一种光伏追踪装置及光伏追踪系统的制作方法

本发明涉及光伏追踪器技术领域，尤其是指提供了一种光伏追踪装置及光伏追踪系统。

背景技术：

光伏板是一种在太阳光下能产生直流电的发电装置，由半导体物料(例如硅)制成的薄身固定光伏电池组成，通常情况下与蓄电池配合使用。光伏板在使用时，主要是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能。光伏板主要应用于无电网的边远地区和人口分散地区，在有公共电网的地区，光伏板与电网连接可并网运行，光伏板具有更高的发电效率和更好的环保性能。

光伏板在制造过程中，为了能收集更多太阳光，通常会将光伏板的板面面积设置得较大，从而使得光伏板较为笨重。而光伏板在使用过程中，为了使其能最大程度的收集太阳光，通常是将光伏板的板面与太阳光能长期照射的一面对齐。一年中的不同时节太阳光照射的角度不一致，因此光伏板在使用过程中，需要每隔一断时间需要调整一下光伏板的角度位置。由于光伏板较为笨重，目前用于支撑光伏板的支架通常为可拆卸支架，在需要调整光伏板角度位置时，需要使用工具等对光伏板的支架进行操作，从而使得光伏板的角度调节操作十分复杂，且费时费力。同时目前市场上季节可调光伏支架结构常见的有：单圆弧式季节可调光伏支架，千斤顶式季节可调光伏支架，施工安装进度慢，调节困难，稳定性差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供了一种光伏追踪装置及光伏追踪系统，该装置安装简单方便，单人可快速调节，节约了人力，节约了成本。

为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：提供了一种光伏追踪装置，包括：

立柱，固定在地上；

轴承座，设置在所述立柱上，所述轴承座的内部嵌套有轴承；

主梁，穿设在所述轴承内，所述主梁上沿其延伸方向安装有多个光伏电池组件；

调节组件，用于同步调节所述多个光伏电池组件的角度，所述调节组件包括：沿所述主梁延伸方向间隔设置的多个减速器、连接每个所述减速器的传动杆、与每个所述减速器的输出端连接的传动组件，所述光伏电池组件连接所述传动组件，通过驱动所述减速器和/或所述传动杆转动，带动所述多个减速器同角度转动，进而带动所述多个光伏电池组件同角度转动。

在本实施例中优选，所述减速器为二级涡轮蜗杆减速器，所述二级涡轮蜗杆减速器的输出端具有第一输出轴和第二输出轴，所述传动杆的两端分别连接其中一个所述二级涡轮蜗杆减速器的第一输出轴和相邻的另一个所述二级涡轮蜗杆减速器的输入轴，所述传动组件连接于每个所述二级涡轮蜗杆减速器的第二输出轴。

在本实施例中优选，所述第一输出轴和第二输出轴相互平行或者垂直，连接所述第一输出轴的传动杆和连接所述第二输出轴的传动组件相互平行或垂直。

在本实施例中优选，所述传动组件包括包裹设置在所述主梁上的齿盘组件以及与所述齿盘组件啮合传动的拨轮组件，所述拨轮组件与所述二级涡轮蜗杆减速器的第二输出轴连接。

在本实施例中优选，所述齿盘组件包括呈扇形设置的齿盘以及设于所述齿盘上的齿部，所述齿部设置在所述齿盘的弧形外侧边缘上，或者，所述齿盘上设有弧形通槽，所述齿部设于所述通槽的上侧内壁。

在本实施例中优选，所述主梁为单根，或者，所述主梁相互平行地并排设置有多根。

本发明应用的另一技术方案是：提供了一种光伏追踪系统，包括多个上述实施例中任意一项所述的光伏追踪装置，多个所述光伏追踪装置依次连接。

在本实施例中优选，多个所述的光伏追踪装置呈一字单排设置。

在本实施例中优选，多个所述的光伏追踪装置呈预设角度设置，多个所述的光伏追踪装置交汇处的传动杆通过万向节连接。

在本实施例中优选，多个所述的光伏追踪装置呈并排设置，相邻两排的所述光伏追踪装置之间的所述传动杆与所述主梁相垂直。

在本实施例中优选，还包括减速电机及电控箱，所述减速电机位于所述光伏追踪系统的一端并用于驱动所述减速器转动，所述电控箱与所述减速电机连接，所述电控箱控制所述减速电机驱动光伏追踪系统逐日。

本发明提供一种光伏追踪装置及光伏追踪系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1.本发明中，光伏追踪装置安装简单方便，单人可快速调节，节约了人力，节约了成本。

