具有运动学联接的太阳能跟踪器的制作方法
本发明大体上涉及太阳能领域，更具体地涉及太阳能跟踪器领域。例如其将在太阳能领域找到有利的应用。
背景技术：
如今，太阳能是众多技术创新的核心能源。在能源需求达到最高时，全世界许多国家都倾向于大规模使用这种可再生能源。
无论是使用光伏面板还是太阳能反射器，这些太阳能装置都会遇到许多问题。
主要问题之一在于承载太阳能收集器装置的平台的对准和调节。
因此，有必要将这些平台在北/南轴线上对准并使它们机动化以便该平台跟踪太阳在天空中的移动，从而使收集的太阳能最大化。
然而，这种类型的安装存在一个主要的障碍(即平台构建于其上的地形)。实际上，很难找到完全平坦的地形以便在其上以非常长的距离布置成行的平台。目前，面对优化该安装的必要性，将它们形成集合是必要的。
此外，在降低成本和赋予平台运动同步性的背景下，通常为同一行中符合精确对准并由此符合平坦地形的多个平台提供同一太阳能跟踪驱动系统。
为了满足对准标准，太阳能场的地形被管理并被修成梯田状，导致了较高的附加安装成本和较长的附加安装时间，从而减少了一些国家投资这种类型的技术的动机。
因此，当前用于补偿地面不规则性的解决方案主要是基于构造地形或调整反射器行的对准。
因此，面临着这个问题，当前的解决方案仍然是非常昂贵且非常复杂的。
本发明旨在至少部分地解决上面提到的问题。
技术实现要素：
本发明涉及一种太阳能跟踪器，其至少包括：
■驱动模块，其至少包括：
●移动装置，其至少包括：
○在主方向上纵向延伸并且包括至少一个太阳能收集器装置的平台；
○在所述主方向上纵向延伸并且支撑所述平台的结构、优选为框架结构；
○所述框架结构的优选为具有椭圆形形状的第一支撑拱形件；
●被构造成支撑所述第一支撑拱形件的第一地面支撑件；
●用于驱动所述移动装置相对于所述第一地面支撑件旋转的运动学装置。
所述太阳能跟踪器优选地包括被构造成由所述驱动模块驱动的至少一个附加模块，每个附加模块至少包括：
●附加移动装置，其至少包括：
○在附加方向上纵向延伸并且包括至少一个附加太阳能收集器装置的附加平台；
○在所述附加方向上纵向延伸并且支撑所述附加平台的附加结构、优选为附加框架结构；
○支撑所述附加框架结构的附加支撑拱形件、优选为具有椭圆形形状的附加支撑拱形件；
●被构造成支撑所述附加支撑拱形件的附加地面支撑件。
在一个实施例中，所述第一地面支撑件包括至少一个并且优选地包括多个滚轮，所述滚轮被可旋转地安装、优选地可自由旋转地安装以及构造成支撑所述第一支撑拱形件，所述第一支撑拱形件主要从所述第一地面支撑件延伸到所述框架结构。
在一个实施例中，所述附加地面支撑件包括至少一个并且优选地包括多个附加滚轮，所述附加滚轮被可旋转地安装、优选地可自由旋转地安装以及构造成支撑所述附加支撑拱形件，所述附加支撑拱形件主要从所述附加地面支撑件延伸到所述附加框架结构。
所述滚轮优选地靠其自身支撑所述移动装置和所述附加移动装置。
在一个实施例中，所述旋转运动学驱动装置被构造成驱动、优选地直接驱动所述第一支撑拱形件围绕至少一条主旋转轴线相对于所述第一地面支撑件进行第一运动学运动。
在一个实施例中，所述附加地面支撑件包括附加旋转引导装置，所述附加旋转引导装置被构造成引导、优选地直接引导所述附加支撑拱形件围绕可能不同于所述主旋转轴线的至少一条附加旋转轴线相对于所述附加地面支撑件进行第二运动学运动。
在一个实施例中，所述太阳能跟踪器包括用于将所述驱动模块与所述附加模块联接的至少一个运动学装置，所述运动学装置被构造成使得所述第二运动学运动为所述第一运动学运动的函数。
在一个实施例中，所述运动学联接装置包括至少一个第一部件和至少一个第二部件，所述第一部件完全由所述驱动模块的所述移动装置支撑，并且所述第二部件完全由所述附加模块的所述附加移动装置支撑。
在一个实施例中，所述第一部件和所述第二部件适于配合以：
○当所述驱动模块的所述移动装置被所述运动学驱动装置驱动围绕所述主旋转轴线旋转时，驱动所述附加移动装置围绕所述附加旋转轴线旋转，
○允许所述驱动模块的所述移动装置和所述附加模块的所述附加移动装置彼此相对地进行相对平移移动。
因此，本发明能够制造一种太阳能跟踪器，所述太阳能跟踪器一方面能够适应地面的静态不规则性，另一方面能够适应地面的动态不规则性。
实际上，根据本发明的跟踪器使用单个机动驱动器用于同一行上的多个平台以通过被构造成适应至少一些静态和动态不规则性的至少一个运动学联接装置这一媒介传递所述运动学运动。
因此，即使当它们各自的旋转轴线不是共线的或甚至不是共面的时，所述运动学联接装置也能将第一平台的旋转运动传递到附加平台。
而且，本发明能够通过所述附加平台经由该运动学联接装置精确地或接近地再现所述第一平台的运动。
所述运动学联接装置的自由度使得本发明的跟踪器能够适应地面不规则性的动态变化以及太阳能跟踪器的结构所经受的热膨胀和收缩。
在一个实施例中，所述第一支撑拱形件和所述第二支撑拱形件被构造成支撑所述框架结构。在一个非限制性实施例中，所述第一支撑拱形件和所述第二支撑拱形件被构造成靠其自身支撑所述框架结构。
所述第一运动学运动是旋转运动、优选地是围绕平行于所述驱动模块的所述平台的所述主方向的轴线的旋转运动。
所述第二运动学运动是旋转运动、优选地是围绕平行于所述附加模块的所述平台的所述附加方向的轴线的旋转运动。
所述移动装置和所述附加移动装置的所述拱形件分别包含在垂直于所述主方向和所述附加方向的平面中。
所述移动装置和所述附加移动装置的所述拱形件分别包含在垂直于所述主旋转轴线和所述附加旋转轴线的平面中。
在一个实施例中，所述第一拱形件和所述第二拱形件的旋转中心穿过所述主旋转轴线。
所述主旋转轴线有利地穿过所述第一支撑拱形件和所述第二支撑拱形件形成的椭圆的中心。
在一个实施例中，所述附加旋转轴线穿过所述附加支撑拱形件的旋转中心。
所述附加旋转轴线有利地穿过所述附加支撑拱形件形成的椭圆的中心。
通过提供完全由两个相邻模块的移动装置承载的联接装置，本发明使得可以省去为了在这两个运动之间提供运动传递而待固定到地面的附加结构。
因此，本发明提供了一种有效且稳定的解决方案，其即使在不完全平坦的地形上也能使用有限的成本实现对太阳的精确跟踪。
在另一方面，本发明涉及一种包括根据本发明的多个太阳能跟踪器的太阳能场。
在另一方面，本发明涉及一种包括根据本发明的至少一个太阳能场的太阳能发电工厂。
附图说明
本发明的目标、目的、特征和优点将从以下附图所示的实施例的详细描述中更好地显现，其中：
-图1是示出根据本发明的一个非限制性实施例的太阳能跟踪器在具有高度差变化的地形上的安装的总体布局图。
-图2a、图2b和图2c示出了根据本发明的一个非限制性实施例的太阳能跟踪器。图2a是太阳能跟踪器的透视图，图2b是示出了存在的水平变化的太阳能跟踪器的侧视图，以及图2c是同一太阳能跟踪器的俯视图。
-图3a、图3b和图3c是根据本发明的一个非限制性实施例的驱动模块在以60度角倾斜的位置的不同视图。
-图4a、图4b、图4c和图4d是根据本发明的一个非限制性实施例的框架结构的不同视图。
-图5a和图5b示出了本发明的第一实施例的应用。
-图6a和图6b是根据本发明的第一实施例的包括可平移移动的至少一个万向接头连接件的运动学联接装置的两个视图。
-图7a、图7b和图7c是形成根据本发明的第一实施例的可平移移动的万向接头连接件的元件的剖视图和透视图。
-图8a和图8b示出了根据本发明的第一实施例的可平移移动的两个万向接头连接件的应用。
-图9a、图9b、图9c、图9d和图9e示出了根据本发明的第一实施例的可平移移动的两个万向接头连接件在两个模块之间未对准的情况下的应用。
-图10a、图10b和图10c示出了根据本发明的一个实施例的地面悬架及其相对于一个或两个地面支撑件的位置。
-图11a和图11b是根据本发明的一个实施例的两个模块共用的地面悬架的两个视图。
-图12a和图12b示出了本发明的第二实施例的应用。
-图13a和图13b是示出了根据本发明的第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件的应用的两个透视图。
-图14a、图14b和图14c是形成根据本发明的第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件的元件的三个剖视图。在图14a和图14b的视图中，两个模块之间没有偏移。图14c示出了轴偏的情况。图14d和图14e示出了形成该第二实施例的运动学联接装置的凸部和凹部的非限制性示例。
-图15a和图15b是构成根据本发明的第二实施例的三个运动学联接装置的元件的透视图。
-图16a和图16b示出了根据本发明的第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件在两个模块之间未对准的情况下的应用。
-图17a和图17b示出了本发明的第三实施例的应用。
-图18a、图18b、图18c和图18d示出了本发明的第三实施例的另一个应用。
-图19a和图19b是形成根据本发明的第三实施例的运动学联接装置的元件的透视图。
-图20a、图20b和图20c示出了根据本发明的第三实施例的运动学联接装置的应用。
-图21a和图21b示出了本发明的第四实施例的用途。
-图22a、图22b和图22c示出了支撑拱形件相对于根据本发明的第四实施例的运动学联接装置和框架结构的定位。图22a示出了根据本发明的第四实施例的框架结构。
-图23a和图23b示出了根据本发明的第四实施例的可平移移动的两个万向接头连接件的用途。
-图24a和图24b示出了根据本发明的第四实施例的可平移移动的两个万向接头连接件的用途。
-图25a和图25b是形成根据本发明的第四实施例的可平移移动的万向接头连接件的凹部的元件的透视图。
附图仅作为示例提供并且不限制本发明。这些附图是示意性表示，并不一定是实际应用的规模。
具体实施方式
这里指出，在本发明的上下文中，术语“太阳能收集器装置”及其等同物具有以下定义：被构造成将太阳能直接或间接地转换成另一种形式的能量的装置。这种装置例如可以是光伏面板、太阳能反射器、热太阳能板或太阳能聚光器。
这里指出，在本发明的上下文中，术语“运动学的”及其等同物具有以下定义：可用于描述物体在参照系中的运动的所有物理特征和参数。
在以下描述中，“万向接头连接件”是指具有三个旋转自由度的两个构件之间的铰接件。因此，可平移移动的万向接头连接件将被理解为具有三个旋转自由度、并且具有一个构件相对于另一个构件平移移动的至少一个自由度且优选为两个自由度的两个构件之间的铰接件。
在对本发明的实施例进行详细审阅之前，在下文中列出了可以额外地或替代地使用的可选特征：
-在一个实施例中，所述框架结构包括布置在所述框架结构的中部的两侧并支撑所述平台的第一端部和第二端部。
-在一个实施例中，所述第一部件和第二部件被构造成形成滑动枢轴连接。在另一个实施例中，所述第一部件和第二部件被构造成形成环形线性连接，也就是说，所述第一部件和第二部件中的一个部件能够沿着所述第一部件和第二部件中的另一个内的一条轴线平移移动并且能够围绕所述第一部件和第二部件中的另一个内的三条轴线转动。在这两个实施例中，所述第一部件和第二部件适于配合以便：
○使得能够在所述移动装置和所述附加移动装置之间传递扭矩。因此，当所述驱动模块的所述移动装置被所述运动学驱动装置驱动围绕所述主旋转轴线旋转时，所述第一部件和第二部件之间的联接使得能够驱动所述附加移动装置围绕所述附加旋转轴线旋转，
○允许所述驱动模块的所述移动装置和所述附加模块的所述附加移动装置相对于彼此的相对平移移动。
-在一个实施例中，所述移动装置和所述附加移动装置被布置成使得所述主方向和所述附加方向沿着北/南轴线基本上相对于彼此对准。
-在一个实施例中，所述移动装置和所述附加移动装置被布置成使得所述主方向和所述附加方向基本上布置在同一竖直平面中。
-在一个实施例中，所述移动装置包括第一端部和第二端部，并且所述移动装置和所述附加移动装置被布置成使得所述移动装置的第一端部或第二端部面向所述附加移动装置的一个端部。
