CN106788173A - 多阵列单轴联动追日装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多阵列单轴联动追日装置，包括N组追日阵列、N‑1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；N组多阵列单轴联动追日装置的追日承载支架的旋转轴沿东西方向布置，N组追日阵列由南向北依次排列；每一组追日承载支架上都固定有M组单轴联动追日装置，M组单轴追日装置的追日承载支架的旋转轴前支撑架和旋转轴后支撑架，以及驱动装置的驱动电机支架都安装在N阵列单轴联动追日装置的同一个追日承载支架上，M组单轴追日承载支架的旋转轴沿南北方向布置，在N组单轴联动追日装置的追日承载支架上总共有N×M只追日承载支架；本发明用一套驱动机构就能实现多阵列水平轴追日或多阵列斜轴追日，用两套驱动机构就可以实现多阵列的双轴追日。
Description
技术领域
本发明涉及一种多阵列单轴联动追日装置，属于光伏发电追日支架技术领域。
背景技术
光伏发电是目前重要的清洁能源之一，但光伏发电的效率一般只有15％-18％，而且这是实验室测量的数据，实际应用还要低。为了提高光伏发电的效率，出现了追日支架，就是利用驱动机构让太阳能电池板支架进行左右旋转和俯仰升降，从而让太阳能电池板始终对着太阳，从而得到最大的光照，但这样的装置一般都有两个驱动电机，两组减速驱动机构，结构复杂，成本很高。
现有追日装置一般只能带动一组太阳能电池板，为了可以用最少的部件和最小的成本实现更多太阳能电池板的追日，目前出现了多阵组式追日装置，专利CN201620209481.1公开了一种联动式平单轴追日光伏支架，包括多排平单轴，所述每排平单轴上均连接有涡轮立式减速器，所述不同排的单轴上连接的涡轮立式减速器之间通过万向传动轴联接；多个涡轮立式减速器中至少有一台与动力驱动机构连接。通过这样的设计可以将每排多立柱平单轴之间采用万向传动轴与涡轮立式减速器联接，使多排多立柱平单轴形成一个整体。这一发明的优点是只有一排多立柱平单轴涡轮立式减速器上配置一套驱动系统，通过万向传动轴依次给每一台多立柱平单轴涡轮立式减速器输入动力，从而带动多个阵列实现平单轴追日。
这个发明虽然用一套驱动机构带动了多个电池组阵列，但每一个阵列都有一个涡轮立式减速器，结构依然复杂，成本还是比较高，且只能实现平单轴追日，不能实现斜单轴追日和双轴追日。
发明内容
为了克服现有双轴追日装置只能带动一个电池阵组，以及专利CN201620209481.1只能实现水平单轴追日和制造复杂的缺点，本实用新型提供了一种多阵列单轴联动追日装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多阵列单轴联动追日装置，包括N组追日阵列、N-1组单轴联动机构、1个驱动机构、1个控制机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括N组追日阵列、N-1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；每组追日阵列包括旋转轴、旋转轴前轴承、旋转轴后轴承、旋转轴前支撑架、旋转轴后支撑架、追日承载支架；所述N-1组联动机构，其中第1组联动机构包括安装在第1阵组旋转轴上的主动链轮、驱动链条、安装在第2组追日阵列旋转轴上的从动链轮组成；依此类推，第N-1组追日阵列的旋转轴上的主动链轮和第N阵列旋转轴上的从动链轮，还有驱动链条组成，联动机构的从动链轮和驱动链轮的传动比为1；所述的驱动机构包括驱动电机、驱动电机支架、安装在驱动电机轴上的驱动链轮、驱动链条、第1组追日阵列旋转轴上的从动链轮；所述的控制机构由最大光照检测装置、计算模块、以及控制模块组成，控制机构通过控制驱动电机带动驱动链轮正传、反转或停止从而带动追日阵列的旋转追日。
