CN115459692A - 光伏跟踪支架 - Google Patents

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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明提供了一种光伏跟踪支架,包括:底座;支撑立柱,支架下部能够以底座中心为轴沿水平面360度转动,另外,支撑立柱为格构式中空结构;支撑横梁,设置在支撑立柱的上端,能以横梁中心线为轴在竖直平面一定角度范围内上下摆动;光伏组件,固定设置在支撑横梁上;驱动机构,设置在支撑立柱内,驱动机构驱动支撑立柱转动,并同时驱动支撑横梁摆动。驱动机构同时驱动支撑立柱的转动,以及支撑横梁的摆动,也即仅通过一个驱动机构实现双轴跟踪,省去一套驱动机构,因此光伏跟踪支架的成本更低。同时,驱动机构设置在支撑立柱内,因此驱动机构不易损坏,使用寿命长,运维成本大大降低。

Description

光伏跟踪支架
技术领域
本发明涉及光伏设备技术领域,具体涉及一种光伏跟踪支架。
背景技术
太阳能光伏技术、风力发电技术等可再生能源利用作为“低碳”技术代表,正在被广泛应用。风光发电年均新增装机规模70GW,光伏发电市场广阔。光伏发电系统中的土建结构占有投资的较大比重,不同光伏支架结构形式也影响光伏发电效率。光伏发电系统中合理的结构体系不但能降低工程造价,还能便于加工和安装,缩短工期,减少工程整体造价。
光伏支架结构是支撑光伏组件的骨架,是光伏发电系统重要组成部分,合理的结构形式可有效提高度电收益和发电效率,显著降低度电成本。在光伏平价上网的背景下,以往更关注设备投资、固定支架占主导(即“每瓦成本”)的时代,必将向更关注投资回报、跟踪支架占主导(即“每度成本”)的时代转变。尽管跟踪光伏支架目前自身成本较高,随着技术的进步和成本的下降,跟踪光伏支架将成为未来的发展方向。一般可以为光伏电站带来20%左右的发电量增益,但同固定支架相比,一次性投入成本高,运维成本高,尚未得到广泛应用。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的光伏跟踪支架的设备成本高,运维成本高的缺陷,从而提供一种光伏跟踪支架。
为了解决上述问题,本发明提供了一种光伏跟踪支架,包括:底座;支撑立柱,下端以底座为中心360度水平转动,并且支撑立柱为中空结构;支撑横梁,设置在支撑立柱的上端,可在竖直平面一定角度范围内以横梁中心线为轴上下摆动;光伏组件,固定设置在支撑横梁上;驱动机构,设置在支撑立柱内,驱动机构驱动支撑立柱转动,并同时驱动支撑横梁摆动。
可选地,底座上设置有环形轨道,支撑立柱的底部设置有第一滚轮,第一滚轮与环形轨道配合,支撑立柱的顶部设置有转轴,支撑横梁套设在转轴外,驱动机构适于驱动第一滚轮和转轴同步转动。
可选地,驱动机构包括电机,光伏跟踪支架还包括传动机构,传动机构设置在支撑立柱内,传动机构包括:传动齿轮,与电机的电机轴传动连接,并且传动齿轮与第一滚轮同轴连接;传动链条,转轴上设置有齿形部,传动链条的两端分别与传动齿轮和传动链条连接。
可选地,第一滚轮处设置有刹车结构。
可选地,支撑立柱设置有多个,多个支撑立柱沿周向间隔设置。
可选地,光伏跟踪支架还包括辅助立柱,辅助立柱与支撑横梁连接,辅助立柱的底部设置有第二滚轮。
可选地,环形轨道和支撑立柱的底部之间,以及环形轨道和辅助立柱的底部之间设置有防护结构。
可选地,光伏跟踪支架还包括多个连接梁,多个连接梁间隔地设置在支撑横梁上,光伏组件固定设置在连接梁上。
可选地,连接梁通过檩托固定在支撑横梁上。
可选地,光伏组件通过紧固件固定在连接梁上。
本发明具有以下优点:
利用本发明的技术方案,驱动机构同时驱动支撑立柱的转动,以及支撑横梁的摆动,也即仅通过一个驱动机构实现双轴跟踪,因此光伏跟踪支架的成本更低。同时,驱动机构设置在支撑立柱内,因此驱动机构不易损坏,使用寿命长,运维成本大大降低。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的光伏跟踪支架的设备成本高,运维成本高的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
图1示出了本发明的光伏跟踪支架的俯视示意图
图2示出了图1中光伏跟踪支架的1-1处剖视图;
图3示出了图2中A处放大示意图;
图4示出了图2中B处放大示意图;
图5示出了图1中光伏跟踪支架的2-2处放大示意图;
图6示出了图1中光伏跟踪支架的3-3处放大示意图;
图7示出了图1中光伏跟踪支架的4-4处放大示意图;
图8示出了图7中C处放大示意图;以及
图9示出了图7中D处放大示意图。
附图标记说明:
