CN113110610A - 太阳能跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种太阳能跟踪系统,包括一减速机构、两转向机构、一环形缆绳、多个转动机构、至少一支架及若干太阳能板。两转向机构位于减速机构的两侧,环形缆绳套设于两转向机构上。多个转动机构均传动连接于环形缆绳,且减速机构的两侧分别设有至少两转动机构。转动机构组装于支架上,且每一支架上均组装有太阳能板。环形缆绳的两侧缠绕于减速机构上,减速机构带动环形缆绳运动,从而带动多个转动机构同步转动,进而带动支架及太阳能板转动。本发明能够确保多个转动机构在转动的过程中,稳定性更强,不会轻易导致转动不同步及转动不稳定的状况发生。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域,尤指一种太阳能跟踪系统。
背景技术
近年来,随着经济迅猛发展的同时,能源危机及环境问题越发引起人们的关注。煤炭、石油等不可再生能源的数量日益减少,且上述能源在使用过程中给生态环境带来了一定的破坏。因此,为了有效防止资源的枯竭和改善生态环境,新能源的发展势在必行。太阳能作为一种取之不尽的清洁能源,已经被广泛应用于供暖、发电等领域。且随着科技的发展,太阳能发电技术已经日趋成熟和完善,受到广大用户的青睐。光伏系统是目前备受欢迎的发电方式。其工作原理基本为在光热和光伏发电过程中,能够沿转轴方向跟随太阳同步转动,使得太阳光线能够更加正对地照射于太阳能电池板上,提高太阳能转化效率。
现有技术中,为了节省制造成本,通常是通过设置驱动电机配合从动滑轮带动柔性绳转动,进而通过柔性绳带动光伏转动支架跟随太阳一起同步转动,以吸收更多的太阳能进行发电。现有的柔性绳通常为单环传动,也即是柔性绳仅套设于主传动机构和从传动机构上,主传动机构能够通过柔性绳带动从传动机构一起转动。然而,为了降低跟踪系统成本,支架的主梁需要配置地更长,以将更多的太阳能板装配于跟踪支架上。因此,需要将柔性绳的长度设置地更长,但是上述设置极易导致柔性绳的伸缩量也变地非常大,致使光伏转动支架在转动的过程中,稳定性较差。
因此,能否在几乎不增加成本的基础上开发出一款稳定性更强的太阳能跟踪系统,一直是本领域普通技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能跟踪系统,减速机构用于驱动多个转动机构跟随太阳同步转动,且环形缆绳在转动过程中受力均匀,不会存在一端受力过大,另一端受力过小的状况发生,能够确保支架在转动的过程中,稳定性更强,且可使得太阳光线能够更加正对地照射于太阳能板上,提高太阳能转化效率。
本发明提供的技术方案如下:
一种太阳能跟踪系统,包括一减速机构、两转向机构、一环形缆绳、多个转动机构、至少一支架及若干太阳能板,两所述转向机构位于所述减速机构的两侧,所述环形缆绳套设于两所述转向机构上;多个所述转动机构均传动连接于所述环形缆绳,且所述减速机构的两侧分别设有至少两所述转动机构;所述转动机构组装于所述支架上,且每一所述支架上均组装有太阳能板;所述环形缆绳的两侧缠绕于所述减速机构上,所述减速机构带动所述环形缆绳运动,从而带动多个所述转动机构同步转动,进而带动所述支架及太阳能板转动。
本技术方案中,减速机构带动环形缆绳运动,从而可带动多个转动机构跟随太阳同步转动。且由于减速机构位于两转向机构之间,及环形缆绳的两侧缠绕于减速机构上,如此,环形缆绳在转动的过程中,环形缆绳各个位置均受力均匀,不会存在一端受力过大,另一端受力过小的状况发生,能够确保多个转动机构同步转动,稳定性更强,且可使得太阳光线能够更加正对地照射于太阳能板上,提高太阳能转化效率。
进一步优选地,所述减速机构包括一蜗轮蜗杆减速机和至少一卷筒,所述卷筒组装于所述蜗轮蜗杆减速机上,所述蜗轮蜗杆减速机用于驱动所述卷筒转动;和/或所述转向机构包括一滑轮组件,所述滑轮组件包括一滑轮支架和设于所述滑轮支架的至少一第一转向滑轮;其中,所述环形缆绳套设于两所述滑轮组件的第一转向滑轮上,且所述环形缆绳的两侧分别缠绕于所述卷筒上。