2.本发明中，通过对光伏追踪系统实现多点驱动的形式，可以大幅度降低主梁的最高承载荷载值，从而可以降低主梁的壁厚，节省主梁的材料成本。

3.本发明中，通过多点驱动提高了系统整体的抗风载能力，消除了较大荷载区域的同时也消除了更多的易产生振动的因素，提高了产品稳定性。

4.本发明中，光伏追踪系统因主轴长度可突破现有的长度，可安装组件数量较多，对于现在追求低成本的组串系统高电压，如1500v系统电压，可完美匹配合适的组串数量，哪怕对于后端的dc-ac逆变通道，也能充分利用逆变器的多通道，不至于造成逆变器并网通道损失。对于光伏业界一直致力于提高的组串系统电压，因光伏追踪系统长度的可调整，也极具灵活性。

附图说明

图1是本实施例一中光伏追踪装置的结构示意图。

图2是本实施例一中光伏追踪装置另一视角的结构示意图。

图3是本实施例一中调节组件的结构示意图。

图4是本实施例四中光伏追踪系统的结构示意图。

图5是本实施例二中调节组件的结构示意图。

附图标号说明：

1.支撑立柱，2.驱动立柱，3.轴承座，4.连接板，5.轴承，6.主梁，7.主梁连接件，8.檩条组件，9.光伏电池组件，10.齿盘组件，11.拨轮组件，12.减速器，13.减速电机，14.传动杆，15.第一万向节，16.控制箱，17.第二万向节，18.传动组件，19.弧形通槽，20.齿部。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用以说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其它的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

在实施例一中，如图1、图2所示，本实施例提供了一种光伏追踪装置，包括：立柱、轴承座3、主梁6及调节组件。其中，立柱为槽钢或钢管，立柱经打桩固定在底面上，多个立柱沿主梁6的延伸方向间隔设置。轴承座3固定在立柱上，轴承座3的内部嵌套有轴承5。优选地，立柱的顶端设有连接板4，连接板4经螺丝连接或焊接在立柱的顶端，轴承座3经螺丝固定在连接板4上。优选地，轴承5为塑料轴承。主梁6穿设在轴承5内，主梁6上沿其延伸方向安装有多个光伏电池组件9。优选地，主梁6上有多个檩条组件8，多个光伏电池组件9经檩条组件8固定在主梁6上。

调节组件用于同步调节多个光伏电池组件9的角度。具体地，调节组件包括：沿主梁6延伸方向间隔设置的多个减速器12、连接每个减速器12的传动杆14、与每个减速器12的输出端连接的传动组件18，光伏电池组件9连接传动组件18，通过驱动减速器12和/或传动杆14转动，带动多个减速器12同角度转动，进而带动多个光伏电池组件9同角度转动。优选地，减速器12为二级涡轮蜗杆减速器，二级涡轮蜗杆减速器的输出端具有第一输出轴和第二输出轴，传动杆14的两端分别连接其中一个二级涡轮蜗杆减速器的第一输出轴和相邻的另一个二级涡轮蜗杆减速器的输入轴，传动组件18连接于每个二级涡轮蜗杆减速器的第二输出轴。

在实施例二中，如图1、图2、图3所示，在实施例一的基础上，主梁6为单根主梁。传动组件18包括包裹设置在主梁6上的齿盘组件10以及与齿盘组件10啮合传动的拨轮组件11，拨轮组件11与二级涡轮蜗杆减速器的第二输出轴连接。立柱包括多个支撑立柱1及驱动立柱2，多个支撑立柱1与多个驱动立柱2沿主梁6的延伸方向间隔放置，拨轮组件11及减速器12安装在驱动立柱2上。其中，齿盘组件10为扇形齿盘组件，齿盘组件10的上端固定在主梁6的下侧，齿盘组件10的包括呈扇形设置的齿盘以及设置在齿盘弧形外侧边缘上的齿部，齿部与拨轮组件11适配连接。

如图5所示，作为本实施例的另一种变形，齿盘组件10上设有弧形通槽19，齿盘组件10的齿部20设于弧形通槽19的上侧内壁，拨轮组件11伸入至弧形通槽19内，并用于与齿部20啮合转动。

驱动立柱2的中部焊接有固定座，拨轮组件11经螺丝固定在固定坐的左侧，减速器12经螺丝固定在固定座的右侧，减速器12的第二输出轴与拨轮组件11连接。优选地，传动杆14的一端经第一万向节15与减速器12的第一输出轴连接，传动杆14的另一端与相邻的另一个减速器的输入轴连接。减速电机13与减速器12的输入轴连接，在本实施例下，第一输出轴和第二输出轴相互平行，连接第一输出轴的传动杆和连接第二输出轴的传动组件18相互平行。当减速电机13驱动输入轴转动时，带动第一输出轴和第二输出轴同时转动，由于传动杆14连接下一减速电机13的输入轴，将动力传输至下一减速器，进而驱动每个减速器的第二输出轴同步同角度转动，实现在主梁6上多点驱动的形式，可以大幅度降低主梁6的最高承载荷载值，从而可以降低主梁6的壁厚，节省主梁6的材料成本。

