CN102625894A - 用于太阳能聚能组件的驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种太阳能聚能组件的驱动机构。在一个实施例中，包括绕平行于框架的长度并且由框架的支撑限定的轴线可旋转的细长的反射器支撑框架的直线式太阳能聚能组件的驱动机构包括：在一端可以固定于该框架的第一细长臂，用于绕该轴线与框架一起旋转；在一端可绕该轴线与该第一臂独立的可旋转的第二臂；连接于该第二臂和该第一臂之间的第一可反转的线性驱动装置，该装置是可操作的以相对于该第二臂绕该轴线旋转该第一臂；以及连接在该支撑和该第二臂之间的第二可反转的线性驱动装置，该装置是可操作的以绕该轴线旋转该第二臂。

Description

用于太阳能聚能组件的驱动机构

交叉引用相关申请

本申请要求2009年3月11日在美国专利和商标局提交的美国临时专利申请61/209,970号的优先权，其整个内容结合于此供参考。

技术领域

本发明总的涉及太阳能收集设备，更具体地涉及用于太阳能聚能组件的驱动机构。

背景技术

太阳能收集设备利用使用太阳能作为动力的太阳能聚能器和/或光伏板。利用活动的抛物面槽式收集器的太阳能聚能组件(SCA)提供/呈现(present)大反射表面面积(孔径)，用于跟踪太阳并且将捕获的辐射能集中在线性的热收集元件(HCE)上，作为用于产生电能的热机转换过程中的第一步。槽式太阳能产生设备通常包括许多成行设置的SCA，以捕捉大量的太阳辐射能。

SCA的一般设置是具有利用设置在SCA的中心区域的单轴驱动机构跟踪太阳的太阳能槽式组件行，其中同轴地连接的诸如六个槽式组件的一组槽式组件，顺序地(serial)对齐在驱动机构或中心驱动单元的每侧上。通常，用于SCA的驱动机构是下述之一：电动马达、转桶(drum)和电缆装置、齿条或涡轮传动装置、或由构造成彼此平行的两个液压缸构成的液力装置，例如在底部具有共同的枢轴点的V形，并且一个液压缸主要用于推，而另一个液压缸主要用于拉。但是，这种当前使用的驱动装置的问题包括不协调/不一致的力、低可靠性和耐用性、高成本、非常高的液压流体压力、由于短力矩臂引起的高跟踪误差、以及由于在HEC上形成阴影区的大驱动装置宽度引起的太阳能收集的损失。

发明内容

本发明实施例的各方面涉及用于太阳能聚能组件的驱动机构。优选该驱动机构包括第一流体驱动(fluid-powered)压头或液压缸、和第二流体驱动压头或液压缸，其构造成绕旋转轴线旋转太阳能聚能组件的至少一个槽式组件，用于调节该至少一个槽式组件的取向。根据本发明用于太阳能聚能组件的驱动机构的实施例，其具有浅型面(profile)和窄宽度，因而被构造成在太阳能收集表面和/热收集元件上投射最小的阴影，以改进热力学效率，以及减少太阳能收集表面和热收集元件上的冷点之间的间隙。此外，根据本发明的太阳能聚能组件的驱动机构的实施例包括第一和第二液压缸，该第一和第二液压缸被构造成两者顺序地/串联地(in series)或一起推，或者两者串联地或一起拉。也就是，根据本发明的太阳能聚能组件的驱动机构的实施例，其包括第一和第二液压缸，为了增加液压缸的效率，该第一和第二液压缸被构造成顺序地工作，用于绕旋转轴线推或拉至少一个槽式组件，而不是同时平行地第一液压缸推，第二液压缸拉。

根据本发明的一个实施例，包括绕平行于框架的长度并且由框架的支撑限定的轴线可旋转的细长的反射器支撑框架的直线式太阳能聚能组件的驱动机构包括：在一端可以固定于该框架的第一细长臂，用于绕该轴线与框架一起旋转；和在一端可绕轴线与第一臂独立的可旋转的第二臂；连接在该第二臂和第一臂之间的第一可反转的线性驱动装置，该装置是可操作的以相对于第二臂绕轴线旋转第一臂；以及连接在该支撑和第二臂之间的第二可反转的线性驱动装置，该装置是可操作的以绕轴线旋转第二臂。

