一种单列平斜单轴跟踪支架和光伏发电系统的制作方法

1.本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种单列平斜单轴跟踪支架和光伏发电系统。


背景技术：

2.光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
3.在纬度较高的地区，现阶段的光伏发电组件一般采用相对地面倾斜的方式进行安装，以增大光伏发电组件的发电效率。
4.光伏发电组件的传统斜单轴安装支架采用如图1所示，主轴与组件整体与地面形成初始角度的安装方式，这种安装方式需要更多的占地面积；另外随着单列支架的长度和安装角度的增大，后立柱高度也会相应增加，这样会给安装带来不利影响。因此传统的斜单轴支架受单列支架长度的局限，组件排布也较为离散，电控和驱动成本较高。
5.为此，亟需提供一种单列平斜单轴跟踪支架和光伏发电系统以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种单列平斜单轴跟踪支架和光伏发电系统，解决传统斜单轴电控驱动成本高的问题，提高支架的安装便捷性，保证光伏组件的正常运行。
7.为实现上述目的，提供以下技术方案：
8.一种单列平斜单轴跟踪支架，包括：
9.跟踪单元，包括跟踪转动轴，能够跟随阳光直射角度进行转动；
10.多组安装模块，所述安装模块包括间隔设置于所述跟踪转动轴的第一安装组件和第二安装组件，所述第一安装组件的长度大于所述第二安装件的长度，且所述第一安装组件相对所述跟踪转动轴倾斜设置，所述第二安装组件相对所述跟踪转动轴垂直设置，光伏组件安装于所述第一安装组件和所述第二安装组件的顶部檩条上。
11.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述第一安装组件呈t字型结构，包括第一顶部檩条和两个第一连接件，所述第一连接件的一端与所述第一顶部檩条垂直连接，所述第一连接件的另一端采用第一紧固件设置于所述跟踪转动轴上。
12.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述第一安装组件还包括第一斜拉支撑件，所述第一斜拉支撑件的两端分别与所述第一顶部檩条和所述第一连接件连接。
13.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述第二安装组件包括第二顶部檩条和第二连接件，所述第二顶部檩条和所述第二连接件采用第二紧固件设置于所述跟踪转动轴上，且所述第二顶部檩条与所述第一顶部檩条相互平行。
14.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述第二安装组件还包括第二斜拉支撑件，所述第二斜拉支撑件的两端分别与所述第二顶部檩条和所述第二连接件连接。
15.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述跟踪单元还包括续接套件，所述跟踪转动轴设置有多根，多根所述跟踪转动轴通过所述续接套件沿第一方向续接。
16.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述跟踪单元还包括多个驱动机构，多个所述驱动机构与所述跟踪转动轴传动连接，用于同时多点驱动所述跟踪转动轴。
17.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述驱动机构为带有编码器的驱动推杆，当每个所述驱动推杆的伸缩量不相同时，所述编码器能够使所述驱动推杆停止运动。
18.作为单列平斜单轴跟踪支架的可选方案，所述跟踪转动轴上间隔配置有多个倾角传感器，当每个所述倾角传感器所测角度之间的差值超出跟踪精度时，能够使所述驱动机构立即停止运动。