-在一个实施例中，所述第一支撑拱形件具有紧固到所述框架结构、优选地至少根据所述第一运动学运动紧固到所述框架结构的两个端部，使得所述第一支撑拱形件在所述第一梁的水平处从所述第二梁延伸到所述第三梁。
-在一个实施例中，所述附加支撑拱形件具有紧固到所述附加框架结构、优选地根据所述第二运动学运动紧固到所述附加框架结构的两个端部，使得该附加支撑拱形件从所述第二附加梁延伸到所述第三附加梁并且通过所述第一附加梁的水平处。
-在一个实施例中，所述第一支撑拱形件和所述附加支撑拱形件分别在所述主方向和所述附加方向的两侧上延伸。
-在一个实施例中，所述第一支撑拱形件和所述附加支撑拱形件分别优选地完全布置在低于所述平台和所述附加平台的水平上。
-所述第一支撑拱形件和所述附加支撑拱形件分别从所述框架结构和所述附加框架结构基本上延伸到地面，优选地分别延伸超过分离地面和所述主旋转轴线的高度以及分离地面和所述附加旋转轴线的高度的至少70％、有利地延伸超过其至少80％。
-在一个实施例中，所述第一地面支撑件和所述附加地面支撑件分别优选地完全布置在低于所述平台和所述附加平台的水平上。
-在一个实施例中，所述结构包括彼此平行并且在所述主方向上延伸以便形成框架结构的至少一个第一梁、第二梁和第三梁。
-在一个实施例中，所述附加结构包括彼此平行并且在所述附加方向上延伸以便形成框架结构的至少一个第一附加梁、第二附加梁和第三附加梁。
-在一个非限制性实施例中，根据本发明的太阳能跟踪器采用框架结构，其中每个元件优选地有助于增强太阳能跟踪器对静态和动态机械应力的抵抗力。
-因此在此指出，在本发明的上下文中，术语“框架(格架)结构”及其等同物具有以下定义：包括由小梁(也称为横梁)和连杆连接的梁的机械结构，其整体形成刚性的、优选为三角形的结构。在不限制本发明的情况下，每个结构元件(梁、小梁、连杆)优选地被构造、成形和定位成使得所述框架结构能够支撑预定的机械应力(通常是其最大承载能力)。在这种类型的结构中，每个结构元件优选地是支撑所述最大承载能力所必不可少的。对于某一机械应力(通常为承载能力)，所有的小梁并且优选地所有的小梁和连杆都优选地承受牵引力载荷。
-在一个实施例中，所述框架结构和所述附加框架结构分别包括至少一组多个小梁和至少一组多个附加小梁，所述至少一组多个小梁和至少一组多个附加小梁分别沿着所述主方向和所述附加方向分布，并且分别使所述第一梁、第二梁和第三梁互连以及使所述第一附加梁、第二附加梁和第三附加梁互连，从而使得所述梁和所述附加梁分别形成第一组多个三角形和多个附加三角形。
-在一个实施例中，所述多个小梁中的至少一个小梁沿着所述第一支撑拱形件的直径相对于所述第一支撑拱形件布置，该小梁优选地限定所述第一支撑拱形件的直径部，并且所述多个附加小梁中的至少一个附加小梁优选地沿着所述附加支撑拱形件的直径相对于所述附加支撑拱形件布置，并且该附加小梁优选地限定所述附加支撑拱形件的直径部。
-在一个实施例中，所述三角形中的至少一些和所述附加三角形中的至少一些分别包含在垂直于所述主方向的平面中和垂直于所述附加方向的平面中。
-在一个实施例中，所述框架结构包括多个连杆，所述多个连杆优选地主要沿所述主方向延伸，并通过将所述多个三角形中的至少两个三角形机械互连来对所述框架结构施加机械拉应力。
-在一个实施例中，所述附加框架结构包括多个附加连杆，所述多个附加连杆优选地主要沿所述附加方向延伸，并通过将所述多个附加三角形中的至少两个附加三角形机械互连来对所述附加框架结构施加机械拉应力。
-在一个实施例中，所述联接装置的第一部件和所述联接装置的第二部件彼此面对地布置。
-在一个实施例中，所述框架结构的所述第一支撑拱形件布置在所述框架结构的所述第一端部和所述框架结构的所述中部之间。在该实施例的一个非限制性实例中，所述拱形件位于所述第一端部的水平处。
-在一个实施例中，所述框架结构的所述第二支撑拱形件布置在所述框架结构的所述第二端部和所述框架结构的所述中部之间，因此优选地产生例如悬垂。在该实施例的一个非限制性实例中，所述拱形件位于所述第一端部的水平处。
-在一个实施例中，所述移动装置包括所述框架结构的第二支撑拱形件，所述第二支撑拱形件优选地为椭圆形、优选地布置在所述框架结构的所述第二端部的部分和所述框架结构的所述中部之间。
-用于驱动所述移动装置相对于所述第一地面支撑件旋转的运动学装置优选地仅直接联接到所述第一拱形件。
-所述第一地面支撑件有利地包括所述旋转运动学旋转驱动装置。
-在另一个实施例中，所述驱动装置包括与所述驱动模块分开的电动机元件。
在一个实例中，所述电动机元件包括远离所述驱动模块的电动机和用于将运动从电动机传递到驱动模块的传动轴。
在另一个实例中，所述电动机元件是以运动学方式联接到所述驱动模块的另一模块。
-所述第二运动学运动和所述第一运动学运动有利地共享至少一个共同的运动学特征，所述至少一个共同的运动学特征来自以下运动学特征中的至少一个：旋转角度、旋转幅度、加速度、速度、运动矢量。
这使得所述附加平台能够再现所述平台的运动学运动，以确保所述两个平台能够跟踪太阳，而不用考虑其旋转轴线的非共线性。
这使得所述附加平台能够准确地再现所述平台的运动学运动。
-所述至少一个运动学联接装置有利地包括可沿着至少所述平移轴线相对于所述附加模块和所述驱动模块平移移动并且优选地可围绕多条旋转轴线旋转的至少一个万向接头连接件。
这使得本发明能够通过具有多个自由度的运动学联接装置适应地面的不规则性。可在所述次级方向上平移移动的万向接头连接件使得所述太阳能跟踪器能够适应沿着平台组成的行的地形坡度的变化。所述万向接头连接件有利地可沿着至少所述平移轴线相对于所述附加模块和所述驱动模块移动，并且优选地可围绕多条旋转轴线旋转且优选地可沿着横向于所述平移轴线的至少一条轴线相对于所述附加模块和所述驱动模块移动。
-所述可平移移动的至少一个万向接头连接件有利地包括：
-紧固于所述驱动模块的移动装置和所述附加模块的附加移动装置中的一个的至少一个凹部，以及
-紧固于所述驱动模块的移动装置和所述附加模块的附加移动装置中的另一个的至少一个凸部。
-所述至少一个凹部有利地机械连接到所述至少一个驱动模块，并且所述至少一个凸部有利地机械连接到所述至少一个附加模块。
这使得所述运动学联接装置能够相对于所述支撑件独立地平移移动。
-在一个实施例中，所述至少一个凹部机械连接到所述至少一个第二支撑拱形件，并且所述至少一个凸部机械连接到所述至少一个附加支撑拱形件。
这使得能够通过该机械联接将所述第一运动学运动传递到所述附加平台。
-在一个实施例中，所述至少一个凹部机械连接到所述至少一个框架结构，并且所述至少一个凸部机械连接到所述至少一个附加框架结构。
这使得能够通过该机械联接将所述第一运动学运动传递到所述附加平台。
-所述至少一个凹部有利地主要在所述主方向和所述附加方向中的一个方向上延伸。
-所述至少一个凸部有利地主要在所述主方向和所述附加方向中的另一个方向上延伸。
-所述至少一个凹部有利地包括卡爪，并且所述至少一个凸部有利地包括舌部，该舌部以使所述舌部能够在所述卡爪中滑动的方式被构造成使得所述卡爪围绕其紧密装配。
-所述卡爪或所述舌部有利地包括在所述卡爪和所述舌部之间形成接口的滑靴，以便于所述滑动。
-所述滑靴优选地包括例如青铜、ptfe或包括球的合成材料或金属或元件的具有低摩擦系数的材料。
-在另一个实施例中，所述卡爪和/或所述舌部包括至少一个万向接头。
-所述至少一个凹部有利地包括护套或立方腔，并且所述凸部有利地包括至少部分地呈球体结构的圆柱体或形状和尺寸与所述凹部互补以便被引入所述凹部中的块。
-在一个实施例中，所述至少一个凹部包括以下元件中的至少一个：卡爪、护套、长圆形孔、立方腔。更一般地，所述至少一个凹部具有能够接收凸部使其具有提供万向接头-滑动型连接或万向接头-枢轴-滑动型连接所需的自由度的任何形状。作为非限制性示例，所述至少一个凹部例如包括具有与所述凸部互补的形状使得能够沿着至少两条轴线平移移动并且使得能够形成完整的万向接头的任何类型的壳体。
-在一个实施例中，所述至少一个凸部包括以下元件中的至少一个：舌部、安装在球体结构上的圆柱体、立方体。更一般地，所述至少一个凹部包括能够提供与具有互补形状的凹部的连接的同时使其具有用于万向接头-滑动型连接或万向接头-枢轴-滑动型连接所需的自由度的任何凸部。
这使得能够使用多种技术手段根据安装环境和要求来生产所述运动学联接装置。
-至少一个运动学联接装置有利地相对于所述附加支撑拱形件的重心并且相对于所述第二支撑拱形件的重心布置、优选地偏心布置。
例如，如果属于两个相邻且相互联接的模块的拱形件是圆形拱形件，那么所述运动学联接装置位于与这两个拱形件中的每一个拱形件的中心相距一定距离的位置处，所述两个拱形件被构造成围绕其中心转动。
例如，如果属于两个相邻且相互联接的模块的拱形件是椭圆形的部分，那么所述运动学联接装置位于与这两个拱形件中的每一个拱形件的中心相距一定距离的位置处，所述两个拱形件被构造成围绕其中心转动。
在一个有利实施例中，所述联接装置优选地位于由所述一个拱形件或多个拱形件限定的圆形或椭圆形部分上。因此，其与所述拱形件的旋转中心相距一定距离。
这使得能够提供可平移移动的至少仅一个万向接头连接件，以简化本发明的组装并降低安装成本。
这还能够显著减小所述至少一个运动学联接装置所承受的力。实际上，所述运动学联接装置距所述旋转轴线和/或所述一个拱形件或多个拱形件的重心越远，所述至少一个联接装置所承受的力就越小。
-在一个实施例中，所述太阳能跟踪器包括多个运动学联接装置。这些运动学联接装置中的一个布置在穿过所述拱形件的旋转轴线的直线上，通常布置在穿过由所述拱形件限定的圆形或椭圆形部分的中心的直线上。一个或多个其他运动学联接装置优选地布置在与所述拱形件的旋转轴线相距一定距离的位置处，优选地布置在由所述拱形件限定的圆形或椭圆形部分上。
-所述至少一个凸部有利地相对于所述至少一个第二支撑拱形件的重心布置、优选地偏心设置。
-所述至少一个凹部有利地相对于所述至少一个附加支撑拱形件的重心设置、优选地偏心设置。
-在一个实施例中，所述至少一个运动学联接装置优选地布置在所述附加支撑拱形件的旋转中心的水平处以及所述第二支撑拱形件的旋转中心的水平处。
这使得能够提供可平移移动的仅一个万向接头连接件，以简化本发明的组装并降低安装成本。
-在一个实施例中，所述至少一个运动学联接装置优选地布置在所述附加支撑拱形件的重心的水平处以及所述第二支撑拱形件的重心的水平处。
这使得能够提供可平移移动的仅一个万向接头连接件，以简化本发明的组装并降低安装成本。
-在一个实施例中，所述至少一个凸部基本上布置在所述至少一个第二支撑拱形件的旋转中心处。
-在另一个实施例中，所述至少一个凸部基本上布置在所述至少一个第二支撑拱形件的重心处。
-在一个实施例中，所述至少一个凹部基本上布置在所述至少一个附加支撑拱形件的旋转中心处。
-在另一个实施例中，所述至少一个凹部基本上布置在所述至少一个附加支撑拱形件的重心处。
-在另一个实施例中，所述两个模块之间的运动学联接包括至少一个运动学联接装置，所述至少一个运动学联接装置优选地包括可沿着所述平移轴线相对于所述附加模块相对于所述驱动模块平移移动的万向接头连接件。
-在另一个优选实施例中，所述两个模块之间的运动学联接包括两个、优选为三个或甚至更多个运动学联接装置。它们中的每一个优选地包括可沿着所述平移轴线相对于所述附加模块相对于所述驱动模块平移移动的万向接头连接件。
-在一个实施例中，所述太阳能跟踪器包括至少一个运动学联接装置，优选地包括至少三个运动学联接装置，并且有利地包括至少三个运动学联接装置。
这使得机械力能够分布在可平移移动的三个万向接头连接件中，以便能够以较低的成本生产可平移移动的万向接头连接件。
-当所述太阳能跟踪器包括至少三个运动学联接装置时，所述至少三个运动学联接装置中的至少一个优选地布置在所述主旋转轴线和/或附加旋转轴线的水平处。
-所述太阳能跟踪器有利地包括可沿所述平移轴线相对于所述附加模块相对于所述驱动模块平移移动的至少一个万向接头连接件，优选地包括可平移移动的至少两个万向接头连接件，并且有利地包括可平移移动的至少三个万向接头连接件。
