CN105262422A - 用于光伏跟踪系统的导向支承机构及光伏跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于光伏跟踪系统的导向支承机构及光伏跟踪系统，该导向支承机构包括摆动梁，以及至少一个垂直连接于所述摆动梁下方的支承板；所述摆动梁通过支架与所述支承板连接，所述支架上设有滚轮；所述支承板的侧面设有圆弧状的滑动槽，所述滚轮在所述滑动槽内滑动，并带动所述摆动梁沿轴心转动。本发明的光伏跟踪系统进一步的包括了光伏跟踪器，以及将光能转换成电能的光伏组件。本发明通过设置的导向支承机构部件之间的摩擦滚动减少传动光伏组件转动的力矩，同时避免利用辅助转动的润滑油，延长支承机构的使用寿命，该光伏跟踪系统安装简单，且能够有效地提高发电量，降低人工成本。

Description

用于光伏跟踪系统的导向支承机构及光伏跟踪系统

技术领域

本发明涉及光伏跟踪系统技术领域，尤其涉及一种用于光伏跟踪系统的导向支承机构及光伏跟踪系统。

背景技术

为了使光伏组件得到最大功率输出，必须结合建设地点的地理、气候及太阳能资源条件，将光伏组件以一定的朝向进行安装，以保证光伏组件表面获取最多的光照资源。理论上讲，如果光伏组件表面能够时刻正对太阳，则其发电效率就会达到最佳状态。

而光伏跟踪系统是保持光伏组件随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射光伏组件的动力装置，采用光伏跟踪系统能显著提高光伏组件的发电效率。

其中，光伏组件的安装朝向由支架来保证的。大部分的光伏组件的支架结构型式为固定安装型式，即以这种型式的支架安装后，光伏组件的安装朝向也就确定下来了，在使用过程中也是固定不变的，当然，其安装朝向是根据光伏跟踪系统安装地的经纬度经计算后确定的，可以保证光伏跟踪系统具有相对较高的效率。这样的支架结构简单，安装维护方便，但显然其发电效率是不会很高的。

因此，为了进一步提高光伏组件的发电效率，需要光伏组件根据太阳的位置来改变其角度姿态，整个光伏组件及其安装架是处于活动状态，运动部件与固定部件连接处需保证长期活动，这样整个光伏跟踪系统才能起到最佳作用。通常光伏组件总是安装在阳光充足的荒郊野外，如荒山、戈壁、海边滩涂等地，这些地方正常风力都很强，往往还伴有沙尘，在强风的作用下，大面积的光伏组件会收到较大的影响，由于使用环境恶劣，常规在室内使用的支承结构如滚动轴承，滑动轴承无法使用，主要原因是这此轴承均须使用润滑油或者润滑脂，而润滑油或者润滑脂有室外环境下受到阳光，雨水，风沙，高低温等各种影响，很快挥发流失及失效。因此现在多数公司采用的方法是非金属耐磨高分子材料来做的免润滑的滑动轴承。但是存在可能耐磨性不够高的问题，传动力矩过高的问题，老化问题及成本问题。

因而，本发明急需设计一种能够做到全部采用金属构件以确保无老化的同时，主体部分利用滚动摩擦以减小传动力矩，同时做到免润滑油传动，以适应室外应用的需要的用于光伏跟踪系统的导向支承机构是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明为克服上述用于光伏跟踪系统的支承机构存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于光伏跟踪系统的导向支承机构，实现减小传动力矩，同时避免利用辅助转动的润滑油，延长支承机构的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种用于光伏跟踪系统的导向支承机构，包括：

