光伏双轴联动跟踪系统和网格化的光伏双轴联动跟踪系统的制作方法_3

文档序号:8998229阅读:来源:国知局
安装位被安装在固定梁杭架结构上,固定梁杭架结构被架设在支撑结构上。第一方向轴L在X方向上贯穿固定梁杭架结构。支撑结构的前后两个支撑柱支撑了固定梁杭架结构和第一方向轴L。支撑结构的一个支撑柱上设置有第一方向转动控制电机,用于控制固定梁杭架结构沿着第一方向轴L的转动。根据一个实施例,第一方向轴L是被固定在支撑结构的前后两个支撑柱上的。在第一方向轴L上活动地套有(例如,经由轴承结构)固定梁杭架结构220。固定梁杭架结构上进一步设置有多条Y方向上的第二方向转动轴(例如,图1中的Kl 一 K5)。每一条第二方向转动轴上都设置有两个或两个以上光伏面板安装位。在其他实施例中,每一条第二方向转动轴上可以设置有更多的光伏面板安装位,例如,三个、四个、五个、或更多。
[0041]为了控制固定梁杭架结构在Y方向上的转动,组件子系统还包括第一方向转动轴Mo该第一方向转动轴M的两端设置有万向轴连器(没有示出),通过万向轴连器进一步连接到前一个组件子系统和后一个组件子系统的第一方向转动轴M,第一方向转动轴M是可以转动的,并且其通过自身的转动来带动其上缠绕的牵引绳(可以是钢丝绳或纤维绳),由此带动固定梁杭架结构的转动。第一方向转动轴M进而连接到第一方向转动控制电机(图2中没有示出)。第一方向转动控制电机是第一方向转动控制机构的一部分。第一方向转动控制机构除此之外还包括控制电路。控制电路可以是控制用电路板。控制电机是可以根据控制器所输出的控制信号来带动第一方向转动轴M进行转动的设备,其可以采用多种实现方式,例如,液压绞车、伺服电机、链条系统、或其他可用的传动系统。太阳运动跟踪传感器(没有在图中示出)被设置在双轴跟踪系统的各个组件子系统上。控制器基于太阳运动跟踪传感器的输出信号来输出控制信号以实时地驱动控制电机,进而调节第一方向转动轴M在Y方向上的转动角度,从而机械联动调节固定梁杭架结构在Y方向上的转动,近而使得固定梁杭架结构上的光伏面板安装位上设置的所有光伏面板在Y方向上的转动角度发生改变,以适应太阳在每一日中的运动轨迹。
[0042]为了控制固定梁杭架结构上所有光伏面板沿着X方向的转动,组件子系统还包括设置在固定梁杭架结构一侧的第二方向转动控制机构。第二方向转动控制机构通过第二方向转动控制杆K带动所有的第二方向转动轴进行转动,进而使得其上的光伏面板在X方向上发生转动。
[0043]由此,该单个组件子系统能够使得其上的所有光伏面板在Y方向和X方向上均可以转动,从而实现了双轴转动跟踪太阳。
[0044]图3A、3B、3C为每一个光伏跟踪子系统的单个组件子系统100的不同侧面的示意图。图3A是侧视图,其中示出了每个组件子系统100包括:二个固定支撑柱306、第一方向转动轴M、若干个光伏组件子系统安装位302、以及引导轨304和其他未示出的部分。光伏面板被安装在光伏组件子系统安装位302上。从此图可以看到,第一方向轴L的两端被固定在两个支撑柱306的顶端上。第一方向转动轴M的转动带动固定梁杭架结构的转动。引导轨304起到辅助转动定位的作用。
[0045]图3B示出了单个组件子系统100的支撑结构和转动控制机构的剖面图,其中省略了部分结构,这是出于说明性的目的为了使得整个描述更为清楚,而不旨在限定其具体实施的结构。可以看到,固定梁杭架结构(已被简化示出)的正面(受光面)安装有光伏面板安装位,而中轴线上设置有轴承结构,其中穿过有第一方向轴L,其背面的两侧下方分别设置有牵引绳308的固定端。牵引绳两头分别接在两侧的对应固定端上,中部转过第一方向转动轴M,形成环路的牵引绳拉动系统。同时,固定梁杭架结构的背面耦合到引导轨304,引导轨304与固定梁杭架结构的转动倾斜方向成平行关系,即朝向第二方向(g卩,在一个实施例中成东西向放置)。牵引绳308靠近固定梁杭架结构的部分套入引导轨304。图上示出了引导轨304的左右两侧与牵引绳308的接触部分成圆弧状,这是为了使得牵引绳308始终处于张紧状态,由此可以有效地拉动固定梁杭架结构。为了节约材料,引导轨304的下方中部不接触牵引绳的部分可以被截去,不采用圆弧状。在牵引绳308牵动固定梁杭架结构时,固定梁杭架结构的轴承结构与固定的第一方向轴L之间的摩擦轻微,提高了调节的灵活性。
