，其被定位成使得当围绕第二轴E2枢转的太阳能电池板2到达平行于基部I的所述位置时其由第一轴颈4从待命位置推动到触动位置。该第一触动杆58与第一关闭元件56整体地旋转使得当第一触动杆58被移动至其触动位置时，其使第一关闭元件56从其打开位置旋转到其关闭位置。类似地，第二连接/断开机构55包括第二触动杆59，其被定位成使得当围绕第二轴E2枢转的太阳能电池板2到达平行于基部I的所述位置时其由第二轴颈5从待命位置推动到触动位置。所述的第二触动杆59与第二关闭元件57整体地旋转，使得当第二触动杆59被移动至其触动位置时，其使第二关闭元件57从其打开位置旋转到其关闭位置。
[0107]此外，第一关闭元件56被构造和布置成使得当太阳能电池板2从平行于基部I的位置开始围绕第二轴E2枢转时，其由第一轴颈4从其关闭位置移动到其打开位置。类似地，当太阳能电池板2从平行于基部I的位置开始围绕第一轴El枢转时，第二轴颈5将第二关闭元件57从其关闭位置移动到其打开位置。第一凸轮65随着第一关闭元件56和第一触动杆58围绕第一关闭轴67整体地旋转，并且第二凸轮66随着第二关闭元件57和第二触动杆59围绕第二关闭轴68整体地旋转。这些第一和第二凸轮65，66具有各自的外周支撑表面和在所述外周支撑表面中以凹槽形式的各自的第一和第二联锁元件69，70。
[0108]在该第三实施方式中，第一连接/断开机构54进一步包括第一锁定元件61，其可以在锁定位置和解锁位置之间围绕平行于所述第一关闭轴67的第一锁定轴71旋转，在所述锁定位置中，所述第一锁定元件61被联锁在所述的第一联锁元件69中并且因此将第一关闭元件56锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，第一锁定元件61被从第一联锁元件69释放并且允许第一关闭元件56在所述关闭和打开位置之间自由地移动。类似地，第二连接/断开机构55包括第二锁定元件62，其可以在锁定位置和解锁位置之间围绕平行于所述第二关闭轴68的第二锁定轴72旋转，在所述锁定位置中，所述第二锁定元件62被联锁在所述第二联锁元件70中并且因此将第二关闭元件57锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，第二锁定元件62被从第二联锁元件70释放并且允许第二关闭元件57在其关闭和打开位置之间移动。
[0109]第一弹性件63，诸如金属弹簧，将第一锁定元件61朝向其锁定位置推动，并且所述的第一连接/断开致动器52被布置成用于逆着所述第一弹性件63的力将第一锁定元件61朝向其解锁位置推动，所述第一连接/断开致动器52在该第三实施方式中为例如电磁致动器。类似地，第二弹性件64将第二锁定元件62朝向其锁定位置推动，并且所述第二连接/断开致动器53被布置成用于逆着所述第二弹性件64的力将第二锁定元件62朝向其解锁位置推动，所述第二连接/断开致动器53也可以包括电磁致动器。
[0110]在跟踪模式中，当这些电子控制装置60自关闭位置(如在图16和18中左侧或在图17和18中右侧示出的)启动第一和第二连接/断开致动器52，53之一的操作时，所述第一和第二连接/断开致动器52，53之一作用在相应的第一或第二锁定元件61，62上并且将其从第一联锁元件69中解锁。然后这些电子控制装置60启动升降致动器10的操作以便开始举升电池板2，由此相应的轴颈4，5使刚刚被释放的关闭元件56，57朝向其打开位置移动，同时太阳能电池板2开始围绕保持被连接的相反的轴E1，E2枢转，并且同时相应的连接/断开机构54，55保持被锁定。
[0111]太阳能电池板2的举升运动被起动同时锁定元件61，62由相应的连接/断开致动器52，53保持在其解锁位置中。当凸轮65，66已旋转过确定的角度时，由于由弹性件63，64推动的锁定元件61，62被支撑在所述外周支撑表面上并且将连接/断开机构54，55保持为被释放，相应的连接/断开致动器52,53的操作可以被撤销(deactivated)。
[0112]当太阳能电池板2的第一或第二端部2a，2b之一从打开位置(如在图16中右侧或在图17中左侧示出的)被与基部I接合时，相应的轴颈4，5作用在触动杆58，59上并且触动杆58，59使关闭元件56，57朝向其关闭位置移动，这导致相应的凸轮65，66的旋转和锁定元件61由于相应的弹性件63的作用而在联锁元件69，70中的联锁，由此相应的连接/断开机构54，55被连接和锁定。
[0113]在安全存储模式中(图18)，并且由于太阳能电池板2的平行于基部I的位置，这些电子控制装置60并不启动第一和第二连接/断开致动器52，53的任何一个的操作，使得由第一和第二轴颈4，5形成的第一和第二轴El，E2由它们各自的连接/断开机构54，55俘获和锁定，由此太阳能电池板2的两个端部2a，2b同时被连接至基部I。