-当所述太阳能跟踪器包括可平移移动的至少三个万向接头连接件时，所述可平移移动的至少三个万向接头连接件中的至少一个优选地布置在所述主旋转轴线和/或附加旋转轴线的水平处。
-在一个实施例中，所述太阳能跟踪器包括在所述驱动装置和所述附加驱动装置之间的两个或三个联接装置。
-在一个实施例中，所述太阳能跟踪器包括在所述驱动装置和所述附加驱动装置之间的三个或更多个联接装置。
-在一个实施例中，所述太阳能跟踪器包括在所述驱动装置和所述附加驱动装置之间的仅一个联接装置。
-所述运动学联接装置有利地包括至少一个运动学传递轴、第一枢轴铰接装置和第二枢轴铰接装置，所述第一枢轴铰接装置在所述第二支撑拱形件和所述运动学传递轴之间形成机械连接，并且所述第二枢轴铰接装置在所述附加支撑拱形件和所述运动学传递轴之间形成机械连接。
这使得本发明能够通过具有多个自由度的所述运动学联接装置适应地面的不规则性，所述运动学传递轴使得所述太阳能跟踪器能够通过两个枢轴铰接装置适应沿着平台组成的行的地形坡度的变化。
-所述传递轴优选为杆、优选为金属杆、且优选地具有圆形截面。
-所述框架结构和所述附加框架结构中的至少一个框架结构以及所述第一支撑拱形件、所述第二支撑拱形件和所述附加支撑拱形件中的至少一个支撑拱形件有利地通过至少一个枢轴连接机械互连，从而实现所述至少一个框架结构和所述至少一个支撑拱形件之间的一个旋转自由度。
这使得能够改善所述第一运动学运动到所述附加平台的传递。
-所述第一地面支撑件和所述附加地面支撑件中的至少一个、优选为两个有利地布置在沿着至少一个竖直轴线具有压缩弹性的至少一个地面悬架上。
-在一个实施例中，所述附加地面支撑件布置在至少两个地面悬架上。
至少一个地面悬架的存在使得本发明的功能变得更好。
这也能够补偿地面的不规则性以及引起机械膨胀和压缩的温度变化。
-在优选的实施例中，所述至少一个地面悬架呈“u”形形状。该“u”形形状优选地在其侧面通过其沿着至少一个竖直轴线压缩弹性变形的能力相对于地形的不规则性赋予所述地面支撑件补充自由度。
该地面悬架有利地和与所述运动学联接装置相关的其他特征具有协同作用。
该地面悬架能够吸收由所述模块的运动学联接引起的一些机械力。
所述地面悬架优选地构造成具有一定的弹性，以便吸收由所述模块的运动学联接引起的机械力。
-所述地面悬架有利地由金属制成，优选地由例如弹簧钢的具有弹簧性质的金属制成。
-所述至少一个地面悬架有利地具有弹性。
-所述移动装置有利地包括搁置在所述驱动模块的至少一个第二地面支撑件上的第二支撑拱形件，所述第二地面支撑件包括被构造成引导、优选地直接引导所述第二支撑拱形件围绕所述主旋转轴线相对于所述第二地面支撑件进行所述第一运动学运动的至少一个旋转引导装置。
这使得可以至少部分地支撑所述平台的重量。
-所述地面悬架可以有利地包括螺旋弹簧或例如silentbloctm型的弹性体构件的一组弹性体构件。
-在一个实施例中，所述第二地面支撑件布置在至少一个地面悬架上、优选地布置在至少两个地面悬架上。
这使得能够补偿地面的不规则性以及引起机械膨胀和收缩的温度变化。
该地面悬架能够吸收由所述模块的运动学联接引起的一些机械力。
-所述第二支撑拱形件有利地搁置在包括至少一个旋转引导装置的至少一个第二地面支撑件上，所述旋转引导装置被构造成引导、优选地直接引导所述第二支撑拱形件围绕所述旋转轴线相对于所述第二地面支撑件进行所述运动学运动。
这使得能够至少部分地支撑所述平台的重量，同时伴随所述平台的运动学运动。
-所述至少一个旋转引导装置有利地包括被构造成与所述第二支撑拱形件直接接触的至少两个滚轮。
这使得所述平台能够伴随其运动学运动，以便减小所述框架结构所承受的机械力。
-所述附加旋转引导装置有利地包括被构造成与所述附加支撑拱形件直接接触的至少两个滚轮，以便引导所述附加支撑拱形件围绕所述附加旋转轴线相对于所述至少一个附加地面支撑件进行所述第二运动学运动。
这使得所述附加平台能够伴随其运动学运动，以便减小所述附加框架结构所承受的机械力。
-在一个实施例中，所述地面支撑件包括至少部分地锚固在地面中的基座或底座。所述基座例如由混凝土制成。所述一个或多个滚轮被安装成相对于所述基座旋转。
-在一个实施例中，所述太阳能跟踪器被构造成使得所述滚轮和所述附加滚轮支撑、优选地依靠其自身支撑所述移动装置。
-所述旋转运动学驱动装置有利地包括至少一个驱动系统并且优选地包括小齿轮或链轮装置。
这使得能够通过本发明精确控制对太阳的跟踪。
-所述至少一个第一地面支撑件有利地包括被构造成提供所述驱动模块的驱动系统的至少一个链条或一个缸系统。
-所述至少一个第一地面支撑件有利地包括至少一个小齿轮，并且所述第一支撑拱形件有利地包括优选地朝向地面布置在所述第一支撑拱形件的至少一部分上的至少一个齿条，所述至少一个小齿轮和所述至少一个齿条被构造成以运动学方式驱动所述第一支撑拱形件相对于所述至少一个第一地面支撑件围绕所述主旋转轴线旋转。
这使得可以限制由环境造成的齿条和小齿轮的劣化。实际上，在这种构造中，例如砂粒无法留在齿条中并且很难留在小齿轮中。
-在另一个实施例中，所述至少一个第一地面支撑件包括至少一个链轮，并且所述第一支撑拱形件包括优选地朝向地面布置在所述第一支撑拱形件的至少一部分上的至少一个链条，所述至少一个链轮和所述至少一个链条被构造成以运动学方式驱动所述第一支撑拱形件相对于所述至少一个第一地面支撑件围绕所述主旋转轴线旋转。
-所述主方向和所述附加方向有利地具有大于1％、优选地大于3％并且有利地大于6％的相对斜率变化。
这使得能够在具有沿着同一行平台的地形变化的地形上安装本发明。
-所述第一框架结构有利地包括至少一个、优选地至少两个并且有利地至少三个框架梁。
这使得能够通过机械力的分布来加强所述框架结构。
-所述太阳能收集器装置有利地是以下装置中的至少一个：光伏面板、太阳能反射器、热太阳能传感器。
-所述附加太阳能收集器装置有利地是以下装置中的至少一个：光伏面板、太阳能反射器、热太阳能传感器。
-在一个实施例中，所述框架结构可以由钢制成。
-在一个实施例中，所述支撑拱形件包括钢或由钢形成。
-在一个实施例中，所述地面支撑件包括钢或由钢形成。
-在一个实施例中，所述地面悬架包含钢或由钢形成。
-在一个实施例中，所述一个或多个滚轮可以包括钢或由钢形成、优选地覆盖有聚氨酯以使其能够在例如所述支撑拱形件的运动期间适应负载变化。
-在一个实施例中，所述凹部包括钢或由钢形成。
-在一个实施例中，所述凸部包括钢或由钢形成。
本发明在太阳能的生产领域、即支撑太阳能收集器装置的大量成行的平台中找到其优选的应用领域。
如下文所述，本发明特别地解决了所述平台的对准及其在具有静态及动态不规则性的地形上的运动学联接的问题。
实际上，虽然地形可能相对于平台具有在更大或更小的距离上变化的沿着北/南轴线的高度差的特征，但是它可能同样地有具有更大或更小的幅度的地质成因的动态不规则性的特征。
虽然地形本身不产生太阳能跟踪器所承受的第二动态不规则源，但其由构成所述太阳能跟踪器的材料的热膨胀产生。
例如，在沙漠环境中，地面温度在白天可能非常高而在夜间非常低。除了适应地形的静态和动态不规则性之外，本发明还适应热阶的不规则性。
现在将借助于用于说明根据多个实施例的本发明的实施方式的多个附图来描述本发明。除非另有说明，否则参考给定实施例描述的每个特征都适用于其他实施例。
我们将以本发明的概括性阐述开始该描述，之后将其分解为四个非限制性实施例。
以下段落的描述旨在以概括性方式呈现本发明以及构成本发明并且可能通用于多个实施例的基本元件和特征。
这些元件和这些特征必须以尽可能多地像适用于所述附加模块那样适用于所述驱动模块的方式进行阐释。例如，当单独使用术语“模块”时，该“模块”的特征和元件对于所述驱动模块和所述附加模块是通用的，对于术语“平台”、“梁”、“拱形件”和“轴承”等也是如此。
如上所述，当地形不具有几乎完美的平坦度时，对包括沿着北/南轴线对准的多个模块的太阳能跟踪器的布置是成问题的。
图1示出了包括沿着北/南轴线的变化的高度差的这种地形2000的情况。在该图中，根据本发明的一个实施例的太阳能跟踪器1000安装在该不规则地形2000上。
图1中的太阳能跟踪器1000优选地包括至少一个驱动模块1100和多个附加模块1200，所述多个附加模块1200可以被称为“跟踪器”。另一种呈现所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间的连接的方式是将所述驱动模块1100称为“主模块”并且将所述附加模块1200称为“从模块”，其意思是本发明被构造成使得所述驱动模块1100的运动学运动至少部分地传递到所述附加模块1200。
应注意，这些“驱动模块”和“跟踪器模块”术语对于由两个连续的模块形成的所有组对都有效。如果第一模块位于布置在所述第一模块的相应的相对侧的第二模块和第三模块之间，则所述第一模块可以是相对于所述第二模块的跟踪器以及相对于所述第三模块的驱动器。实际上，所述第二模块的旋转驱动所述第一模块，所述第一模块又驱动所述第三模块旋转。
应注意，在优选实施例中，所述驱动模块1100和所述跟踪器模块1200被布置成使得所述驱动模块1100的端部中的一个面向所述跟踪器模块1200的端部中的一个。
在图1中，所述驱动模块1100有利地包括被构造成确保所述驱动模块1100跟踪太阳的驱动系统。该驱动系统或者集成到所述驱动模块1100中或者机械传输到所述驱动模块1100。
相对于所述驱动模块110，所述附加模块1200是被构造成由所述驱动模块1100驱动、使得即使在所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间以及甚至在所述附加模块1200自身之间存在空间和/或平行水平面中的高度差和/或未对准时也能够与所述驱动模块1100同步地跟踪太阳的运动的附加模块。
所述驱动模块1100优选地如图1所示布置在两个附加模块1200之间，以便将所述驱动扭矩分布在整个太阳能跟踪器1000中。
然后，本发明涉及所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间的运动学联接，使得对所述驱动模块1100的跟踪运动以简单、可靠和相对低成本的方式由所述附加模块1200再现。这种运动学联接具有通过开发根据本发明的运动学联接装置1300而开发的优点。
如上所述，所述运动学联接装置1300被构造成使得能够在由所述驱动模块1100实现的第一运动学运动和由所述附加模块1200执行的第二运动学运动之间共享至少一个运动学特征。
“运动学特征”及其等同物有利地意指能够精确描述运动学运动的所有特征，即例如旋转角度、旋转幅度、运动矢量、平移幅度、速度和加速度。
图2a、图2b和图2c示出了在北/南方向上延伸的太阳能跟踪器1000的三个不同视图。在这些图中，包括太阳能收集器装置1112和1212(未在这些图中示出)的平台1110和1210安装于在其端部中的每一个处具有支撑拱形件1130、1150和1230(未在这些图中示出)的框架结构1120和1220。对于每个模块1100、1200，所述平台、所述框架结构和所述拱形件形成移动装置。在本发明的一个实施例中，在每个模块1100、1200中，该移动装置搁置在地面支撑件1140、1160和2140(未在这些图中示出)上。
图2a是太阳能跟踪器1000的透视图。所述太阳能跟踪器1000优选地包括驱动模块1100和多个附加模块1200以形成行。
在一个实施例中，所述驱动模块1100可以在模块组成的行的开头或末尾处。这使得能够便利地维护所述驱动系统。
在另一个实施例中，所述驱动模块1100在两个附加模块1200之间。
所述驱动模块1100优选地在所述太阳能跟踪器1000的中心的水平处，以将所述驱动扭矩分配到整个太阳能跟踪器1000中。
在图2a中，位于每对模块的模块之间的所述运动学联接装置1300以有些概略的方式表示。在下文中将优选地通过四个实施例给出其更精确的描述。
图2b是来自前面的图2a的太阳能跟踪器1000的轮廓图。这里再次出现平台1110和1210、框架结构1120和1220以及布置在每对模块的模块之间的运动学联接装置1300。