所述的一种多阵列单轴联动追日装置，包括N组追日阵列、N-1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；每组追日阵列包括旋转轴、旋转轴前轴承、旋转轴后轴承、旋转轴前支撑架、旋转轴后支撑架、追日承载支架；所述N-1组联动机构，其中第1组联动机构包括安装在第1阵组旋转轴上的立杆、上端驱动拉绳、下端驱动拉绳、安装在第2追日阵列旋转轴上的立杆组成；依此类推，第N-1组追日阵列的联动机构包括第N-1组旋转轴上的立杆和第N阵列旋转轴上的立杆，还有连接两根立杆两端的两根拉绳组成，联动机构的所有立杆等长且立杆中点和其旋转轴固定连接；所述的驱动机构包括驱动电机、驱动电机支架、安装在驱动电机轴上的驱动卷筒，驱动卷筒按照相反方向缠绕着两根拉绳，驱动卷筒上面引出来的一根拉绳连接到第1阵组旋转轴上的立杆的上端，驱动卷筒下面引出来的一根拉绳连接到第1阵组旋转轴上的立杆的下端；所述的控制机构由最大光照检测装置、计算模块、以及控制模块组成，控制机构通过控制驱动电机带动驱动卷筒正传、反转或停止从而带动追日阵列的旋转追日。
所述的多阵列单轴联动追日装置，每组追日阵列的旋转轴沿东西方向水平布置，多阵列单轴联动追日装置为平单轴控制，追日承载支架可以俯仰追日。
所述的多阵列单轴联动追日装置，每组追日阵列的旋转轴沿南北方向倾斜布置，多阵列单轴联动追日装置为斜单轴控制，追日承载支架可以左右旋转追日。
所述的多阵列单轴联动追日装置，N组多阵列单轴联动追日装置的追日承载支架的旋转轴沿东西方向布置，N组追日阵列由南向北按照一定距离依次排列；每一组追日承载支架上都固定有M组单轴联动追日装置，M组单轴追日装置的追日承载支架的旋转轴前支撑架和旋转轴后支撑架，以及驱动装置的驱动电机支架都安装在N阵列单轴联动追日装置的同一个追日承载支架上，M组单轴追日承载支架的旋转轴沿南北方向布置，这样在N组单轴联动追日装置的追日承载支架上总共安装有N×M只追日承载支架；N×M只追日承载支架可以由N组多阵列单轴联动追日装置控制俯仰追日，由M组单轴联动追日装置控制东西旋转追日。
所述的多阵列单轴联动追日装置，N阵列单轴联动追日装置和M阵列单轴联动追日装置共用1个控制机构控制；控制机构先控制M阵列单轴联动追日装置的控制电机，让M阵列的追日承载支架对准太阳，然后再控制N组单轴联动追日装置的驱动电机，让位于N组单轴联动追日装置承载支架上的N×M只追日承载支架转到最大光照位置，然后再次控制M阵列单轴联动追日装置的控制电机，让承载支架与太阳光垂直；控制机构按照设计的时间间隔反复执行以上追日过程；N阵列承载支撑架的起始位置是沿东西旋转轴方向的垂直面向北倾斜到与水平面的角度等于安装地纬度值，M阵列追日承载支架的起始位置是向东45度。
所述的多阵列单轴联动追日装置，驱动机构由两只电动拉杆组成，控制机构通过控制两只电动拉杆的伸缩，控制第一阵组旋转轴的左右旋转，再带动其它阵组的左右旋转，实现承载支架的追日。
所述的多阵列单轴联动追日装置，驱动机构可以安装在任何一个阵组的旋转轴上。
所述的多阵列单轴联动追日装置，驱动机构机械式减速机。
所述的多阵列单轴联动追日装置，追日承重支架的旋转轴有中间支架，中间支架上有支撑架和轴承座及轴承。
本发明的有益效果是，用一套驱动机构就可以实现多阵列水平轴追日或多阵列斜轴追日，用两套驱动机构就可以实现多阵列的双轴追日；具有结构简单，制造和运行成本低的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是一种多阵列单轴联动追日装置；
图2是另一种多阵列单轴联动追日装置；
图3是一种双轴追日装置的应用实例；
图4是一多阵列单轴联动追日装置的另外一个实例：
