CN103026145B - 太阳跟踪驱动器 - Google Patents

Abstract

一种太阳能收集系统可以包括驱动器，所述驱动器构造为调节太阳能收集器组件的倾斜位置以跟踪太阳。驱动器可以包括如下的硬件：该硬件用于提供太阳能收集器组件的取向的反馈控制。用于校准驱动器的方法可以包括：将驱动器移动至基准位置；以及保存来自传感器的输出值，传感器构造为检测驱动器的取向。来自传感器的基准值输出随后可用于确定实现期望取向所需的来自传感器的目标输出值。

Description

太阳跟踪驱动器

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年2月22日提交的美国临时专利申请No.61/445,181并且要求该临时专利申请的优先权，该临时专利申请的全部内容明确地通过引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例总体涉及包括用于太阳跟踪的驱动系统和太阳能收集装置的太阳能系统。

背景技术

一些较大型太阳能收集器设备包括太阳跟踪阵列以及太阳能收集器组件。这些组件可与光伏组件、聚光光伏组件以及聚热太阳能收集器装置结合使用。

这种太阳跟踪收集器包括用于自动调节收集器装置的位置以便随着太阳跨越天空移动而跟踪太阳的硬件。该跟踪移动可以以多种不同的方式来实现。一些系统使用收集器装置绕单个轴线枢转的单轴线跟踪系统。这种单轴线型跟踪系统通常包括限定单个枢转轴线的驱动轴或“扭矩管”。

聚光光伏太阳能系统相对于非聚光光伏系统可以提供显著的成本降低。这是因为，为了收集大约相同量的太阳光，聚光光伏系统仅使用少量光伏材料。然而，对于聚光式系统，太阳跟踪精度变得更加重要。例如，公知的是，如果聚光式系统的反射镜的失准量小0.1°，也会使太阳能收集器的效率下降。因此，如果按照精细的公差制造聚光式系统的构件，则更易于实现这种系统的高性能。另外，如果构造这种系统所需的硬件和/或劳动减少，则更易于生产这种聚光光伏系统。

发明内容

本文公开发明中的至少一个发明的方案包括这样的实现：如果可以在诸如制造设施等受控环境中执行一些活动，则能够更加快速地、精确地和/或用更少成本地执行之前已经在光伏系统的建造场所执行的一些劳动密集型任务。例如，构建聚光光伏系统的一个步骤是太阳跟踪驱动器的校准。每个电动机均包括倾角传感器(测斜仪)，倾角传感器提供用于表示每个收集器组件的旋转位置的输出。然而，如果测斜仪未适当校准，则对应的收集器将旋转至不正确的位置。如上所述，小至半度或0.1°的误差会严重地影响效率。

一种校准这种驱动器的方法是手动地使收集器旋转至基准位置，诸如“安置”或调平位置，并且使用精确水平或其它经校准的高精度测斜仪在收集器的整个运动范围内确认所附接的测斜仪的输出的精度。对于太阳能供电场中的每个太阳跟踪驱动器均重复该步骤。然而，太阳能设施的安装场所可以为经受炎热天气的偏远位置，并且可以为诸如蛇等野生生命所在的场地。因此，减少在这些地点执行的劳动能够显著降低劳动成本。

因此，依照至少一个实施例，可在受控环境中对包括执行器和倾角传感器的太阳跟踪驱动器进行预校准。可将例如包括专用测斜仪的这种太阳跟踪驱动器放置于诸如制造设施等受控设施中。可使驱动器的输出部件旋转至基准位置，可利用高精度的仪器来确认所述基准位置的取向。能够对专用测斜仪的输出进行记录和存储。可将该基准位置输出为偏移量。例如，如果所述驱动部件旋转至可被视为0°位置的调平位置，而来自测斜仪的输出指示0.5°的倾斜度，则可将0.5°存储为来自测斜仪的输出相对于实际倾斜度的偏移示值。可以在太阳跟踪器的未来操作中使用该偏移值以使太阳能收集器的最终位置与目标取向匹配。