在一个实施例中，该第一和第二线性驱动装置包括第一和第二双作用/双重动作的流体驱动压头。第一和第二臂可以是液压驱动的。第一和第二臂可以设置成基本上在垂直于轴线的共同的平面内。第一和第二臂可以包括电驱动的线性移动装置。

在一个实施例中，该第一和第二线性驱动装置设置成使得，当框架绕轴线沿着第一方向旋转时，第一和第二线性驱动装置两者是以延伸模式/扩展模式可操作的，并且当框架绕轴线沿着与第一方向相反的第二方向旋转时，第一和第二线性驱动装置两者是以缩回模式可操作。

在一个实施例中，该驱动机构基本上是关于垂直于轴线的平面对称的。驱动机构是可操作的，以绕轴线旋转框架通过至少240度的角度范围。

根据本发明的另一个实施例，在包括绕平行于框架的长度并且由框架的支撑限定的轴线可旋转的细长的反射器支撑框架的直线式太阳能聚能组件中，用于可操作地绕轴线旋转框架的可反转的驱动机构包括：在一端绕轴线与框架独立地可旋转的细长的空转臂；在与轴线间隔开的位置有效地连接在该空转臂和框架之间第一可反转的线性驱动装置，该第一可反转的线性驱动装置是可操作的以绕该轴线相对该空转臂旋转框架；以及连接在该支撑和空转臂之间的第二可反转的线性驱动装置，第二可反转的线性驱动装置是可操作的以绕该轴线旋转该空转臂。

根据本发明的另一个实施例，利用包括第一和第二线性驱动装置的驱动机构和细长空转臂，驱动直线式聚能器组件的细长的反射器支撑框架绕轴线旋转的方法，包括使用第一线性驱动装置绕该轴线相对于该空转臂旋转该框架，和使用第二线性驱动装置绕该轴线旋转该框架。在一个实施例中，使用第二线性驱动装置绕该轴线旋转该框架包括绕该轴线旋转该空转臂。在一个实施例中，该方法还包括使用第一线性驱动装置绕轴线旋转框架至少90度，和使用第二线性驱动装置绕轴线接着旋转该框架至少90度。

根据本发明的另一个实施例，用于太阳能聚能组件的驱动机构包括第一液压压头和第二液压压头，第一液压压头和第二液压压头被构造成绕旋转轴线沿着两个方向的其中一个方向至少旋转太阳能聚能组件的一个槽式组件通过该槽式组件的希望的运动范围。该第一和第二液压压头串联地连接并且是可操作的，优选地，顺序地操作，以沿着希望的旋转方向旋转该槽式组件。在一个实施例中，该第一和第二液压压头设置成在相互基本相同的平面内施加力。

在一个实施例中，该驱动机构包括用于将由第一液压压头提供的力传递给至少一个槽式组件的驱动臂，该驱动臂具有连接于第一液压压头的第一端和连接于固定在该槽式组件的力矩板的第二端。在一个实施例中，该驱动机构包括用于传递由第二液压压头供给的力的枢转臂，该枢转臂具有支承第一液压压头的第一端、绕聚能器组件的旋转轴线可旋转的第二端、以及在该第一和第二枢转臂端之间并且连接于第二液压压头的成角度的部分，该第二液压压头用来绕聚能器组件的旋转轴线运动该枢转臂。

根据本发明的另一个实施例，太阳能聚能组件包括用于收集辐射的太阳能的至少一个槽式组件和用于绕轴线旋转该至少一个槽式组件的驱动机构，该驱动机构包括串联地连接的第一液压压头和第二液压压头，并且优选顺序地操作，以绕轴线旋转该至少一个槽式组件。

通过下面的详细描述结合附图，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，附图以举例的方式示出本发明的特征。