[0114]现在参考图19，其示出了连接/断开机构54，55的第三实施方式的变体。第一连接/断开机构54包括第一关闭元件56，其可以在关闭位置(在图19中左侧)和打开位置(未示出)之间围绕第一关闭轴67旋转，在所述关闭位置中，所述第一关闭元件56将第一轴颈4保持为被接合至第一半轴承8，在所述打开位置中，第一关闭元件56允许将第一轴颈4接合至第一半轴承8和从其脱开。类似地，第二连接/断开机构55包括第二关闭元件57，其可以在关闭位置(未示出)和打开位置(在图19中右侧)之间围绕第二关闭轴68旋转，在所述关闭位置中，第二关闭元件57将第二轴颈5保持为被接合至第二半轴承9，在所述打开位置中，第二关闭元件57允许将第二轴颈5接合至第二半轴承9和从其脱开。
[0115]第一连接/断开机构54包括第一连接/断开致动器52，其被操作地连接以用于使所述第一关闭元件56在其打开位置和其关闭位置之间移动。在图19中所示出的实例中，所述的第一连接/断开致动器52为电动机，其使与随着第一关闭元件56整体旋转的第一扇形齿轮77啮合的第一齿轮(cogWheel)75旋转。类似地，第二连接/断开机构55包括第二连接/断开致动器53，其包括电动机，所述电动机使与随着第二关闭元件57整体旋转的第二扇形齿轮78啮合的第二齿轮76旋转，使得第二连接/断开致动器53被操作地连接以用于使所述第二关闭元件57在其打开位置和其关闭位置之间移动。
[0116]本领域的技术人员将能够在不偏离本发明范围的情况下在第一和第二连接/断开机构54，55中引入变形和改变，并且第一和第二连接/断开致动器52，53可以选自包括电动机、电磁致动器、液压致动器和气动致动器的组。
[0117]图20至22示出了第三实施方式的另一变体，其中第一和第二连接/断开机构54，55由单一连接/断开致动器79移动。为此目的，第一和第二关闭兀件56, 57的每一个在打开位置(在图20中右侧和在图21中左侧)，第一关闭位置(在图20中左侧和在图21中右侧)，和第二关闭位置(在图22中左侧和右侧)之间可线性移动。第一和第二连接/断开机构54，55包括被安装成使得它们可以围绕各自的轴83，84旋转的各自的第一和第二摇杆81，82。这些第一和第二摇杆81，82的每一个具有以铰接的方式被连接至相应的第一和第二关闭元件56，57的端部和以铰接的方式被连接至联接件80的另一端部，所述联接件80将第一和第二连接/断开机构54，55在运动学上联接至彼此。
[0118]所述联接件80具有齿条装置85和使与所述齿条装置85啮合的齿轮86旋转的单一连接/断开致动器79。因而，所述的单一连接/断开致动器79使第一和第二连接/断开机构54, 55在其中第一关闭兀件56处于其第一关闭位置且第二关闭兀件57处于其打开位置的第一位置(图20)、其中第一关闭元件56处于其打开位置且第二关闭元件57处于其第一关闭位置的第二位置(图21)、和其中第一和第二关闭元件56，57 二者都处于它们各自的第二关闭位置的第三位置(图22)之间一起在运动学上移动。
[0119]这些电子控制装置60与检测装置(未示出)合作地控制单一连接/断开致动器79的操作以便提供其中第一和第二连接/断开机构54，55轮流处于第一和第二位置(图20和21)的跟踪模式、以及其中第一和第二连接/断开机构54，55都处于第三位置(图22)的安全存储模式。
[0120]本领域的技术人员将理解，倘若第一和第二关闭元件56，57允许一个打开位置和两个关闭位置、第一和第二连接/断开机构54，55由联接件80在运动学上联接、并且单一连接/断开致动器79被操作地连接以便使第一和第二连接/断开机构54，55在等效于以上所描述的三个位置之间移动的话，第三实施方式的该变体的机构允许具有类似结果的多种变形和替代。单一连接/断开致动器79可以选自包括电动机、电磁致动器、液压致动器和、气动致动器的组。
[0121]在该第三实施方式中和以上所述的其任一个变体中，那些电子控制装置60可以是可编程的并且可以包括用户界面由此用户可以制定程序、选择跟踪模式或安全存储模式，等等。前述的检测装置包括第一和第二微动开关73，其被布置成用于分别检测处于它们的触动位置中的第一和第二触动杆58，59，所述触动位置等效于第一和第二关闭元件56，57的关闭位置。
[0122]替代地，第一和第二微动开关73，74可以被布置成用于当所述移动构件处于指示出太阳能电池板2的第一或第二端部2a，2b以类似的结果被连接至基部I的位置时，检测相应的第一和第二连接/断开机构54，55的移动构件的任意之一。替代地，至少一个位置检测器，或甚至单一位置检测器，诸如微动开关，可以被布置成用于检测太阳能电池板2的平行于基部I的位置。
[0123]本发明的范围在所附的权利要求中限定。
【权利要求】
