CN205725604U - 一种连杆式太阳能跟踪器 - Google Patents

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吴克耀
阳中军
陈郭明
蒙铭民
谢黎
廖春华
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本实用新型公开了一种连杆式太阳能跟踪器,包括第一Z轴立柱和X轴连杆;还包括一固定座、一驱动装置、一回转减速机、一转臂和一连杆机构;由驱动装置驱动回转减速机运行,回转减速机带动转臂旋转,最后由转臂通过连杆机构带动所述的至少两个X轴连杆同步旋转。本实用新型能够保持太阳能电池组件正对太阳,使太阳光的光线垂直照射太阳能电池组件,能够显著增加太阳能光伏组件的发电量,提高发电效率,具有稳定性好和传动精度高的特点。

Description

一种连杆式太阳能跟踪器
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种连杆式太阳能跟踪器。
背景技术
[0002]太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,承载着人类绿色能源的希望和未来,在世界各国的可持续发展策略中具有举足轻重的作用。目前,太阳能光伏电站的安装为固定式,直接将太阳能光伏组件与地面成一定的角度,以串并联的方式组成太阳能光伏阵列,从而达到太阳能光伏发电的目的;随着太阳运动和四季的变化,固定方式不能时刻跟踪太阳运动轨迹,发电效率不高。
实用新型内容
[0003]针对现有技术的不足,本实用新型的目的是为了提供一种连杆式太阳能跟踪器,它能够保持太阳能电池组件正对太阳,使太阳光的光线垂直照射太阳能电池组件,能够显著增加太阳能光伏组件的发电量,提高发电效率,具有稳定性好和传动精度高的特点。
[0004]为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0005] —种连杆式太阳能跟踪器,包括至少四个沿Z轴方向设置的第一 Z轴立柱和至少两个沿X轴方向设置的X轴连杆,每个第一 Z轴立柱的顶端以可转动连接的方式安装一个所述X轴连杆;其特征在于:还包括一固定座、一驱动装置、一回转减速机、一转臂和一连杆机构;所述固定座设置在沿Y轴方向的任意两个第一 Z轴立柱之间;所述回转减速机固定安装在所述固定座上,所述驱动装置固定安装在回转减速机上;所述转臂的顶端固定安装在所述回转减速机的输出轴上,所述转臂的底端通过所述连杆机构分别与所述的至少两个X轴连杆固定连接;由驱动装置驱动回转减速机运行,回转减速机带动转臂旋转,最后由转臂通过连杆机构带动所述的至少两个X轴连杆同步旋转。
[0006]作为优选,所述连杆机构包括至少两个沿Z轴方向设置的T型摆臂和至少两个沿Y轴方向设置的Y轴连杆;所述T型摆臂包括横向连接臂和竖向连接臂,所述竖向连接臂的顶端与横向连接臂的中部固定连接,沿X轴方向每相邻的两个X轴连杆分别与一个T型摆臂的横向连接臂的两端固定连接;所述的转臂的底端分别与两个Y轴连杆铰接,两个Y轴连杆的另一端分别与相邻的T型摆臂的竖向连接臂的底端铰接;位于转臂两侧的每两个T型摆臂的底端之间铰接一个所述Y轴连杆。
[0007]作为优选,每个Y轴连杆与每个T型摆臂的底端之间均通过一铰链座铰接。
[0008]作为优选,所述的每个X轴连杆上均固定安装有至少一个太阳能光伏组件。
[0009]作为优选,所述X轴连杆的一端通过轴承组件以可转动的方式安装在第一 Z轴立柱的上端;
[0010]作为优选,还包括至少四个第二 Z轴立柱,所述X轴连杆的另一端通过轴承组件以可转动的方式安装在第二 Z轴立柱的顶端。