一摆动梁，以及至少一个垂直连接于所述摆动梁下方的支承板；

所述摆动梁通过支架与所述支承板连接，所述支架上设有滚轮；

所述支承板的侧面设有圆弧状的滑动槽，所述滚轮在所述滑动槽内滑动，并带动所述摆动梁沿轴心转动。

本技术方案，在摆动梁的下方设置支承板，通过支架与摆动梁的连接，以及设置的滚轮在支承板上设置的圆弧状滑动槽内移动，滚轮的滚动带动摆动梁摆动。其中，圆弧状的滑动槽限定了滚轮移动方向，使摆动梁的摆动轨迹沿轴心转动。这样可以利用滚动摩擦减小传动力矩，同时做到免润滑油传动，有效地提高整个导向支承机构的使用寿命。

优选地，所述支承板上设有用于安装所述摆动梁的安装孔，所述安装孔自所述支承板的一边缘向所述滑动槽方向凹陷构成。

设置的安装孔可以方便摆动梁的安装，而安装孔是自支承板的上边缘向滑动槽凹陷构成，方便与光伏组件的连接，同时保证摆动梁摆动时与支承板碰撞，影响各零件的使用寿命。

优选地，所述滚轮的直径小于所述滑动槽的槽宽。

将滚轮的直径设置的小于滑动槽的槽宽，目的是方便滚轮在滑动槽内滑动，同时也方便滚轮的安装。

优选地，所述滑动槽的数量为一个或多个。

将滑动槽的数量设置为一个或多个，可以引导滚轮滑动，且滑动方向一致、连接稳定性高，同时避免时间一长影响摆动梁的摆动。

在上述基础上做进一步的改进，所述摆动梁的轴心与一个所述滑动槽的圆心重合或偏离。

通过摆动梁的轴心和滑动槽的圆心位置的限定，可以发挥滑动槽的导向作用，可以有效地限定摆动梁的摆动位置。即使两者的位置有所偏离，同样能够保证摆动梁的仍沿轴心转动，能够满足摆动梁顺畅运动，设计巧妙。

优选地，多个所述滑动槽的圆心重合，多个所述滑动槽设置在同一圆的圆周上或设置在多个同心圆的圆周上。

优选地，所述摆动梁的轴心与多个所述滑动槽的圆心重合或偏离。

将多个滑动槽的圆心设置成重合，且滑动槽设置在同一圆周上或者是多个同心圆的圆周上，目的是限定摆动梁的摆动位置，且能顺畅的摆动。

优选地，所述支架与所述滚轮通过滚轮轴或销钉连接。

利用滚轮轴或者是销钉将支架与滚轮连接，主要是提高滚轮在滑动槽内滑动的顺畅性，需作360度的转动，可以保证转动的同时提高两者连接的稳定性，可以避免产生对滚轮转动的阻碍。

本发明的另一个目的是提供一种光伏跟踪系统，包括：

用于光伏跟踪系统的导向支承机构，该所述导向支承机构为上述述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构；

用于跟踪太阳光线射入位置的光伏跟踪器；以及

用于接收太阳光并将太阳能转化成电能的光伏组件；

所述导向支承机构的所述摆动梁与所述光伏组件固定连接，且与所述光伏跟踪器通讯连接。

本技术方案，通过光伏跟踪器对太阳光线射入位置的跟踪，将跟踪信息通过控制器控制摆动梁的转动，同时带动固设在摆动梁上的光伏组件转动，使其表面一直正对太阳光线，提高光伏组件的发电率。

优选地，所述光伏跟踪器和所述摆动梁均与控制器连接；

当太阳光线射入位置发生变化时，所述光伏跟踪器跟踪太阳光线射入位置，并将跟踪数据传输至所述控制器，所述控制器接收数据并控制所述摆动梁转动，同时带动所述光伏组件转动。

通过跟踪器和摆动梁与控制器的连接实现光伏组件转动，有效地保证光伏组件表面一直与太阳光线处理垂直状态，提高光伏组件的利用率。同时采用控制器对光伏跟踪器的控制，实现整个系统的自动化控制，降低人工人本。

