CN203324824U - 用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种新的用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置，其包括驱动装置、主动轮、驱动挠性件、从动轮；从动轮固定安装在一垂直方向的回转轴上，以该回转轴为中心轴，该回转轴安装在一回转支撑件上能借助于回转支撑件以垂直轴线进行转动，该回转支撑件安装在支架基座上，驱动装置和主动轮耦接，能驱动主动轮转动；驱动挠性件的第一端连接在从动轮的圆弧边的第一连接部，第二端连接在从动轮的该圆弧边的第二连接部，第一连接部和第二连接部在从动轮的周向间隔开，驱动挠性件的第一端和第二端之间的挠性件缠绕主动轮，以使驱动挠性件可在主动轮和从动轮之间进行传动。

Description

用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能跟踪装置，尤其涉及垂直轴跟踪装置。

背景技术

美国专利US6058930公开了一种推杆式跟踪装置具有至少一个南北向的扭力管，支撑太阳能板阵列，其中至少一个支撑在地面上的支座具有与扭力管轴颈相接的枢接元件，驱动装置具有本体部分，安装在支脚上，具有耦接到扭力管上的扭力臂的连杆，扭力管分为两段或以上构成，其中一段的一段模压到下一段的端部，以紧配合，驱动器可以用于驱动多排太阳能板。这样的推杆式跟踪装置的驱动具有死角，因此最大跟踪旋转范围有限制。

本发明人提出公告号为CN102411373B的“用于光伏发电的单轴跟踪装置”的实用新型专利，其包括发电单元、驱动装置和传动机构，发电单元包括用于安装光伏组件的托架以及支撑托架的支架，托架可在支架上沿东西方向进行转动；传动机构包括主动轮、从动轮、滑轮和驱动绳，驱动绳的第一端连接在从动轮的圆弧边的第一连接部，第二端连接在从动轮的该圆弧边的第二连接部，第一连接部和第二连接部在从动轮的周向间隔开，驱动绳的第一端和第二端之间的绳索缠绕主动轮和滑轮，以使驱动绳可在主动轮和从动轮之间进行传动；该从动轮安装在发电单元的托架上，并可带动该发电单元的托架。

本发明人在实践中发现太阳能发电的跟踪装置还存在进一步改变的必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置。

本实用新型的用于太阳能单元的垂直轴跟踪装置，其特点是，包括驱动装置、主动轮、驱动挠性件、从动轮；从动轮固定安装在一垂直方向的回转轴上，以该回转轴为中心轴，该回转轴安装在一回转支撑件上能借助于回转支撑件以垂直轴线进行转动，该回转支撑件安装在支架基座上，驱动装置和主动轮耦接，能驱动主动轮转动；驱动挠性件的第一端连接在从动轮的圆弧边的第一连接部，第二端连接在从动轮的该圆弧边的第二连接部，第一连接部和第二连接部在从动轮的周向间隔开，驱动挠性件的第一端和第二端之间的挠性件缠绕主动轮，以使驱动挠性件可在主动轮和从动轮之间进行传动。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，与主动轮通过驱动挠性件连接的所述从动轮为第1从动轮，第1从动轮还与N个从动轮串联，N为大于等于1的整数，第i从动轮为这些从动轮中的一个，i为大于等于1且小于等于N的整数，第i从动轮和第i＋1个从动轮之间通过传动挠性件连接，该传动挠性件的第一端连接在第i＋1从动轮的圆弧边的第一连接部，第二端连接在第i＋1从动轮的该圆弧边的第二连接部，第i＋1从动轮的第一连接部和第二连接部在第i＋1从动轮的周向间隔开，传动挠性件的第一端和第二端之间挠性件缠绕第i从动轮，以使传动挠性件可在第i从动轮轮和第i＋1从动轮之间进行传动；所述从动轮分别固定安装在不同所述回转轴上，以对应的回转轴为中心轴。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，所述驱动挠性件、传动挠性件为能承受拉力的绳索。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，所述驱动挠性件与主动轮耦接的部分为链条。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，通过传动挠性件连接的第i从动轮和第i＋1个从动轮中，所述传动挠性件与第i从动轮耦接的部分为链条。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，所述主动轮和所述从动轮之间的轴线平行。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，所述回转轴为一托架的回转轴，所述太阳能单元以固定倾角安装于所述托架。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，所述回转轴为一托架的回转轴，所述太阳能单元可转动地安装于所述托架，所述太阳能单元和所述托架之间连接有调角机构，以使所述太阳能单元的倾角可调节。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，所述太阳能单元为光伏组件。