图5是一多阵列单轴联动追日装置的又一个实例。
图中1.基础，2追日承载支架，3.N阵列的旋转轴，4.N阵列旋转轴前支撑架，5.N阵列旋转轴后支撑架，6.第1阵列旋转轴前支撑架，7.第1阵列旋转轴后支撑架，8.驱动电机支架，9.驱动电机支架，10.驱动电机，11.驱动链轮，12.驱动电机轴，13.驱动链条，14.第1阵列旋转轴，15.从动链轮16.主动链轮，17.第1阵列旋转轴前轴承，18.第1阵列旋转轴前轴承座，19.驱动链条，20.从动链轮，21.第2组追日阵列旋转轴，22.第N阵列旋转轴前轴承，23.第N阵列旋转轴后轴承，24.第2阵组承载支架，25.第1阵组承载支架，26.安装基础，27.第N组旋转轴前支撑架，28.第N组旋转轴后支撑架，29.第N阵组旋转轴，30.第N阵组旋转轴前轴承，31.第N阵组旋转轴后轴承，32.第N阵组追日承载支架，33.第1阵组旋转轴，34.第1阵组立杆，35.第1阵组承载支架，36.第1阵列旋转轴支架，37.下侧驱动拉绳，38.上侧驱动拉绳，39.驱动电机，40.驱动卷筒，41.驱动电机支座，42.第1组上端联动拉绳，42.第1组下端联动驱动拉绳，43.第2组追日承载支架，44.第2组旋转轴，45.立杆，46.追日承载支架，47.承载支架旋转轴，48.驱动电机，49.上侧电动拉杆，50.下侧电动拉杆。
具体实施方式
【实施例1】
参考图1，一种多阵列单轴联动追日装置，包括N组追日阵列，N-1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；每组追日阵列包括旋转轴3、旋转轴前轴承22、旋转轴后轴承23、旋转轴前支撑架4、旋转轴后支撑架5、追日承载支架2，N组追日阵列之间有N-1组联动机构；所述N-1组联动机构，其中第1组联动机构包括安装在第1阵组旋转轴14上的主动链轮16、驱动链条19、安装在第2组追日阵列旋转轴21上的从动链轮20组成；依此类推，第N-1组追日阵列的旋转轴3上的主动链轮和第N阵列旋转轴上的从动链轮，还有驱动链条组成，联动机构的从动链轮和驱动链轮的传动比为1；所述的驱动机构由驱动电机10、驱动电机支架9、安装在驱动电机轴12上的驱动链轮11、驱动链条13、第1组追日阵列旋转轴14上的从动链轮15组成；所述的控制机构由最大光照检测装置、计算模块、以及控制模块组成，控制机构通过控制驱动电机10带动驱动链轮11正传、反转或停止。
控制机构根据太阳光的光照强度和追日承载支架2上的光照强度进行对比计算，通过控制单元向驱动电机10发出正转或者反转指令，让电动机10正转或者反转；电动机10转动时，带动驱动链轮11跟着转动，驱动链轮11带着传动链条13转动，传动链条13带动从动链轮15转动，从动链轮15带动第1组追日阵列旋转轴14转动，这样就实现了第一阵列追日承载支架25的追日动作；在从动链轮15转动的同时，在同一个旋转轴14上的第1组联动机构的主动链轮16也一起带着驱动链条19转动，从而带着第2组追日阵列旋转轴21上的从动链轮20一起转动，从动链轮20带着旋转轴14让承载支架25做追日转动；此时，第2组单轴联动机构的主动链轮也会带着驱动链条，让第3阵列的承载支架24做追日动作。
【实施例2】
参考图2，一种多阵列单轴联动追日装置，包括N组追日阵列、N-1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；每组追日阵列包括旋转轴29、旋转轴前轴承30、旋转轴后轴承31、旋转轴前支撑架27、旋转轴后支撑架28、追日承载支架32；所述N-1组联动机构，其中第1组联动机构包括安装在第1阵组旋转轴33上的立杆34、上端联动拉绳42、下端联动拉绳43、安装在第2追日阵列旋转轴45上的立杆44组成；依此类推，第N-1组追日阵列的联动机构包括第N-1组旋转轴上的立杆和第N阵