附图说明

图1是太阳能聚能组件的一部分的透视图；

图2是太阳能聚能组件的一半和用于驱动整个太阳能聚能组件的槽式组件旋转的驱动机构的示意前视图；

图3是太阳能聚能组件的槽式组件的侧视图；

图4是根据本发明实施例的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在第一收集位置；

图5是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的透视图，该太阳能聚能组件被示出在第一收集位置；

图6是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的前视图，该太阳能聚能组件被示出在第一收集位置；

图7是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在第二收集位置；

图8是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在第三收集位置；

图9是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在第四收集位置；

图10是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在第五收集位置；

图11是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在贮存位置/存放位置(stowed position)；

图12是图4的太阳能聚能组件的驱动机构的侧视图，该太阳能聚能组件被示出在维修位置/维持位置(maintenance position)。

具体实施方式

在下面的详细描述中，通过举例的方式示出并描述本发明的一些示范性的实施例。正如本领域的普通技术人员将会认识的，所描述的示范性实施例在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以以各种方式修改。因此，附图和描述在性质上被认为是说明性的，而不是限制性的或排他性的。

参考图1，太阳能聚能组件(“SCA”)10包括用于收集辐射的太阳能的一行抛物面的、圆柱地弯曲的，或以其他方式弯曲的槽20。槽20具有用于将辐射能反射并集中在热收集管(集热管)25上的反射表面。每个槽20被相应的槽框架30支撑，槽框架30可以用管材、棒材、挤压加工、和/或其他合适的结构件形成，用于支撑并维持在其上的每个槽20和反射表面的关键形状。每个槽框架30可以包括两个力矩板35，框架的每端一个，用于经由在SCA中的相邻框架之间延伸的短轴(stub axle)连接于并支撑在支撑支架/支撑塔(supporting pylon)40上的槽框架30。所有的短轴同轴地对齐。每个力矩板用键固定或其他角度固定于相关的短轴。力矩板35可以，例如，用轴承45活动连接于支撑支架40。图1所示的槽20可以沿着面向上的方向取向以收集辐射的太阳能。槽20的取向可以利用驱动机构改变，以整天或整个季节跟踪太阳的运动。也就是说，槽20相对于水平线的角度可以通过绕轴线，即多个短轴的共同的轴线，旋转槽20来改变以提高太阳能收集效率。而且，为了保护槽20免受大风或为了维修，如图3所示并且由角度α表示，槽20可以沿着面向下的方向取向。

参考图2，SCA 10包括根据本发明一个实施例的驱动机构100。如图所示，该SCA 10被示出为具有在驱动机构100的一侧上沿着一行相互连接并且分别由支架40a、40b、40c、40d、40e和40f支撑的六个槽20a、20b、20c、20d、20e和20f。邻接驱动机构的槽20f连接于驱动机构100并且由驱动机构100驱动。由于沿着该行的六个槽的每个通过它们的端力矩板和相关的短轴相互连接，所以槽20a、20b、20c、20d、20e由驱动机构100间接地驱动。同样，槽20g在相对的一侧连接于驱动机构100，并且可以以行的方式连接另外五个槽(未示出)。当然，SCA可以包括任何其他合适数目的槽。驱动机构100和在任一侧上互连接与驱动机构100相邻的两个槽20f和20g的短轴由中心支架18支撑。驱动机构100驱动SCA 10的所有槽20一起旋转运动，并且在其贮存位置也可以进一步为SCA提供制动。在白天期间，SCA 10工作，只要风速不超过某一阈值，并且通过驱动机构100优选可以绕其水平的旋转轴线旋转。一旦达到最大的运行风速，为了保护，槽20可以通过驱动机构100旋转到贮存位置，例如图3所示的位置。