10、底座;11、环形轨道;20、支撑立柱;21、第一滚轮;22、转轴; 221、齿形部;30、支撑横梁;40、光伏组件;50、驱动机构;60、传动机构;61、传动齿轮;62、传动链条;70、辅助立柱;71、第二滚轮;80、防护结构;90、连接梁;100、檩托;110、紧固件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图9所示,本实施例的光伏跟踪支架包括底座10、支撑立柱 20、支撑横梁30、光伏组件40以及驱动机构50。其中,支撑立柱20下端沿水平方向可转动地设置在底座10上,并且支撑立柱20为中空结构。支撑横梁30沿竖直方向可摆动地设置在支撑立柱20的上端。光伏组件40固定设置在支撑横梁30上。驱动机构50设置在支撑立柱20内,驱动机构驱动支撑立柱20转动,并同时驱动支撑横梁30摆动。
利用本实施例技术方案,驱动机构50同时驱动支撑立柱20的转动,以及支撑横梁30的摆动,也即仅通过一个驱动机构50实现双轴跟踪,因此光伏跟踪支架的成本更低。同时,驱动机构50设置在支撑立柱20,因此驱动机构50不易损坏,使用寿命长,运维成本大大降低。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的光伏跟踪支架的设备成本高,运维成本高的缺陷。
结合图1至图3,需要说明的是,底座10用于支撑光伏跟踪支架的其他部件。支撑立柱20能够在水平方向转动,也即支撑立柱20能够调节光伏组件40的水平转动角度。支撑横梁30能够在竖直方向摆动,也即支撑横梁30能够调节光伏组件40的俯仰角度。因此,支撑立柱20的转动和支撑横梁30的摆动能够实现光伏组件40的双轴调节。
进一步地,光伏组件40为太阳能电池板,光伏组件40为多个,多个光伏组件40均设置在支撑横梁上。
如图1至图3,以及图6和图7所示,在本实施例的技术方案中,底座 10上设置有环形轨道11,支撑立柱20的底部设置有第一滚轮21,第一滚轮21与环形轨道11配合。支撑立柱20的顶部设置有转轴22,支撑横梁 30套设在转轴22外,驱动机构50适于驱动第一滚轮21和转轴22同步转动。
具体而言,环形轨道11呈圆形轨道结构,支撑立柱20通过第一滚轮 21可以在环形轨道11上移动,进而实现支撑立柱20在水平方向的转动移动。
如图9所示,支撑立柱20的顶部设置有转轴22,转轴22支撑立柱20 之间设置有轴承,以使转轴22能够相对于支撑立柱20转动。支撑横梁30 也为中空结构,支撑横梁30套设在转轴22外,并且支撑横梁30的内壁和转轴22的外壁之间通过紧固件连接,以使二者能够相对转动。因此转轴22 转动的时候,能够通过支撑横梁30带动光伏组件40同步转轴,从而实现调整光伏组件40的俯仰角。
如图8和图9所示,在本实施例的技术方案中,驱动机构50包括电机,光伏跟踪支架还包括传动机构60,传动机构60设置在支撑立柱20内。传动机构60包括传动齿轮61以及传动链条62。其中,传动齿轮61与电机的电机轴传动连接,并且传动齿轮61与第一滚轮21同轴连接。传动链条62 转轴22上设置有齿形部221,传动链条62的两端分别与传动齿轮61和传动链条62连接。
具体而言,从图8可以看到,电机启动时,可以带动传动齿轮61转动。由于传动齿轮61与第一滚轮21同轴连接,因此即可带动第一滚轮21转动,从而使得支撑立柱20在环形轨道11上移动。
从图7至图9可以看到,传动链条62的上下两端分别位于支撑立柱20 的上下两端处。传动链条62的上端套设在齿形部221外,下端套设在传动齿轮61外。因此电机启动时,可以通过传动链条62带动转轴22转动。也即,电机驱动时,可以同时调节光伏组件40的水平旋转角度和俯仰角度。
本领域技术人员可以理解,由于太阳光在一端时间内的轨迹基本一致,因此通过调节传动齿轮61和齿形部221的传动比,即可实现光伏组件40 对太阳轨迹的追踪。
优选地,电机和传动齿轮61之间还设置有减速齿轮,以调节传动齿轮 61的转速。
优选地,第一滚轮21处设置有刹车结构,进而控制底座10在环形轨道11上的移动。
如图7所示,支撑立柱20设置有多个,多个支撑立柱20沿周向间隔设置。具体而言,本实施例中的支撑立柱20为两个,两个支撑立柱20均沿竖直方向延伸。其中一个支撑立柱20的底部的第一滚轮21通过电机驱动,另一个支撑立柱20的底部的第一滚轮21不带动力。
从图7还可以看到,支撑横梁30穿过两个支撑立柱20的上端,也即支撑横梁30包括位于左侧的第一段、位于中部的第二段和位于右侧的第三段,三段支撑横梁30分别套设在转轴22外。
如图6和图7所示,在本实施例的技术方案中,光伏跟踪支架还包括辅助立柱70,辅助立柱70与支撑横梁30连接,辅助立柱70的底部设置有第二滚轮71。辅助立柱70的作用是使得支撑横梁30在环形轨道11上的转动更加的稳定。
结合图6可以看到,辅助立柱70为两个,并且设置在两个支撑立柱20 之间。辅助立柱70呈弯折状,下端设置有第二滚轮71,第二滚轮71不带动力。辅助立柱70的上端弯折后连接在支撑横梁30的中部。为了使得支撑横梁30能够转动,支撑横梁30被分为位于辅助立柱70一侧的左段,以及位于辅助立柱70另一侧的右端,二者均与转轴22连接。也即支撑横梁30一共有四段。