作为本实施例的另一种变形，主梁6为多根相互平行地并排设置，单排立柱的顶端设置有上述多根并排设置的主梁6，具体地，每个立柱的顶端设置有延伸方向垂直于主梁6的连接板4，连接板4上设置有与多根主梁6相对应的多个轴承座3，每个轴承座3内设有轴承5，每根主梁6穿设在对应的轴承5内。每排主梁6上设置有单排光伏电池组件9，也可以是多排主梁6上设置有单排光伏电池组件9，光伏电池组件9安装结构同上一实施例。每排主梁6上设有一组调节组件，在该情况下，第一输出轴和第二输出轴相互垂直，连接第一输出轴的传动杆14和连接第二输出轴的传动组件18相互垂直，使得传动杆14将动力传递至并排地另一根主梁6上，实现并排设置的多根主梁6的同步联动。

减速电机13安装在位于一端的驱动立柱2上，控制箱16安装在驱动立柱2上，控制箱16位于减速电机13的上方。控制箱16与减速电机13连接，电控箱16控制减速电机13驱动光伏追踪系统逐日。

在实施例三中，如图1所示，在实施例一、二的基础上，本实施例提供了一种光伏追踪系统，包括多个如上述实施例所述的光伏追踪装置，多个光伏追踪装置依次连接。多个光伏追踪装置呈一字单排设置，多个主梁6经主梁连接件7连接，多个传动杆14之间经第二万向节17连接。

光伏跟踪器在全天的跟踪工作中，主梁6承担了支撑光伏电池组件9，传递转动扭力的作用。但由于光伏跟踪器通常较长，主梁6在传递扭力的过程中，反向扭矩也将沿主梁6以反向的方式朝光伏跟踪器中心逐段叠加。为了避免反向扭矩逐段朝中间叠加过大而造成主梁6受损，通常光伏跟踪器的主梁不能做到太长。若要实现主梁长度的延伸，现有的方式通常为将主梁加厚，但加厚主梁引起的成本上升非常明显，通常因主梁重量增加，也将会对光伏跟踪器的其他结构部分提出更高的设计要求。平单轴光伏跟踪系统结构方案中单轴的长度都有一定的限制，一般为15米至40米左右，少数的系统结构单轴长度做到90米左右，但90米长的光伏结构系统会造成中间驱动点处主轴的扭矩超大，长轴两边靠端部近的区域受驱动结构的约束降低，在使用中，长轴两端处结构在风荷载的作用下会造成颤动。

本实施例中，通过将多个光伏追踪装置呈一字单排设置，多个调节组件经传动杆14同步驱动光伏电池组件9旋转，每个光伏追踪装置承载的主梁6长度范围在10米至40米之间。通过这样的多点布置方式，可以使光伏追踪系统的主轴长度可以做的无限长，这样就可以满足更多的项目需要，其中，主轴是指多个主梁6连接形成的长轴。光伏追踪系统中配置有一个减速电机13，一个控制箱16，多个调节组件。多个调节组件处均配置一个二级涡轮蜗杆减速器。当光伏追踪系统处于大风保护状态时，所有二级涡轮蜗杆减速器成为光伏跟踪系统的系统固定点，此举将彻底解决光伏跟踪系统的大风保护状态的不稳定性。通过对光伏追踪系统实现多点驱动的形式，可以大幅度降低主梁6的最高承载荷载值，从而可以降低主梁6的壁厚，节省主梁6的材料成本。

在实施例四中，如图4所示，在实施例一、二的基础上，多个光伏追踪装置呈预设角度设置，多个传动杆14经第二万向节17连接，通过光伏追踪系统一侧的减速电机13驱动，实现光伏追踪系统逐日。本实施例中，光伏追踪系统克服了地形的限制，在有坡度的地形实现光伏追踪系统同步运转，提高了光伏追踪系统的使用范围。

在实施例五中，如图1所示，在实施例一、二的基础上，多个光伏追踪装置呈并排设置，这里的多个光伏追踪装置并排设置是指多个光伏追踪装置沿主轴延伸方向的垂直方向平行设置有多个。在本实施例中，第一输出轴和第二输出轴相互垂直设置，连接第一输出轴的传动杆和连接第二输出轴的传动组件18相互垂直设置，传动杆连接下一个减速器的输入端，这样可以实现减速电机驱动并排设置的多个光伏追踪装置同步且同角度转动。多个主梁6沿直线连接形成主轴，在垂直于主轴轴向方向上设有多根主轴并行，形成多根主轴的并行支撑结构，提供光伏电池组件9的安装支撑面。同时，本光伏追踪系统因主轴长度可突破现有的长度，可安装组件数量较多，对于现在追求低成本的组串系统高电压，如1500v系统电压，可完美匹配合适的组串数量，哪怕对于后端的dc-ac逆变通道，也能充分利用逆变器的多通道，不至于造成逆变器并网通道损失。对于光伏业界一直致力于提高的组串系统电压，本实施例因跟踪系统长度的可调整，也极具灵活性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。