[0011]作为优选,所述的轴承组件包括固定安装在第一 Z轴立柱或第二 Z轴立柱顶端的轴承座安装座、固定安装在所述轴承座安装座上的轴承座和可转动地安装在轴承座内的轴承;所述X轴连杆的两端分别插接在第一 Z轴立柱和第二 Z轴立柱顶端的轴承内。
[0012]作为优选,所述轴承座安装座的顶面设有沿顶面对角分布的两个月牙形的第一安装孔,所述轴承座的底面设有两个与第一安装孔相匹配的月牙形的第二安装孔,所述轴承座安装座与所述轴承座之间通过螺栓固定连接。
[0013]作为优选,连杆式太阳能跟踪器还包括减震机构,所述减震机构包括一阻尼器,固定在阻尼器下端的下连接件,固定在阻尼器上端的上连接件;阻尼器的下连接件与一个第一 Z轴立柱固定连接,阻尼器的上连接件固定连接在与之对应的X轴连杆上。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015] 1、本实用新型由驱动装置驱动回转减速机运行,回转减速机带动转臂旋转,最后由转臂通过连杆机构带动所述的至少两个X轴连杆同步旋转。能够保持太阳能电池组件正对太阳,使太阳光的光线垂直照射太阳能电池组件,能够显著增加太阳能光伏组件的发电量,提高发电效率,具有稳定性好和传动精度高的特点。还可以通过多根连杆阵列,前后用双铰链连接形成平行四边形连杆结构,达到多轴同步联动。
[0016] 2、本实用新型还设有轴承组件,所述轴承座安装座与所述轴承座之间采用月牙形安装孔连接,使得轴承座安装座可与第一 Z轴立柱和轴承座组合出旋转,水平,升降多个方向的调节,具有独特的安装柔性,连接操作简单,容易调出好的同心度;月牙形孔可调连接方式,连接方式具有独特柔性,克服打粧精度误差,连接操作简单,容易调出好的同心度,防止抱死现象的出现。采用塑料轴承,具有自润滑功能,整体均是润滑材料,耐磨,使用寿命长;使用中不会发生生锈现象且耐腐蚀;轴承在运行中噪音极低,具有一定的吸振功能,塑料轴承存在众多的优势。采用铝基合金的轴承座,具有良好的耐磨性能和减磨性能;有一定的抗压强度和硬度,有足够的疲劳强度和承载能力;塑性和冲击韧性良好;具有良好的抗咬合性;良好的顺应性;好的嵌镶性;良好的导热性、耐蚀性和小的热膨胀系数;轴承采用半边式卡扣设计,安装方便,十字交叉加强筋结构设计节省材料。轴承可以模具注塑成型,铝基合金轴承座可以挤压成型,生产效率高,充分利用了轴承的优点,达到轴承结构免维护的效果O
[0017] 3、本实用新型还包括减震机构,阻尼器能够在拉伸方向和压缩方向起到缓冲、减震作用。伸长或压缩过程中,速度小于设定值时,阻力为0,速度大于设定值时,开始产生阻尼力,并随着速度增加而增加,当速度大于或等于设定值时,有效阻尼力不小于额定值,当速度或超过设定值时,形成刚性支撑,起缓冲、减震的作用;组件不规律的振动,严重影响跟踪器的平稳运行,缩短使用寿命。有了阻尼器就可以解决此类问题;跟踪器在正常工作时,阻尼器不会对跟踪器有任何影响,跟踪器运行速度很慢,阻尼器不会产生阻力;只会在组件产生振动时,才起到缓冲、减震的保护的作用。用于大风工作状况防止组件随着大风共振而损坏;阻尼器结构紧凑,且呈对称结构,安装空间小,动态响应时间短;头部,尾部铰接采用关节轴承,调节范围大,大大提尚施工的灵活性。
附图说明
[0018]图1为实施例1的连杆式太阳能跟踪器的局部结构示意图。
[0019]图2为实施例1的连杆机构的结构示意图。
[0020]图3为实施例1的连杆式太阳能跟踪器的整体结构示意图。
[0021 ]图4为实施例1所述的轴承组件的分体结构示意图。
[0022]图5为实施例2的减震机构的分体结构不意图。
[0023]其中,11、第一Z轴立柱;12、第二Z轴立柱;13、X轴连杆;2、固定座;3、驱动装置;4、回转减速机;5、转臂;6、轴承组件;61、轴承座安装座;611、第一安装孔;62、轴承座;621、第二安装孔;63、轴承;7、减震机构;71、阻尼器;72、下连接件;73、上连接件;8、连杆机构;81、T型摆臂;811、横向连接臂;812、竖向连接臂;82、Y轴连杆;83、铰链座;100、太阳能光伏组件。
