CN206741315U - 高刚性支架双轴光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高刚性支架双轴光伏发电装置，包括光伏组件、组件安装支架及立柱，在组件安装支架两端设置有圆环形支承架，在立柱上转动支承有转轮，圆环形支承架支承于转轮上，组件安装支架通过圆环形支承架及转轮摆动支承在立柱上；在立柱上固连有压轮支架，压轮支架上转动支承有压轮，压轮外圆与圆环形支承架的内环面接触连接，在圆环形支承架上同轴固连有传动轮，该传动轮与驱动装置传动连接；在立柱下端转动支承有滚轮，立柱通过滚轮活动支承在环形地轨上；各立柱通过连接构件连为一体，连为一体的各立柱由旋转驱动装置驱动。该高刚性支架双轴光伏发电装置不仅能实现对太阳方位角的全范围跟踪，且支承结构稳定。

Description

高刚性支架双轴光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电装置，尤其涉及一种具有双轴跟踪功能的光伏发电装置。

背景技术

具有跟踪功能的太阳能光伏发电装置可以对太阳位置进行跟踪，以使光伏发电装置上的光伏组件受光面尽量与太阳光线垂直，以吸收最多的太阳光能量，使发电量达到最大。通常的具有跟踪功能的光伏发电装置可以跟踪太阳的高度角或方位角，被称之为单轴跟踪型，还可以同时跟踪太阳的高度角与方位角，达到最优的跟踪效果，被称之为双轴跟踪型，常用的双轴跟踪型光伏发电装置通过南北方向设置的转轴来使组件支架转动，使其上的光伏组件能在东西方向转动跟踪太阳位置，即跟踪太阳的方位角，这样方式有一不足，其东西方向的转动范围最大的180度，并不能与一年四季太阳方位角的变化相对应，即其跟踪范围是有限的；对于太阳高度角的跟踪，大都也是通过组件支架上设置的转轴来实现的，该转轴沿东西方向设置，可以改变组件支架上的光伏组件的俯仰角度，从而对太阳高度角进行跟踪，由于转轴刚性的限制，组件支架的结构尺寸不可能太大，否则整个光伏发电装置的刚性不会理想。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高刚性支架双轴光伏发电装置，它不仅能实现对太阳方位角的全范围跟踪，而且支承结构稳定。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种高刚性支架双轴光伏发电装置，包括光伏组件、组件安装支架及立柱，在所述组件安装支架两端设置有圆环形支承架，在所述立柱上转动支承有转轮，圆环形支承架支承于转轮上，所述组件安装支架通过圆环形支承架及转轮摆动支承在所述立柱上；在立柱上固连有压轮支架，压轮支架上转动支承有压轮，压轮外圆与圆环形支承架的内环面接触连接，在圆环形支承架上同轴固连有传动轮，该传动轮与驱动装置传动连接；在所述立柱下端转动支承有滚轮，所述立柱通过滚轮活动支承在环形地轨上；各立柱通过连接构件连为一体，连为一体的各立柱由旋转驱动装置驱动。

在上述结构中，由于在所述组件安装支架两端设置有圆环形支承架，在所述立柱上转动支承有转轮，圆环形支承架支承于转轮上，所述组件安装支架通过圆环形支承架及转轮摆动支承在所述立柱上，则所述组件安装支架两端所设置的圆环形支承架取代了通常所用的转轴，避免了通常所用的转轴所存在的刚性较差的问题，圆环形支承架具有较大的结构尺寸，可以对组件安装支架的组件支承梁形成更稳固的支撑，构成刚性更强、支承结构稳定的整体结构，所能安装的组件数量更多，分摊到每一组件上的组件安装支架的成本也就会相应降低；组件安装支架通过圆环形支承架及转轮摆动支承在所述立柱上，其摆动中心即为圆环形支承架的圆环轴线，当组件安装支架在立柱上摆动时，会带动光伏组件改变与立柱之间的安装角度，从而实现对太阳高度位置的跟踪。又由于在立柱上固连有压轮支架，压轮支架上转动支承有压轮，压轮外圆与圆环形支承架的内环面接触连接，则所设置的压轮可以保证组件安装支架始终支承的立柱上，即使在大风或其它外力作用下也不会脱离与立柱的相对位置，保证光伏发电装置正常运行。还由于在圆环形支承架上同轴固连有传动轮，该传动轮与驱动装置传动连接，则组件安装支架由驱动装置通过传动轮驱动转动而实现对太阳高度位置的跟踪。再由于在所述立柱下端转动支承有滚轮，所述立柱通过滚轮活动支承在环形地轨上，则由立柱所支承的组件安装支架可以随立柱在环形地轨上绕垂直于地面的环形地轨的中心轴线转动，从而使光伏组件改变所朝向的方位，实现对太阳方向角度位置的跟踪，且所能跟踪的角度范围无限制，可以满足一年四季太阳方位角变化的全范围跟踪要求。更由于各立柱通过连接构件连为一体，连为一体的各立柱由旋转驱动装置驱动，则整个组件安装支架可以在旋转驱动装置的驱动之下在环形地轨上自动旋转改变位置，实现跟踪的自动化。