综上所述，本发明提供的用于光伏跟踪系统的导向支承机构及光伏跟踪系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，利用零部件之间的滚动摩擦减少传动光伏转动的力矩，同时避免在各零件之间利用润滑油等辅助润滑剂来提高转动的顺畅性。有效地提高结构的使用寿命，且提高了适用范围。

2、本发明通过导向支承机构的支承板与摆动梁的连接，通过支承板的设计不仅实现了对摆动梁的支撑，同时也实现对摆动梁摆动方向的导向作用。

3、本发明通过支撑板上设置的圆弧状滑动槽，通过滑动槽的形状限定导向的轨迹，且通过可以自由转动的滚轮在滑动槽内滑动，提高滑动顺畅性。

4、本发明将摆动梁的轴心与圆弧状的滑动槽的圆心位置做限定，可以进一步地限定摆动梁摆动的轨迹。且通过滑动槽的数量，提高连接稳定性，确定导向方向的唯一性。

5、本发明的零部件结构简单、使用方便，且可方便与光伏组件的安装，同时为摆动梁的摆动提供移动的摆动空间，避免个零部件之间碰撞，延伸使用寿命，提高安全性。

6、本发明的光伏跟踪系统，安装方面，跟踪效果较佳，更优的是光伏组件的利用率得到有效的提高。

7、本发明的光伏跟踪系统实现自动化控制，降低人工成本，提高控制效率和转动的精准度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对用于光伏跟踪系统的导向支承机构及光伏跟踪系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的第一种横截面结构示意图；

图2是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的使用状态图；

图3是图1中A-A的剖面视图；

图4是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的第二种横截面结构示意图；

图5是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的第三种横截面结构示意图；

图6是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的第四种横截面结构示意图；

图7是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的第五种横截面结构示意图；

图8是本发明用于光伏跟踪系统的导向支承机构的第六种横截面结构示意图；

图9是本发明光伏跟踪系统的结构示意图。

附图标号说明：

1、导向支承机构；

11、摆动梁；111、轴心；

12、支承板；121、滑动槽；1211、圆心；1212、槽壁；1213、挡板；122、安装孔；

13、支架；14、滚轮；15、滚轮轴；

2、光伏跟踪器；

3、光伏组件。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。另外，图中空心圆表示摆动梁的轴心，实心圆表示圆弧状的滑动槽的圆心。

在本发明的实施例一中，参看图1、2所示，用于光伏跟踪系统的导向支承机构，该导向支承机构1包括一摆动梁11，以及至少一个垂直连接于摆动梁11下方的支承板12，而摆动梁11与支承板12之间的连接是通过支架13实现，且进一步的在支架13上设置可自由转动的滚轮14，通过滚轮14在支承板12的侧面设置的滑动槽121内滑动，并带动摆动梁11摆动。其中，滑动槽121的形状为圆弧状，可以通过滑动槽121的形状引导摆动梁11所摆动的轨迹，而圆弧状可以使摆动梁11沿摆动梁11轴心111转动。

其中，起到连接作用的支架13，另外可通过设置的滚轮14的转动带动摆动梁11摆动，所以具体的将支架13的一端与摆动梁11的侧壁固定，而另一端上设置滚轮14。具体安装时滚轮14可以将滚轮14预先设置在滑动槽121内，再利用滚轮轴15将滚轮14的中心与支架13连接，在保证滚轮14可以自由转动的同时提高两者的连接的稳定性。其中，连接的方式也可以很多种，当然不仅限于使用滚轮轴15进行连接，也可采用销钉或其他的连接方式连接。

而为确保滚轮14可以在滑动槽121内进行自由转动，因此，本实施例中进一步地将滚轮14的直径设置的小于滑动槽121槽宽，实际设置时滚轮14的直径略小于滑动槽121槽宽，有效地保证滚轮14转动时不易从滑动槽121中脱离即可。参看图3所示，具体的滑动槽121的横截面形状，可以在滑动槽121的槽壁1212顶面(靠近支架13一侧)向内(向槽口方向)延伸设置挡板1213，而挡板1213与滑动槽121的底面平行或构成一角度均可，通过设置的挡板1213实现对滚轮14的遮挡，防止滚轮14脱落，提高稳定性。当然滑动槽121可以不设置底面，也就是将滑动槽121从支承板12的一侧向另一侧贯穿，只需保证滚轮14在滑动槽121内滑动即可。