[0046]根据本申请的一个实施例,在跟踪控制时,基于跟踪传感器(没有示出)的信号,传动控制装置通过如下方式进行角度调节:控制器基于跟踪传感器的信号确定转动方向和转动角度,通过控制电机带动第一方向转动轴M进行顺时针或逆时针转动,第一方向转动轴M的时钟方向转动将绞动牵引绳308,使其沿着左或右(S卩,东或西方向)方向上缩短,由此牵动所连接固定梁杭架结构的一侧,带动固定梁杭架结构向两侧中的任意一侧发生倾斜,由此调节了其上所承载的光伏面板在Y方向上的倾角,使得光伏组件子系统能随着一天中太阳运行的角度变化而不断调整其受光面角度,增加转换效率,提高发电量。引导轨304确保了牵引绳308在转动过程中仍然保持张紧状态,由此,无论固定梁杭架结构的倾斜角度如何,牵引绳308均能有效带动固定梁杭架结构。
[0047]图3C是支撑结构的放大剖面图。可以看到,图3C仅示出了两个支撑结构中的一个,另一个可以完全复制本图示的结构。支撑结构包括:中央支撑柱312,其架设在水平向的底部横梁314上。底部横梁314的两端分别插入一个压块310,压块310放置在安装地面上。图3C还示出了中央支撑柱312通过三角形的两边支柱稳固地架设在底部横梁314上。在一个替换实施例中,可以省略该三角形的两边支柱。中央支撑柱312顶端固定有第一方向轴L。固定方式可以通过焊接、或通过压片结构压紧轴L,或是通过其他方式。这是本领域技术人员根据现场情况可以自由选择的。图3C的放大框I示出了中央支撑柱下方靠近底部横梁314的位置安装有转动控制机构的一部分,具体而言,其中插入有第一方向转动轴M,第一方向转动轴M上绕有牵引绳308。
[0048]图4示出了根据本申请的一个实施例的双轴跟踪系统的单个组件子系统的另一种侧面图。标号410示出了上文已经描述过的第一方向转动控制结构,用于带动第一方向转动轴M的转动。如上所述的,第一方向转动控制结构410包括第一方向控制电机。该控制电机是可以根据控制器(没有示出)所输出的控制信号来带动第一方向转动轴M进行转动的设备。控制器基于太阳运动跟踪传感器的输出信号来输出控制信号以实时地驱动控制电机,进而调节第一方向转动轴M在Y方向上的转动角度。
[0049]图4中的标号420示出了上文已经描述过的第二方向转动控制结构,用于带动第二方向转动轴控制杆K的转动。第二方向转动控制结构420包括第二方向控制电机。该控制电机是可以根据控制器(没有示出)所输出的控制信号来带动第二方向转动轴Kl -K5进行转动的设备。
[0050]可以认识到,虽然图4中示出的单个组件子系统同时具有第一方向转动控制结构和第二方向转动控制结构,但第一方向转动控制结构和第二方向转动控制结构可以被分别设置在不同的组件子系统中。例如,当多个组件子系统成前后纵列排列时,排列的第一个组件子系统可以具有第一方向转动控制结构,而排列的中部一个组件子系统可以具有第二方向转动控制结构。
[0051]图5A是在图3A的基础上补充了控制电机和压块后的单个组件子系统100的侧面示意图。目的之一是示出第一方向转动控制结构410和第二方向转动控制结构420在系统中的位置。可以看到,第一方向转动控制结构410设置在整个子系统的下部,而第二方向转动控制结构420则设置固定梁杭架结构的一侧。图5B示出了从图5A中以A-A方向的剖面图,以更为清楚地示出了第二方向转动控制结构420与固定梁杭架结构430。可以看到,第固定梁杭架结构430的任意一侧设置有托架结构440,第二方向转动控制结构420通过螺栓被固定在托架结构440上。
[0052]图5C示出了与图5A同一个侧面的第二方向转动控制机构的更为详细的工作原理示意图。其中省略了部分结构,这是出于说明性的目的为了使得整个描述更为清楚,而不旨在限定其具体实施的结构。图5C示出了两组同样的结构,以期更为清楚地表达本申请的工作原理。以图上左侧的一组结构为例,标号450示出了光伏面板安装位。箭头方向X与图1中的方向X相同。在所示的实施例中,光伏面板安装位450可以绕第二方向转动轴Kl在方向X上进行转动
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