CN105656416A - 一种太阳跟踪架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳跟踪架，其包含二维跟踪组件和平衡组件；所述二维跟踪组件包含支撑柱，支撑柱顶端有安装角调节装置；电机固定安装在蜗轮蜗杆减速器上，蜗轮蜗杆减速器固定安装在支撑平台上；轴安装在旋转轴的中间，轴两端安装在轴承座上；蜗轮蜗杆减速器输出轴和同步轮连接，延伸平台焊接于旋转轴一端的下方，丝杠穿过带有螺纹孔的延伸平台，同步轮安装于延伸平台螺纹孔的上方；丝杆顶端铰接于滑动轴，滑动轴安装于滑轨装置两侧的滑轨中，滑轨装置顶端固定安装在光伏板的底端；所述支撑平台侧面一体化连接有平衡组件的底板；其跟踪精度高，节能性好，同时跟踪架的运动过程平稳可靠，整体结构寿命长。

Description

一种太阳跟踪架

技术领域

本发明涉及一种太阳跟踪架，具体用于光伏发电。

背景技术

长时间以来，我们致力于解决太阳跟踪发电的问题；我们始终坚信只有完整的跟踪太阳轨迹才能将太阳能充分利用起来进行高效率发电，同时这种完全的跟踪机构的成本投入一定是会带来更大的收益；传统光伏双轴跟踪机构通过纬度以及经度方向的二维跟踪实现对太阳能的轨迹跟踪，该方式虽然能保证跟踪精度但是存在结构复杂、故障率高、成本高等缺点，很难推广到实际生活中应用。太阳运动轨迹可以看做是日间由于地球自转引起的太阳时角的变化，以及一年中由于地球公转引起的太阳赤纬角的变化。通过跟踪太阳时角和赤纬角的跟踪装置跟踪效率较高，但是由于赤纬角的变化范围小，而且该系统存在安装角度的问题，现有技术中，对于这两个方向上同时跟踪的系统设计不能很好的统筹兼顾。导致部分设备跟踪精度不够，而一些跟踪精度高的设备结构又过于复杂。

与此同时，对于太阳跟踪架的运动设备来说，其在运动过程中由于轨迹变化比较复杂，同时还要承载着重量较大的支架和光伏板等光伏组件，因此其运动过程存在非常不平衡的因素，虽然这种不平衡因素能够通过将整个跟踪架的底座做的更加敦厚和庞大来解决，但是整个运动过程的不平衡性依然存在，长期如此一定会造成某些机械部件的过早损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳跟踪架，其跟踪精度高，节能性好，同时跟踪架的运动过程平稳可靠，整体结构寿命长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳跟踪架，包含二维跟踪组件和平衡组件；所述二维跟踪组件包含支撑柱，支撑柱顶端有安装角调节装置，支撑平台下端凸出部分与安装角调节装置铰接后锁紧；电机固定安装在蜗轮蜗杆减速器上，蜗轮蜗杆减速器固定安装在支撑平台上；轴承座固定安装在支撑平台上，旋转轴一端与蜗轮蜗杆减速器输出轴通过联轴器相连，并且穿过轴承座；轴中间位置固定安装在旋转轴的中间，轴两端安装在轴承座上，轴承座固定安装在光伏板底部；电机固定安装在蜗轮蜗杆减速器上，蜗轮蜗杆减速器固定安装在延伸平台的端面，蜗轮蜗杆减速器输出轴和同步轮连接，延伸平台焊接于旋转轴一端的下方，丝杠穿过带有螺纹孔的延伸平台，同步轮安装于延伸平台螺纹孔的上方，内有与丝杠旋合的螺母；丝杆顶端铰接于滑动轴，滑动轴安装于滑轨装置两侧的滑轨中，滑轨装置顶端固定安装在光伏板的底端；

所述支撑平台侧面一体化连接有平衡组件的底板；所述平衡组件还包含用于分别实现配重块的Y方向位移和X方向位移的Y移动组件以及X移动组件；所述X移动组件和Y移动组件均包含驱动组件；所述驱动组件包含平行设置的丝杠和光杠；丝杠两端转动安装在挡板上，光杠两端固定安装在挡板上；丝杠上啮合安装移动螺母，光杠上滑动安装滑块；所述丝杠通过步进电机驱动转动；所述Y移动组件的驱动组件的移动螺母和滑块同时固定移动板上，移动板上安装所述X移动组件的驱动组件；所述X移动组件的驱动组件的移动螺母和滑块上均设置一个竖直的承重杆，所述配重块上开设两个通孔，所述承重杆穿过所述配重块上的通孔；所述配重块至少为一个。