进一步优选地,所述卷筒的数量为两个,两所述卷筒分别组装于所述蜗轮蜗杆减速机的相对两端,且同轴设置。
进一步优选地,所述卷筒的轴线和所述环形缆绳的两侧之间呈倾斜设置。
本技术方案中,呈倾斜设置可确保卷筒在绕绳的过程中,相邻缠卷的绳圈之间相互抵接,使得缠卷更加紧密,确保在同等的区域内能够缠卷更多的绳圈,节省空间。上述缠绕方式还可防止收绳时,绳圈之间发生堆叠,使得收放量相等,在很大程度上提高环形缆绳的收紧力,使得转动效果更佳。
进一步优选地,所述环形缆绳的两侧分别缠绕在所述卷筒上,所述卷筒通过摩擦方式驱动所述环形缆绳运动;或所述环形缆绳与所述卷筒固定后缠绕,所述卷筒通过卷扬方式驱动所述环形缆绳运动;或所述环形缆绳在所述卷筒处断开,其断点分别与所述卷筒固定后缠绕,所述卷筒通过卷扬方式驱动所述环形缆绳运动。
进一步优选地,所述支架包括至少一立柱、一主梁及一承载部;及所述转动机构包括一弧形条、一摆臂、一第一拉绳及多个第二转向滑轮;其中,所述立柱竖直设置,所述主梁铰接于所述立柱的自由端,所述主梁沿其长度方向设有承载部,用于组装太阳能板;及所述弧形条固定于所述立柱上,多个所述第二转向滑轮至少固定于所述弧形条的两端,所述第一拉绳依次绕过多个所述第二转向滑轮,且其两端分别与所述环形缆绳的两侧固定连接;及所述摆臂的一端与所述主梁固定连接,另一端与所述第一拉绳固定连接;所述环形缆绳带动所述第一拉绳运动,所述第一拉绳从而带动所述摆臂转动,所述摆臂进而带动所述主梁转动。
进一步优选地,所述支架包括至少一立柱、一主梁及一承载部;及所述转动机构包括一弧形条、一第二拉绳、一第三拉绳及至少一第三转向滑轮;其中,所述立柱竖直设置,所述主梁铰接于所述立柱的自由端,所述主梁沿其长度方向设有承载部,用于组装太阳能板;及所述弧形条的两端分别固定于所述承载部沿垂直于所述主梁长度方向的两侧;所述第二拉绳和所述第三拉绳均绕设在所述弧形条上,所述第二拉绳的一端固定于所述弧形条的一端,所述第二拉绳的另一端绕过所述弧形条后固定于所述环形缆绳上,所述第三拉绳的一端固定于所述弧形条的另一端,所述第三拉绳的另一端绕过所述弧形条后固定于所述环形缆绳上;所述第三转向滑轮设于所述立柱对应于所述环形缆绳两侧的位置,用于将所述第二拉绳和/或所述第三拉绳转向至和所述环形缆绳相同方向;所述环形缆绳带动所述第二拉绳和所述第三拉绳转动,所述第二拉绳和所述第三拉绳从而带动所述弧形条转动,进而带动所述主梁转动。
进一步优选地,所述主梁的延伸方向和所述环形缆绳的长度方向平行或垂直。
进一步优选地,所述承载部为多根沿所述主梁长度方向间隔设置的檩条,所述太阳能板组装于所述檩条上。
本发明的技术效果在于:
1、本专利中,减速机构带动环形缆绳运动,从而可带动多个转动机构跟随太阳同步转动。且由于减速机构位于两转向机构之间,及环形缆绳的两侧缠绕于减速机构上,如此,环形缆绳在转动的过程中,环形缆绳各个位置均受力均匀,不会存在一端受力过大,另一端受力过小的状况发生,能够确保多个转动机构同步转动,稳定性更强,且可使得太阳光线能够更加正对地照射于太阳能板上,提高太阳能转化效率,及大大减少维护成本。
2、本专利中,只需多增设一转向机构,且将减速机构设于两转向机构之间,即可达到更佳的传动效果,在成本几乎不增加的情况下大大提高了产品的使用性能。
3、本专利中,卷筒的轴线和环形缆绳的两侧之间呈倾斜设置,使得卷筒在绕绳的过程中,相邻缠卷的绳圈之间相互抵接,使得缠卷更加紧密,确保在卷筒有限的缠绕区域内能够缠卷更多的绳圈,节省空间,且上述缠绕方式还可防止收绳时,绳圈之间发生堆叠,使得收放量相等,在很大程度上提高环形缆绳的收紧力,使得转动效果更佳。
4、本专利中,通过将弧形条和各种转向滑轮进行巧妙地组合,使得弧形条在环形缆绳的带动下,能够顺畅、精准地带动支架及太阳能板跟随太阳同步转动。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