在该图中，为了说明本发明对地形2000的适应性，所述高度差2100已被转移。
实际上，在图2b中，值得注意的是多个模块之间的高度差2100是不同的，但是，尽管如此，本发明使得能够通过所述运动学联接装置1300将所述驱动模块1100跟踪太阳的行进的运动传递到每个附加模块1200。
图2c是根据图2a的太阳能跟踪器1000的俯视图。在该图所示的情况下，所述太阳能跟踪器1000具有沿北/南轴线的准完美对准。实际上，需要注意的是，因为选择北/南对准，因此根据本发明的太阳能跟踪器1000必须适应地形2000的不规则性。因此，本发明使得能够在不构造地形2000的情况下维持北/南对准同时保持包括多个模块的太阳能跟踪器1000。
在优选实施例中，所述驱动模块1100包括至少一个移动装置(1110、1120、1130、1150)、至少一个第一地面支撑件1140和至少一个旋转运动学驱动装置1141。所述附加模块1200也包括至少一个附加移动装置(1210、1220、1230)、至少一个附加地面支撑件1240和至少一个附加旋转引导装置1241。
所述运动学联接装置优选地完全由所述移动装置和/或所述附加移动装置支撑。
所述联接装置1300有利地包括至少一个第一部件1330和至少一个第二部件1340，所述第一部件1330完全由所述移动装置(1110、1120、1130、1150)支撑，并且所述第二部件1340完全由所述附加移动装置(1210、1220、1230)支撑。
在优选实施例中，所述联接装置1300的所述第一部件1330和所述联接装置1300的所述第二部件1340彼此面对地布置。
本发明巧妙地使得能够在安装待分配的太阳能跟踪器期间调节两个模块之间的联接点的对准。
图3a、图3b和图3c示出了根据本发明的一个实施例的模块，所述模块可以是驱动模块1100或附加模块1200，这取决于它是否包括驱动系统(未在这些图中示出)。这些图中所示的模块处于朝西倾斜60度的位置。
实际上，在本发明的一个实施例中，太阳能跟踪器的驱动模块1100仅因驱动系统的存在区别于附加模块1200。该驱动系统有利地布置在被构造成承载支撑拱形件1130的地面支撑件1140的水平处。所述驱动模块的驱动系统存在于地平面处使得能够减轻所述模块的重量。
图3a是模块1100的透视图，所述模块1100例如包括安装在框架结构1120上的平台1110。框架结构是以传统方式包括在至少两个不同方向上延伸并彼此紧固的梁或结构部件的结构。
在如图3a所示的实施例中，所述框架结构1120的每个端部1121和1122由支撑拱形件1130和1150支撑。
在如图22a所示的另一个实施例中，所述框架结构1120由分别布置在所述框架结构1120的中部和两个端部1121和1122中的相应的每一个之间的一个或两个支撑拱形件1130和1150支撑。
在另一个实施例中，所述框架结构可以由两个以上的拱形件支撑。
在一个实施例中，例如如图3a和图22a所示，每个支撑拱形件1130、1150和1230搁置在地面支撑件1140、1160和1240上。所述地面支撑件1140、1160和1240包括至少部分地锚固在地面中的基座或底座。所述基座例如由混凝土制成。
在另一个实施例中，所述两个支撑拱形件1130和1150中的仅一个搁置在地面支撑件1140上。
因此，图3a中所示的驱动模块包括布置在所述框架结构1120的第一端部1121的部分的水平处的第一支撑拱形件1130和布置在所述框架结构1120的第二端部1122的部分的水平处的第二支撑拱形件1150。
所述第一支撑拱形件1130有利地搁置在所述第一地面支撑件1140上，并且所述第二支撑拱形件1150有利地搁置在所述第二地面支撑件1160上。
在图3a所示的实施例中，所述第一地面支撑件1140包括被构造成能够以简单且可靠的方式定位所述模块1100和1200并且有助于补偿地形2000的不规则性的地面悬架1170。该地面悬架1170将在下文中更精确地描述。
图3b是来自图3a的模块1100的轮廓图。其中出现了相同的元件。在该图中能够更清楚地看到下文即将描述的第一实施例中的运动学联接装置1300的一部分在所述模块的每个端部1121和1122处的存在。
所述第一端部1121包括根据本发明的第一实施例的所述运动学联接装置1300的两个凹部1331，并且所述第二端部1122包括根据本发明的第一实施例的运动学联接装置1300的两个凸部1341。
每个凹部1331和每个凸部1341分别被构造成分别与下一个模块的每个凸部1341和每个凹部1331配合。
图3c表示根据其主延伸尺寸观察到的模块1100。该模块1100类似于图3a和图3b中的模块，除了所述第二地面支撑件1160搁置在例如由混凝土制成且在所述太阳能跟踪器1000的安装期间形成的支撑块2200上。该图中出现与前面的图3a和图3b中相同的结构元件。
图4a、图4b、图4c和图4d是根据本发明的一个实施例的框架结构1120的三个不同视图，所述框架结构1120在其端部1121和1122处包括拱形件1130和拱形件1150。
图4a是包括第一端部1121和第二端部1122的框架结构1120的透视图。该框架结构1120被构造成接收包括一个或多个太阳能收集器装置1112的平台1110。
在一个实施例中，该框架结构1120包括至少一个梁1123、优选地包括至少两个梁1123、并且有利地包括至少三个梁1123，每个梁1123根据所述框架结构1120的主延伸尺寸延伸。
这些梁1123优选地通过一个或多个小梁1124机械互连。
这些梁1123优选地彼此平行。
所述小梁1124优选地相对于所述三个梁1123布置以形成三角形，所述三角形中的至少一些彼此平行且优选地位于与所述主方向1111正交的平面中。
所述框架结构1120有利地包括连杆1125。这些连杆1125被布置成将所述三角形彼此连接、优选地将所述三角形两两连接。这些连杆1125有利地受到拉应力以增加所述框架结构1120的机械强度。
基本上在其中部交叉的两个连杆1125优选地结合在一起。
在一个实施例中，支撑拱形件1130、1150布置在所述框架结构1120的端部1121和1122中的每一个的水平处。
在另一实施例中，支撑拱形件1130、1150布置在所述框架结构1120的端部1121和1122中的至少一个的水平处。
在一个实施例中，所述梁1123通过梁/支撑拱形件枢轴连接件1370机械连接到所述支撑拱形件1130、1150。在本发明的一个实施例中，这些枢轴连接件赋予所述框架结构1120相对于所述支撑拱形件1130、1150、1230的补充自由度。
所述支撑拱形件1130、1150、1230有利地为圆状件和/或圆弓形构件和/或由直径部1132、1152、1232封闭的半圆状件。或者，所述支撑拱形件1130、1150、1230是完整的椭圆状件和/或椭圆形部分。
在一个实施例中，同一模块1100、1200的(圆形或椭圆形)支撑拱形件1130、1150、1230的中心形成与该模块的移动装置的主延伸方向平行的直线。该直线也平行于该模块的移动装置围绕其转动以跟踪太阳的旋转轴线。
在一个实施例中，所述第一梁1123a布置在形成所述两个支撑拱形件1131和1151的半圆形的弓形构件1131和1151的中部的水平处，并且所述第二梁1123b和所述第三梁1123c布置在封闭所述弓形构件1131和1151的所述直径部1132和1152的两端的水平处。
在一个实施例中，至少一个小梁1124根据所述第一支撑拱形件1130的直径部1132相对于所述第一支撑拱形件1130布置，并且该小梁1124优选地限定所述第一支撑拱形件1130的直径。
类似地，并且如下文将描述的，在一个实施例中，至少一个附加小梁1224沿着所述附加支撑拱形件1230的直径部1232相对于所述附加支撑拱形件1230布置，并且该附加小梁1224优选地限定所述附加支撑拱形件1230的直径。
如下文所述，所述梁1123a、1123b和1123c可以优选地相对于所述支撑拱形件1130和1150平移移动，即所述梁1123a、1123b和1123c可以在在所述框架结构1120的主延伸方向上相对于所述支撑拱形件1130和1150滑动。
图4b和图4c分别是根据图4a的框架结构1120的俯视图和轮廓图。其中出现了相同的元件。在该图中能够更清楚地注意到根据下文将描述的第二实施例的运动学联接装置1300的部分在框架结构1120的每个端部处的存在。
根据本发明的第二实施例，所述第一端部包括三个运动学联接装置1300的三个凹部1331，并且所述第二端部包括三个运动学联接装置1300的三个凸部1341。在该第二实施例中，仅两个运动学联接装置1300可能就足以实现本发明。
每个凹部1331和每个凸部1341被构造成分别与下一个模块的每个凸部1341和每个凹部1331配合。
图4d是根据一个实施例的框架结构1120的主延伸方向的视图。在该图中示出了根据本发明的第二实施例的三个运动学联接装置1300的三个凹部1331的定位。
如上所述，在优选实施例中，所述第一支撑拱形件1130和所述附加支撑拱形件1230分别在所述主方向1111和所述附加方向1211的相应的相对侧上延伸。
如上所述，在一个实施例中，所述驱动模块1100包括旋转运动学驱动装置1141。该旋转运动学驱动装置1141被构造成除了别的之外能够使得所述驱动模块1100跟踪太阳在天空中的运动。
在一个实施例中，该旋转运动学驱动装置1141被构造成驱动所述驱动模块1100围绕所述主旋转轴线1141a旋转。所述主旋转轴线1141a对应于从所述框架结构1120的所述第一端部1121延伸到所述第二端部1122的虚拟轴线，并且优选地基本上穿过所述第一支撑拱形件1130和所述第二支撑拱形件1150的直径部1132和1152的中心。
例如，在图5b、图10b和图10c所示的实施例中，所述旋转运动学驱动装置1141布置在地面支撑件1140、1160的水平处，并且优选地布置在所述驱动模块1100的第一地面支撑件1140的水平处。
在一个实施例中，所述旋转运动学驱动装置1141包括布置在低于所述驱动模块1100的所述支撑拱形件1130的水平处的至少一个小齿轮1141c，所述支撑拱形件1130包括优选地布置在所述支撑拱形件1130的外表面的水平面上以便与所述小齿轮1141c配合的齿条1141d。该实施例例如在图17a和图17b中示出。
在一个实施例中，所述小齿轮1141c中的至少一个、优选地至少两个并且有利地至少三个与所述支撑拱形件1130的所述齿条1141d机械接触。
在另一个实施例中，所述旋转运动学驱动装置1141包括至少一个能够使所述驱动模块1100旋转的机械系统，并且作为非限制性示例，其可以是一个或多个缸或链条。
在一个实施例中，所述地面支撑件1140、1160、1240可以包括制动装置1142。该制动装置1142被构造成制动、优选地使用滚轮制动与所述旋转运动学驱动装置1141机械接触的所述支撑拱形件1130。
在优选实施例中，地面支撑件1140、1160、1240可以包括旋转运动引导装置1161、1241。该旋转运动引导装置1161、1241被构造成能够引导与所述旋转运动引导装置1161、1241机械接触的所述支撑拱形件1130、1150、1230进行旋转运动以跟踪太阳在天空中的运动。
在例如图8a、图10b、图10c、图12a和图12b所示的实施例中，所述旋转运动引导装置1161、1241包括至少一个滚轮、并且优选地包括至少一个上引导滚轮1161a、1241b和至少一个下引导滚轮1161b、1241c、并且优选地包括至少两个上引导滚轮和至少两个下引导滚轮。所述一个或多个滚轮被安装成相对于所述地面支撑件的基座旋转。所述太阳能跟踪器1000优选地被构造成使得所述移动装置1110、1120、1130、1150由所述滚轮支撑、优选地仅由所述滚轮支撑。这样，所述移动装置的所有重量优选地传递到所述滚轮，而不经过任何其他支撑结构，如现有技术通常的情况那样。这使得可以减轻整个跟踪器的重量并明显简化整个跟踪器。其单位成本也被降低。