进一步的是：所述电机带动旋转轴转动，旋转轴的安装角度和地球自转轴平行；电机带动同步轮转动，同步轮带动安装于延伸平台上的同步轮转动。

本发明的有益效果是：

1、本发明中，电机带动旋转轴转动，从而带动固定在旋转轴上的光伏板转动，由于安装时旋转轴的安装角度和地球自转轴平行，所以旋转轴的转动可以实时跟踪太阳时角的变化。电机带动同步轮转动，同步轮带动安装于延伸平台上的同步轮转动，从而使同步轮内部的螺母旋转，丝杠同时进行上下运动，使得滑动轴在滑轨中滑动，同时支撑光伏板倾角发生变化。此时的倾角变化，跟踪的是太阳的赤纬角。如此一来，该光伏板跟踪装置同时跟踪了太阳时角的太阳赤纬角，保证了跟踪精度。该机构运行稳定，结构简单；

2、本发明为支撑平台上设置了平衡组件，通过驱动配重块在二维方向的精确移动来调整整个跟踪架的重心，使得整个跟踪架的运动过程更加的平稳可靠。

3、本发明的平衡组件中，通过X移动组件和Y移动组件实现配重块的二维方向运动；因此通过配重块的移动即可调整整个设备的重心，能够让整个设备的运行过程更加的稳定，不仅有利于更可靠的工作，同时还能增加设备寿命；

4、本发明的平衡组件中的X移动组件和Y移动组件包含的驱动组件都是采用的丝杠螺母的原理，其驱动过程扭矩大，运动精确，一旦通过简单的设置重心计算模块，就能够非常精确的驱动本机构自动寻找重心；

5、本发明的平衡组件中的X移动组件的承重杆上可以不断的叠加或取下配重块，可以根据不同的需求来使用，配重块能够可靠方便的变化，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为本发明二维跟踪组件的结构示意图；

图3为本发明平衡组件的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图4为图3的分解结构示意图；

图5为本发明X移动组件的分解结构示意图。

附图标记说明：

100-二维跟踪组件，200-平衡组件；

1-支撑柱,2-支撑平台,3-第一电机，4-蜗轮蜗杆减速器,5-旋转轴,6-第一轴承座，7-第二轴承座,8-同步轮,9-安装角调节装置，11-蜗轮蜗杆减速器,12-同步轮，13-丝杠,14-延伸平台,15-滑动轴，16-滑轨装置,17-光伏板,18-轴，19-第二电机；

10-底板,20-固定孔，30-Y移动组件，40-X移动组件，50-配重块；

301-丝杠,302-移动螺母,303-步进电机，304-挡块,305-光杠,306-滑块；

401-保护壳，402-移动板，403-X步进电机，404-承重杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

图1，图2，图3，图4和图5示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明一种太阳跟踪架，包含二维跟踪组件100和平衡组件200；所述二维跟踪组件100包含支撑柱1，支撑柱1顶端有安装角调节装置9，支撑平台2下端凸出部分与安装角调节装置9铰接后锁紧；第一电机3固定安装在蜗轮蜗杆减速器4上，蜗轮蜗杆减速器4固定安装在支撑平台2上；第一轴承座6固定安装在支撑平台2上，旋转轴5一端与蜗轮蜗杆减速器4输出轴通过联轴器相连，并且穿过第一轴承座6；轴18中间位置固定安装在旋转轴5的中间，轴18两端安装在第二轴承座7上，第二轴承座7固定安装在光伏板17底部；第二电机19固定安装在蜗轮蜗杆减速器11上，蜗轮蜗杆减速器11固定安装在延伸平台14的端面，蜗轮蜗杆减速器11输出轴和同步轮12连接，延伸平台14焊接于旋转轴5一端的下方，丝杠13穿过带有螺纹孔的延伸平台14，同步轮8安装于延伸平台14螺纹孔的上方，内有与丝杠13旋合的螺母；丝杆13顶端铰接于滑动轴15，滑动轴15安装于滑轨装置16两侧的滑轨中，滑轨装置16顶端固定安装在光伏板17的底端；