1.一种太阳跟踪器，其包括: 基部; 太阳能电池板，其具有相反的第一和第二端部，其中所述第一端部由第一轴连接至所述基部使得所述太阳能电池板可以围绕所述第一轴相对于基部枢转； 举升机构，其在所述第一和第二端部之间的中间区域中被连接至太阳能电池板；和 升降致动器，其被操作地连接以用于使所述举升机构移动并由此使所述太阳能电池板根据太阳的相对运动围绕第一轴枢转； 其特征在于: 所述升降致动器和举升机构被构造成用于使太阳能电池板在升起的位置和平行于基部的位置之间枢转； 太阳能电池板的第一端部可以被从基部断开； 太阳能电池板的第二端部可以由平行于第一轴的第二轴连接至基部，使得当第二端部被连接至基部且第一 端部被从基部断开时太阳能电池板可以围绕所述第二轴相对于基部枢转；并且 所述太阳跟踪器进一步包括自动连接/断开装置，当太阳能电池板到达平行于基部的所述位置以便转换太阳能电池板相对于基部的倾斜、并且当举升机构被驱动以便使太阳能电池板从平行于基部的位置朝向所述升起的位置移动时，所述自动连接/断开装置将太阳能电池板的第二端部连接至基部同时将太阳能电池板的第一端部从基部断开，并且反之亦然。
2.根据权利要求1所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一轴由固定至基部的至少第一轴颈和固定至太阳能电池板的至少相应的第一半轴承限定，或反之亦然，所述第一半轴承被构造和布置成用于当太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时在径向方向上接收所述第一轴颈，并且所述第二轴由固定至基部的至少第二轴颈和固定至太阳能电池板的至少相应的第二半轴承限定，或反之亦然，所述第二半轴承被构造和布置成用于当太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时在径向方向上接收所述第二轴颈。
3.根据权利要求2所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置包括在关闭位置和打开位置之间相对于所述第一半轴承可动的至少第一关闭元件，其中在所述关闭位置中，所述第一关闭元件将第一轴颈保持为被接合至第一半轴承，在所述打开位置中，第一关闭元件允许第一轴颈被接合至第一半轴承和从其脱开；和在关闭位置和打开位置之间相对于所述第二半轴承可动的至少第二关闭元件，其中在所述关闭位置中，第二关闭元件将第二轴颈保持为被接合至第二半轴承，在所述打开位置中，第二关闭元件允许第二轴颈被接合至第二半轴承和从其脱开。
4.根据权利要求3所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置进一步包括至少一个联接件，其将所述第一和第二关闭元件在运动学上联接至彼此使得当第一关闭元件被移动至所述打开位置时第二关闭元件被移动至所述关闭位置，并且反之亦然。
5.根据权利要求4所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置进一步包括至少一个弹性件，所述弹性件以双稳态配置被安装由此所述弹性件将所述第一和第二关闭元件从中间中性位置朝向它们的关闭和打开位置推动。
6.根据权利要求5所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置进一步包括第一触动杆，所述第一触动杆被定位成使得当围绕第二轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第一触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第一触动杆在运动学上被联接至第一推动器，所述第一推动器被布置成用于在第一触动杆被推动到所述触动位置时使所述第一关闭元件从打开位置移动到超过所述中间中性位置；和第二触动杆，所述第二触动杆被定位成使得当围绕第一轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第二触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第二触动杆在运动学上被联接至第二推动器，所述第二推动器被布置成用于在第二触动杆被推动到所述触动位置时使所述第二关闭元件从打开位置移动到超过所述中间中性位置。