根据本发明实施例的驱动机构100在图4-12被示出处在各种位置，驱动机构100的各种位置为槽20提供在槽的运动范围内的各种取向。该运动范围包括太阳跟踪运行范围(基本在面向东地平线的位置和面向西地平线的位置之间)以及贮存位置和维修位置；并且该维修位置可以在运动范围的一端，而面向地平线的位置之一可以是在该范围的另一端。参考图4-10，例如，驱动机构100被示出具有各种辐射的太阳能收集位置，其中槽20的中间平面基本平行于水平线/地平线，或槽20处在面向上的取向。相反，为了在大风条件下的安全，图11示出在用于为槽20提供面向下的取向的位置，或固定的(锁定的)贮存位置的驱动机构100。类似地，图12示出在用于为槽20提供用于维修和修理槽20的另一个面向下的取向位置的驱动机构100。

参考图4，根据本发明的一个实施例，驱动机构100包括第一双作用的流体驱动(例如，液压的或气动的)压头110和第二双作用的流体驱动(例如，液压的或气动的)压头120，在可选实施例中，可以利用滚珠丝杠，齿条和小齿轮机构、DC驱动、或任何其他合适的直线动作的装置代替流体驱动压头。如图4所示的第一压头110设置在第二压头120的外侧和上方。而且，在一个实施例中，第一和第二压头110、120设置成在彼此基本相同的平面内施加力，也就是，第一和第二压头110、120设置在共同的平面内(例如，见图6)。这种结构为驱动机构100提供窄的宽度，并且因此，使投射在太阳能收集表面和元件上的阴影最小。还有，通过以串联结构连接并致动该第一和第二压头110、120，这是单个地、顺序地并且以推(或拉)模式，而不是以一个压头推而另一个压头拉的平行结构，致动第一和第二压头110、120的每个，由第一和第二压头110、120产生的力可以更有效地施加于槽20，因此，对于第一和第二压头110、120可以选择较小的低成本的压头(例如，4.5英寸液压压头)。当然，虽然第一和第二压头110、120在上面被描述为通过单个地并且顺序地致动操作，但是根据本发明实施例的驱动机构100的第一和第二压头110、120可以使用以任何希望的比例在第一和第二压头110、120之间被分配的总施加力被一起致动。

液压压头是直线地操作的装置。这样的压头具有外液压缸，活塞在其中响应在活塞的一侧或另一侧施加液压压力沿着液压缸在选择的方向上运动。活塞连接于连杆的一端，该连杆沿着液压缸的轴线穿过在液压缸一端的密封件延伸到该液压缸的外面。连杆的与活塞相对的一端可以，例如通过销连接件，连接于彼此相对运动的两个元件其中之一。压头的液压缸例如通过销连接件连接于两个相对运动的元件的另一个。液压缸连接于相对运动的元件的连接可以是两种类型连接(安装)的其中一种。如果液压缸，例如，邻近其杆端(连杆从其延伸的液压缸的一端)被销钉连接到一些其他结构，则这是液压缸的铰轴安装。如果液压缸远离连杆的一端，例如被销钉连接于一些其他结构，则这是液压缸的标准端安装。双作用的压头是液压压力可以施加于活塞的任何一侧的压头，以便于以推和拉两种模式操作该压头。

参考图4-6，根据一个实施例，驱动机构100包括驱动臂130(或第一臂)和枢转臂140；其中驱动臂130用于通过槽力矩板35(驱动臂130固定在其上)将由第一压头110提供的力传递给槽20，以旋转槽20第一量，枢转臂140用于施加由第二压头120提供的力，以旋转槽20第二量。而且，在一个实施例中，驱动机构100包括两个驱动臂130，第一和第二压头110、120的每侧上一个，和两个枢转臂140，同样第一和第二压头110、120的每侧上一个。驱动臂130在SCA的两个相邻的槽框架(即，SCA的中心的驱动机构的任一侧上的框架)的相对端固定在相应的其中一个力矩板35。还有，在一个实施例中，两个驱动臂130通过连接板132在第一端相互固定。而图5和图6，为了清楚起见，在驱动机构100的一侧上仅仅示出一个槽，应当指出，第二槽可以在驱动机构100的与所示的一个槽相对的一侧上连接于力矩板35。而且，为了清楚起见，在图5和6只有一个槽的槽框架的一部分被示出，而不是整个槽框架被示出。