列旋转轴上的立杆，还有连接两根立杆两端的两根拉绳组成；联动机构的所有立杆等长且立杆中点和其旋转轴固定连接；所述的驱动机构包括驱动电机39、驱动电机支架41、安装在驱动电机轴上的驱动卷筒40，驱动卷筒40按照相反方向缠绕着两根拉绳(37、38)，驱动卷筒40上面引出来的一根拉绳38连接到第1阵组旋转轴33上的立杆34的上端，驱动卷筒40下面引出来的一根拉绳37连接到第1阵组旋转轴33上的立杆34的下端；所述的控制机构由最大光照检测装置、计算模块、以及控制模块组成，控制机构通过控制驱动电机39带动驱动卷筒40正传、反转或停止。
控制机构根据太阳光的光照强度和追日承载支架32上的光照强度进行对比计算，通过控制单元向驱动电机39发出正转或者反转指令，让电动机39正转或者反转，电动机39转动时带动驱动卷筒40一起转动，驱动卷筒40上的两根拉绳一根卷入、一根放出；如果是正转，则拉绳38卷入、拉绳37放出，上面一根拉绳38拉动第1阵列驱动轴33上的立杆34向右旋转，第1阵列驱动轴33也带着第一阵列追日承载支架35向右转动，而立杆34的下端向左转动，此时下端拉绳37伸长，跟随着立杆34的下端向左移动；与此同时，连接第2追日阵列旋转轴45上的立杆44上端的拉绳42拉动立杆44上端向右转动，第2追日阵列旋转轴45带动第2阵列追日承载支架向右转动进行追日动作，向左旋转过程与上述过程相反。
【实施例3】
一种多阵列单轴联动追日装置，每组追日阵列的旋转轴(3、29)沿东西方向布置，多阵列单轴联动追日装置成为平单轴追日控制装置，追日承载支架(2、32)可以俯仰追日。
当追日阵列的旋转轴沿东西方向布置时，驱动机构带动旋转轴和追日承载支架南北旋转，实现俯仰追日控制。
【实施例4】
一种多阵列单轴联动追日装置，每组追日阵列的旋转轴(3、29)沿南北方向向北倾斜布置，多阵列单轴联动追日装置成为斜单轴追日控制装置，追日承载支架(2、32)可以左右旋转追日。
当追日阵列的旋转轴沿南北方向向北倾斜布置时，驱动机构带动旋转轴和追日承载支架东西旋转，实现斜单轴追日控制。
【实施例5】
参考图3，一种多阵列单轴联动追日装置，N组多阵列单轴联动追日装置的旋转轴沿东西方向布置，N组追日阵列由南向北按照一定距离依次排列，追日承载支架可以南北俯仰追日；每一组追日承载支架上都固定有M组单轴联动追日装置，M组单轴追日装置的旋转轴前支撑架和旋转轴后支撑架，以及驱动装置的驱动电机支座都安装在N阵列单轴联动追日装置的同一个追日承载支架(2、24、25)上，M组单轴追日装置的旋转轴47沿南北方向向北倾斜布置，追日承载支架46可以左右旋转；这样在N组单轴联动追日装置的追日承载支架上总共安装有N×M只追日承载支架46，这些承载支架既可以俯仰，也可以东西旋转，成为多阵列双轴追日装置。
【实施例6】
参考实施例5，一种单轴联动追日装置，N阵列单轴联动追日装置和M阵列单轴联动追日装置共用1个控制机构控制；控制机构先控制M阵列单轴联动追日装置的控制电机48，让M阵列的追日承载支架(46)对着太阳，然后再控制N组单轴联动追日装置的驱动电机(10)，让位于N组单轴联动追日装置承载支架(2、24、25)上的N×M只追日承载支架46转到最大光照位置，然后再次控制M阵列单轴联动追日装置的控制电机48，让承载支架与太阳光垂直；控制机构按照设计的时间间隔反复执行以上追日过程；N阵列承载支撑架(2、24、25)和其旋转轴(14、21、3)的起始位置是沿东西垂直面向北倾斜到与水平面的角度等于安装地纬度值，(也就是说安装地为北纬40度，则向北的倾角就是40度)，M阵列追日承载支架46和其旋转轴47起始位置是向东45度。
【实施例7】
所述的多阵列单轴联动追日装置，驱动机构由两只电动拉杆组成，控制机构通过控制两只电动拉杆的伸缩，控制第一阵组旋转轴的左右旋转。