7.根据权利要求3所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置进一步包括在锁定位置和解锁位置之间可动的第一锁定元件，其中在所述锁定位置中，所述第一锁定元件将第一关闭元件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，所述第一锁定元件允许第一关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动；在锁定位置和解锁位置之间可动的第二锁定元件，其中在所述锁定位置中，所述第二锁定元件将第二关闭元件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，所述第二锁定元件允许第二关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动；和联接件，其将所述第一和第二锁定元件在运动学上联接至彼此使得当第一锁定元件被移动至所述锁定位置时第二锁定元件被移动至所述解锁位置，并且反之亦然。
8.根据权利要求7所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置进一步包括至少一个弹性件，所述弹性件以双稳态配置被安装由此所述弹性件将所述第一和第二锁定元件从中间中性位置朝向它们的锁定和解锁位置推动。
9.根据权利要求8所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置进一步包括第一触动杆，所述第一触动杆被定位成使得当围绕第二轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第一触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第一触动杆在运动学上被联接至第一推动器，所述第一推动器被布置成用于在第一触动杆被推动到所述触动位置时使所述第一锁定元件从解锁位置移动到超过所述中间中性位置；和第二触动杆，所述第二触动杆被定位成使得当围绕第一轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第二触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第二触动杆在运动学上被联接至第二推动器，所述第二推动器被布置成用于在第二触动杆被推动到所述触动位置时使所述第二锁定元件从解锁位置移动到超过所述中间中性位置。
10.根据权利要求2所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述太阳能电池板包括支撑着至少一个光伏板的支撑结构，并在于所述第一和第二半轴承连同自动连接/断开装置被固定至太阳能电池板的所述支撑结构并且所述第一和第二轴颈被固定至基部。
11.根据权利要求1所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述举升机构包括至少第一可动的臂，所述第一可动的臂具有由第一铰链连接至太阳能电池板或连接至基部的上端部和由第二铰链连接至第一螺母的下端部，所述第一螺母被接合至螺杆的第一螺纹部位，所述螺杆被支撑在基部上或被支撑在太阳能电池板上并且由所述升降致动器可旋转地驱动。
12.根据权利要求11所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述举升机构进一步包括至少第二可动的臂，所述第二可动的臂具有由第一铰链连接至太阳能电池板或连接至基部的上端部和由第三铰链连接至第二螺母的下端部，所述第二螺母被接合至所述螺杆的第二螺纹部位，螺杆的所述第一和第二螺纹部位具有相反的螺纹方向。
13.根据权利要求3所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述自动连接/断开装置包括: 第一连接/断开机构，其将太阳能电池板的第一端部连接至基部/从基部断开； 第二连接/断开机构，其将太阳能电池板的第二端部连接至基部/从基部断开； 与所述第一和第二连接/断开机构合作的至少一个连接/断开致动器； 检测装置，被布置成用于至少检测太阳能电池板的平行于基部的位置；和 电子控制装置，其与所述检测装置合作地控制所述至少一个连接/断开致动器的操作以便提供跟踪模式，在所述跟踪模式中，当太阳能电池板处于平行于基部的位置时，所述第二连接/断开机构将太阳能电池板的第二端部连接至基部同时所述第一连接/断开机构将太阳能电池板的第一端部从基部断开，并且反之亦然。
14.根据权利要求13所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述电子控制装置被构造成进一步提供安全存储模式，其中当太阳能电池板处于平行于基部的位置时，第一和第二连接/断开机构将太阳能电池板的第一和第二端部连接至基部。