图1是本发明产品的结构示意图;
图2是本发明产品的减速机构、两转向机构和环形缆绳相组装的结构示意图;
图3是图2所示的减速机构和环形缆绳相缠绕的结构示意图;
图4是图2所示的转向机构和环形缆绳相连接的结构示意图;
图5是本发明产品的转动机构和环形缆绳在一种状态下的结构示意图;
图6是本发明产品的转动机构和环形缆绳在另一种状态下的结构示意图;
图7是本发明产品的转动机构和环形缆绳在又一种状态下的结构示意图。
附图标号说明:
100、太阳能跟踪系统;110、减速机构;111、蜗轮蜗杆减速机;112、卷筒;120、转向机构;121、滑轮支架;122、第一转向滑轮;130、环形缆绳;140、转动机构;141、弧形条;1411、第一端部;1412、第二端部;1413、圆弧端面;1414、第一圆弧滑道;1415、第二圆弧滑道;142、第一拉绳;143、第二转向滑轮;144、第二拉绳;145、第三拉绳;146、第三转向滑轮;147、转向滑轮组;1471、第一定滑轮;1472、第二定滑轮;150、支架;151、立柱;152、主梁;153、承载部;154、摆臂;160、太阳能板。
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,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。
本发明专利提供了一种太阳能跟踪系统100,能够在几乎不增加成本的基础上提高产品的性能,使得该太阳能跟踪系统100在跟随太阳同步转动的过程中,稳定性更强,且太阳光线能够更加正对地照射于太阳能板上,大大提高太阳能转化的效率。
具体地,参见图1至图7,本发明提供了一种太阳能跟踪系统100,包括一减速机构110、两转向机构120、一环形缆绳130、多个转动机构140、至少一支架150及若干太阳能板160。两转向机构120位于减速机构110的两侧,环形缆绳130套设于两转向机构120上。多个转动机构140均传动连接于环形缆绳130,且减速机构110的两侧分别设有至少两转动机构140。进一步地,转动机构140组装于支架150上,且每一支架150上均组装有太阳能板160。环形缆绳130的两侧缠绕于减速机构110上,减速机构110带动环形缆绳130运动,从而带动多个转动机构140同步转动,进而带动支架150及太阳能板160转动。
本专利中,减速机构110带动环形缆绳130运动,从而可带动多个转动机构140跟随太阳同步转动。且由于减速机构110位于两转向机构120之间,及环形缆绳130的两侧缠绕于减速机构110上,如此,环形缆绳130在转动的过程中,环形缆绳130各个位置均受力均匀,不会存在一端受力过大,另一端受力过小的状况发生,能够确保多个转动机构140同步转动,稳定性更强,大大减少维护成本,且可使得太阳光线能够更加正对地照射于太阳能板上,提高太阳能转化效率。
作为本实施例的一个优选方案,参见图2,环形缆绳130套设于两转向机构120上。两转向机构120使环形缆绳130处于收紧的状态。减速机构110位于两转向机构120的中间位置,也即是两转向机构120相对于减速机构110对称设置。如此,当环形缆绳130的两侧缠绕于减速机构110上时,环形缆绳130相对于减速机构110对称设置,能够有效确保环形缆绳130在转动的过程中,环形缆绳130位于减速机构110左右两部分的受力均一致,不会存在局部受力过大或过小的状况发生。
作为本实施例的进一步优化,参见图3和图4,减速机构110可包括一蜗轮蜗杆减速机111和至少一卷筒112,卷筒112组装于蜗轮蜗杆减速机111上,蜗轮蜗杆减速机111用于驱动卷筒112转动。