19.一种光伏发电系统，包括光伏组件、逆变器模块和如上任一项所述的单列平斜单轴跟踪支架，所述光伏组件设置于所述单列平斜单轴跟踪支架上，所述光伏组件与第一安装组件之间的夹角为90度，且所述逆变器模块与所述光伏组件电连接。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
21.本实用新型所提供的单列平斜单轴跟踪支架，将安装模块的第一安装组件的长度设计大于第二安装组件的长度，并且第一安装组件相对跟踪转动轴倾斜设置，第二安装组件相对跟踪转动轴垂直设置，光伏组件安装在第一安装组件和第二安装组件的顶部檩条上，使光伏组件相对跟踪转动轴处于平斜的状态，第一安装组件与光伏组件的平面垂直，不仅有利于提高发电效率，而且第一安装组件可以直接承受光伏组件受到的倾斜向下的风力，避免第一安装组件受到额外的倾斜力，提高支架的安装稳定性；将多组安装模块设置在跟踪转动轴上，能够实时跟随阳光的直射角度，不仅进一步提高光伏组件的发光效率，而且降低驱动控制成本，支架安装便捷。
22.本实用新型所提供的光伏发电系统，避免第一安装组件受到额外的倾斜力，提高支架的安装稳定性；将多组安装模块设置在跟踪转动轴上，能够实时跟随阳光的直射角度，进一步提高光伏组件的发光效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
24.图1为现有技术的支架的侧视图；
25.图2为本实用新型实施例中单列平斜单轴跟踪支架的装配示意图；
26.图3为图2中a处的局部放大图；
27.图4为本实用新型实施例中安装模块与光伏组件的装配示意图；
28.图5为本实用新型实施例中安装模块与光伏组件的爆炸示意图。
29.附图标记：
30.1、跟踪单元；2、安装模块；3、光伏组件；
31.11、跟踪转动轴；12、续接套件；13、驱动机构；14、倾角传感器；
32.21、第一安装组件；211、第一顶部檩条；212、第一连接件；213、第一紧固件；214、第
一斜拉支撑件；22、第二安装组件；221、第二顶部檩条；222、第二连接件；223、第二紧固件；224、第二斜拉支撑件。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
40.如图1所示，主轴与组件整体与地面形成初始角度的安装方式，这种安装方式需要更多的占地面积；另外随着单列支架的长度和安装角度的增大，后立柱高度也会相应增加，这样会给安装带来不利影响。因此传统的斜单轴支架受单列支架长度的局限，组件排布也较为离散，电控和驱动成本较高。
41.为了解决传统斜单轴电控驱动成本高的问题，提高支架的安装便捷性，保证光伏组件的正常运行，本实施例提供了一种单列平斜单轴跟踪支架，以下结合图2至图5对本实施例的具体内容进行详细描述。
42.如图2和图3所示，该单列平斜单轴跟踪支架包括跟踪单元1和多组安装模块2，跟踪单元1包括跟踪转动轴11，多组安装模块2间隔设置在跟踪转动轴11上，能够跟随阳光直射角度进行转动。
43.其中，多组安装模块2包括间隔设置于跟踪转动轴11的第一安装组件21和第二安装组件22，第一安装组件21的长度大于第二安装件22的长度，且第一安装组件21相对跟踪转动轴11倾斜设置，第二安装组件22相对跟踪转动轴11垂直设置，光伏组件3安装于第一安装组件21和第二安装组件22的顶部檩条上。
44.简而言之，本实用新型所提供的单列平斜单轴跟踪支架，将安装模块2的第一安装组件21的设计长度大于第二安装组件22的长度，并且第一安装组件21相对跟踪转动轴11倾斜设置，第二安装组件22相对跟踪转动轴11垂直设置，光伏组件3安装在第一安装组件21和第二安装组件22的顶部檩条上，使光伏组件3相对跟踪转动轴11处于平斜的状态，第一安装组件21与光伏组件3的平面垂直，不仅有利于提高发电效率，而且第一安装组件21可以直接承受光伏组件3受到的倾斜向下的风力，避免第一安装组件21受到额外的倾斜力，提高支架的安装稳定性；将多组安装模块2设置在跟踪转动轴11上，能够实时跟随阳光的直射角度，进一步提高光伏组件3的发光效率。