在本发明的实施例一中，参看图2、8所示，该导向支承机构1主要用于光伏跟踪系统中与光伏组件3连接。所以在支承板12上设置用于安装摆动梁11的安装孔122，具体的安装孔122自支承板12的边缘向滑动槽121的方向凹陷构成。具体凹陷的形状与滑动槽121的形状近似，可以方便摆动梁11的摆动，避免摆动过程中与安装孔122的孔壁碰撞，影响使用寿命。应说明的是，支承板12的边缘可以是上边缘或者是侧边缘均可，只需方便摆动梁11的安装，同时满足支撑作用即可，均属于本申请需保护的范围之内。

在本发明的实施例一中，再次参看图1，滑动槽121是引导滚轮14滚动的关键，同时也是实现控制摆动梁11摆动轨迹的关键。具体的将滑动槽121的数量设置为一个，且将摆动梁11的轴心111与一个圆弧状的滑动槽121的圆心1211重合，这样可以保证摆动梁11在轴心111(圆心1211)处摆动，有效地限定了摆动梁11摆动的位置。

在本发明的实施例二中，参看图4所示，与实施例一不同的是摆动梁11的轴心111与滑动槽121的圆心1211位置放生一定的偏移(不在同一位置)，但是由于滑动槽121的形状未做改变，因此摆动梁11的摆动轨迹仍未发生改变，仅是不在轴心111原处摆动，而是沿轴心111做圆周摆动。

在本发明的实施例三中，参看图5所示，与实施例一和实施例二所不同的是滑动槽121的设置数量为多个，但多个滑动槽121的圆心1211需重合，即滑动槽121设置在同一圆的圆周上，具体安装时也可增加相应的支架13和滚轮14，保证摆动梁11摆动的平稳性和受力的均匀性。同时也可保证摆动梁11在轴心111(圆心1211)处摆动。

在本发明的实施例四中，参看图6所示，与实施例三不同的是，滑动槽121设置在同一圆的圆周上，但是摆动梁11的轴心111与滑动槽121的圆心1211发生偏离，但是由于滑动槽121的形状未做改变，因此摆动梁11的摆动轨迹仍未发生改变，仅是不在轴心111原处摆动，而是沿轴心111做圆周摆动。

在本发明的实施例五中，参看图7所示，与实施例四所不同的是滑动槽121设置在多个圆的圆周上，但是多个圆为同心圆，仅是圆的直径不同。相应的可以将支架13与摆动梁11连接的位置做相应的改变，或支架13的形状做改变，但支架13的功能和连接方式均不变，且保证在不同位置滑动槽121内滑动的滚轮14滚动方向一致，同时保证摆动梁11在轴心111(圆心1211)处摆动。

在本发明的实施例六中，参看图8所示，与实施例五所不同的是多个滑动槽121的圆心1211(同心圆的圆心1211)与摆动梁11的轴心111发生偏移。但由于滑动槽121的形状未做改变，因此摆动梁11的摆动轨迹仍未发生改变，仅是不在轴心111原处摆动，而是沿轴心111做圆周摆动。可以满足在摆动梁11连接光伏组件3后重心与摆动梁11轴心111不重合的情况下仍能实现摆动梁11沿轴心111做圆周摆动，实现摆动的方向和轨迹的唯一性。