具体实施方式
[0024]下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述:
[0025] 实施例1:
[0026]参照图1-4,本实施例所述的一种连杆式太阳能跟踪器,包括至少四个沿Z轴方向设置的第一 Z轴立柱11,至少四个沿Z轴方向设置的第二 Z轴立柱12和至少两个沿X轴方向设置至少两个沿X轴方向设置的X轴连杆13,每个第一 Z轴立柱11的顶端以可转动连接的方式安装一个所述X轴连杆13;所述X轴连杆13的一端通过轴承组件6以可转动的方式安装在第一 Z轴立柱11的顶端,其另一端通过轴承组件6以可转动的方式安装在第二 Z轴立柱12的顶端。所述的每个X轴连杆13上均固定安装有至少一个太阳能光伏组件100。
[0027] 还包括一固定座2、一驱动装置3、一回转减速机4、一转臂5和一连杆机构8;所述固定座2设置在沿Y轴方向的任意两个第一 Z轴立柱11之间;所述回转减速机4固定安装在所述固定座2上,所述驱动装置3固定安装在回转减速机4上;所述转臂5的顶端固定安装在所述回转减速机4的输出轴上,所述转臂5的底端通过所述连杆机构8分别与所述的至少两个X轴连杆13固定连接;由驱动装置驱动回转减速机运行,回转减速机带动转臂旋转,最后由转臂通过连杆机构带动所述的至少两个X轴连杆13同步旋转。
[0028]作为优选,所述连杆机构8包括至少两个沿Z轴方向设置的T型摆臂81和至少两个沿Y轴方向设置的Y轴连杆82 ;所述T型摆臂81包括横向连接臂811和竖向连接臂812,所述竖向连接臂812的顶端与横向连接臂811的中部固定连接,沿X轴方向每相邻的两个X轴连杆13分别与一个T型摆臂81的横向连接臂811的两端固定连接;所述的转臂的底端分别与两个Y轴连杆82铰接,两个Y轴连杆82的另一端分别与相邻的T型摆臂81的竖向连接臂812的底端铰接;位于转臂两侧的每两个T型摆臂81的底端之间铰接一个所述Y轴连杆82。
[0029]作为优选,每个Y轴连杆82与每个T型摆臂81的底端之间均通过一铰链座83铰接。
[0030]作为优选,所述X轴连杆13的一端通过轴承组件6以可转动的方式安装在第一 Z轴立柱11的顶端。
[0031]作为优选,所述的轴承组件6包括固定安装在第一Z轴立柱11或第二Z轴立柱12顶端的轴承座安装座61、固定安装在所述轴承座安装座61上的轴承座62和可转动地安装在轴承座62内的轴承63;所述X轴连杆13的两端分别插接在第一Z轴立柱11和第二Z轴立柱12顶端的轴承内。所述轴承座安装座61的顶面设有沿顶面对角分布的两个月牙形的第一安装孔611,所述轴承座62的底面设有两个与第一安装孔611相匹配的月牙形的第二安装孔621,所述轴承座安装座61与所述轴承座62之间通过螺栓固定连接。其他与实施例1相同。
[0032] 实施例2:
[0033]参照图5,本实施例的特点是:连杆式太阳能跟踪器还包括减震机构7,所述减震机构7包括一阻尼器71,固定在阻尼器71下端的下连接件72,固定在阻尼器71上端的上连接件73;所述减震机构7的数量两个或多个;每个阻尼器71的下连接件72与一个第二 Z轴立柱12固定连接,每个阻尼器71的上连接件73固定连接在与之对应的X轴连杆13上。其他与实施例2相同。
[0034]本实用新型整个方阵只有I台驱动装置,潜在故障点少,易于维护,成本低;通过双铰链四连杆机构可以使前后排适应不同坡度,坡度在10°至20°的地形均可安装,减少了平整土地的费用,各排可以根据实际需要灵活调整跟踪策略;减少了对复杂地形的施工难度,带来可观的经济效益;具备阴影规避功能,可大幅延长光照时间,提升系统发电量;自身运行功耗小,每天的系统耗电量小于IKWh;具备大风保护和自动除雪功能,确保系统的安全。