45.进一步地，如图4和图5所示，第一安装组件21呈t字型结构，第一安装组件21包括第一顶部檩条211和两个第一连接件212，第一连接件212的一端与第一顶部檩条211垂直连接，第一连接件212的另一端采用第一紧固件213设置于跟踪转动轴11上。更进一步地，第一安装组件21还包括第一斜拉支撑件214，第一斜拉支撑件214的两端分别与第一顶部檩条211和第一连接件212连接。采用三角形稳定结构，保证光伏组件3与第一安装组件21的稳定装配，即使发生大风天气，也不会脱离折断。
46.进一步地，如图5所示，第二安装组件22包括第二顶部檩条221和第二连接件222，第二顶部檩条221和第二连接件222采用第二紧固件223设置于跟踪转动轴11上，且第二顶部檩条221与第一顶部檩条211相互平行。第二顶部檩条221与第一顶部檩条211之间形成供光伏组件3安装的空间，将光伏组件3设置在第二顶部檩条221与第一顶部檩条211上。
47.进一步地，如图5所示，第二安装组件22还包括第二斜拉支撑件224，第二斜拉支撑件224的两端分别与第二顶部檩条221和第二连接件222连接，提高第二安装组件22整体的结构强度，能够较好的解决倾斜檩条稳定性相对较差的问题。
48.综上，第一安装组件21和第二安装组件22搭配使用，符合结构力学中的几何不变体系。这种结构更符合工程结构的要求，在受力时整体稳定性更佳，抵抗变形的能力更强。
49.进一步地，如图2所示，跟踪单元1还包括续接套件12，跟踪转动轴11设置有多根，多根跟踪转动轴11通过续接套件12沿第一方向续接。本实施例采用单排跟踪转动轴11驱动双板竖放的布置形式，一次性可以同时带动78组安装模块。
50.进一步地，如图2所示，跟踪单元1还包括多个驱动机构13，多个驱动机构13与跟踪转动轴11传动连接，用于同时多点驱动跟踪转动轴11。
51.进一步地，如图2和图3所示，跟踪转动轴11上间隔配置有多个倾角传感器14，当每
个倾角传感器14所测角度之间的差值超出跟踪精度时，能够使驱动机构13立即停止运动。具体地，每列跟踪支架设置多个倾角传感器14，多个倾角传感器14分布于支架不同位置，倾角传感器14与跟踪转动轴11同步转动，通过传感器角度互相校核实现支架的高精度跟踪；当每两个倾角传感器14的角度数值超出设定精度时，程序启动跟踪保护功能，停止驱动机构13的伸缩。有效避免了支架上层部件因扭转过大而造成损伤。
52.进一步地，驱动机构13为带有编码器的驱动推杆和减速机，当每个驱动推杆的伸缩量不相同时，编码器能够使驱动推杆停止运动。通过对每根驱动推杆安装编码器，实现了推杆之间的互相校核功能，保证了不同推杆伸缩量的一致性，从而确保跟踪角度的同步性。同时编码器还具备跟踪保护功能，在不同推杆伸缩量存在较大差异时，编码器会启动跟踪保护功能，停止推杆的伸缩，有效避免支架上层部件因扭转过大而造成损伤。
53.示例性地，替代传统的跟踪驱动力聚集在跟踪转动轴11的一处，本实用新型可以使用四组推杆驱动的方式，将作用力分散到跟踪转动轴11上的分布相对较为均匀的四个点处，有效解决了跟踪转动轴11受力过于集中的问题。同时多点驱动的方式在每个驱动点相当于给跟踪转动轴11增加了一道支撑结构，有利于提高支架结构整体的稳定性。
54.本实施例还提供了一种光伏发电系统，光伏发电系统包括光伏组件3、逆变器模块和上述的单列平斜单轴跟踪支架，光伏组件3设置于单列平斜单轴跟踪支架上，光伏组件3与第一安装组件21之间的夹角为90度，且逆变器模块与光伏组件3电连接。本实用新型所提供的光伏发电系统，避免第一安装组件21受到额外的倾斜力，提高支架的安装稳定性；将多组安装模块2设置在跟踪转动轴11上，能够实时跟随阳光的直射角度，进一步提高光伏组件的发光效率。
55.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。