值得一提的是,本技术方案中,环形缆绳130的数量为一个为相对概念,而非绝对概念。具体地,环形缆绳130可通过摩擦方式或卷扬方式缠绕于减速机构110的卷筒112上。在一种应用场景中,当通过摩擦方式进行缠卷时,仅需将一个环形缆绳130的两侧分别缠卷于卷筒112上,蜗轮蜗杆减速机111即可驱动环形缆绳130转动。在另一种应用场景中,当通过卷扬方式进行缠卷时,仅需将一个环形缆绳130的两侧分别先固定于卷筒112上。由于环形缆绳130和卷筒112连接处的位置受到限定,因此,蜗轮蜗杆减速机111在运行的过程中,可对环形缆绳130的两侧进行缠绕,实现环形缆绳130的转动。当然,在又一种应用场景中,卷扬方式还可包括另一种形式,具体地,环形缆绳130在和卷筒112的连接处断开,其断点分别和卷筒112固定,然后进行缠绕,也可达到和上述同等的缠绕运动效果。具体可根据实际应用场景选择最佳的缠卷方式,并不限于此。由上可知,即使将环形缆绳130在和卷筒112的连接处进行切断处理,将整个环形缆绳130分为多个绳段,但从运动的宏观的角度来看,环形缆绳130依然是一个整体进行运动,而非多个绳段的拼接。本技术方案将环形缆绳130进行切断处理仅是基于固定更牢靠,缠卷效果更佳的角度进行考虑,因此,本技术方案中,环形缆绳130的数量仅为一个。
进一步地,本实施例中,卷筒112的数量优选为两个,两卷筒112分别组装于蜗轮蜗杆减速机111的相对两端,且同轴设置。其中,蜗轮蜗杆减速机111的相对两端分别设有一驱动部,两卷筒112分别组装于两驱动部,两驱动部同步转动,进而带动两卷筒112同步转动。在其他实施例中,两卷筒112也可设于蜗轮蜗杆减速机111的同侧,其中一卷筒112驱动连接于驱动部,另一卷筒112通过例如齿轮传动连接于该卷筒112,如此,也能够实现两卷筒112同步转动。当然,卷筒112的数量也可仅设为一个,该卷筒112同时供环形缆绳130的两侧缠绕,也能够达到带动环形缆绳130运动的效果,在此不作任何限制,可根据实际使用需求灵活变换。
相对应地,基于滑轮组件成本低,且传动效果好等诸多优点,该转向机构120可优先选用滑轮组件,但并不限于此。相比较于现有技术而言,本专利只需多增设一个滑轮组件,且将蜗轮蜗杆减速机111设置于两个滑轮组件的中间位置,即可达到更佳的传动效果,在成本几乎不增加的情况下大大提高了产品的使用性能。
具体地,参见图2至图4,滑轮组件可包括一滑轮支架121和设于滑轮支架121的至少一第一转向滑轮122。滑轮支架121的具体构造不作限制,但应确保第一转向滑轮122的转动平面和两卷筒112的转动平面相互垂直,如此,可使得环形缆绳130能够在同一个平面内转动。其中,环形缆绳130套设于两滑轮组件的第一转向滑轮122上,且环形缆绳130的两侧分别缠绕于两卷筒112上。
进一步地,当第一转向滑轮122的数量为一个时,该第一转向滑轮122的直径至少应大于蜗轮蜗杆减速机111相对两侧的宽度,如此,环形缆绳130在缠绕于两卷筒112后,可确保环形缆绳130的两侧处于平行或接近平行的状态,进而确保转动机构140的稳定性更佳。当然,当第一转向滑轮122的数量为两个时,两第一转向滑轮122最远处的距离至少应大于蜗轮蜗杆减速机111相对两侧的宽度,具体不再过多赘述。
本实施例中,参见图2和图3,两卷筒112的轴线和环形缆绳130的两侧之间呈倾斜设置。如此,可确保卷筒112在绕绳的过程中,相邻缠卷的绳圈之间相互抵接,使得缠卷更加紧密,确保在同等的区域内能够缠卷更多的绳圈,节省空间。上述缠绕方式还可防止收绳时,绳圈之间发生堆叠,使得收放量相等,在很大程度上提高环形缆绳的收紧力,使得转动效果更佳。具体地,环形缆绳130待缠卷的一侧和两卷筒112的轴线之间的夹角至少应大于90度,也即是处于钝角的状态,如此设置可使得卷筒112在以单层螺旋的缠绕方式绕绳的过程中,相邻缠卷的绳圈之间相互抵接,使得缠卷地更加紧密,确保在卷筒112有限的缠绕区域内能够缠卷更多的绳圈,节省空间。且值得一提的是,环形缆绳130待缠卷的一侧和已放开的一侧的端部之间应处于紧邻的状态。例如,当卷筒112自其自由端朝向蜗轮蜗杆减速机111方向缠卷环形缆绳130时,环形缆绳130待缠卷的一侧和已放开的一侧同步朝向蜗轮蜗杆减速机111方向作收放运动,可在很大程度上提高环形缆绳130的收紧力,使得转动效果更佳。