应说明的是，上述任何一个实施例中的支架13和滚轮14均与设置的滑动槽121的数量相等，可以提高整个摆动梁11摆动的稳定性。当然具体的滑动槽121的数量及圆心1211与摆动梁11的轴心111可以根据具体实际需要做合理的调整均可。同时滑动槽121的形状不仅限于此圆弧状也可以是其他的圆弧状，本申请中不再一一赘述。

本发明进一步的还提供了一种光伏跟踪系统，参看图9所示，光伏跟踪系统包括上述实施例中的导向支承机构1，用于跟踪太阳光线射入位置的光伏跟踪器2，以及用于接收太阳光并将太阳能转化成电能的光伏组件3。具体的将导向支承机构1的摆动梁11与光伏组件3固定连接，而设置的支承板12与固定面固定，实现对你光伏组件3的支撑。进一步的将导向支承机构1的摆动梁11与光伏跟踪器2通讯连接。其中，应当说明的是。光伏跟踪器2可以设置在导向支承机构1上，也可设置在光伏组件3上，只需实现跟踪的功能即可。

该光伏跟踪系统实际运用时，将光伏跟踪器2和摆动梁11均与控制器(图中未标示)连接，当太阳光线射入位置发生变化时，光伏跟踪器2太阳光线射入的位置，并将跟踪数据传输至控制器，再由控制器接收该具体的数据，并控制摆动梁11发生转动，同时带动光伏组件3发生转动，保证光伏组件3的表面与太阳光线一直处于垂直状态，实现光伏跟踪系统的自动化。同时导向支承机构1中的摆动梁11可以根据光伏组件3覆盖面积设置具体的长度，而导向支承机构1中的支承板12可以设置多个，且多个支承板12可均匀分布在一定长度的摆动梁11上，不仅提高对光伏组件3的支撑，使光伏组件3受力均匀，同时可转动面积较大的光伏组件3，保证光伏组件3转动效率，提高电能的产量，延长光伏组件3的使用寿命。

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。

Claims (10)

1.一种用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于，包括：

一摆动梁，以及至少一个垂直连接于所述摆动梁下方的支承板；

所述摆动梁通过支架与所述支承板连接，所述支架上设有滚轮；

所述支承板的侧面设有圆弧状的滑动槽，所述滚轮在所述滑动槽内滑动，并带动所述摆动梁沿轴心转动。

2.根据权利要求1所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

所述支承板上设有用于安装所述摆动梁的安装孔，所述安装孔自所述支承板的一边缘向所述滑动槽方向凹陷构成。

3.根据权利要求1所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

所述滚轮的直径小于所述滑动槽的槽宽。

4.根据权利要求1所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

所述滑动槽的数量为一个或多个。

5.根据权利要求4所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

所述摆动梁的轴心与一个所述滑动槽的圆心重合或偏离。

6.根据权利要求4所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

多个所述滑动槽的圆心重合，多个所述滑动槽设置在同一圆的圆周上或设置在多个同心圆的圆周上。

7.根据权利要求6所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

所述摆动梁的轴心与多个所述滑动槽的圆心重合或偏离。

8.根据权利要求1所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构，其特征在于：

所述支架与所述滚轮通过滚轮轴或销钉连接。

9.一种光伏跟踪系统，其特征在于，包括：

用于光伏跟踪系统的导向支承机构，该所述导向支承机构为权利要求1-8任一项所述的用于光伏跟踪系统的导向支承机构；

用于跟踪太阳光线射入位置的光伏跟踪器；以及

用于接收太阳光并将太阳能转化成电能的光伏组件；

所述导向支承机构的所述摆动梁与所述光伏组件固定连接，且与所述光伏跟踪器通讯连接。

10.根据权利要求9所述的光伏跟踪系统，其特征在于：

所述光伏跟踪器和所述摆动梁均与控制器连接；

当太阳光线射入位置发生变化时，所述光伏跟踪器跟踪太阳光线射入位置，并将跟踪数据传输至所述控制器，所述控制器接收数据并控制所述摆动梁转动，同时带动所述光伏组件转动。