所述支撑平台侧面一体化连接有平衡组件的底板10；所述平衡组件还包含用于分别实现配重块50的Y方向位移和X方向位移的Y移动组件30以及X移动组件40；所述X移动组件和Y移动组件均包含驱动组件；所述驱动组件包含平行设置的丝杠301和光杠305；丝杠301两端转动安装在挡板304上，光杠305两端固定安装在挡板304上；丝杠301上啮合安装移动螺母302，光杠305上滑动安装滑块306；所述丝杠301通过步进第一电机303驱动转动；所述Y移动组件的驱动组件的移动螺母和滑块同时固定移动板402上，移动板402上安装所述X移动组件的驱动组件；所述X移动组件的驱动组件的移动螺母和滑块上均设置一个竖直的承重杆404，所述配重块上开设两个通孔，所述承重杆穿过所述配重块上的通孔；所述配重块至少为一个。

优选的，所述第一电机3带动旋转轴5转动，旋转轴5的安装角度和地球自转轴平行；第二电机19带动同步轮12转动，同步轮12带动安装于延伸平台14上的同步轮8转动。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

本领域普通技术人员不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (2)

1.一种太阳跟踪架，其特征在于：包含二维跟踪组件（100）和平衡组件（200）；所述二维跟踪组件（100）包含支撑柱（1），支撑柱（1）顶端有安装角调节装置（9），支撑平台（2）下端凸出部分与安装角调节装置（9）铰接后锁紧；第一电机（3）固定安装在蜗轮蜗杆减速器（4）上，蜗轮蜗杆减速器（4）固定安装在支撑平台（2）上；第一轴承座（6）固定安装在支撑平台（2）上，旋转轴（5）一端与蜗轮蜗杆减速器4输出轴通过联轴器相连，并且穿过第一轴承座（6）；轴（18）中间位置固定安装在旋转轴（5）的中间，轴（18）两端安装在第二轴承座（7）上，第二轴承座（7）固定安装在光伏板（17）底部；第二电机（19）固定安装在蜗轮蜗杆减速器（11）上，蜗轮蜗杆减速器（11）固定安装在延伸平台（14）的端面，蜗轮蜗杆减速器（11）输出轴和同步轮（12）连接，延伸平台（14）焊接于旋转轴（5）一端的下方，丝杠（13）穿过带有螺纹孔的延伸平台（14），同步轮（8）安装于延伸平台（14）螺纹孔的上方，内有与丝杠（13）旋合的螺母；丝杆（13）顶端铰接于滑动轴（15），滑动轴（15）安装于滑轨装置（16）两侧的滑轨中，滑轨装置（16）顶端固定安装在光伏板（17）的底端；

所述支撑平台侧面一体化连接有平衡组件的底板（10）；所述平衡组件还包含用于分别实现配重块（50）的Y方向位移和X方向位移的Y移动组件（30）以及X移动组件（40）；所述X移动组件和Y移动组件均包含驱动组件；所述驱动组件包含平行设置的丝杠（301）和光杠（305）；丝杠（301）两端转动安装在挡板（304）上，光杠（305）两端固定安装在挡板（304）上；丝杠（301）上啮合安装移动螺母（302），光杠（305）上滑动安装滑块（306）；所述丝杠（301）通过步进电机（303）驱动转动；所述Y移动组件的驱动组件的移动螺母和滑块同时固定移动板（402）上，移动板（402）上安装所述X移动组件的驱动组件；所述X移动组件的驱动组件的移动螺母和滑块上均设置一个竖直的承重杆（404），所述配重块上开设两个通孔，所述承重杆穿过所述配重块上的通孔；所述配重块至少为一个。

2.如权利要求1所述的一种太阳跟踪架，其特征在于：第一电机（3）带动旋转轴（5）转动，旋转轴（5）的安装角度和地球自转轴平行；第二电机（19）带动同步轮（12）转动，同步轮（12）带动安装于延伸平台（14）上的同步轮（8）转动。