在一个实施例中，每个驱动臂130具有第一端(例如，外端)和与第一端相对的第二端，该第一端枢转地连接于第一压头110的连杆，该第二端固定于，例如通过相邻槽框架的槽的力矩板35，固定地连接于槽20或与槽20是整体的/一体的。例如，在一个实施例中，例如在新安装中，驱动臂130可以与相应的力矩板35是整体的。在另一个实施例中，例如改装现有的SCA，该驱动臂130可以固定地连接于相应的力矩板35，例如通过焊接、紧固件或任何其他合适的装置和方法。因此，为了旋转槽20，驱动臂130被构造成将由第一压头110产生的力直接传递给槽框架30的力矩板35。驱动臂130的长度可以选择成使第一压头110的成本和效率(cost and efficiency)最大化，以及实现希望的跟踪控制能力，例如通过增加或减少在第一压头110的力施加在其上的驱动臂130的第一端和槽20绕其旋转的旋转轴线之间的力矩臂的长度。此外，在一个实施例中，驱动臂130的第二端可以固定地连接于支架轴50，使得该支架轴50、驱动臂130和包括力矩板35的槽20被构造成绕旋转轴线，并且相对于该支架40一起旋转。支架轴50与用键连接或花键，例如，将在驱动机构100的相对两侧上的槽框架的相对的力矩板35连接于其上的短轴是相同的或功能相等的。

根据一个实施例，枢转轴140(或第二臂、空转臂或中间臂)具有第一端(例如外端)和第二端。而且，在一个实施例中，第一压头110的液压缸经由在支点(pivot)144的铰轴安装，或可选地，经由任何其他合适的安装结构，可枢转地连接在两个枢转臂140(例如，第一压头110的每侧上一个)的第一端之间。第二压头120在支点146经由枢转臂140的第一端附近的其连杆可枢转地连接并可旋转地安装于支架40，其中上支撑43和下支撑45以第二压头120的枢转安装的方式连接于支架40，或可选地通过标准安装连接于支架40的下部位置，或者以任何其他合适的装置和方法连接于支架。此外，在一个实施例中，枢转臂140的第二端连接于支架40的支架轴50并可绕支架轴50旋转。在一个实施例中，枢转臂140可以绕旋转轴线与槽20分开地旋转，并且枢转臂140的运动通过第二压头120的连接移动槽20，并且在该系统的构造/组织中设置在支架40和槽20的中间。在一个实施例中，枢转臂140的结构为铰轴安装的压头提供一个偏离支点。如果希望，该偏离量可以大于所示的量，以将第一压头110设置在与第二压头120相对的支架轴50的一侧上，以提供SCA的更大的旋转运动。而且，在可选实施例中，为了提供偏离的支点，枢转臂可以具有折线形状。具有折线形状的枢转臂，例如，在美国临时专利申请号61/209,970中描述的，该美国临时专利申请的整个内容结合于此供参考。

参考图4-6，驱动机构100被示出在第一位置，该第一位置用于在第一太阳能收集位置维修/维持槽20。如图所示，在该第一位置，第一和第二压头110、120不延伸。而且，如图所示，在第一太阳能收集位置，槽20的中间平面基本上平行于水平线/地平线，因此，槽具有面向水平线的位置。可选地，第一和第二压头110、120不延伸的驱动机构100的第一位置可以对应于槽20的任何其他希望的太阳能收集位置。

驱动机构100从图4-6所示的第一位置到第二位置(见图7)是可以运动的，以在第二太阳能收集位置维修SCA的一个或多个槽20。当然，驱动机构100(和槽20)可以在所示的第一位置和第二位置之间的任何位置被维修，图4-12的位置只是从驱动机构100能够保持槽20的许多可能的位置中选择为例子。图7示出槽20保持在槽20的中间平面以与水平线成大约45度的角度面向上的取向。还参考图7，在第二位置，驱动机构100的第一压头110已经被操作以沿着向上的方向推动驱动臂130，并且第一压头110本身已经稍稍绕在枢转臂140的第一端的支点144旋转。然而，根据一个实施例，枢转臂140保持静止直到第二压头120开始向上推枢转臂140的第一端。

