太阳能斜单轴跟踪驱动装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能斜单轴跟踪驱动装置，涉及太阳能发电【技术领域】，提供一种能够提高太阳能斜单轴跟踪太阳效果的太阳能斜单轴跟踪驱动装置。太阳能斜单轴跟踪驱动装置包括驱动装置、太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架；太阳能斜单轴包括主轴、横撑、连杆和电池板，横撑和连杆与主轴连接，电池板安装在横撑上；太阳能斜单轴与电池板前支架铰接，电池板后支架与太阳能斜单轴铰接并能够驱动气绕电池板前支架旋转；驱动装置包括驱动安装座、电动推杆和第一连接推杆，驱动安装座前后位置可调，电动推杆与驱动安装座铰接，第一连接推杆一端与电动推杆连接，第一连接推杆另一端与连杆铰接。本发明可应用于太阳能斜单轴设计中。
【专利说明】
太阳能斜单轴跟踪驱动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电【技术领域】，尤其涉及一种太阳能斜单轴跟踪驱动装置。
【背景技术】
[0002]以往的太阳能光伏斜单轴发电跟踪支架驱动，通常采用下面几种方式进行驱动:太阳能光伏斜单轴跟踪支架电动推杆驱动、太阳能光伏斜单轴跟踪支架涡轮蜗杆驱动、太阳能光伏斜单轴跟踪支架双轴驱动。
[0003]太阳能光伏斜单轴跟踪支架电动推杆驱动是一年四季将电动推杆固定安装一位置驱动斜单轴支架运行。其工作原理:通过电气部分控制驱动装置电动推杆做伸长、缩短推动支架跟踪对太阳。其优点在于:对运营的太阳能光伏斜单轴支架电动推杆驱动成本较低，技术性要求低。其缺点在于:由于太阳在一年四季中位置相对于地球都是变化的，电动推杆和支架均为固定，所以在一年中电池板随着季节性的变化接收太阳能辐射量较低，从而严重影响了太阳能光伏斜单轴的年发电量。
[0004]太阳能光伏斜单轴跟踪支架涡轮蜗杆驱动是一年四季将涡轮蜗杆固定安装一端驱动斜单轴支架主轴I和支架主轴2运行。其基本原理是:通过电气控制驱动装置涡轮蜗杆中齿轮传动带动支架跟踪太阳运行。其优点在于:涡轮蜗杆的齿轮在传动中具有较大的力矩。太阳能光伏斜单轴发电跟踪支架的缺点:涡轮蜗杆中的齿轮效率较低，每个支架上需要安装一个涡轮蜗杆，需求数量比较多，大大提高了其成本；蜗轮蜗杆的使用低寿命一般为7年；由于太阳在一年四季中位置相对于地球都是变化的，涡轮蜗杆和支架主轴均为固定，所以在一年中电池板随着季节性的变化接收太阳能辐射量较低；从而严重影响了其年发电量。
[0005]太阳能光伏斜单轴跟踪支架双轴驱动是太阳能光伏斜单轴支架可实现两个自由度旋转。其基本原理是:电气部分接入驱动装置如:电动缸、涡轮蜗杆或者两者组合与推杆连接，采用两个驱动装置分别对太阳能光伏斜单轴的两个旋转自由度控制驱动光伏跟踪支架。其优点在于:能一年四季跟踪太阳尽量使电池板接收的太阳能辐射量提高，从而提高了太阳能光伏斜单轴的年发电量。其缺点在于:由于每一个单元需要2个驱动和控制，对控制技术性方面要求较高，大大的提高了制造成本，对于投资成本远远高于整体年发电量产生的效益。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是:提供一种能够提高太阳能斜单轴跟踪太阳效果且成本较低的太阳能斜单轴跟踪驱动装置。
[0007]为解决上述问题采用的技术方案是:太阳能斜单轴跟踪驱动装置包括驱动装置、太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架；
[0008]电池板前支架包括前支架水泥座、前轴承和前连接件,前轴承通过前连接件与支架水泥座铰接；
[0009]电池板后支架包括后支架水泥座、后轴承、后支撑杆和后连接件,后支撑杆一端与后轴承铰接，后支撑杆另一端通过后连接件与后支架水泥座铰接，后支撑杆长度可调；
[0010]太阳能斜单轴包括主轴、横撑、连杆和电池板，主轴的前部和后部分别与前轴承和后轴承连接，横撑和连杆与主轴连接，电池板安装在横撑上；
[0011]驱动装置包括驱动水泥基座、驱动安装座、电动推杆和第一连接推杆，驱动安装座与驱动水泥基座连接且前后位置可调，电动推杆与驱动安装座铰接，第一连接推杆一端与电动推杆铰接，第一连接推杆另一端与连杆铰接。
[0012]进一步的是:电池板后支架包括两件后支撑杆。