因此，依照本文披露的实施例中的至少一个实施例，可以提供使用太阳跟踪驱动器的方法，所述太阳跟踪驱动器包括电动机，所述电动机与驱动部件机械连接并且具有连接器，所述连接器构造为与光伏收集器组件的框架接合以使所述电动机能够通过绕倾斜轴线的枢转运动来驱动框架跟踪太阳的移动。所述方法可以包括：将测斜仪附接至驱动部件，使驱动部件旋转至基准位置，并且在驱动部件处于基准位置的情况下检测来自测斜仪的输出。可以将来自测斜仪的输出存储到存储装置中作为如下的偏移值：该偏移值表示当驱动部件处于基准位置时来自测斜仪的输出。

依照另一实施例，光伏供电场(powerfarm)可以包括多个支撑框架。每个支撑框架均支撑多个光伏组件和多个太阳能集中反射镜，太阳能集中反射镜构造为将光聚焦到光伏组件上，每个框架安装为能够至少绕第一倾斜轴线枢转。还可以设有均与多个支撑框架中的至少一个支撑框架连接的多个太阳跟踪驱动器。多个跟踪驱动器中的每个跟踪驱动器均可以包括电动机，所述电动机与驱动部件机械连接，所述驱动部件包括与多个支撑框架中的一个支撑框架接合的连接器，所述电动机构造为使所述支撑框架绕倾斜轴线枢转而跟踪太阳的移动。测斜仪还能够安装到驱动部件上。控制器能够包括网络通信装置和存储装置，所述控制器连接至测斜仪以接收来自测斜仪的输出信号。可以在存储装置中存储如下的基准值：该基准值表示当驱动部件连接至支撑框架之前驱动部件位于基准位置时测斜仪的输出。

在另外的实施例中，可以提供使用太阳跟踪驱动器的方法。太阳跟踪驱动器可以包括电动机，所述电动机与具有连接器的驱动部件机械连接，所述连接器构造为与聚光光伏收集器组件的框架接合，以使电动机能够通过绕倾斜轴线的枢转运动来驱动所述框架跟踪太阳的移动。所述方法可以包括：将测斜仪附接至所述驱动部件；以及利用在将所述驱动部件附接至室外光伏供电场中的所述支撑框架之前的所述测斜仪的输出来校准所述驱动部件的位置。

提供该发明概述是为了以简化的形式引入构思的选择，下面将在详细描述中对构思进行进一步说明。该发明概述既不旨在确定本发明要求的关键特征或主要特征，也不旨在用于辅助确定本发明要求的范围。

附图说明

可以通过在结合下面的附图考虑时参考发明的详述及权利要求书来更全面地理解本发明，其中在所有的附图中用相似的附图标记表示相似的元件。

图1是包括根据实施例的太阳跟踪驱动器的非聚光式太阳能收集器系统的示意性俯视平面图；

图2是图1所示的系统的示意图，示出了具有各种电气构件的收集器系统的可选电连接；

图3是图1的太阳能收集系统的透视图，示出了安装到地面上并且对多个扭矩管提供支撑的多个支桩以及根据实施例的太阳跟踪驱动器；

图4是也能够使用太阳跟踪驱动器的聚光光伏组件的示意性侧面正视图；

图5是能够用于图1-图4所示的任一个实施例中的轴承的实施例的透视图；

图6是图4的聚光光伏组件的太阳跟踪驱动器的透视图；

图7是能够用于图6的太阳跟踪驱动器中的控制器的示意图；

图8是示出能够用于校准图7的驱动器的方法的流程图；

图9是示出使用图1-图7的太阳跟踪驱动器的可选方法的流程图；

图10是图6所示的太阳跟踪驱动器和安装硬件的放大透视图；以及

图11是图10的太阳跟踪驱动器的俯视平面图。

具体实施方式

下面的详细描述实质上仅为示例性的，并不旨在限制本发明的实施例或者这些实施例的应用和使用。如本文所使用的，用语“示例性”是指“用作实例、例证或例示”。本文描述为示例性的任何实施方式不一定需要解释为优选于或优于其它实施方式。此外，本发明不受在前面的技术领域、背景技术、发明内容概述或下面的详细描述中出现的任何明示或暗示理论的约束。