值得一提的是,由于传统的布绳或者尼龙绳等在经过长时间使用后,会因氧化、磨损等外界因素而轻易发生断裂,致使整体的稳定性较差。因此,为了提高环形缆绳130的使用年限及稳定性,可优先采用例如钢丝绳等金属绳索来制作环形缆绳130,但并不限于此。
更值得一提的是,由于太阳东升西落的时间为十二小时左右,因此,蜗轮蜗杆减速机111驱动转动机构140转动一个行程的时间也为十二小时左右。由于转动速度非常缓慢,几乎无法通过肉眼所察觉,因此,对于蜗轮蜗杆减速机111的控制要求也比较高。基于此,本专利还提供一套控制设备,该控制设备通信连接和/或电性连接于蜗轮蜗杆减速机111,通过在控制设备上设定具体的参数值,进而可精准地控制蜗轮蜗杆减速机111的转动,以实现转动机构140和太阳同步转动。
本发明提供的太阳能跟踪系统100还包括至少一支架150和若干太阳能板160。具体地,多个转动机构140分布于减速机构110的两侧,且均传动连接于环形缆绳130。作为优选,减速机构110的两侧分别设有至少两转动机构140。进一步地,转动机构140组装于支架150上,且每一支架150上均组装有太阳能板160。蜗轮蜗杆减速机111带动环形缆绳130运动,从而带动多个转动机构140同步转动,进而带动支架150及太阳能板160转动,以使得太阳光线能够更加正对地照射于太阳能板160上,在很大程度上提高了太阳能转化的效率。
值得一提的是,本实施例中,支架150的数量可为一个,每一太阳能板160均可由多个片状结构拼装而成,若干太阳能板160组装于该支架150上。多个转动机构140沿支架150的长度方向设置,共同用于带动支架150转动。当然,在其他实施例中,支架150的数量可为两个甚至多个,且首尾对接,以形成一个整体。多个转动机构140沿两个甚至多个支架150的长度方向设置,共同用于带动支架150转动。由上可知,支架150的数量及轮廓并不作任何限制,主要核心点在于只要能够满足多个转动机构140驱动支架150转动,进而带动太阳能板160跟随太阳同步转动即可。
当然,作为本实施例的一个优选方案,参见图5,每一支架150均可包括至少一立柱151、一主梁152及一承载部153。每一立柱151上均可组装有一转动机构140。具体地,转动机构140可包括一弧形条141、一摆臂154、一第一拉绳142及多个第二转向滑轮143。其中,立柱151竖直设置,立柱151可位于环形缆绳130之间,用于对整个转动机构140及支架150起到支撑固定的作用。因此,立柱151可优选固定于地面或其它承载台面上。主梁152铰接于立柱151的自由端,主梁152沿其长度方向设有承载部153,用于组装太阳能板160。其中,主梁152起到支撑的作用,其优选为一长条状的柱体结构,且垂直于立柱151。及当立柱151的数量为一个时,为了确保主梁152在铰接于立柱151后,主梁152能够始终处于平衡的状态,可优选为将主梁152的中心位置和立柱151铰接。主梁152在铰接于立柱151后,其只能够发生沿其轴向的转动,因此,可在主梁152的中心位置套设一中空的圆筒,且该圆筒的侧壁固定于立柱151的自由端,如此,在圆筒的限位作用下,主梁152可相对于圆筒进行自转动,但并不限于此。另外,当立柱151的数量为多个时,可将多个立柱151设置呈一排,且间隔设置,主梁152同时铰接于多个立柱151的自由端。因此,立柱151设定的具体数量不做任何限制,可根据实际的地形或者气候作灵活设定,在此不作任何限制。
进一步地,承载部153可为多根沿主梁152长度方向间隔设置的檩条,且该檩条垂直于主梁152设置。太阳能板160组装于檩条上,且覆盖于多根檩条的整个表层。