[0035]对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连杆式太阳能跟踪器,包括至少四个沿Z轴方向设置的第一 Z轴立柱和至少两个沿X轴方向设置的X轴连杆,每个第一 Z轴立柱的顶端以可转动连接的方式安装一个所述X轴连杆;其特征在于:还包括一固定座、一驱动装置、一回转减速机、一转臂和一连杆机构;所述固定座设置在沿Y轴方向的任意两个第一 Z轴立柱之间;所述回转减速机固定安装在所述固定座上,所述驱动装置固定安装在回转减速机上;所述转臂的顶端固定安装在所述回转减速机的输出轴上,所述转臂的底端通过所述连杆机构分别与所述的至少两个X轴连杆固定连接;由驱动装置驱动回转减速机运行,回转减速机带动转臂旋转,最后由转臂通过连杆机构带动所述的至少两个X轴连杆同步旋转。
2.根据权利要求1所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:所述连杆机构包括至少两个沿Z轴方向设置的T型摆臂和至少一个沿Y轴方向设置的Y轴连杆;所述T型摆臂包括横向连接臂和竖向连接臂,所述竖向连接臂的顶端与横向连接臂的中部固定连接,沿X轴方向X轴连杆分别与一个T型摆臂的横向连接臂的两端固定连接;所述的转臂的底端与Y轴连杆铰接,Y轴连杆的另一端分别与相邻的T型摆臂的竖向连接臂的底端铰接;位于转臂两侧的每两个T型摆臂的底端之间铰接一个所述Y轴连杆。
3.根据权利要求2所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:每个Y轴连杆与每个T型摆臂的底端之间均通过一铰链座铰接。
4.根据权利要求1所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:所述的每个X轴连杆上均固定安装有至少一个太阳能光伏组件。
5.根据权利要求1所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:所述X轴连杆的一端通过轴承组件以可转动的方式安装在第一 Z轴立柱的上端。
6.根据权利要求5所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:还包括至少四个第二 Z轴立柱,所述X轴连杆的另一端通过轴承组件以可转动的方式安装在第二 Z轴立柱的上端。
7.根据权利要求6所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:所述的轴承组件包括固定安装在第一 Z轴立柱或第二 Z轴立柱顶端的轴承座安装座、固定安装在所述轴承座安装座上的轴承座和可转动地安装在轴承座内的轴承;所述X轴连杆的两端分别插接在第一 Z轴立柱和第二 Z轴立柱顶端的轴承内。
8.根据权利要求7所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:所述轴承座安装座的顶面设有沿顶面对角分布的两个月牙形的第一安装孔,所述轴承座的底面设有两个与第一安装孔相匹配的月牙形的第二安装孔,所述轴承座安装座与所述轴承座之间通过螺栓固定连接。
9.根据权利要求1所述的连杆式太阳能跟踪器,其特征是:连杆式太阳能跟踪器还包括减震机构,所述减震机构包括一阻尼器,固定在阻尼器下端的下连接件,固定在阻尼器上端的上连接件;阻尼器的下连接件与一个第一 Z轴立柱固定连接,阻尼器的上连接件固定连接在与之对应的X轴连杆上。
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