[0013]进一步的是:太阳能斜单轴跟踪驱动装置包括第二连接推杆，太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架的数量均为至少两件，第二连接推杆两端分别与两件临的连杆铰接。
[0014]进一步的是:后支撑杆包括后支撑杆上段和后支撑杆下段，后支撑杆上段上设置有上段连接孔，后支撑杆下段上设置有至少两个下段连接孔，螺纹连接结构穿过上段连接孔和任一下段连接孔将后支撑杆上段和后支撑杆下段连接。
[0015]本发明的有益效果是:1，适用性好:该驱动装置专门为太阳能光伏斜单轴跟踪支架驱动设计。
[0016]2、对环境的适应能力强:能适应各种高低温环境且保证产品可靠性和寿命。
[0017]3、无污染、环保:采用电能作为消耗能源，而不是油类作为消耗能源。
[0018]4、使用寿命长:一般能使用20年以上。
[0019]5、提高年发电量:由于季节性变化导致太阳与地球间的角度发生了变化，通过可调电动推杆提高太阳能斜单轴跟踪太阳效果，使电池板吸收太阳能发电不受影响。
[0020]6、故障率低:极为简单的机械结构设计，大大减小了发生故障的概率。
[0021]7、操作容易:只需改变螺栓固定位置，一年两次对电动推杆和后支撑杆调节即可。
[0022]8、高效率:电动推杆具有高效率可达96-98%。
[0023]9、产品可靠性:多数零部件采用市场标件。
[0024]10、成本低:不增加、更换任何组件仅提供一些标准工具和人力可实现驱动、支架可调性来实现增加发电量。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是太阳能斜单轴跟踪驱动装置主视图；
[0026]图2是太阳能斜单轴跟踪驱动装置俯视图；
[0027]图3是太阳能斜单轴跟踪驱动装置侧视图；
[0028]图4是图3中A处放大视图；
[0029]图中标记为:驱动水泥基座1、驱动安装座2、电动推杆3、第一连接推杆4、主轴5、电池板6、前轴承7、前支架水泥座8、第二连接推杆9、后支撑杆10、后支架水泥座11、前连接件12、连杆13、后轴承14、后连接件15、后支撑杆上段16、后支撑杆下段17、螺纹连接结构18、横撑19、扣件20、U型螺栓21。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0031]如图1、图2和图3所示，太阳能斜单轴跟踪驱动装置包括驱动装置、太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架；
[0032]电池板前支架包括前支架水泥座8、前轴承7和前连接件12，前轴承7通过前连接件12与支架水泥座8铰接；
[0033]电池板后支架包括后支架水泥座11、后轴承14、后支撑杆10和后连接件15,后支撑杆10 —端与后轴承14铰接，后支撑杆10另一端通过后连接件15与后支架水泥座11铰接，后支撑杆10长度可调；
[0034]太阳能斜单轴包括主轴5、横撑19、连杆13和电池板6，主轴5的前部和后部分别与前轴承7和后轴承14连接，横撑19和连杆13与主轴5连接，电池板6安装在横撑19上；
[0035]驱动装置包括驱动水泥基座1、驱动安装座2、电动推杆3和第一连接推杆4，驱动安装座2与驱动水泥基座I连接且前后位置可调，电动推杆3与驱动安装座2铰接，第一连接推杆4 一端与电动推杆3铰接，第一连接推杆4另一端与连杆13铰接。
[0036]电池板6具体固定方式可以如图4所示，采用扣件20将电池板6固定在横撑19上，采用U型螺栓21将横撑19固定在主轴5上。
[0037]本发明工作过程为:
[0038]春夏两季:调节后支撑杆10，缩短后支撑杆10，使太阳能斜单轴上下方向倾斜角度较小。太阳能斜单轴上下方向倾斜角度改变，相应的连杆13前后位置改变，因此需要调节驱动安装座2与驱动水泥基座I的连接位置以适应连杆13前后位置改变。电池板6起始位置左右方向与水平地面成-60°角度，每天从早上九点开始电气控制电动推杆3伸长，电动推杆3和推杆4推动连杆13带动主轴5及安装固定主轴5上的电池板6以前轴承7和后轴承14为基点做逆时针跟踪太阳旋转运动，直至下午六点电池板6终点位置左右方向与水平地面成60°角度。电动推杆3收缩复位以备明天早上九点继续跟踪太阳，春夏两季每天太阳能斜单轴跟踪驱动装置均以此种方式工作。