在所示的实施例中，驱动机构100被构造成使得在第二压头120开始对枢转臂140施加向上力之前，第一压头110完全延伸以对驱动臂130施加力。虽然这种操作第一和第二压头110、120的顺序具有优点，但是本发明不限于此。也就是，在可选实施例中，在第一压头110完全延伸以对驱动臂130施加力之前，第二压头120可以对枢转臂140施加力。而且，在第一液压缸110已经开始对驱动臂130施加力之前，第二压头120可以开始推枢转臂140。如所提到的，具有所述操作顺序并且在这里示出的实施例具有优点。一个优点是第一压头110绕枢转臂140的支点144旋转，但是其本身不沿着向上的方向开始移动，直到它已经完全延伸并且第二压头120已经开始向上推枢转臂140。因此，尽管第一压头110相对于槽20的太阳能收集表面处在外面的位置，但是当槽20被旋转时，第一压头110不与槽20一起向上移动，直到第二压头120开始推枢转臂140，因而保持第一液压缸110的大部分在槽20的下面，在这种情况下，它不妨碍太阳辐射能被槽201收集。

参考图8，驱动机构100被示出处在第三位置，以在第三太阳能收集位置提供SCA的一个或多个槽20。在所示的第三示范性的位置，槽20被保持在完全面向上的取向。也就是，槽20的中间平面基本上垂直于水平线。进一步参考图8，在第三位置，驱动机构100的第一压头110已经比前面在第二位置所示和描述的进一步向上推驱动臂130，因此驱动臂130从其第一端到其第二端的长度基本上垂直于水平线。而且，第一压头110还绕枢转臂140的支点144旋转。

参考图9，驱动机构100被示出处在第四示范性位置，以在第四太阳能收集位置中提供SCA的一个或多个槽20。在这个第四位置，槽20已经旋转超过完全面向上的取向，并且现在以与相反的水平线/地平线成大约45度的角度面向上。进一步参考图9，在第四位置，驱动机构100的第一压头110已经沿着朝着该相反的水平线的方向推驱动臂130的第一端。而且，第一压头110本身已经绕枢转臂140的支点144进一步旋转，并且现在第一压头110的连杆的一部分在支架轴50和旋转轴线的上方。在一个实施例中，第一压头110可以在第四位置周围达到其完全延伸的状态，其后，第一压头110保持在其完全延伸的状态，以便进一步旋转槽20，第二压头120开始延伸并且推抵枢转臂140的第一端。第一和第二压头110、120的工作长度和安装位置选择成使得当第一压头110达到其完全延伸的状态，并且其本身在支架轴50上进一步旋转时，第一压头110的连杆未达到(stops short of)邻接在支架轴50。

参考图10，驱动机构100被示出处在第五位置，以在第五太阳能收集位置中提供SCA的一个或多个槽20。在第五位置，槽20被进一步旋转到它面向相反的水平线的取向。也就是，在第五收集位置中，槽20面向大约180度离开它在图4-6的第一收集位置面向的方向。进一步参考示出第五位置的图10，在第四位置和第五位置之间，驱动机构100的第二压头120向上推枢转臂140的第一端，以进一步绕旋转轴线旋转枢转臂140和经由驱动臂130连接的槽20。

参考图11，驱动机构100被示出在为槽20提供面向下的取向的位置，或贮存位置，例如为了在大风状态下的安全。在这个贮存位置，槽20已经被进一步旋转到其以与相反的水平线成大约30度的角度面向下的取向。为了为槽20提供这个贮存位置，驱动机构100的第二压头120沿着向上的方向进一步推枢转臂140的第一端，以绕旋转轴线旋转枢转臂140和经由驱动臂130连接的槽20。