可以仅出于参考的目的在下面的说明中使用一些术语，因此这些术语不意在限制。例如，诸如“上”、“下”、“上方”和“下方”等术语指代所参考的附图中的方向。诸如“前面”、“后面”、“后方”和“侧面”等术语描述了构件的各部分在一致但任意的参考系内的取向和/或位置，通过参照本文以及描述所讨论的构件的相关附图可以清楚上述参考系。这些术语可以包括上面特别提到的用语、其衍生词以及相似含义的用语。类似地，术语“第一”、“第二”以及指代结构的其它这样的数字术语不是暗示序列或次序，除非上下文明确指出。

本文披露的发明是在非聚光式和聚光式光伏阵列和组件的背景下描述的。然而，这些发明可同样用于其它背景，诸如聚热式太阳能系统等。

在下面阐述的说明中，在由多个太阳能收集组件形成的背景下描述太阳能收集系统10，太阳能收集系统10被支撑为能够进行可枢转调节以用于太阳跟踪目的。每个组件可以包括支撑部件，该支撑部件支撑多个太阳能收集装置以及将各个太阳能收集装置彼此连接和连接至其它组件的配线。系统10还可以包括用于减少与安装这样的系统相关联的劳动成本、硬件成本或其它成本的装置。例如，可利用太阳跟踪驱动器使收集系统10或这种系统中所包括的组件枢转，该太阳跟踪驱动器包括一个或多个特征，或者依照下面所述的各个步骤中的一个或多个步骤已经准备好进行操作，这些步骤被设计为用于降低光伏供电场的安装成本。

图1示出了可被视为供电场的太阳能收集系统10。太阳能收集系统10包括太阳能收集器阵列11，太阳能收集器阵列11包括多个太阳能收集组件12。每个太阳能收集组件12可以包括被驱动轴或扭矩管16支撑的多个太阳能收集装置14。每个扭矩管16被支撑组件18支撑在地面上。每个支撑组件18均可包括支桩和轴承组件20。

继续参考图1，系统10还可以包括跟踪驱动器30，跟踪驱动器30连接至扭矩管16并且构造为使扭矩管16枢转以使收集装置14跟踪太阳的移动。在图示的实施例中，扭矩管16大致水平地布置，并且组件12彼此连接，如同2011年7月5日提交的美国专利申请13/176,276更加地全面描述的，该申请的全部内容明确地通过引用并入本文。然而，本文披露的发明可用于其它类型的布置方式的背景下。例如，系统10可以包括布置为使得扭矩管16相对于水平方向倾斜的多个组件12，其中扭矩管16不以首尾相接的方式连接，诸如美国专利公开No.2008/0245360中图示和披露的布置方式。专利公开No.2008/0245360的全部内容明确地通过引用并入本文，包括轴承40和72的图示和描述。此外，尽管本文未图示，但本文所披露的发明可与提供绕两个轴线的受控倾斜的系统结合使用。

另外，太阳能收集装置14可以为光伏板、太阳热收集装置、聚光光伏装置或聚热式太阳能收集装置的形式。在图示的实施例中，太阳能收集装置14为非聚光光伏组件的形式。

参考图2，太阳能收集系统10还可以包括连接至阵列11的电气系统40。例如，电气系统40可以包括作为通过电力线44与远程连接装置42连接的电源的阵列11。电气系统40还可以包括公用电源、计量仪、具有主断路器的配电盘、接头、电负载、和/或具有公用电源监控器的逆变器。电气系统40可依照美国专利公开No.2010/0071744中阐述的说明来构造和操作，该专利的全部内容明确地通过引用并入本文。

图3示出了这样的阵列11：其中，除了一个太阳能收集装置外其余太阳能收集装置14均被移除。如图3所示，每个支撑组件18包括被支撑在支桩22的上端处的轴承20。扭矩管16可以采用任何长度并且可以由一件或多件形成。可基于支撑组件18之间的扭矩管16的期望偏转限制、风力负载和其它因素来确定支桩22彼此之间的间距。