所述上引导滚轮1161a、1241b布置在高于所述支撑拱形件1130、1150、1230的弓形构件1131、1151、1231的水平处，而所述下滚轮1161b、1241c布置在低于所述支撑拱形件1130、1150、1230的弓形构件1131、1151、1231的水平处以支撑、优选地完全支撑其重量。
在另一个实施例中，所述旋转运动引导装置1161、1241仅包括两个下引导滚轮1161b、1241c。
本发明使得模块能够通过所述支撑拱形件1130、1150、1230的特定形状被引导进行旋转，并且使其能够由包括旋转引导滚轮的地面支撑件1140、1150、1240支撑。
因此，所述支撑拱形件1130、1150、1230的壁形成所述滚轮的滚动轨道。所述滚轮的旋转轴线相对于所述地面支撑件保持不变。
作为非限制性示例，所述框架结构包括至少一个、优选地至少两个梁。
所述框架结构有利地包括至少一个支撑拱形件、优选地包括至少两个支撑拱形件。
现在将描述本发明的非限制性第一实施例。该第一实施例的特征保持与上述特征以及随后将描述的实施例的特征兼容。
图5a和图5b示出了本发明、更具体地说是根据该第一实施例的运动学联接装置1300的两种应用情况。
因此，图5a是以位于两个另外的附加模块1200之间的附加模块1200为中心的太阳能跟踪器1000的轮廓图。如上所述，该附加模块1200包括安装在附加框架结构1220上的附加平台1210，所述附加框架结构1220包括三个附加梁1223a、1223b和1223c以及布置在所述附加框架结构1220的每个端部1221的水平处的两个附加支撑拱形件1230。
每个附加支撑拱形件1230搁置在附加地面支撑件1240上，所述附加地面支撑件1240布置在附加地面悬架1270上，所述附加地面悬架127自身放置在支撑块2200上。
同一支撑块2200可以有利地被构造成接收两个地面支撑件1140、1160、1240。
附加小梁1224相对于所述三个附加梁1223布置以形成附加三角形，所述附加三角形中的至少一些彼此平行、优选地在正交于所述附加方向1211的平面中延伸。
所述附加框架结构1220有利地包括附加连杆1225。这些连杆1125被布置成将所述附加三角形互连、优选地将所述附加三角形两两互连。这些附加连杆1125有利地受到拉应力以增加所述附加框架结构1120的机械强度。
基本上在其中部交叉的两个附加连杆1225优选地彼此结合。
图5b是该第一实施例中的运动学联接装置1300的轮廓图。该图示出了驱动模块1100和附加模块1200。
所述驱动模块1100包括平台1110，所述平台1110安装在框架结构1120上，所述框架结构1120包括第一支撑拱形件1130，所述第一支撑拱形件1130搁置在第一地面支撑件1140上，所述第一地面支撑件1140布置在第一地面悬架1170上并且包括旋转运动学驱动装置1141。
该旋转运动学驱动装置1141被构造成能够通过直接驱动所述驱动模块1100进行第一运动学运动、并且经由所述运动学联接装置1330间接驱动所述附加模块1200进行第二运动学运动来使所述太阳能跟踪器1000跟踪太阳的运动。
所述附加模块1220包括附加平台1210，所述附加平台1210安装在附加框架结构1220上，所述附加框架结构1220包括附加支撑拱形件1230，所述附加支撑拱形件1230搁置在附加地面支撑件1240上，所述附加地面支撑件1240布置在附加地面悬架1270上并且包括附加旋转运动引导装置1241。
该附加旋转运动引导装置1241被构造成能够通过经由所述运动学联接装置1300引导所述附加模块1200进行第二运动学运动来使所述附加模块跟踪太阳的运动。
在图5b中，同一支撑块2200分别在第一地面支撑件1140和附加地面支撑件1240的水平处支撑所述驱动模块1100和所述附加模块1200。应注意，该支撑块2200能够至少部分地补偿这两个模块之间的较大水平差。
如上所述，在优选实施例中，所述第一支撑拱形件和所述附加支撑拱形件分别布置、优选地完全布置在低于所述平台1110和所述附加平台1210的水平处。所述表达“在低于……的水平处”意思是指其在竖直平面上的投影中位于较低处。另一方面，它们不一定完全与所述平台保持一致。
以类似和优选的方式，所述第一地面支撑件1140和所述附加地面支撑件1240分别布置、优选地完全布置在低于所述平台1110和所述附加平台1210的水平处。
所述第一支撑拱形件1130和所述附加支撑拱形件1230有利地分别从所述框架结构1120和所述附加框架结构1220延伸到地面、优选地分别延伸超过分离地面和所述主旋转轴线1141a的高度以及分离地面和所述附加旋转轴线1241a的高度的至少70％、有利地延伸超过其至少80％、有利地延伸超过其至少90％。如图所示，将所述拱形件与地面分离的高度由所述地面支撑件确定，更确切地说，由地面与所述地面支撑件搁置所述拱形件的部分(通常是支撑滚轮)之间的竖直尺寸确定。
图6a和图6b示出了根据该第一实施例的运动学联接装置1300的两个精确视图，所述运动学联接装置1300定位于所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间。
图6a是根据该第一实施例的该运动学联接装置1300的透视图。该运动学联接装置1300在该第一实施例中由可平移移动的万向接头连接件1350形成。
在该第一实施例中，该运动学联接装置1300包括第一部件1330和第二部件1340。
这些部件中的每一个有利地紧固到支撑拱形件1150和1230。因此，所述第一部件1330有利地紧固到所述第二支撑拱形件1150，并且所述第二部件1340有利地紧固到所述附加支撑拱形件1230。
图6b是该可平移移动的万向接头连接件1350的轮廓图。在该图中，所述第一部件1330优选地包括金属卡爪1331a，所述金属卡爪1331a有利地包括滑靴1331a3，所述滑靴1331a3被构造成限制所述凸部和所述凹部之间的摩擦和升温。所述滑靴1331a3优选地由金属、优选为青铜制成，且有利地由具有低摩擦系数的任何类型的材料制成(例如用于一个非限制性示例的ptfe)。在该卡爪1331a中优选地布置有金属舌部1341a，所述金属舌部1341a至少部分地形成可平移移动的万向接头连接件1350的第二部件1340。
所述卡爪1331a有利地包括可以限制舌部1341a上的摩擦的任何类型(例如推力球轴承类型......)的机械接口。作为非限制性示例，所述卡爪1331a可以包括金属弹簧类型的材料、即经处理的钢或复合材料。
以这种方式产生可平移移动的万向接头连接件1350。实际上，机械连接到所述附加支撑拱形件1230的所述舌部1341a被构造成与机械连接到所述第二支撑拱形件1150的所述卡爪1331a配合。在这种构造中，以这种方式形成的连接件1350具有旋转和平移自由度：所述舌部1341a实际上可以在所述卡爪1331a中平移移动，但也能够以与万向接头相同的方式在所述卡爪1331a中旋转移动。实际上，所述可平移移动的万向接头连接件1350允许所述舌部1341a和所述卡爪1331a之间存在相对角度。
所述舌部1341a可以优选地包括刚性钢。
令人惊讶的是，这种至少部分地通过所述卡爪1331a和所述舌部1341a的联接产生的可平移移动的万向接头连接件1350确保了所述模块之间的较高的力的传递，同时还非常稳定。此外，这种可平移移动的万向接头连接件1350允许所述卡爪1331a和所述舌部1341a沿着多个平移轴线相对平移移动。实际上，所述卡爪1331a和所述舌部1341a的相对平移移动不限于仅一条平移轴线。
优选地由青铜或复合材料制成的旨在减小摩擦的滑靴1331a3有利地布置在所述卡爪1331a和所述舌部1341a之间，以便限制机械摩擦应力。
所述滑靴1331a3优选地包括延展性低于构成所述舌部1341a和/或所述卡爪1331a的一种或多种材料的延展性的材料。
图7a是在该第一实施例中的可平移移动的万向接头连接件1350的剖视图。在该图中，应注意的是，所述卡爪1331a、也就是说所述运动学联接装置1300的所述第一部件1330包括上部件1331a1和下部件1331a2，所述上部件1331a1和下部件1331a2接合以形成所述卡爪1331a。所述卡爪1331a1可以优选地由赋予其弹性(例如弹簧钢类型或复合材料组件)同时能够传递与所述结构所承受的扭矩和应力相关的力的材料构成。
在该图中，将注意到梁/支撑拱形件枢轴连接件1370的存在，所述梁/支撑拱形件枢轴连接件1370使得能够为所述模块中的每一个赋予补充自由度。
图7b是所述卡爪1331a的上部件1331a1的透视图。所述卡爪1331a的该上部件1331a1优选地是一体式机械部件。所述卡爪1331a的下部件1331a2有利地是所述卡爪1331a的上部件1331a1的镜像。在制造本发明的过程中，这使得能够仅生产适于用作所述上部件1331a1或下部件1331a2的一种类型的部件。
图7c是所述舌部1341a的透视图，所述舌部1341a被构造成插设在所述卡爪1331a中以限定该第一实施例中的可平移移动的万向接连接件头1350。
图8a和图8b示出了通过在该第一实施例中布置在所述驱动模块1100的第二支撑拱形件1150和附加支撑拱形件1230的水平处、并且优选地布置在这些附加支撑拱形件1150和1230的直径部1152和1132的端部的水平处的可平移移动的两个万向接头连接件1350以运动学方式联接的所述驱动模块1100和所述附加模块1200。
图8a是示出所述驱动模块1100的第二地面支撑件1160和所述附加模块1200的附加地面支撑件1240的透视图。这些地面支撑件1160和1240中的每一个有利地搁置在至少一个、优选地至少两个地面悬架1170和1270上。
图8b是没有平台1110和1210的图8a的俯视图。可平移移动的万向接头连接件1350被示出为与所述梁1123和所述附加梁1223共线。每个梁1123和1223有利地通过梁/支撑拱形件枢轴连接件1370机械连接到至少一个支撑拱形件1150和1230。
在一个实施例中，所述驱动模块1100的第一梁1123a机械连接到所述第二支撑拱形件1150的弓形构件1151并且包括其旋转轴线优选地垂直于由所述平台1110和1210限定的平面的梁/支撑拱形件枢轴连接件1370(称为水平梁/支撑拱形件枢轴连接件1371)。
在一个实施例中，所述附加模块1200的第一附加梁1223a机械连接到所述附加支撑拱形件1230的弓形构件1231并且包括其旋转轴线优选地垂直于由所述平台1110和1210限定的平面的梁/支撑拱形件枢轴连接件1370(称为水平梁/支撑拱形件枢轴连接件1371)。
在一个实施例中，所述第二梁1123b和所述第三梁1123c机械连接到所述第二支撑拱形件1150的直径部1152并且包括其旋转轴线优选地包含在平行于由所述平台1110和1210限定的平面的平面中的梁/支撑拱形件枢轴连接件1370(称为竖直梁/支撑拱形件枢轴连接件1372)。
在一个实施例中，所述第二附加梁1223b和所述第三附加梁1223c机械连接到所述支撑拱形件1230的附加直径部1232并且包括其旋转轴线优选地包含在平行于由所述平台1110和1210限定的平面的平面中的梁/支撑拱形件枢轴连接件1370(称为竖直梁/支撑拱形件枢轴连接件1372)。
图9a至图9f是通过可平移移动的两个万向接头连接件1350以运动学方式联接、以与北/南轴线成大约60度的角度倾斜并且在其间具有非零高度差的驱动模块1100和附加模块1200的不同视图。
图9a是这两个模块1100和1200的透视图，其一方面具有可平移移动的万向接头连接件1350这一特征，另一方面具有梁/支撑拱形件枢轴连接件1370这一特征。
这些连接件1350、1370全都分别紧固在至少一个支撑拱形件1150和1230上，所述支撑拱形件1150和1230分别搁置在地面支撑件1160和1240上，所述地面支撑件1160和1240分别放置在两个附加地面悬架1170和1270上。