进一步地,弧形条141为一对称的弧形结构,其至少应小于或等于半圆的弧长。且由于该转动机构140长期暴露于室外,为了确保弧形条141即使经过长久使用后,其依然能具备较高的稳固性,因此,该弧形条141可优先采用铝合金或不锈钢等金属材质制作。
进一步地,弧形条141固定于立柱151上,多个第二转向滑轮143至少固定于弧形条141的两端。其中,弧形条141具有相对的第一端部1411和第二端部1412。除了在圆弧支架150的第一端部1411和第二端部1412分设有一第二转向滑轮143外,还可在圆弧支架150长度方向的其余部位间隔设置多个第二转向滑轮143。第一拉绳142的一端依次绕过多个第二转向滑轮143,使得第一拉绳142的两端相对于弧形条141对称。优选地,立柱151对应于环形缆绳130两侧的位置分设有一转向滑轮组147。两转向滑轮组147可组装于一横杆的相对两端,并将该横杆和立柱151进行固定。第一拉绳142的两端分别穿设其所对应的转向滑轮组147,并分别与环形缆绳130的两侧固定连接。优选地,转向滑轮组147可包括一第一定滑轮1471和一第二定滑轮1472,第一定滑轮1471位于第二定滑轮1472背对立柱151的一侧,且竖向设置;第二定滑轮1472位于环形缆绳130侧边的正上方,且横向设置;第一拉绳142的一端在从第二转向滑轮143穿出后,先经过第一定滑轮1471实现方向的转换,使得其平行于环形缆绳130转动方向所在平面,然后再穿过第二定滑轮1472,并固定于环形缆绳130的侧边。
进一步地,参见图5,摆臂154的一端与主梁152固定连接,另一端与第一拉绳142固定连接。其中,摆臂154可为一长条状结构,其一端固定于主梁152的中心处,另一端固定于第一拉绳142的中间位置,也即是对应于弧形条141的中间位置。蜗轮蜗杆减速机111在驱动环形缆绳130转动的过程中,第一拉绳142的一端背离立柱151方向运动,第一拉绳142的另一端朝向立柱151方向运动,在弧形条141的支撑作用下,环形缆绳130带动第一拉绳142运动,第一拉绳142从而可带动摆臂154转动,摆臂154进而带动主梁152及太阳能板160沿东西方向跟随太阳同步转动。当太阳落山后,蜗轮蜗杆减速机111回转,以使得第一拉绳142的两端转动方向相反,以带动主梁152及太阳能板160回到初始位置,等待下次跟踪。
值得一提的是,本实施例中,太阳能板160的转动方向所在的平面和环形缆绳130的转动方向所在的平面垂直;及主梁152的延伸方向和环形缆绳130的长度方向平行。也即是减速机构110和两转向机构120沿南北方向排列,使得环形缆绳130沿南北方向延伸设置。当然,只需改变各个滑轮的倾斜位置,即可调节环形缆绳130的延伸方向,并不限于南北方向,其还可为东西方向或者其它任意方向,在此不作任何限制,可根据实际安装的地形或者气候作具体设定。
当然,作为本实施例的另一个优选方案,参见图6和图7,支架150可包括至少一立柱151、一主梁152及一承载部153。立柱151、主梁152的具体构造和上述方案一致,具体可参照上方的阐述说明,在此不再过多赘述。及转动机构140可包括一弧形条141、一第二拉绳144、一第三拉绳145及至少一第三转向滑轮146。其中,弧形条141的两端分别固定于承载部153沿垂直于所主梁152长度方向的两侧,也即是沿某一檩条长度方向的两端。值得一提的是,本实施例中,承载部153除了包括多根檩条之外,还包括至少一支撑条,支撑条的轮廓和檩条基本一致,且与多根檩条一起呈间隔设置。也可以这样认为,即是将多根檩条中的一根换为支撑条,用于固定弧形条141的两端。其中,支撑条可为金属或较坚硬、抗氧化能力强的材质制作,在此不作任何限制。