如图6和图7所示,在本实施例的技术方案中,环形轨道11和支撑立柱20的底部之间,以及环形轨道11和辅助立柱70的底部之间设置有防护结构80。防护结构80包括两个相对设置的L型侧板,两个侧板可以将第一滚轮21和第二滚轮71围住,使二者处于封闭空间,实现免维护。此外,从图7可以看到,位于电机外侧的侧板长度较长并罩住电机,从而防止外部异物进入至电机内,增加电机的使用寿命。
如图1所示,在本实施例的技术方案中,光伏跟踪支架还包括多个连接梁90,多个连接梁90间隔地设置在支撑横梁30上,光伏组件40固定设置在连接梁90上。
具体而言,连接梁90与支撑横梁30垂直设置。本实施例中,连接梁 90共设置有四个,分别与支撑横梁30的上述四段进行连接。每个光伏组件40均与两个连接梁90连接。同时,每个连接梁90上,沿图1上下方向连接有三个光伏组件40,也即本实施例中共六个光伏组件40。
结合图7可以看到,连接梁90的截面呈C型,其上边沿通过紧固件110 与光伏组件40连接,侧部通过檩托100固定在支撑横梁30上。
从图5可以看到,檩托100通过螺栓与连接梁90进行连接,并且檩托 100的两侧延伸有斜梁,斜梁通过螺栓与连接梁90连接,进而加强与连接梁90的连接强度。
结合图2和图5可以看到,对于一个连接梁90上的三个光伏组件40 而言,位于两侧的光伏组件40的边沿通过第一压块压紧,第一压块通过紧固件110与连接梁90连接。两个光伏组件40之间的缝隙通过第二压块压紧,第二压块通过紧固件110与连接梁90连接,实现三个光伏组件40的固定。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种光伏跟踪支架,其特征在于,包括:
底座(10);
支撑立柱(20),下端可以所述底座(10)为轴360度水平转动,并且所述支撑立柱(20)为中空结构;
支撑横梁(30),设置在所述支撑立柱(20)的上端,能以所述支撑横梁(30)的中心线为轴在竖直平面内上下摆动;
光伏组件(40),固定设置在所述支撑横梁(30)上;
驱动机构(50),设置在所述支撑立柱(20)内,所述驱动机构驱动所述支撑立柱(20)转动,并同时驱动所述支撑横梁(30)摆动。
2.根据权利要求1所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述底座(10)上设置有环形轨道(11),所述支撑立柱(20)的底部设置有第一滚轮(21),所述第一滚轮(21)与所述环形轨道(11)配合,所述支撑立柱(20)的顶部设置有转轴(22),所述支撑横梁(30)套设在所述转轴(22)外,所述驱动机构(50)适于驱动所述第一滚轮(21)和所述转轴(22)同步转动。
3.根据权利要求2所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述驱动机构(50)包括电机,所述光伏跟踪支架还包括传动机构(60),所述传动机构(60)设置在所述支撑立柱(20)内,所述传动机构(60)包括:
传动齿轮(61),与所述电机的电机轴传动连接,并且所述传动齿轮(61)与所述第一滚轮(21)同轴连接;
传动链条(62),所述转轴(22)上设置有齿形部(221),所述传动链条(62)的两端分别与所述传动齿轮(61)和所述传动链条(62)连接。
4.根据权利要求2或3所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述第一滚轮(21)处设置有刹车结构。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述支撑立柱(20)设置有多个,多个所述支撑立柱(20)沿周向间隔设置。
6.根据权利要求2或3所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述光伏跟踪支架还包括辅助立柱(70),所述辅助立柱(70)与所述支撑横梁(30)连接,所述辅助立柱(70)的底部设置有第二滚轮(71)。
7.根据权利要求6所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述环形轨道(11)和所述支撑立柱(20)的底部之间,以及所述环形轨道(11)和所述辅助立柱(70)的底部之间设置有防护结构(80)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述光伏跟踪支架还包括多个连接梁(90),多个所述连接梁(90)间隔地设置在所述支撑横梁(30)上,所述光伏组件(40)固定设置在所述连接梁(90)上。
9.根据权利要求8所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述连接梁(90)通过檩托(100)固定在所述支撑横梁(30)上。
10.根据权利要求8所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述光伏组件(40)通过紧固件(110)固定在所述连接梁(90)上。
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