参考图4，上侧电动拉杆49和驱动机构的从动链轮15的驱动链条13的上端连接，下侧电动拉杆50和驱动机构的从动链轮15的驱动链条13的下端连接；当控制机构控制上侧电动拉杆49收缩、下侧电动拉杆50伸出时，驱动链条13带动从动链轮15向右转动，从而带动第1阵组旋转轴14上的承载支架25向右旋转。当控制机构控制下侧电动拉杆50收缩、上侧电动拉杆49伸出时，驱动链条13带动第1阵组上的从动链轮15向左转动，从而带动第1阵组旋转轴14上的承载支架25向左旋转；与此同时第一组的联动机构带动第2阵组跟着第1阵组同时旋转。
参考图5，上侧电动拉杆49和驱动机构的从动立杆34上端的拉绳38连接，下侧电动拉杆50和驱动机构的从动立杆34下端的拉绳37连接；当控制机构控制上侧电动拉杆49收缩、下侧电动拉杆50伸出时，驱动拉绳38拉动第1阵组旋转轴33上的立杆34向右转动，从而带动第1阵组旋转轴33上的承载支架34向右旋转。当控制机构控制下侧电动拉杆50收缩、上侧电动拉杆49伸出时，驱动拉绳37带动第1阵组上的从动立杆34向左转动，从而带动第1阵组旋转轴44上的承载支架45向左旋转；与此同时第一组的联动机构带动第2阵组跟着第1阵组同时旋转。
【实施例8】
一种多阵列单轴联动追日装置，驱动机构可以安装在任何一个阵组的旋转轴上。
【实施例8】
一种多阵列单轴联动追日装置，驱动机构是机械式减速机，电动机通过机械式减速机带动旋转轴转转。
【实施例9】所述的多阵列单轴联动追日装置，追日承重支架的旋转轴有中间支架，中间支架上有支撑架和轴承座及轴承；当旋转轴较长时，为了加强承载支架的承载能力，旋转轴中间可以增加多个中间支撑架，中间支架上有轴承座及轴承。
Claims (9)
1.一种多阵列单轴联动追日装置，其特征在于，包括N组追日阵列、N-1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；每组追日阵列包括旋转轴(3)、旋转轴前轴承(22)、旋转轴后轴承(23)、旋转轴前支撑架(4)、旋转轴后支撑架(5)、追日承载支架(2)；所述N-1组联动机构，其中第1组联动机构包括安装在第1阵组旋转轴(14)上的主动链轮(16)、驱动链条(19)、安装在第2组追日阵列旋转轴(21)上的从动链轮(20)组成；依此类推，第N-1组追日阵列的旋转轴上的主动链轮和第N阵列旋转轴上的从动链轮，还有驱动链条组成；联动机构的从动链轮和驱动链轮的传动比为1；所述的驱动机构包括驱动电机(10)、驱动电机支架(9)、安装在驱动电机轴(12)上的驱动链轮(11)、驱动链条(13)、第1组追日阵列旋转轴(14)上的从动链轮(15)；所述的控制机构由最大光照检测装置、计算模块、以及控制模块组成，控制机构通过控制驱动电机(10)带动驱动链轮(11)正转、反转或停止从而带动追日阵列的旋转追日。
一种多阵列单轴联动追日装置，其特征在于，包括N组追日阵列、N-1组联动机构、1个驱动机构、1个控制机构；每组追日阵列包括旋转轴(29)、旋转轴前轴承(30)、旋转轴后轴承(31)、旋转轴前支撑架(27)、旋转轴后支撑架(28)、追日承载支架(32)；所述N-1组联动机构，其中第1组联动机构包括安装在第1阵组旋转轴(33)上的立杆(34)、上端联动拉绳(42)、下端联动拉绳(43)、安装在第2追日阵列旋转轴(45)上的立杆(44)组成；依此类推，第N-1组追日阵列的联动机构包括第N-1组旋转轴上的立杆和第N阵列旋转轴上的立杆，还有连接两根立杆两端的两根拉绳组成，联动机构的所有立杆等长且立杆中点和其旋转轴固定连接；所述的驱动机构包括驱动电机(39)、驱动电机支座(41)、安装在驱动电机轴上的驱动卷筒(40)，驱动卷筒(40)按照相反方向缠绕着两根拉绳(37、38)，驱动卷筒(40)上面引出来的一根拉绳(38)连接到第1阵组旋转轴(33)上的立杆(34)的上端，驱动卷筒(40)下面引出来的一根拉绳(37)连接到第1阵组旋转轴(33)上的立杆(34)的下端；所述的控制机构由最大光照检测装置、计算模块、以及控制模块组成，控制机构通过控制驱动电机(39)带动驱动卷筒(40)正转、反转或停止从而带动追日阵列的旋转追日。