具体地,参见图6,环形缆绳130可通过交叉设置的第二拉绳144和第三拉绳145传动连接于弧形条141。立柱151对应于环形缆绳130两侧的位置分设有两第三转向滑轮146,用于将第二拉绳144和第三拉绳145转向至和环形缆绳130相同方向。其中一第三转向滑轮146和弧形条141的第一端部1411同侧设置,另一第三转向滑轮146和第二端部1412同侧设置。第二拉绳144绕设于该弧形条141上,且第二拉绳144的一端固定于第一端部1411,另一端绕过弧形条141后,通过远离第一端部1411的第三转向滑轮146和环形缆绳130远离第一端部1411的一侧连接。第三拉绳145的一端固定于第二端部1412,另一端绕过弧形条141后,通过另一第三转向滑轮146和环形缆绳130远离第二端部1412的一侧连接。其中,第二拉绳144和第三拉绳145用于和环形缆绳130连接的端部位于立柱151的同侧,也即是两个端部同侧设置。环形缆绳130在转动的过程中,第二拉绳144和第三拉绳145中的一个的端部背离立柱151方向运动,另一个端部朝向立柱151方向运动,以使弧形条141相对于立柱151转动,进而带动主梁152及太阳能板160沿东西方向跟随太阳同步转动。当太阳落山后,蜗轮蜗杆减速机111回转,以使得第二拉绳144和第三拉绳145转动方向相反,以带动主梁152及太阳能板160回到初始位置,等待下次跟踪。
值得一提的是,本实施例中,通过将两第三转向滑轮146转动方向所在的平面和弧形条141转动方向所在的平面设置为垂直,可使得太阳能板160的转动方向和所在的平面和环形缆绳130的转动方向所在的平面垂直。进一步地,本实施例中,通过将减速机构110和两转向机构120设为沿南北方向排列,及主梁152的延伸方向和环形缆绳130的长度方向平行,如此可使得环形缆绳130能够沿南北方向延伸设置。当然,只需改变各个滑轮的倾斜位置,即可调节环形缆绳130的延伸方向,并不限于南北方向,其还可为东西方向或者其它任意方向,在此不作任何限制,可根据实际安装的地形或者气候作具体设定。
进一步地,继续参见图6,弧形条141具有一圆弧端面1413,圆弧端面1413形成于弧形条141的外壁面。圆弧端面1413设有一第一圆弧滑道1414和一第二圆弧滑道1415。第一圆弧滑道1414对应于第一端部1411设置,用于供第二拉绳144滑动,第二圆弧滑道1415对应于第二端部1412设置,用于供第三拉绳145滑动。
作为上述实施例的一种变形,参见图7,主梁152的延伸方向还可和环形缆绳130的长度方向垂直。其中,第三转向滑轮146的数量设为一个,且设于立柱151对应于环形缆绳130的位置,用于在第三拉绳145绕过弧形条141后,将第三拉绳145转向至和环形缆绳130相同方向,并将第三拉绳145固定于该环形缆绳130的侧边。其中,可将该第三转向滑轮146转动方向所在的平面和弧形条141转动方向所在的平面设为平行;相对应地,第二拉绳144绕过弧形条141后直接和环形缆绳130同向,因此,可直接将第二拉绳144的端部固定于该环形缆绳130的另一侧边。本实施例中,减速机构110和两转向机构120沿东西方向排列,使得环形缆绳130沿东西方向延伸设置。其中,第二拉绳144和第三拉绳145和环形缆绳130连接的两个端部位于立柱151的同侧,环形缆绳130在转动的过程中,第二拉绳144和第三拉绳145中的一个的端部背离立柱151方向运动,另一个端部朝向立柱151方向运动,以使弧形条141相对于立柱151转动,进而带动主梁152及太阳能板160沿东西方向跟随太阳同步转动。当太阳落山后,蜗轮蜗杆减速机111回转,以使得第二拉绳144和第三拉绳145转动方向相反,以带动主梁152及天阳能板回到初始位置,等待下次跟踪。
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 (9)
1.一种太阳能跟踪系统,包括一减速机构、两转向机构、一环形缆绳、多个转动机构、至少一支架及若干太阳能板,其特征在于,两所述转向机构位于所述减速机构的两侧,所述环形缆绳套设于两所述转向机构上;多个所述转动机构均传动连接于所述环形缆绳,且所述减速机构的两侧分别设有至少两所述转动机构;所述转动机构组装于所述支架上,且每一所述支架上均组装有太阳能板;所述环形缆绳的两侧缠绕于所述减速机构上,所述减速机构带动所述环形缆绳运动,从而带动多个所述转动机构同步转动,进而带动所述支架及太阳能板转动。