参考图12，驱动机构100被示出在为槽20提供另一个面向下的取向的位置，在该取向中，槽20可以被保持，例如，以进行修理或维修。在这个维修位置，槽20已经被更进一步旋转到该槽20的中间平面以与相反的水平线成大约60度的角度面向下的取向。为了为槽20提供这个维修位置，驱动机构100的第二压头120沿着向上的方向更进一步推枢转臂140的第一端，以绕旋转轴线旋转枢转臂140和经由驱动臂130连接的槽20。第一压头110保持在完全延伸的位置并且由于第二压头120的力继续绕旋转轴线旋转。

本领域的技术人员应当明白，通过驱动机构100以反转(拉)模式并且以反转顺序操作第一和第二压头110、120，槽20可以从其维修位置(图12)被移回到第一位置(图4-6)。能够如此是因为第一和第二压头110、120是双作用类型的。而且，由于使用双作用类型的第一和第二压头110、120，通过关闭到或来自第一和第二压头110、120的所有的流体流动连接，能够将驱动机构100锁定在其任何操作状态(并且因此将槽锁定在绕其旋转轴线的任何可能的位置)。然而，可能希望提供与SCA的短轴协作的一个或多个机械锁，以将SCA固定在希望的位置(例如，其贮存位置)，特别是用于延长的时间。

在根据本发明实施例的SCA的驱动机构中使用多个串联连接的压头(或其他线性驱动机构)通过使用简单有效的结构设置便于使线性驱动器能够用来绕SCA的安装轴线“拐弯(turn the corner)”。此外，使用压头在其中间的一对驱动臂和枢转臂，避免在驱动机构中产生偏心载荷。

此外，除了上面描述的构造成全天旋转SCA的槽组件，以在白天跟踪太阳位置的SCA的驱动机构的实施例之外，根据本发明用于SCA的驱动机构也可以被构造成并且用来整年旋转SCA，以在整个季节跟踪太阳的位置。也就是说，根据本发明用于SCA的驱动机构可以用作仰角驱动器或方位驱动器，或者当两个机构设置成双作用驱动器时可以用作仰角驱动器和方位驱动器。可选地，根据本发明的驱动机构的实施例可以被构造成或者用作单一驱动器或用作双作用的驱动器，以用在太阳能槽式收集器之外的应用中。例如，根据本发明实施例的驱动机构可以构造成旋转卫星圆盘天线、聚能光伏电池或需要在仰角和方位中可变聚焦或对齐的任何其他装置。此外，根据本发明另一个实施例的驱动机构可以包括能够与第一和第二双作用压头串联的操作的三重作用的流体驱动的(例如，液压的或气动的)压头或液压缸，使得驱动机构可以提供至少360度的全范围运动。

虽然附图及其描述说明了用于太阳能聚能组件的驱动机构的实施例，但是应当明白，本发明的驱动机构的新颖性方面也可以通过利用可选的结构、尺寸、形状和/或材料实现。例如，虽然驱动机构在图中被示出为在设置热收集管的同一侧连接于槽，但是驱动机构可以可选地在与热收集管相对一侧连接于槽，例如，改变由驱动机构投射在与热收集管相对的一侧上的阴影的量。而且，本发明的驱动机构的实施例可以可选地用于其他用途和/或行业方面，例如需要旋转运动的任何装置。

已经参考本发明的各种实施例给出前面的描述，本发明领域的技术人员将会明白在不脱离本发明的原理、精神和范围的情况下对所描述的结构和操作方法可以进行替代和变化。

Claims (19)