2.根据权利要求1所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：每组追日阵列的旋转轴(3、29)沿东西方向布置，多阵列单轴联动追日装置为平单轴控制阵列，追日承载支架(2、32)可以俯仰追日。
3.根据权利要求1所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：每组追日阵列的旋转轴(3、29)沿南北方向倾斜布置，多阵列单轴联动追日装置为斜单轴控制阵列，追日承载支架(2、32)可以东西旋转追日。
4.根据权利要求1所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：N组多阵列单轴联动追日装置的追日承载支架(2、24、25)的旋转轴(14、21、3)沿东西方向布置，N组追日阵列由南向北按照一定距离依次排列；每一组追日承载支架(2、24、25)上都固定有M组单轴联动追日装置，M组单轴联动追日装置的追日承载支架(46)的旋转轴前支撑架和旋转轴后支撑架，以及驱动装置的驱动电机支座都安装在N阵列单轴联动追日装置的同一个追日承载支架(2、24、25)上，M组单轴追日承载支架(46)的旋转轴(47)沿南北方向布置，这样在N组单轴联动追日装置的追日承载支架上总共安装有N×M只追日承载支架(46)；N×M只追日承载支架(46)可以由N组多阵列单轴联动追日装置控制俯仰追日，由M组单轴联动追日装置控制东西旋转追日。
5.根据权利要求4所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：N阵列单轴联动追日装置和M阵列单轴联动追日装置共用1个控制机构控制；控制机构先控制M阵列单轴联动追日装置的控制电机(48)，让M阵列的追日承载支架(46)对准太阳，然后再控制N组单轴联动追日装置的驱动电机(10)，让位于N组单轴联动追日装置承载支架(2、24、25)上的N×M只追日承载支架(46)转到最大光照位置，然后再次控制M阵列单轴联动追日装置的控制电机(48)，让承载支架与太阳光垂直；控制机构按照设计的时间间隔反复执行以上追日过程；N阵列承载支撑架(2、24、25)的起始位置是沿东西旋转轴方向的垂直面向北倾斜到与水平面的角度等于安装地纬度值，M阵列追日承载支架(46)的起始位置是向东45度。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：驱动机构由两只电动拉杆组成，控制机构通过控制两只电动拉杆的伸缩，控制第一阵组旋转轴的左右旋转，再带动其它阵组的左右旋转，实现承载支架的追日。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：驱动机构可以安装在任何一个阵组的旋转轴上。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：驱动机构机械式减速机上。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的多阵列单轴联动追日装置，其特征在于：追日承重支架的旋转轴有中间支架，中间支架上有支撑架和轴承座及轴承。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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