应注意，所述旋转运动引导装置1161和1241包括相应的上滚轮1161a和1241b以及相应的下滚轮1161b和1241c。
在该图中，所述两个模块1100和1200在它们之间具有非零高度差。在图9b中更清楚地示出的该高度差不是对本发明对两个模块1100和1200之间的运动学联接的限制。
如上所述，在优选实施例中，所述第一支撑拱形件1130具有紧固到所述框架结构1120、优选地至少根据所述第一运动学运动紧固到所述框架结构1120的两个端部，使得所述第一支撑拱形件1130在所述第一梁1123a的水平处从所述第二梁1123b延伸到所述第三梁1123c，并且所述附加支撑拱形件1230具有紧固到所述附加框架结构1120、优选地根据所述第二运动学运动紧固到所述附加框架结构1120的两个端部，使得所述附加支撑拱形件1230在所述第一附加梁1223a的水平处从所述第二附加梁束1223b延伸到所述第三附加梁1223c。
图9b是图9a的俯视图，并且使得能够示出在该第一实施例中可相对于所述两个模块1100和1200平移移动的万向接头连接件1350的平移移动能力。
在一个实施例中，一旦所述驱动模块1100被驱动围绕所述主旋转轴线1141a旋转，可平移移动的万向接头连接件件1350就围绕次级旋转轴线1320旋转，这使得能够通过所述运动学联接引导所述附加模块1200围绕所述次级旋转轴线1241a旋转。
在一个实施例中，所述次级旋转轴线1320可以与所述主旋转轴1141a和/或所述附加旋转轴1241a共线。
实际上，在该图中，图9b中的可平移移动的顶部万向接头连接件1355具有彼此隔开同时保持直接接触的凸部1341和凹部1331。
因此，在一个优选实施例中，所述舌部1341a始终与所述卡爪1331a接触、并且更具体地说始终与所述卡爪1331a的滑靴1331a3接触。
图9b中的可平移移动的底部万向接头连接件1354具有彼此靠近的凹部1331和凸部1341。
这两个可平移移动的万向接头连接件1354和1355完美地示出了该第一实施例中的运动学联接装置1300的平移移动能力。因此，在该第一实施例中，本发明能够实现、优选地通过可平移移动的两个万向接头连接件1350实现所述驱动模块1100和所述附加模块1200的运动学联接。
三个梁/支撑拱形件枢轴连接件1370优选地被构造成与可平移移动的两个万向接头连接件1350配合使得能够在所述两个模块1100和1200之间实现更好的运动学联接。
支撑地面支撑件1160、1240的两个地面悬架1170、1270可选地通过其机械构造提供所述两个模块1100和1200之间的改进的运动学联接。
图9c、图9d和图9e是驱动模块1100和附加模块1200的旋转轴线1141a和1241a未对准并且这两个模块1100和1200通过根据该第一实施例的两个运动学联接装置1300以运动学方式联接并以接近60度的角度倾斜的三个不同视图。这三个视图从三个不同的角度表示出同一装置。
图9c是示出了所述附加旋转运动引导装置1241的下滚轮1241c和上滚轮1241b的透视图。在该图中，还示出了所述两个平台1110和1210经由可平移移动的两个万向接头连接件1350相对于彼此的平移移动。
图9d和图9e是图9c中所示装置的轮廓图。其中注意到所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间存在的高度差以及可平移移动的两个万向接头连接件1350的反向平移移动能够实现所述运动学运动从所述驱动模块1100到所述附加模块1200的连续性。因此，通过在该第一实施例中的可平移移动的两个万向接头连接件1350可以实现所述两个模块之间的联接。
该第一实施例中的所述运动学联接装置1300被构造成在该第一实施例中使得能够在通过至少一个运动学联接装置1300联接的两个模块之间实现运动学联接和同步运动学运动。
本发明可以有利地包括被构造成与该所述运动学联接装置1300配合以增强该第一实施例的有效性的梁/支撑拱形件枢轴连接件1370。
本发明能够可选地但是优选地包括被构造成与所述运动学联接装置1300配合以增强该第一实施例的有效性的地面悬架1170、1270。
现在将描述被构造成与本发明配合以改善两个模块之间的运动学联接的地面悬架的一个实施例。
图10a是根据优选实施例的地面悬架1170的透视图。该地面悬架1170优选地包括具有u形形状的金属部件1171。一旦所述u形的一个支部1171b或1171c布置在地面上并且所述u形的另一个支部支撑模块1100、1200的地面支撑件1140、1160、1240，这种有利的形状使得能够提供弹簧效果并因此能够提供悬挂效果。
在一个实施例中，地面支撑件1140、1160、1240仅搁置在一个具有u形形状1171的地面悬架1170上。
在优选实施例中，地面支撑件1140、1160、1240搁置在两个地面悬架1170上。这使得可以为所述地面支撑件提供两个悬挂自由度，并因此同时提供对所述地形2000的不规则性的更好适应并且还可以改善所述两个模块之间的运动学联接。
在图10b中，示出了所述旋转运动学驱动装置1141以及具有u形形状1171的地面悬架1170的一种用途。上面已经描述的该装置1141使得所述驱动模块1100能够被驱动而围绕所述主旋转轴线1141a旋转。
类似地，在该图中，还示出了上述制动装置1142、特别是制动滚轮1142a和1142b。
在另一个实施例中，单个地面悬架1170可以由两个相邻的模块共用。
在又一个实施例中，单个部件可以集成两个地面悬架1170并且由两个相邻的模块共用。
在另一个实施例中，多个地面悬架1170可以由两个相邻的模块共用。
在图10c中示出了旋转运动学驱动装置1141。上面已经描述的该装置1141使得所述驱动模块1100能够被驱动而围绕所述主旋转轴线1141a旋转。在该图10c所示的实施例中，所述旋转运动学驱动装置1141包括被构造成与该图中未示出的小齿轮1141c配合的齿条1141d。
在该图中示出了有利的旋转运动伴随装置1143。该装置1143被构造成在其旋转运动中伴随所述第一支撑拱形件1130的所述弓形构件1131。该伴随有利地通过伴随滚轮1143a和1143b实现。该旋转运动伴随装置1143包括至少一个上伴随滚轮1143a和至少一个下伴随滚轮1143b。
图11a和图11b是该另一实施例中的地面悬架1174的视图，其中所述地面悬架1174由两个相邻的模块共用。
在该实施例中，该共用的地面悬架1174包括基座1174a、两个基本竖直的支部1174b和1174c以及两个基本水平的板1174d和1174e。
该共用的地面悬架1174的基座1174a搁置在地平面上、并且优选地搁置在支撑块2200上。
两个基本竖直的支部1174b和1174c各自支撑两个板1174d和1174e中的一个。
每个板1174d和1174e被构造成支撑根据本发明的地面支撑件1160、1240。
这种优选为金属的共用的地面悬架1174借助于其形状在每个板1174d和1174e的水平处具有悬挂效果。
此外，如图11b所示，当组装所述太阳能跟踪器1000时，每个板1174d和1174e可以或多或少地倾斜以至少部分地补偿两个相邻的模块之间的高度差2100。
所述地面悬架1170、1174与所述联接装置协同工作，并且在两个连续的模块之间实现更大的运动自由的同时允许这两个模块之间的良好的旋转传递。
尽管与所述联接装置协同工作，但是所述地面悬架1170、1174可以彼此独立地起作用。因此可以独立于对所述联接装置的保护来要求对所述地面悬架1170、1174的保护。
作为非限制性示例，所述舌部包括来自至少以下材料的至少一种材料：弹性材料或赋予系统弹性的材料。
现在将描述本发明的非限制性第二实施例。该第二实施例的特征保持与上述特征以及之后描述的实施例的特征兼容。
图12a和图12b示出了本发明、更具体地说示出了根据该第二实施例的运动学联接装置1300的应用。
因此，图12a是根据该第二实施例的三个运动学联接装置1300的透视图，所述三个运动学联接装置1300布置在所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间。
如前所述，所述驱动模块1100包括框架结构1120和布置在所述框架结构1120的第二端部1122的水平处的第二支撑拱形件1150。所述第二支撑拱形件1150包括三个凹部1331，所述三个凹部1331被构造成机械联接到由所述附加模块1200的所述附加支撑拱形件1230承载的三个凸部1341。
应注意，在一个实施例中，所述附加支撑拱形件1230未搁置在地面支撑件1240上。实际上，在该实施例中，所述附加模块1200仅包括布置在所述附加框架结构1220与所述驱动模块1100的所述第二地面支撑件1160相对的端部的水平处的一个地面支撑件1240。。
所述第二地面支撑件1160有利地搁置在类似于上述那些支撑块的支撑块2200上。
如图12b所示，该第二地面支撑件1160搁置在枢轴支撑件1162上，所述枢轴支撑件1162被构造成允许所述第二地面支撑件1160并因此允许所述第二支撑拱形件1150围绕垂直于所述驱动模块1100的所述主旋转轴线1141a的旋转轴线旋转。该枢轴支撑件1162赋予本发明补充自由度以至少部分地补偿所述地形2000的不规则性。
如前对于第一实施例所述，根据该第二实施例的运动学联接装置1300被构造成能够通过将所述驱动模块1100和所述附加模块1200以运动学方式联接使所述太阳能跟踪器1000的所有附加模块1200都跟踪太阳的运动。
图13a和图13b是根据本发明的第二实施例的三个运动学联接装置1300仿佛透明的两个透视图。根据该实施例的每个运动学联接装置1300包括可平移移动的万向接头连接件1350。该可平移移动的万向接头连接件1350有利地包括第一部件1330和第二部件1340。
在优选实施例中，所述第一部件1330优选地被构造成接收所述第二部件1340。所述第一部件1330优选地由所述驱动模块1100承载。该第一部件1330优选地包括凹部1331，所述凹部1331被构造成与由所述附加模块1200承载的所述第二部件1340的所述凸部1341配合。
在优选实施例中，根据该第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件1350布置在所述支撑拱形件1130、1150和1230的直径部1132、1152和1232的水平处。
图14a、图14b和图14c对应于这些可平移移动的万向接头连接件1350的剖视图。
图14a是根据第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件1350的俯视图。因此，该图示出了可平移移动的万向接头连接件1350的第一实例1351、第二实例1352和第三实例1353。
所述凹部1331被构造成至少部分地接收所述凸部1341以使所述凸部1341能够在所述凹部1331中沿着次级平移轴线1310平移移动。
在一个实施例中，所述次级平移轴线1310是与所述主旋转轴线1141a和/或所述附加旋转轴线1241a共面的轴线。
根据该第二实施例的可平移移动的万向接头连接件1350有利地包括凸部1341和凹部1331，所述凸部1341包括安装在球体结构、优选为半球体结构1341b上的圆柱体，所述凹部1331包括护套1331b，所述护套1331b被构造成允许安装在所述球体结构1341b上的圆柱体在所述护套1331b中沿着所述次级平移轴线1310平移移动并允许所述万向接头功能。
在一个实施例中，可平移移动的第二万向接头连接件1352具有其中所述护套1331b的深度相对于可平移移动的第一万向接头连接件1351以及可平移移动的第三万向接头连接件1353的护套1331的深度减小的凹部1331。
这形成了根据该第二实施例的可平移移动的万向接头连接件1350。实际上，机械连接到所述框架结构1120的所述凹部1331被构造成与机械连接到所述附加框架结构1220的所述凸部1341配合。在这种构造中，以这种方式形成的连接件1350具有旋转自由度和平移自由度：所述凸部1341的球体部分实际上可以通过平移移动在所述凹部1331的所述护套1331b中移动，但也能够以与万向接头相同的方式等同地旋转移动。