本实用新型的一种优选实施方式，在每一立柱上转动支承有三个转轮，三个转轮间隔分布在同一圆周上。采用该实施方式，三个转轮可对圆环形支承架形成可靠的支承，并可保证三个转轮与圆环形支承架之间同时接触，提高支承可靠性。

本实用新型的另一种优选实施方式，所述转轮与压轮相对间隔设置。采用该实施方式，能保证对组件安装支架的可靠控制，防止组件安装支架与立柱间的位置偏离。

本实用新型的又一种优选实施方式，所述圆环形支承架端面为圆环状，其截面为矩形，所述转轮外周设有与圆环形支承架外形相对应的周向凹槽。采用该实施方式，所述周向凹槽的设置不仅可以使转轮为组件安装支架提供径向支承，还可以通过圆环形支承架对组件安装支架形成轴向限位，保证组件安装支架安装位置的稳定。

本实用新型进一步的优选实施方式，所述传动轮为扇形轮。采用该实施方式，扇形轮的传动轮，能满足组件安装支架摆动跟踪太阳位置的传动要求，并减少加工时间，降低成本。

本实用新型另一进一步的优选实施方式，在任一圆环形支承架上同轴固连有传动轮。采用该实施方式，设置于组件安装支架两端的任一圆环形支承架均可以作为传动轮的安装连接基础，作为整个组件安装支架的摆动驱动端。

本实用新型又一进一步的优选实施方式，所述驱动装置为步进电机或伺服电机。采用该实施方式，步进电机与伺服电机均具有较高的传动定位精度，可以在实现自动跟踪的前提下保证对太阳位置跟踪的精度。

本实用新型更进一步的优选实施方式，在所述传动轮外周设置有蜗轮，传动轮通过蜗轮副与所述驱动装置传动连接。采用该实施方式，采用蜗轮副可使驱动传动机构具有自锁功能，保证跟踪后的定位。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，所述环形地轨横截面呈工字形，在立柱与环形地轨之间还安装有限位滚轮，该限位滚轮沿环形地轨径向设置。采用该实施方式，工字形截面的环形地轨具有很高的刚性，可以提供非常稳定的支承基础，也便于与所设置的限位滚轮配合保证立柱运行在环形地轨所限定的圆周上。

本实用新型又一更进一步的优选实施方式，所述旋转驱动装置包括安装在连接构件上的驱动电机，驱动电机输出轴上的驱动齿轮与中心齿轮相啮合，中心齿轮与环形地轨同轴设置且固连在地基上。采用该实施方式，驱动电机可以在中心齿轮的作用下通过连接构件带动立柱围绕中心齿轮旋转，从而方便地实现对太阳方位角位置的全范围自动跟踪。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型高刚性支架双轴光伏发电装置作进一步的详细说明。

图1是本实用新型高刚性支架双轴光伏发电装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示结构的侧视图；