倾斜驱动器30可以包括驱动支柱32，驱动支柱32以这样的方式与扭矩管16连接：在驱动支柱32沿自身长度做轴向移动时，驱动支柱32使扭矩管16枢转。驱动支柱32可借助扭矩臂组件34与扭矩管16连接。在图示的实施例中，扭矩臂组件34布置在每个扭矩管16的端部处。另外，阵列11可以包括被一个或多个支桩22或其它装置支撑的电线托架60。

如上所述，参考图4，阵列11可以为多个太阳跟踪聚光光伏组件的形式。例如，如图4所示，聚光光伏太阳能阵列100可以包括支桩102，支桩102支撑一个或多个横梁104和扭矩管16。横梁104进而支撑被横梁104支撑的第一组集中元件120和第二组集中元件140。

在图示的实施例中，一组集中元件120面向一个方向，并且第二组集中元件140设置为面向相反的方向，两组集中元件之间的转换部出现在扭矩管16处。支桩102可以为支撑太阳能集中器组件100的单个柱或多个柱中的一个柱。

连接器150相对于横梁104支撑集中元件120、140。另外，光伏收集器132、134、152、154可以安装到集中元件120、140的背面上。在该构造中，每个集中元件120、140均构造为将集中的光带聚焦到光伏单元132、134、152、154上。太阳跟踪驱动系统200可以驱动扭矩管16绕枢转轴线A枢转。在2010年12月22日提交的美国专利申请No.12/977,006中阐述了关于聚光光伏使用环境的可选构造的更多细节，该申请的全部内容通过引用并入本文。

参照图5，轴承20能够被直接支撑在上文参考图1-图4所述的支桩102上。可选地，轴承20能够被支撑在可选的轴承支撑件104上。如图5所示，轴承支撑件104可以包括如下的下端，该下端可构造为提供与诸如图3和图4所示的支桩102等柱形支桩的牢固连接。图示的轴承支撑件104仅为能够用于本文披露的发明中的一个可选轴承。在2011年12月21日提交的美国专利申请No.13/333,964中阐述了关于图5所示的轴承的更多细节，该申请的全部内容明确地通过引用并入本文。也能够使用其它轴承。

图6是包括图4所示的光伏收集器组件的实施例的透视图，该光伏收集器组件具有整体由附图标记30A表示的另一实施例的太阳跟踪驱动器30。以上参考驱动器30的使用环境和连接的全部描述也适用于下面关于太阳跟踪驱动器30A的描述。图6所示的光伏收集器组件100的位置为能够更方便接触并维护太阳跟踪驱动器30A的位置，而不是发电期间通常使用的位置。

参考图7，太阳跟踪驱动器30A可以包括驱动组件210和驱动控制器212。如图7所示，驱动组件可以包括电动机220、齿轮箱222和驱动部件224。

电动机220可以为任何类型的驱动电动机，包括例如但不限于DC电动机、AC电动机、伺服电动机、并励电动机、感应电动机、步进电动机等。也可以使用其它电动机。

电动机的输出轴230与齿轮箱222的输入端连接。齿轮箱可以为任何类型的齿轮箱，并且构造为提供任何期望的输出传动比。在图示的实施例中，齿轮箱222的齿轮减速比为大约36000:1。在一些实施例中，如下面所述，齿轮箱222构造为使得其输出轴232相对于输出轴230成90°角。这种类型的电动机和齿轮箱的组合可通过商业方式获得，并且通常称为“齿轮电动机”。

驱动部件224包括连接至齿轮箱222的输入端234和构造为连接至太阳能收集器的输出端236。例如，输出端236可以包括诸如用于螺纹紧固件的孔眼等紧固点的图案，紧固点的图案布置为提供与太阳能收集器的紧固附接。

在一些实施例中，驱动部件224可以包括基准面238。基准面238可以具有任何形状或取向。在一些实施例中，基准面238构造为方便接近的表面，该方便接近的表面可以用于与如下工具接合：该工具用于诸如但不限于以高精度确认驱动部件224的取向。

驱动器30A还可以包括安装到驱动部件的任何部分上的倾角传感器(“测斜仪”)240。测斜仪240的灵敏度会受其与驱动部件的倾斜轴线237相距的距离影响。因此，可以选择测斜仪240和倾斜轴线237之间的间距以提供期望的灵敏度。