所述凸部1341的球体部分可以有利地包括与所述凸部1341的圆柱形部分包括的材料和/或所述凹部1331的护套1331b和/或至少所述护套1331b的内部涂层包括的材料不同的材料以限制机械摩擦应力。
图14b和图14c是根据该第二实施例的可平移移动的万向接头连接件1350的剖视图。
图14b示出了所述凸部1341的延伸轴线相对于所述凹部1331的延伸轴线的准完美对准。
图14c的一部分示出了所述凸部1341的延伸轴线相对于所述凹部1331的延伸轴线的未对准、也就是说在所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间的未对准。这种未对准导致所述凸部1341相对于所述凹部1331的略微倾斜。该图使得可以明确地示出该可平移移动的万向接头连接件1350的万向接头功能。
图14d是根据该第二实施例的可平移移动的万向接头连接件件1350的第二部件1340的凸部1341的透视图。该凸部1341优选地包括圆柱体形式的空间延伸部1341b，所述圆柱体形式的空间延伸部1341b在其端部中的一个处包括用于将其紧固到所述附加模块1200、并且优选地紧固到所述附加框架结构1220的装置，并且在其端部中的另一个处包括在所述凸部1341的远端部分的水平处的截头球体。
图14e是根据该第二实施例的可平移移动的万向接头连接件1350的第一部件1330的凹部1331的透视图。该凹部1331优选地采用护套1331b的形式，所述护套1331b的端部中的一个例如具有长圆形孔，并且所述护套1331b的端部中的另一个包括用于将其紧固到所述驱动模块1100、并且优选地紧固到所述框架结构1120的装置。
图15a和图15b分别是所述附加模块1200的附加框架结构1220和所述驱动模块1100的框架结构1120的透视图。
在图15a中将注意到根据该第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件1350的凸部1341的存在。
如上所述，这些凸部1341优选地布置在所述附加支撑拱形件1230的附加直径部1232的水平处。为了能够分布扭矩和机械力，所述凸部1341有利地依次等距布置。
因此，一个凸部1341布置在所述附加直径部1232的中心，而另外两个凸部1341在所述附加直径部1232的两个端部处各布置一个。
在图15b中将注意到根据该第二实施例的可平移移动的三个万向接头连接件1350的凹部1331的存在。
如上所述并且如图15a中的凸部1341的图像所示，这些凹部1331优选地布置在所述驱动模块1100的第二支撑拱形件1150的直径部1152的水平处。为了能够分布扭矩和机械力，所述凹部1331有利地依次等距布置以便与所述凸部1341重合。因此，一个凹部1331布置在所述直径部1152的中心，而另外两个凹部1331在所述直径部1232的两个端部处各布置一个。
本发明能够可选地但是优选地包括被构造成与该运动学联接装置1300配合以增强该第二实施例的有效性的地面悬架1170、1270。
图16a和图16b示出了本发明的第二实施例的一个应用中的驱动模块1100和附加模块1200。
在这些图中将注意到通过所述平台1110和1210朝西以接近60度的角度倾斜可以清楚地看到的所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间的未对准。
图16a是示出了根据该第二实施例的通过可平移移动的三个万向接头连接件1350的所述驱动模块1100和所述附加模块1200的相对平移移动的轮廓图。
如对于前面的第一实施例所述，并且如图16b所示的俯视剖视图，所述可平移中移动的第三万向接头连接件1353具有最大的空间范围，也就是说仅所述连接件1353的凸部1341的圆柱体1341b的球体部分插设在对应的凹部1331的护套1331b中。所述可平移移动的第一万向接头连接件1351具有最小的空间范围，也就是说几乎所述连接件1353的凸部1341的圆柱体1341b的全部都插设在对应的凹部1331的护套1331b中。
以与第一实施例等效的方式，即使当每对模块的模块之间存在多维度的高度差时，该实施例也能够实现从驱动模块1100到附加模块1200的运动学联接。
作为非限制性示例，制造所述凸部以在所述部件上赋予所需的强度和弹性。
现在将描述本发明的非限制性第三实施例。该第三实施例的特征保持与上述特征兼容。
图17a和图17b是本发明、更具体地说是根据该第三实施例的运动学联接装置1300的应用的两个视图。
图17a是搁置在相应的地面支撑件1160和1240上并且通过根据该实施例的运动学联接装置1300以运动学方式彼此联接的支撑拱形件1150和附加支撑拱形件1230的透视图。
该运动学联接装置1300有利地布置在所述两个支撑拱形件1150和1230的直径部的端部中的一个的水平处，这使得可以利用所述模块的几何形状并限制将运动从一个模块传递到另一个模块时由扭矩产生的力。
此外，当支撑拱形件1150和1230分别在其地面支撑件1160和1240的水平处被驱动和/或引导时，这使得可以不阻止所述支撑拱形件1150和1230的旋转。
在该实施例中，该运动学联接装置1300包括至少一个第一枢轴铰接装置1332、至少一个第二枢轴铰接装置1342和被构造成将所述第一枢轴铰接装置1332和所述第二枢轴铰接装置1342机械连接的至少一个运动学传递轴1360。所述第一枢轴铰接装置1332和/或第二枢轴铰接装置1342优选地受到相对运动限制并且包括优选地由运动学传递轴1361在其中滑动的管1332a和1342a提供的滑动连接件。
根据该第三实施例的运动学联接装置1300有利地被构造成在所述太阳能跟踪器1000的每对模块的模块之间形成万向接头式连接。
图17b是图17a的元件的轮廓图。在图17b中将更清楚地注意到所述支撑拱形件1150和所述附加支撑拱形件1230之间的空间或平行水平平面中的所述支撑件的高度差和未对准。因此，该高度差导致所述驱动模块1100的主旋转轴线1141a和所述附加模块1200的附加旋转轴线1241a之间的未对准。
在这两个图中将注意到在所述支撑拱形件1150的水平处可选地存在齿条1141d。如上所述，该齿条1141d可以被构造成与在所述地面支撑件1160的水平处隐藏在所述运动学驱动装置1141中的小齿轮1141c配合，所述运动学驱动装置1141被构造成驱动所述驱动模块1100并因此驱动所述支撑拱形件1150进行第一运动学运动。该第一运动学运动优选地对应于所述驱动模块1100围绕主旋转轴线1141a的旋转以优选地跟踪太阳的运动。
图18a至图18d是本发明、更具体地是根据该第三实施例的两个运动学联接装置1300的应用的多个透视图。
在该实施例中，根据所述第三实施例的两个运动学联接装置1300用于以运动学方式联接所述驱动模块1100和所述附加模块1200。
这四个图从四个不同的视角示出了这两个运动学联接装置1300，每个运动学联接装置1300包括第一枢轴铰接装置1332、第二枢轴铰接装置1342和运动学传递轴1361和1362。
如下文所述，所述运动学传递轴1361、1362有利地被构造成可相对于所述第一枢轴铰接装置1332和所述第二枢轴铰接装置1342平移移动。
如这些图中所示，在存在高度差的情况下，所述两个支撑拱形件1150和1230通过这两个运动学联接装置1300保持运动学联接。
在该实施例中，所述两个运动学联接装置1300均布置在每个支撑拱形件1150和1230的直径部的一端的水平处。
因此，每个支撑拱形件1150和1230在其直径部的端部处包括枢轴铰接装置1332、1342，所述枢轴铰接装置1332、1342被构造成接收将自身机械连接到布置在相对的支撑拱形件上的成双的枢轴铰接装置的运动学传递轴1361、1362。
在图18c和图18d中将注意到两个管1332a和1342a的存在，每个管机械连接到至少一个枢轴铰接装置1332和1342。
这些管1332a和1342a分别被构造成分别接收所述运动学传递轴1361和1362(也称为“力臂”)以将它们分别机械连接到所述枢轴铰接装置1332和1342，同时能够使其分别通过所述管1332a和1342a平移移动。
在优选实施例中，所述运动学传递轴1361和1362分别通过所述管1332a和1342a的平移移动使得能够在所述太阳能跟踪器的调节阶段期间建立所述两个模块之间的运动学联接。一旦该调节阶段已完成，所述两个运动传动轴1361和1362中的一个的平移自由度就被消除。
更一般地，在优选实施例中，一旦所述调节阶段已结束，图18a和图18b中所示的两个联接装置1300中的一个的自由度就被消除。因此，该实施例中的两个联接装置1300中的仅一个继续具有其所有的自由度。因此，所述太阳能跟踪器被构造成能够消除所述运动学联接装置中的一些并且优选为仅一个的至少一个并且优选为所有的自由度。
而且，在这两个图中，所述第一枢轴铰接装置1332包括将所述管1332a和所述第二支撑拱形件1150的弓形构件1151机械连接的至少一个铰接件1332b。
而且，在这两个图中，所述第二枢轴铰接装置1342包括将所述管1342a和所述附加支撑拱形件1230的附加弓形构件1231机械连接的至少一个铰接件1342b。
如在第一实施例和第二实施例中的那样，所述第三实施例中的运动学联接装置1300被构造成能够通过将所述驱动模块1100和所述附加模块1200以运动学方式联接使所述太阳能跟踪器1000的所有附加模块1200都跟踪太阳的运动。
图19a和图19b是第一枢轴铰接装置1332的两个透视图，其包括管1332a和铰接件1332b并且机械连接到所述第二支撑拱形件1150的弓形构件1151。
在图19a中，所述第一运动学传递轴1361插设在所述第一枢轴铰接装置1332中。所述运动学传递轴1361的直径有利地略小于所述管1332a的内径以能够在其内部滑动。因此，该滑动使得该第三实施例的所述运动学联接装置1300具有平移移动性。
在图19b中，仅示出了具有所述管1332a和所述铰接件1332b的第一枢轴铰接装置1332。该铰接件1332b使得所述第一运动学传递轴1361能够围绕两个相互垂直的轴线旋转。
图20a、图20b和图20c是本发明第三实施例的应用示例的三个视图。
图20a是图20c的俯视图，图20c就其部分而言是透视图，而图20b是该视图的剖视图。
在这三个图中，在所述驱动模块1100和所述附加模块1200之间存在高度差。该高度差导致所述模块1100和1200中的每一个的旋转轴线1141a和1241a的未对准，在该第三实施例中使用运动学联接装置1300以使所述附加模块1200能够按照以运动学方式联接到所述驱动模块1100的围绕其主旋转轴线1141a的旋转的同步方式跟踪太阳在天空中的运动。
这三个图还使得可以强化这两个运动学联接装置1300的适应性和自由度。
本发明能够可选地但是优选地包括被构造成与该运动学联接装置1300配合以增强该第三实施例的有效性的地面悬架1170、1270。
现在将描述本发明的非限制性第四实施例。该第四实施例的特征保持与上述特征兼容。因此，参考前述实施例描述的所有特征、功能和优点被组合并应用于以下实施例。
图21a和图21b示出了本发明、更具体地说示出了该第四实施例中的运动学联接装置1300的两种应用情况。
图21a是相对于彼此具有非零高度差的两个附加模块1200的等距视图。所述两个附加模块1200通过两个运动学联接装置1300彼此以运动学方式联接。
图21b是基于两个附加模块1200的太阳能跟踪器1000的轮廓图。如上所述，这些附加模块1200中的每一个包括安装在附加框架结构1220上的附加平台1210，所述附加框架结构包括三个附加梁1223a、1223b和1223c以及两个附加支撑拱形件1230。