2.根据权利要求1所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述减速机构包括一蜗轮蜗杆减速机和至少一卷筒,所述卷筒组装于所述蜗轮蜗杆减速机上,所述蜗轮蜗杆减速机用于驱动所述卷筒转动;
和/或所述转向机构包括一滑轮组件,所述滑轮组件包括一滑轮支架和设于所述滑轮支架的至少一第一转向滑轮;
其中,所述环形缆绳套设于两所述滑轮组件的第一转向滑轮上,且所述环形缆绳的两侧分别缠绕于所述卷筒上。
3.根据权利要求2所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述卷筒的数量为两个,两所述卷筒分别组装于所述蜗轮蜗杆减速机的相对两端,且同轴设置。
4.根据权利要求2所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述卷筒的轴线和所述环形缆绳的两侧之间呈倾斜设置。
5.根据权利要求2-4任一项所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述环形缆绳的两侧分别缠绕在所述卷筒上,所述卷筒通过摩擦方式驱动所述环形缆绳运动;或
所述环形缆绳与所述卷筒固定后缠绕,所述卷筒通过卷扬方式驱动所述环形缆绳运动;或
所述环形缆绳在所述卷筒处断开,其断点分别与所述卷筒固定后缠绕,所述卷筒通过卷扬方式驱动所述环形缆绳运动。
6.根据权利要求1所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述支架包括至少一立柱、一主梁及一承载部;及
所述转动机构包括一弧形条、一摆臂、一第一拉绳及多个第二转向滑轮;
其中,所述立柱竖直设置,所述主梁铰接于所述立柱的自由端,所述主梁沿其长度方向设有承载部,用于组装太阳能板;及所述弧形条固定于所述立柱上,多个所述第二转向滑轮至少固定于所述弧形条的两端,所述第一拉绳依次绕过多个所述第二转向滑轮,且其两端分别与所述环形缆绳的两侧固定连接;及所述摆臂的一端与所述主梁固定连接,另一端与所述第一拉绳固定连接;所述环形缆绳带动所述第一拉绳运动,所述第一拉绳从而带动所述摆臂转动,所述摆臂进而带动所述主梁转动。
7.根据权利要求1所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述支架包括至少一立柱、一主梁及一承载部;及
所述转动机构包括一弧形条、一第二拉绳、一第三拉绳及至少一第三转向滑轮;
其中,所述立柱竖直设置,所述主梁铰接于所述立柱的自由端,所述主梁沿其长度方向设有承载部,用于组装太阳能板;及所述弧形条的两端分别固定于所述承载部沿垂直于所述主梁长度方向的两侧;所述第二拉绳和所述第三拉绳均绕设在所述弧形条上,所述第二拉绳的一端固定于所述弧形条的一端,所述第二拉绳的另一端绕过所述弧形条后固定于所述环形缆绳上,所述第三拉绳的一端固定于所述弧形条的另一端,所述第三拉绳的另一端绕过所述弧形条后固定于所述环形缆绳上;
所述第三转向滑轮设于所述立柱对应于所述环形缆绳两侧的位置,用于将所述第二拉绳和/或所述第三拉绳转向至和所述环形缆绳相同方向;所述环形缆绳带动所述第二拉绳和所述第三拉绳转动,所述第二拉绳和所述第三拉绳从而带动所述弧形条转动,进而带动所述主梁转动。
8.根据权利要求6或7所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述主梁的延伸方向和所述环形缆绳的长度方向平行或垂直。
9.根据权利要求6或7所述的太阳能跟踪系统,其特征在于,
所述承载部为多根沿所述主梁长度方向间隔设置的檩条,所述太阳能板组装于所述檩条上。
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