控制器212可构造成，为任何目的对电动机220提供适当控制。在图示的实施例中，控制器212构造为对电动机220提供反馈控制以将驱动部件224驱动至且保持在期望的目标取向，诸如期望的倾斜度。控制器212能够通过传感器的任何布置方式来执行这种反馈控制功能。在图示的实施例中，控制器212利用来自测斜仪240的输出控制电动机220的运转。

在一些实施例中，控制器212可以包括中央处理单元(CPU)260、一个或多个存储装置262和264以及电动机控制组件266。可选地，控制器212可以包括网络通信装置268。

CPU260可以为任何已知的构造。例如，CPU260可以为专门构建的计算机处理器，其设计为提供下面描述的与控制驱动部件224的取向有关的功能。可选地，CPU260可以为通用处理器的形式，采用的软件提供用于执行上面所述和下面要描述的功能的操作系统。在其它实施例中，控制器212可以采用构造为提供上面所述和下面要描述的功能的硬接线控制系统的形式，其中CPU260代表逻辑电路。

电动机控制器266可构造为接收来自CPU260的信号并且控制向电动机220的电力输送，从而控制电动机220的输出轴230的方向和速度。这种电动机控制器是本领域中的公知技术，因此不对电动机控制器266的内部构件进行详细说明。

可以使用存储装置262、264以及其它存储装置来存储用于执行下面要描述的功能(诸如图8和图9所示的方法)以及其它功能和方法的指令。这些存储的指令可被视为非临时性的计算机可读介质。另外，可以将存储装置262、264中的一个用于存储基准信息，诸如来自测斜仪240的输出值，下面将参照图8对此进行更加详细的说明。

网络通信装置268可用于通过网络(未示出)接收来自CPU260的数据和/或信号以及将数据和/或信号发送至CPU260。例如，网络通信装置268可构造为接收来自中央控制系统(未示出)的目标取向指令并且将这些值发送至CPU260以用于控制电动机220，下面将参考图8和图9对此进行更加详细的说明。

图8是示出使用太阳跟踪驱动器30A的可选方法的流程图。控制例程300可以为计算机指令的形式并且能够存储在诸如存储装置262、264之一等计算机可读介质中。这些计算机指令可利用本领域公知的任何技术以能够由CPU260执行的方式来进行写入。可选地，如上所述，CPU260可以为硬接线控制系统的形式。因此，在这种使用环境中，方法300应当被视为描述了下面要描述的功能、步骤等。

方法300可以以操作302开始，在操作302中，可以将整个太阳跟踪驱动器30A放置在诸如制造设施的室内等受保护环境中。这样，能够在受控环境中进行下面提到的校准处理。然而，也可以使用其它位置。在操作302之后，方法300可以转入操作304。

在操作304中，将驱动部件224移动至基准位置。例如，可以将驱动部件224旋转到驱动部件224的基准面238处于水平位置为止。在一些实施例中，基准面238可以采用驱动部件上的平坦表面的形式，该平坦表面在“安置”位置处相对于重力方向呈水平的。然而，也可以使用其它基准位置。可选地，在操作304中，可以采用其它的测斜仪确认基准面238的取向。例如，可以使用诸如由Fowler-Wyler出售的声称精度小于5弧度秒的Clinotronic2000数字测斜仪等高精度测斜仪或其它测斜仪来确认基准面238实际上处于基准位置。在操作304之后，方法300可以转入操作306。

在操作306中，可以读取来自测斜仪240的输出。例如，CPU260可以对来自测斜仪240的输出进行采样。测斜仪240可以构造为输出表示驱动部件的角位置的诸如电压等信号。也可以使用其它类型的传感器。

CPU260构造为接收来自测斜仪240的输出并且对来自测斜仪的输出执行数学和/或其它功能。在操作306之后，方法300可以转入操作308。

在操作308中，可以将来自测斜仪240的输出保存为基准输出。例如，可以将来自测斜仪240的输出值保存在存储装置262、264或任何其它存储装置中。利用这样保存的基准输出，控制器212具有确定驱动部件224的取向的基础。例如，如果来自测斜仪240的基准输出具有0.10伏的值，则控制器212可以构造为，当命令控制器212将驱动部件224旋转至基准位置时，控制器212驱动电动机220直到测斜仪240的输出为0.10伏为止。对于其它取向，可以将基准输出与发送至控制器212的目标角度相加或相减，从而补偿驱动部件224位于基准位置时测斜仪240的输出。在操作308之后，可以结束方法300。