[0039]秋冬两季:调节后支撑杆10，伸长后支撑杆10，使太阳能斜单轴上下方向倾斜角度较大。太阳能斜单轴上下方向倾斜角度改变，相应的连杆13前后位置改变，因此需要调节驱动安装座2与驱动水泥基座I的连接位置以适应连杆13前后位置改变。电池板6起始位置左右方向与水平地面成-60°角度，每天从早上九点开始电气控制电动推杆3伸长，电动推杆3和推杆4推动连杆13带动主轴5及安装固定主轴5上的电池板6以前轴承7和后轴承14为基点做逆时针跟踪太阳旋转运动，直至下午六点电池板6终点位置左右方向与水平地面成60°角度。电动推杆3收缩复位以备明天早上九点继续跟踪太阳，春夏两季每天太阳能斜单轴跟踪驱动装置均以此种方式工作。
[0040]为了保证太阳能斜单轴的稳定性，如图1和图2所示，电池板后支架包括两件后支撑杆10，两件后支撑杆10成八字形布置并都与后轴承14连接，避免太阳能斜单轴出现侧向翻倒的可能。
[0041]每个驱动装置可以只驱动一件太阳能斜单轴。因各太阳能斜单轴运动方式相同，为了节约成本，每个驱动装置可以驱动多件太阳能斜单轴，具体方式如下:太阳能斜单轴跟踪驱动装置包括第二连接推杆9，太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架的数量均为至少两件，第二连接推杆9两端分别与两件临的连杆13铰接。第二连接推杆9两端分别与两件临的连杆13铰接使得各太阳能斜单轴联动，一件驱动装置即可驱动多件太阳能斜单轴运动。
[0042]后支撑杆10长度可调，其具体结构可以由多种。例如:后支撑杆10包括后支撑杆上段16和后支撑杆下段17，后支撑杆上段16上设置有上段连接孔，后支撑杆下段17上设置有至少两个下段连接孔，螺纹连接结构18穿过上段连接孔和任一下段连接孔将后支撑杆上段16和后支撑杆下段17连接。分别将上段连接孔与不同的下段连接孔对其，并通过螺纹连接结构18穿过上段连接孔和下段连接孔连接后支撑杆上段16和后支撑杆下段17即可调节后支撑杆10长度。
【权利要求】
1.太阳能斜单轴跟踪驱动装置，其特征在于:包括驱动装置、太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架； 电池板前支架包括前支架水泥座(8)、前轴承(7)和前连接件(12),前轴承(7)通过前连接件(12)与支架水泥座(8)铰接； 电池板后支架包括后支架水泥座(11)、后轴承(14)、后支撑杆(10)和后连接件(15)，后支撑杆(10) —端与后轴承(14)铰接，后支撑杆(10)另一端通过后连接件(15)与后支架水泥座(11)铰接，后支撑杆(10)长度可调； 太阳能斜单轴包括主轴(5)、横撑(19)、连杆(13)和电池板￠)，主轴(5)的前部和后部分别与前轴承(7)和后轴承(14)连接，横撑(19)和连杆(13)与主轴(5)连接，电池板(6)安装在横撑(19)上； 驱动装置包括驱动水泥基座(I)、驱动安装座(2)、电动推杆(3)和第一连接推杆(4)，驱动安装座(2)与驱动水泥基座(I)连接且前后位置可调，电动推杆(3)与驱动安装座(2)铰接，第一连接推杆⑷一端与电动推杆⑶铰接，第一连接推杆⑷另一端与连杆(13)铰接。
2.根据权利要求1所述的太阳能斜单轴跟踪驱动装置，其特征在于:电池板后支架包括两件后支撑杆(10)。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能斜单轴跟踪驱动装置，其特征在于:包括第二连接推杆(9)，太阳能斜单轴、电池板前支架和电池板后支架的数量均为至少两件，第二连接推杆(9)两端分别与两件临的连杆(13)铰接。
4.根据权利要求3所述的太阳能斜单轴跟踪驱动装置，其特征在于:后支撑杆(10)包括后支撑杆上段(16)和后支撑杆下段(17)，后支撑杆上段(16)上设置有上段连接孔，后支撑杆下段(17)上设置有至少两个下段连接孔，螺纹连接结构(18)穿过上段连接孔和任一下段连接孔将后支撑杆上段(16)和后支撑杆下段(17)连接。
【文档编号】G05D3/12GK104298254SQ201410548779
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】周小平, 王晓, 胥勋泽, 肖平, 唐国华 申请人:成都瑞迪机械实业有限公司