在该第四实施例中，所述两个附加支撑拱形件1230布置在所述附加框架结构1220的中部和两个端部之间或布置在所述附加框架结构1220的中部和两个端部上。在优选实施例中，每个附加支撑拱形件1230布置在将所述附加框架结构1220的一个端部与其中部分离的距离的1/3与1/2之间(包括端点值1/3和1/2)的位置上。
所述支撑拱形件相对于所述框架结构和所述运动学联接装置的这种定位使得可以减小所述太阳能跟踪器所承受的机械力，使得其制造成本更低并且其组装更容易。
这也使得可以保持每个梁的一体式结构。
如前所述，每个附加支撑拱形件1230搁置在附加地面支撑件1240上，所述附加地面支撑件1240能够可选地布置在附加地面悬架1270(未示出)上，所述附加地面悬架1270自身可选地放置在支撑块2200(未示出)上。
在与前述实施例兼容的实施例中，每个支撑拱形件可以搁置在用于角度叶片的调节系统上以补偿高度差并确保功能性间隙且使所述运动学联接装置的凹部能够与面对的凸部保持良好对准。
前述实施例的运动学联接装置以一种特别有利的方式与第四实施例中的支撑拱形件相对于框架结构的定位相容。
图22a是包括第一端部1121和第二端部1122的框架结构1120的透视图。如上所述，支撑拱形件1130、1150布置在所述框架结构1120的中部与所述框架结构1120的端部1121和1122中的每一个之间。
所述支撑拱形件1130、1150、1230具有与前述实施例类似的形状，并且可以通过直径部封闭。在该第四实施例中，该直径部优选地由所述框架结构1120、1220的小梁1124、1224形成。
在图22b中，所述附加支撑拱形件1230搁置在类似于前述实施例的地面支撑件的附加地面支撑件1240上。
在图22c中，所述附加支撑拱形件是被构造成与附加旋转运动学引导装置(未示出)配合的滚动条形式。
图23a、图23b、图24a和图24b是定位于驱动模块1100和附加模块1200之间的根据该第四实施例的运动学联接装置1300的视图。
图23a和图23b是根据该第四实施例的该运动学联接装置1300的两个透视图。以与第一实施例相同的方式，该运动学联接装置1300由可平移移动的万向接头连接件1350形成。
在该第四实施例中，该运动学联接装置1300包括第一部件1330和第二部件1340。
这些部件中的每一个有利地紧固在梁1123和1223上。因此，所述第一部件1330有利地紧固到所述驱动模块1100的框架结构1120的梁1123上，而所述第二部件1340有利地紧固到所述附加模块1200的附加框架结构1220的附加梁1223上。
在图23b中，将注意到所述驱动模块1100和所述附加模块1200通过两个运动学联接装置1300以运动学方式联接，每个运动学联接装置1300包括至少部分地由凹部1331和凸部1341形成的可平移移动的连接件1350。
在图24a和图24b中并且以与所述第一实施例类似的方式，所述第一部件1330优选地包括金属卡爪1331a，所述金属卡爪1331a有利地包括滑靴1331a3，所述滑靴1331a3被构造成限制所述凸部1341和所述凹部1331之间的摩擦和升温。所述滑靴1331a3优选地由金属、优选为青铜制成，并且有利地由具有低摩擦系数的任何类型的材料(例如ptfe)制成。在该卡爪1331a中优选地布置有金属舌部1341a，所述金属舌部1341a至少部分地形成可平移移动的万向接头连接件1350的第二部件1340。
所述卡爪1331a有利地包括使得可以限制所述舌部1341a上的摩擦的任何类型(例如推力球轴承类型......)的机械接口。作为非限制性示例，所述卡爪1331a可以包括金属弹簧型材料、也就是说经处理的钢或复合材料。
这产生了可平移移动的万向接头连接件1350。实际上，机械连接到所述附加框架结构1220的附加梁1223的所述舌部1341a被构造成与机械连接到所述框架结构1120的梁1123的所述卡爪1331a配合。在该构造中并且如在所述第一实施例中，以该方式形成的连接件1350具有旋转和平移自由度：实际上，所述舌部1341a可以在所述卡爪1331a中平移移动而且能够以与万向接头相同的方式在所述卡爪1331a中旋转移动。实际上，所述可平移移动的万向接头连接件1350使得所述舌部1341a和所述卡爪1331a之间能够存在相对角度。
所述舌部1341a可以优选地包括刚性钢。
令人惊讶的是，这种至少部分地通过所述卡爪1331a和所述舌部1341a的联接产生的可平移移动的万向接头连接件1350提供了所述模块之间的较高的力的传递，同时非常还稳定。此外，这种可平移移动的万向接头连接件1350使得所述卡爪1331a和所述舌部1341a能够沿着多个平移轴线进行相对平移移动。实际上，所述卡爪1331a和所述舌部1341a的所述相对平移移动不仅限于一个平移轴线。
优选地由青铜或复合材料制成的旨在减小摩擦的滑靴1331a3有利地布置在所述卡爪1331a和所述舌部1341a之间以限制机械摩擦应力。
所述滑靴1331a3优选地包括延展性低于构成所述舌部1341a和/或所述卡爪1331a的一种或多种材料的延展性的材料。
图24b是该第四实施例中的可平移移动的万向接头连接件1350的轮廓图。要注意的是，在该图中，所述卡爪1331a、即所述运动学联接装置1300的第一部件1330包括上部件1331a1和下部件1331a2，所述上部件1331a1和下部件1331a2结合以形成所述卡爪1331a。所述卡爪1331a1可以优选地由例如弹簧钢类型或复合材料组件的赋予其弹性同时能够传递与所述结构所承受的扭矩和应力相关的力的材料构成。
作为非限制性示例，所述舌部包括来自至少以下材料的至少一种材料：弹性材料或赋予系统弹性的材料。
图25a和图25b是该第四实施例中的卡爪1331a的两个透视图。对于所述第一实施例，所述卡爪1331a的上部件1331a1优选为一体式机械部件。所述卡爪1331a的下部件1331a2有利地对应于所述卡爪1331a的上部件1331a1的镜像。在本发明的生产期间，这使得能够仅生产能够用作所述上部件1331a1或下部件1331a2的一种类型的部件。
因此，该第四实施例与所述第一实施例的不同之处在于，所述支撑拱形件布置在每个框架结构的中部和端部之间并且优选地与所述中部相距一定距离，所述距离优选为在所述框架结构的半长度的1/3与1/2之间(包括端点值1/3和1/2)。
在该第四实施例中，每个运动学联接装置1300由所述框架结构1120和1220承载。该第四实施例赋予所述太阳能跟踪器1000的运动自由度与前述第一实施例赋予所述太阳能跟踪器1000的运动自由度相同。
现在将描述本发明的非限制性实施方案，其中所述框架结构是悬臂式的。该实施例的特征保持与上述特征兼容。因此，参考前述实施例描述的所有特征、功能和优点可以被组合并应用于以下实施例。
图21a和图21b示出了包括平台1210的两个附加模块1200，每个平台1210安装在从地面支撑件1240悬臂伸出的框架结构1220上。
在一个实施例中，每个附加支撑拱形件1230布置在与所述附加框架结构1220的最近端部1221相距l3的位置处，其中l3至少等于在所述附加方向上分离所述附加框架结构1220的两个端部1221的距离的1/10、优选地为其1/5并且有利地为其1/3。
图22a是框架结构1120的透视图，所述框架结构1120被构造成借助于第一支撑拱形件1130和第二支撑拱形件1150从第一地面支撑件1140和第二地面支撑件1160悬臂伸出，所述第一支撑拱形件1130和所述第二支撑拱形件1150均布置在与所述框架结构1120的第一端部1121和第二端部1122相距一定距离的位置处。因此，所述第一支撑拱形件1130和所述第二支撑拱形件1150布置在所述框架结构1120的中部与所述框架结构1120的端部1121和1122中的每一个之间。
在一个实施例中，所述第一支撑拱形件1130布置在与所述框架结构1120的第一端部1121相距l1的位置处，并且所述第二支撑拱形件布置在与所述框架结构1120的第二端部1122相距l2的位置处，其中l1和l2至少等于分离所述框架结构1120的所述第一端部1121和所述第二端部1122的距离的1/10、优选地为其1/5并且有利地为其1/3。
所述支撑拱形件1130、1150、1230具有与前述实施例类似的形状并且可以通过直径部封闭。在该实施例中，该直径部优选地由所述框架结构1120、1220的小梁1124、1224形成。
除此之外，这种悬臂式布置使得每个模块都能够有效地承受静态和动态机械应力。
本发明不限于所描述的实施例，而是包括权利要求范围内的任何实施例。
附图标记
1000.太阳能跟踪器
1100.驱动模块
1110.平台
1111.主方向
1112.太阳能收集器装置
1112a.光伏面板
1120.框架结构
1121.第一端部
1122.第二端部
1123.梁
1123a.第一梁
1123b.第二梁
1123c.第三梁
1124.小梁
1125.连杆
1130.第一支撑拱形件
1131.第一支撑拱形件的弓形构件
1132.第一支撑拱形件的直径部
1140.第一地面支撑件
1141.旋转运动学驱动装置
1141a.主旋转轴线
1141b.驱动系统
1141c.小齿轮
1141d.齿条
1142.制动装置
1142a.上制动滚轮
1142b.下制动滚轮
1143.旋转运动伴随装置
1143a.上伴随滚轮
1143b.下伴随滚轮
1150.第二支撑拱形件
1151.第二支撑拱形件的弓形构件
1152.第二支撑拱形件的直径部
1160.第二地面支撑件
1161.旋转运动引导装置
1161a.旋转运动引导装置的上引导滚轮
1161b.旋转运动引导装置的下引导滚轮
1162.枢轴支撑件
1170.地面悬架
1171.u形形状地面悬架
1171a.u形的基座
1171b.u形的第一支部
1171c.u形的第二支部
1172.第一地面支撑件的地面悬架
1173.第二地面支撑件的地面悬架
1174.共用地面悬架
1174a.共用地面悬架的基座
1174b.共用悬架的第一支部
1174c.共用悬架的第二支部
1174d.共用悬架的第一板
1174e.共用悬架的第二板
1200.附加模块
1210.附加平台
1211.附加方向
1212.附加太阳能收集器装置
1212a.附加光伏面板
1220.附加框架结构
1221.附加框架结构的端部
1223.附加梁
1223a.第一附加梁
1223b.第二附加梁
1223c.第三附加梁
1224.附加小梁
1225.附加连杆
1230.附加支撑拱形件
1231.附加支撑拱形件的弓形构件
1232.附加支撑拱形件的直径部
1240.附加地面支撑件
1241.附加旋转运动引导装置
1241a.附加旋转轴线
1241b.附加旋转运动引导装置的上引导滚轮
1241c.附加旋转运动引导装置的下引导滚轮
1242.附加枢轴支撑件
1270.附加地面支撑件的附加地面悬架
1300.运动学联接装置
1310.次级平移轴线
1320.次级旋转轴线
1330.第一部件
1331.凹部
1331a.卡爪
1331a1.卡爪的上部件
1331a2.卡爪的下部件
1331a3.滑靴
1331b.护套
1332.第一枢轴铰接装置
1332a.第一枢轴铰接装置的管
1332b.第一枢轴铰接装置的铰接件
1340.第二部件
1341.凸部
1341a.舌部
1341b.安装在球体结构上的圆柱体
1342.第二枢轴铰接装置
1342a.第二枢轴铰接装置的管
1342b.第二枢轴铰接装置的铰接件
1350.可平移移动的万向接头连接件
1351.可平移移动的第一万向接头连接件
1352.可平移移动的第二万向接头连接件
1353.可平移移动的第三万向接头连接件
1354.可平移移动的底部万向接头连接件
1355.可平移移动的顶部万向接头连接件
1360.运动学传递轴
1361.第一运动学传递轴
1362.第二运动学传递轴
1370.梁/支撑拱形件枢轴连接件
1371.竖直梁/支撑拱形件枢轴连接件
1372.水平梁/支撑拱形件枢轴连接件
2000.地形
2100.高度差
2200.支撑块
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