所述的垂直轴跟踪装置，其中，驱动挠性件或传动挠性件的第一端和第二端之间间隔180度。

本实用新型的特点和优点将在后述的实施例中有详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例中用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置的主视图。

图2是本实用新型实施例中用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置的俯视图。

图3是图1中局部放大视图。

图4是图3所示部分的变型的局部放大视图。

图5是本实用新型另一实施例中用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置的局部主视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，在本实用新型的一实施例中用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置包括驱动装置2、主动轮3、驱动挠性件6、从动轮4。从动轮4固定安装在一垂直方向的回转轴5上，以回转轴5为中心轴，回转轴5安装在一回转支撑件7上能借助于回转支撑件7以垂直轴线进行转动，回转支撑件7安装在支架基座9上，驱动装置2和主动轮3耦接，能驱动主动轮3转动。驱动挠性件6的第一端610连接在从动轮4的圆弧边的第一连接部410，第二端620连接在从动轮4的圆弧边的第二连接部420，第一连接部410和第二连接部420在从动轮的周向间隔开，驱动挠性件6的第一端610和第二端620之间的挠性件缠绕主动轮3，以使驱动挠性件16可在主动轮3和从动轮4之间进行传动。

驱动装置2可以是由连接减速器的驱动电机，电机的输出的扭矩经由减速器增大后输出到主动轮3。驱动电机可以是交流电机或者直流电机。驱动装置2也可以是其他力矩输出装置。主动轮3、从动轮4其上有线槽，以供驱动挠性件6缠绕。从动轮4的半径远大于主动轮3的半径。驱动挠性件6可以是钢丝绳或者高强度的纤维材料，或者是其他可以受到拉力的挠性件。从图2中可以看出，驱动挠性件6的第一端610是经从动轮4的上侧绕过半个从动轮4后固定在从动轮4的下侧的第一端410，而第二端620是经从动轮4的下侧绕过半个从动轮4后固定在从动轮4的上侧。主动轮3和从动轮4以及驱动挠性件6的连接关系类似于带传动机构，例如驱动挠性件6包络部分主动轮3，具有足够摩擦传动的包角，但略有区别，即驱动挠性件6的两端是固定在从动轮4上。因此主动轮3、从动轮4、驱动挠性件6的连接关系不限于如图所示的情况，例如驱动挠性件6的两端在从动轮4上不限于间隔180度，可以是大于或者小于180度。驱动挠性件6和主动轮3之间的配合关系不限于为摩擦传动，还可以是啮合传动，这在图5所示的实施例中显示出来了。

如图1和图2所示，从动轮4的数量为四个，从动轮4之间通过传动挠性件8串联，从动轮4的数量不限于4个，可以是一个以上。与主动轮3通过驱动挠性件6连接的从动轮4为第1从动轮，除此之外还有N个从动轮，以此为例，则第1从动轮还与N个从动轮串联，N为大于等于1的整数，第i从动轮为这些从动轮中的一个，i为大于等于1且小于等于N的整数，第i从动轮和第i＋1个从动轮之间通过传动挠性件8连接，传动挠性件8的第一端810连接在第i＋1从动轮的圆弧边的第一连接部510，第二端820连接在第i＋1从动轮的该圆弧边的第二连接部520，第i＋1从动轮的第一连接部510和第二连接部520在第i＋1从动轮的周向间隔开，传动挠性件8的第一端810和第二端820之间的挠性件缠绕第i从动轮，以使传动挠性件8可在第i从动轮轮和第i＋1从动轮之间进行传动。

从动轮4之间的传动挠性件8的设置与驱动挠性件6的设置差不过。相邻的从动轮4、传动挠性件8的连接关系类似于带传动机构，例如传动挠性件8包络部分左侧的从动轮4，具有足够摩擦传动的包角。但略有区别，即传动挠性件8的两端是固定在从动轮4上。因此两从动轮4、传动挠性件8的连接关系不限于如图所示的情况，例如传动挠性件8的两端在从动轮4上不限于间隔180度，可以是大于或者小于180度。传动挠性件8和从动轮4之间的配合关系不限于为摩擦传动，还可以是啮合传动。

从图2中可以看出，主动轮3和从动轮4的轴线是平行的，即都是垂直的，但不限于此，主动轮3的轴线可以倾斜或者水平。

在前述实施例中回转支撑件7可以是类似于推力轴承的结构，其固定在支架基座9上，转轴5的下端固定在回转支撑件7。如图1所示，转轴5为托架的一部分，托架用于支撑太阳能单元1，如图1所示，太阳能单元1的倾角固定。