图9是示出使用太阳跟踪驱动器200的方法的实施例的流程图。方法320可以以操作322开始。

在操作322中，可以获得目标位置。例如，如上所述，控制器212可以接收来自中央控制器(未示出)的通信信号，中央控制器构造为对供电场中的每个太阳能收集器装置生成目标位置。因此，例如，在操作322中，可以将-10°的目标位置发送至控制器212。例如，可以将负10°视为这样的位置：太阳能收集器组件100相对于基准水平位置绕倾斜轴线237朝东向倾斜10°。在操作322之后，方法320可以转入操作324。

在操作324中，可以将得自操作322的目标位置发送至控制器212。例如，如上所述，控制器212可以包括构造为通过网络(未示出)接收目标位置的网络通信装置268。也可以使用其它通信技术来将目标位置发送至控制器212。在操作324之后，方法320可以转入操作326。

在操作326中，可以确定来自测斜仪240的输出的目标值。例如，利用保存的基准输出值，如方法300的操作308中所提到的，控制器212可以计算来自测斜仪240的要求输出以实现对应于目标位置的位置。例如，如果在方法300的操作308中保存的基准输出对应于+0.5°，则可以获知测斜仪240输出水平位置偏西0.5°的值。因此，为了将驱动部件224移动至对应于-10°的位置，必须驱动电动机220，直到来自测斜仪240的输出为-10.5°或者表示-10.5°的位置。这样，将从方法300的操作308获得的保存的基准输出值用于例如补偿测斜仪240的校准，如下面要描述的。在操作326之后，方法320可以转入操作328。

在操作328中，读取测斜仪240的输出值。例如，如上所述，如果驱动部件取向在例如+5°的位置处，则测斜仪240的输出值将为+5.5°。在操作328之后，方法320可以转入判定330。

在判定330中，判断来自测斜仪的输出是否等于目标值。例如，可以将在操作328中读取的来自测斜仪240的当前输出与在操作324中接收到的目标值进行比较。如果在操作328中读取的测斜仪的输出与目标值相同(或在目标值的可接受范围内，诸如0.05度)，则方法返回至操作322并且重复操作。

然而，如果在判定330中测斜仪240的输出与目标值不相同(或在目标值的可接受范围内，诸如0.05度)，则方法320可以转入操作322。

在操作322中，启动电动机220而使电动机旋转。例如，电动机控制器266可以用于朝任何方向以任意量驱动电动机220。本领域技术人员可以通过选择电动机220运转的方向和量来获得期望的性能。例如，电动机控制器266可以构造为以脉冲方式运转，从而按足以使驱动部件旋转0.01°的量来驱动电动机220。也可以使用其它电动机驱动参数。在操作332之后，方法320返回至操作328并重复操作。例如，在方法320返回至操作328时，再次读取来自测斜仪240的输出。

然后，在判定330中，再次将测斜仪240的输出和目标值进行比较。如果这些值不相等，则方法320重复操作328、判定330和操作332，直到测斜仪240的输出和目标值相等(或者相对于彼此处于期望范围内)为止。

图10示出了太阳跟踪驱动器30A的可选构造。在图示的实施例中，太阳跟踪驱动器30A包括下部300，下部300构造成为图1-图4所示的诸如支桩102等支桩提供紧固安装。在图示的实施例中，下部300包括夹紧部302，夹紧部302用于调节下部300和支桩102之间的连接的紧密性。

在图示的实施例中，驱动器30A包括从下部300延伸到上部306的沙漏形中间部304。在图示的实施例中，中间部304是由多个金属板焊接到一起而制成的。然而，也可以使用其它构造。