1.一种包括绕平行于框架的长度并且由框架的支撑限定的轴线可旋转的细长反射器支撑框架的直线式太阳能聚能组件的驱动机构，所述驱动机构包括：

在一端可固定于所述框架的第一细长臂，用于绕所述轴线与所述框架一起旋转；

在一端可绕所述轴线与所述第一臂独立地旋转的第二细长臂；

连接在所述第二臂和所述第一臂之间的第一可反转的线性驱动装置，所述第一可反转的线性驱动装置是可操作的以相对于所述第二臂绕所述轴线旋转所述第一臂；以及

连接在所述支撑和所述第二臂之间的第二可反转的线性驱动装置，所述第二可反转的线性驱动装置是可操作的以绕所述轴线旋转所述第二臂。

2.根据权利要求1所述的驱动机构，其中所述第一和第二线性驱动装置包括第一和第二双作用流体驱动压头。

3.根据权利要求2所述的驱动机构，其中所述第一和第二压头是液压驱动的。

4.根据权利要求2所述的驱动机构，其中所述第一和第二压头基本上位于垂直于所述轴线的共同平面内。

5.根据权利要求1所述的驱动机构，其中所述第一和第二线性驱动装置包括电驱动的线性移动装置。

6.根据权利要求1所述的驱动机构，其中所述第一和第二线性驱动装置被设置成使得当所述框架绕所述轴线沿着第一方向旋转时，所述第一和第二线性驱动装置两者是以延伸模式可操作的，并且当所述框架绕所述轴线沿着与第一方向相反的第二方向旋转时，所述第一和第二线性驱动装置两者是以缩回模式可操作的。

7.根据权利要求1所述的驱动机构，其中所述驱动机构基本上是关于垂直于所述轴线的平面对称的。

8.根据权利要求1所述的驱动机构，其中所述驱动机构是可操作的，以绕所述轴线旋转所述框架通过至少240度的角度范围。

9.一种在包括绕平行于框架的长度并且由框架的支撑限定的轴线可旋转的细长反射器支撑框架的直线式太阳能聚能组件中的可反转的驱动机构，所述可反转的驱动机构可操作用于绕该轴线旋转该框架并且包括：

在一端绕所述轴线与所述框架独立地可旋转的细长空转臂；

在与所述轴线间隔开的位置有效地连接在所述空转臂和所述框架之间的第一可反转的线性驱动装置，该第一可反转的线性驱动装置是可操作的以绕所述轴线相对所述空转臂旋转所述框架；以及

连接在所述支撑和所述空转臂之间的第二可反转的线性驱动装置，该第二可反转的线性驱动装置是可操作的以绕所述轴线旋转所述空转臂。

10.根据权利要求9所述的驱动机构，其中所述第一和第二线性驱动装置包括第一和第二双作用流体驱动压头。

11.根据权利要求10所述的驱动机构，其中所述第一和第二压头是液压驱动的。

12.根据权利要求10所述的驱动机构，其中所述第一和第二压头基本上位于垂直于所述轴线的共同平面内。

13.根据权利要求9所述的驱动机构，其中所述第一和第二线性驱动装置包括电驱动的线性移动装置。

14.根据权利要求9所述的驱动机构，其中所述第一和第二线性驱动装置被设置成使得当所述框架绕所述轴线沿着第一方向旋转时，所述第一和第二驱动装置两者是以延伸模式可操作的，并且当所述框架绕所述轴线沿着与第一方向相反的第二方向旋转时，所述第一和第二线性驱动装置两者是以缩回模式可操作的。

15.根据权利要求9所述的驱动机构，其中所述驱动机构基本上是关于垂直于所述轴线的平面对称的。

16.根据权利要求9所述的驱动机构，其中所述驱动机构是可操作的，以绕所述轴线旋转所述框架通过至少240度的角度范围。

17.一种利用包括第一和第二线性驱动装置的驱动机构和细长空转臂驱动直线形聚能组件的细长反射器支撑框架绕轴线旋转的方法，所述方法包括使用该第一线性驱动装置绕该轴线相对于该空转臂旋转该框架，和使用该第二线性驱动装置绕该轴线旋转该框架。

18.根据权利要求17所述的方法，其中使用所述第二线性驱动装置绕所述轴线旋转所述框架包括绕所述轴线旋转所述空转臂。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括使用所述第一线性驱动装置绕所述轴线旋转所述框架至少90度，和使用所述第二线性驱动装置绕所述轴线顺序地旋转所述框架至少90度。

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