15.根据权利要求13所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一连接/断开机构进一步包括在锁定位置和解锁位置之间可动的第一锁定元件，其中在所述锁定位置中，所述第一锁定元件将第一关闭元 件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，第一锁定元件允许第一关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动，并且所述第二连接/断开机构包括在锁定位置和解锁位置之间可动的第二锁定元件，其中在所述锁定位置中，所述第二锁定元件将第二关闭元件锁定在所述关闭位置中，在所述解锁位置中，所述第二锁定元件允许第二关闭元件在所述关闭和打开位置之间移动。
16.根据权利要求15所述的太阳跟踪器，其特征在于，第一弹性件将第一锁定元件朝向其锁定位置推动并且第一连接/断开致动器被布置成用于逆着所述第一弹性件的力将第一锁定元件朝向其解锁位置推动，第二弹性件将第二锁定元件朝向其锁定位置推动并且第二连接/断开致动器被布置成用于逆着所述第二弹性件的力将第二锁定元件朝向其解锁位置推动。
17.根据权利要求16所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一关闭元件被布置成用于在第一关闭元件处于其打开位置的同时使第一凸轮移动，所述第一凸轮将第一锁定元件保持在其解锁位置中，并且第二关闭元件被布置成用于在第二关闭元件处于其打开位置的同时使第二凸轮移动，所述第二凸轮将第二锁定元件保持在其解锁位置中。
18.根据权利要求17所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一连接/断开机构进一步包括第一触动杆，所述第一触动杆被定位成使得当围绕第二轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第一触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第一触动杆被布置成用于在第一触动杆被移动至其触动位置时使所述第一关闭元件从其打开位置移动到其关闭位置，并且第二连接/断开机构进一步包括第二触动杆，所述第二触动杆被定位成使得在围绕第一轴枢转的太阳能电池板到达平行于基部的所述位置时所述第二触动杆由附装至基部或附装至太阳能电池板的元件从待命位置推动到触动位置，所述第二触动杆被布置成用于在第二触动杆被移动至其触动位置时使所述第二关闭元件从其打开位置移动到其关闭位置。
19.根据权利要求18所述的太阳跟踪器，其特征在于，当太阳能电池板从平行于基部的位置开始围绕第二轴枢转并且同时第一锁定元件由所述第一连接/断开致动器保持在其解锁位置中时，附装至基部或附装至太阳能电池板的元件使第一关闭元件从其关闭位置移动到其打开位置，并且当太阳能电池板从平行于基部的位置开始围绕第一轴枢转并且同时第二锁定元件由所述第二连接/断开致动器保持在其解锁位置中时，附装至基部或附装至太阳能电池板的元件使第二关闭元件从其关闭位置移动到其打开位置。
20.根据权利要求19所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一关闭元件、第一触动杆和所述第一凸轮围绕第一关闭轴整体地旋转，并且所述第二关闭元件、第二触动杆和所述第二凸轮围绕第二关闭轴整体地旋转。
21.根据权利要求20所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一凸轮包括第一联锁元件，第一锁定元件在其中被联锁在其锁定位置中，并且所述第二凸轮包括第二联锁元件，第二锁定元件在其中被联锁在其锁定位置中。
22.根据权利要求13所述的太阳跟踪器，其特征在于，第一连接/断开致动器被操作地连接以用于使所述第一关闭元件在其打开位置和其关闭位置之间移动，并且第二连接/断开致动器被操作地连接以用于使所述第二关闭元件在其打开位置和其关闭位置之间移动。
23.根据权利要求13所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述第一和第二关闭元件的每一个在打开位置、第一关闭位置、和第二关 闭位置之间可动，并且所述第一和第二连接/断开机构由联接件在运动学上联接至彼此使得它们在其中第一关闭元件处于其第一关闭位置且第二关闭元件处于其打开位置的第一位置、其中第一关闭元件处于其打开位置且第二关闭元件处于其第一关闭位置的第二位置、和其中第一和第二关闭元件都处于它们的各自的第二关闭位置的第三位置之间一起可动。
24.根据权利要求23所述的太阳跟踪器，其特征在于，单一连接/断开致动器被操作地连接以用于使所述联接件或第一和第二连接/断开机构之一的至少一个移动元件在所述第一、第二和第三位置之间移动。
【文档编号】F24J2/40GK103930738SQ201280049724
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年5月4日 优先权日:2011年8月11日
【发明者】T·格兰特 申请人:尚德可再生能源有限公司