上部306构造成为驱动器30A的硬件提供稳定安装。如图10所示，安装板308将上部306连接至齿轮箱222的安装面310。驱动部件224的输入端234(图7)连接至齿轮箱222的输出轴232。可选地，在一些实施例中，可将附加的驱动部件(未示出)安装到齿轮箱222的相反侧。

驱动部件224包括驱动板320，驱动板320紧固地安装到驱动部件224的输出端236。驱动板320包括用于接纳紧固件的一个或多个孔322，紧固件用于提供与诸如扭矩管16(图4和图6)等扭矩管的紧固连接。可选地，板320还可以包括一个或多个可选的对准销324。这种对准销可成形和布置为提供与扭矩管16的高精度连接。例如但不限于，使得销324和形成在扭矩管16上的配合驱动板上的对应凹槽可构造为将驱动部件224和扭矩管之间的对准度保持为1/2度、1/10度、5/100度或更小的容差。

另外，在一些实施例中，基准面238可以形成在驱动板320的下表面上。如上文所提到的，在一些实施例中，可以将基准面238加工平坦并且使基准面238取向为使得在对应的收集器组件处于水平取向时基准面238相对于重力方向呈水平。如上所述的该取向可被视为在方法300的操作304中使用的基准位置(图8)。如上所述的该位置也对应于太阳能收集器组件100的基准位置。因此，当基准位置238相对于重力方向呈水平时，则所连接的对应的太阳能收集器组件100也处于相同的基准位置，例如0°或“安置”。

此外，如图10所示，测斜仪240可安装到驱动板320上。如上所述，测斜仪240和轴线237之间的间距影响测斜仪240的灵敏度。因此，可选择测斜仪240和轴线237之间的间距以实现期望性能。

图10的图示实施例还包括可选的线路护套340，线路护套340构造为保护在控制器212和驱动硬件210之间延伸的各条线路。也可以使用其它连接和线路护套。

利用这样校准的太阳跟踪驱动器30A，可将驱动器携带至安装场所，并且能够大幅减少太阳能收集系统10的组装和启动操作的整个步骤。例如，在诸如系统10等系统的建造过程中，利用支桩驱动、水泥地基等分别将支桩102紧固到地面中。然而，难以实现每个支桩102的高度和取向的极高精度的一致性。因此，一些支桩102不是精确地竖直取向的。

然而，使用本文所述的驱动器，可以在系统10的安装场所处将诸如图10所示的驱动器30A等驱动器安装到支桩上，并且驱动器30A可被快速地驱动至任何期望位置。例如，如果启动驱动器30A以使基准面238转动至水平位置，则控制器212可利用来自测斜仪240的输出来适当地驱动电动机220。不需要进一步的校准。因此，通过使用这种技术和硬件，不需要在将驱动器200安装到支桩102上之后对各个驱动器200进行重新校准。这大幅节约了建造诸如系统10等系统的劳动和成本。

尽管在前面的详细描述中已经给出了至少一个示例性实施例，应当理解的是，存在大量的变型例。还应当理解的是，本文所述的示例性的一个或多个实施例不意在以任何方式限制本发明要求的范围、应用性或构造。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供实现所述的一个或多个实施例的便捷路径。应当理解的是，可以在不偏离由权利要求书限定的范围的情况下对元件的功能和布置方式进行各种修改，包括在提交该专利申请时已知的等同内容以及可预见的等同内容。

Claims (20)

1.一种使用太阳跟踪驱动器的方法，所述太阳跟踪驱动器包括电动机，所述电动机与具有连接器的驱动部件机械地连接，所述连接器构造为与光伏收集器组件的框架接合以使所述电动机能够通过绕倾斜轴线的枢转运动来驱动所述框架跟踪太阳的移动，所述方法包括：