如图5所示，在本实用新型的另一实施例中，转轴5上连接转轴51，太阳能单元1固定在框架52上，框架52的底部和转轴5之间由转轴51枢接，油缸10枢接在转轴5上，其动力输出端连接框架52，油缸9的伸缩可以调节太阳能单元1的倾角。

在前述实施例中，太阳能单元为光伏组件。但也可以是其他太阳能利用模块，例如太阳能加热模块。

如图4所示，驱动挠性件包括绳索60和链条61，主动轮2为链轮，链条61和主动轮2啮合。当两从动轮4进行传动时，也可以采用这样的结构。

在前述各实施例中，通过控制驱动装置2驱动主动轮3进行正反向转动，并通过挠性件来拉动从动轮4进行正反向转动，进而带动至少一个托架及其上面的太阳能单元1进行东西方向跟踪旋转，当从动轮4为多个时，可以实现多个托架上的太阳能单元的集群化对日跟踪。

前述实施例具有如下的优点或特点。

主动轮3的直径远小于从动轮4，调节主动轮3与从动轮4的直径之比，可进一步加大驱动减速比，因此，相同的驱动电机可驱动更大的负载。

旋转跟踪范围大，托架借助回转支承可在支架基座上沿垂直轴线作±180°跟踪旋转（即向东180°至向西180°）。

托架上部受光面与水平面的夹角α范围为在0°到90°之间。夹角α既可以是固定不变的，也可以是追日变化的。当夹角α为固定时，该跟踪装置为垂直斜单轴跟踪装置；当夹角α为追日变化时，该跟踪装置为双轴跟踪装置。

一个主动轮可通过驱动绳和从动轮带动一个或多个托架进行东西向对日跟踪。

当主动轮采用圆筒轮时，驱动绳可采用钢丝绳或其他绳索；当主动轮采用链轮时，在主动轮正反旋转范围内的驱动绳可采用链条，其他部分仍可采用钢丝绳或其他绳索。

Claims (10)

1.用于太阳能发电的垂直轴跟踪装置 ，其特征在于，包括驱动装置、主动轮、驱动挠性件、从动轮；从动轮固定安装在一垂直方向的回转轴上，以该回转轴为中心轴，该回转轴安装在一回转支撑件上能借助于回转支撑件以垂直轴线进行转动，该回转支撑件安装在支架基座上，驱动装置和主动轮耦接，能驱动主动轮转动；驱动挠性件的第一端连接在从动轮的圆弧边的第一连接部，第二端连接在从动轮的该圆弧边的第二连接部，第一连接部和第二连接部在从动轮的周向间隔开，驱动挠性件的第一端和第二端之间的挠性件缠绕主动轮，以使驱动挠性件可在主动轮和从动轮之间进行传动。 

2.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，与主动轮通过驱动挠性件连接的所述从动轮为第1从动轮，第1从动轮还与N个从动轮串联，N为大于等于1的整数，第i从动轮为这些从动轮中的一个，i为大于等于1且小于等于N的整数，第i从动轮和第i＋1个从动轮之间通过传动挠性件连接，该传动挠性件的第一端连接在第i＋1从动轮的圆弧边的第一连接部，第二端连接在第i＋1从动轮的该圆弧边的第二连接部，第i＋1从动轮的第一连接部和第二连接部在第i＋1从动轮的周向间隔开，传动挠性件的第一端和第二端之间挠性件缠绕第i从动轮，以使传动挠性件可在第i从动轮轮和第i＋1从动轮之间进行传动；所述从动轮分别固定安装在不同所述回转轴上，以对应的回转轴为中心轴。 

3.如权利要求2所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，所述驱动挠性件、传动挠性件为能承受拉力的绳索。 

4.如权利要求2所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，所述驱动挠性件与主动轮耦接的部分为链条。 

5.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，通过传动挠性件连接的第i从动轮和第i＋1个从动轮中，所述传动挠性件与第i从动轮耦接的部分为链条。 

6.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，所述主动轮和所述从动轮之间的轴线平行。 

7.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，所述回转轴为一托架的回转轴，所述太阳能单元以固定倾角安装于所述托架。 

8.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，所述回转轴为一托架的回转轴，所述太阳能单元可转动地安装于所述托架，所述太阳能单元和所述托架之间连接有调角机构，以使所述太阳能单元的倾角可调节。 

9.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，所述太阳能单元为光伏组件。 

10.如权利要求1所述的垂直轴跟踪装置，其特征在于，驱动挠性件或传动挠性件的第一端和第二端之间间隔180度。 

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