将测斜仪附接至所述驱动部件；

使所述驱动部件旋转至基准位置；

在所述驱动部件位于所述基准位置的情况下检测来自所述测斜仪的输出；

在存储装置中存储如下的偏移值：该偏移值表示当所述驱动部件处于所述基准位置时来自所述测斜仪的输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述驱动部件旋转的步骤包括：使所述驱动部件旋转，直到所述驱动部件的基准面到达预定位置为止。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：使所述基准面与固定基准部件对准。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括：利用第二测斜仪来检测所述基准面的倾斜度。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：将控制器连接至所述电动机并且将所述测斜仪连接至所述控制器。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在存储装置中进行存储的步骤包括：将所述偏移值存储在容纳于所述控制器中的所述存储装置中。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，检测输出的步骤包括：在所述驱动部件不连接至聚光光伏收集器组件的框架的情况下，检测所述测斜仪的输出。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述电动机安装到支桩上，将所述驱动部件连接至所述光伏收集器组件的框架，使所述电动机运转以使所述驱动部件旋转至所述基准位置，以及确定所述框架的基准面的倾斜度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述电动机运转的步骤包括：向所述电动机提供能量，直到所述测斜仪的输出表示所述驱动部件处于水平位置为止。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定倾斜度的步骤包括：判断所述框架的基准面的倾斜度是否为水平的，并且所述驱动部件的基准位置对应于所述框架的水平位置。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用如下连接器将所述驱动部件连接至所述框架，所述连接器构造为使得所述驱动部件与所述框架部件的对准在1/2度或更小的公差内。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述驱动部件连接至所述框架的步骤包括：利用滑动配合式连接器和干涉配合式连接器中的至少一种。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述驱动部件连接至所述框架的步骤包括：将所述驱动部件连接至支撑多个曲面反射镜的框架，各个所述反射镜分别限定有孔径并且成形为将光聚焦到光伏组件上，所述光伏组件的宽度小于所述孔径。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：将第二驱动器附接至支撑框架，所述第二驱动器构造为使所述支撑框架绕第二轴线枢转。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括：多次重复权利要求1中的步骤以将多个偏移值存储在多个存储装置中，将多个驱动器连接至中央控制器，将表示倾角的控制信号从所述中央控制器发送至所述多个驱动器，使所述电动机运转直到所述驱动部件的倾斜度与由中央控制器发送的对应的倾角相同为止，对所述偏移值的补偿存储在所述存储装置中。

16.一种光伏供电场，包括：

多个支撑框架，每个支撑框架支撑多个光伏组件和多个太阳能集中反射镜，所述太阳能集中反射镜构造为将光聚焦到所述光伏组件上，每个支撑框架安装为能够至少绕第一倾斜轴线枢转；

多个太阳跟踪驱动器，每个太阳跟踪驱动器连接至所述多个支撑框架中的至少一个，所述多个太阳跟踪驱动器中的每个太阳跟踪驱动器包括：

电动机，其与驱动部件机械地连接，所述驱动部件包括与所述多个支撑框架中的一个支撑框架接合的连接器，所述电动机构造为使所述支撑框架绕倾斜轴线枢转而跟踪太阳的移动；

测斜仪，其安装到所述驱动部件上；

控制器，其包括网络通信装置和存储装置，所述控制器连接至所述测斜仪以接收来自所述测斜仪的输出信号；

其中，在所述存储装置中存储基准值，所述基准值表示在所述驱动部件连接至所述支撑框架之前所述驱动部件位于基准位置时所述测斜仪的输出。

17.根据权利要求16所述的光伏供电场，其中，所述驱动部件包括基准面，当所述驱动部件位于所述基准位置时，所述基准面为水平的。

18.根据权利要求16所述的光伏供电场，其中，每个所述太阳跟踪驱动器均包括容纳网络通信装置和所述存储装置的控制器。

19.根据权利要求16所述的光伏供电场，还包括多个第二太阳跟踪驱动器，所述多个第二太阳跟踪驱动器构造为使所述多个支撑框架绕第二轴线枢转。

20.一种使用太阳跟踪驱动器的方法，所述太阳跟踪驱动器包括电动机，所述电动机与具有连接器的驱动部件机械地连接，所述连接器构造为与聚光光伏收集器组件的框架接合以使所述电动机能够通过绕倾斜轴线的枢转运动来驱动所述框架跟踪太阳的移动，所述方法包括：

将测斜仪附接至所述驱动部件；以及

利用在将所述驱动部件附接至室外光伏供电场中的支撑框架之前所述测斜仪的输出来校准所述驱动部件的位置。