图3是图1所示结构中A－A部位的剖视图。

其中：1－光伏组件、2－立柱、3－组件安装支架、4－圆环形支承架、5－传动轮、6－蜗轮、7－驱动装置、8－转轮、81－周向凹槽、9－连接构件、10－滚轮、11－环形地轨、12－限位滚轮、13－中心齿轮、14－驱动齿轮、15－旋转驱动装置、16－压轮支架、17－压轮。

具体实施方式

在图1和图2所示的高刚性支架双轴光伏发电装置中，组件安装支架3上部为由纵梁与横梁构成的框架结构，若干光伏组件1纵横排列安装在组件安装支架3上，在组件安装支架3两端分别设置有一圆环形支承架4，圆环形支承架4端面为圆环状，与框架结构的组件安装支架3上部连为一体，组件安装支架3通过两端的圆环形支承架4支承在立柱2上，立柱2上部为圆弧形结构，在圆弧形的立柱2上部通过销轴及轴衬转动支承有转轮8，每一立柱2上三个转轮8间隔分布在同一圆周上，转轮8外周设有周向凹槽81，圆环形支承架4截面为矩形，周向凹槽81的截面形状为与圆环形支承加4的截面外形相对应的矩形截面，这样，圆环形支承架4支承于三个转轮8的周向凹槽81中，整个组件安装支架3及其上安装的光伏组件1可以通过两端的圆环形支承架4及转轮8摆动支承在立柱2上。在立柱2内侧固连有两压轮支架16，参见图3，压轮支架16上转动支承有压轮17，转轮8与压轮17相对间隔设置，压轮17外圆与圆环形支承架4的内环面接触连接。在圆环形支承架4外侧设置有辐板，当然也可以是辐条，圆环形支承架4通过辐板或辐条同轴固连有传动轮5，传动轮5的轴线与圆环形支承架4的轴线重合，传动轮5与驱动装置7传动连接，通过驱动装置7驱动组件安装支架3绕圆环形支承架4的轴线进行转动，实现其上的光伏组件1对太阳高度方向位置的跟踪；传动轮5可固连在任一圆环形支承架4上，传动轮5为扇形轮，其上部与组件安装支架3上部的框架结构连为一体，传动轮5的扇形外周上设置有蜗轮6，与蜗轮6相啮合的蜗杆转动支承在立柱2上，驱动装置7为步进电机或伺服电机，电机安装在立柱2上，电机的输出轴与蜗杆相连，使得传动轮5通过蜗轮副与驱动装置7传动连接。立柱2的下部为支脚，每一立柱2下部设有两支脚，支脚下端转动支承有滚轮10，立柱2通过支脚下端的滚轮10活动支承在环形地轨11上，环形地轨11横截面呈工字形，在各立柱2每一支脚与环形地轨11之间还安装有两限位滚轮12，该两限位滚轮12沿环形地轨11径向设置且分设于内外两侧，限位滚轮12外周设置有台阶以在工字形截面的环形地轨11上部实现竖直方向的限位；各立柱2下部的支脚通过连接构件9连为一体，连为一体的各立柱2由旋转驱动装置15驱动，旋转驱动装置15包括安装在连接构件9上的驱动电机，驱动电机为带有自锁功能的步进电机，其输出轴上的驱动齿轮14与中心齿轮13相啮合，中心齿轮13与环形地轨11同轴设置且固连在地基上，旋转驱动装置15在中心齿轮13的作用下通过连接构件9及立柱2带动安装在组件安装支架3上的光伏组件1绕环形地轨11轴线旋转，从而实现对太阳方向角位置的跟踪。

以上仅列出了本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换，如所述作为旋转驱动装置的驱动电机也可以不是步进电机，而可以是伺服电机或带有制动功能的其它电机；在所述传动轮5外周也可以不是设置有蜗轮6，而可以是设置有齿轮，传动轮5通过齿轮副与驱动装置7传动连接。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高刚性支架双轴光伏发电装置，包括光伏组件（1）、组件安装支架（3）及立柱（2），其特征在于：在所述组件安装支架（3）两端设置有圆环形支承架（4），在所述立柱（2）上转动支承有转轮（8），圆环形支承架（4）支承于转轮（8）上，所述组件安装支架（3）通过圆环形支承架（4）及转轮（8）摆动支承在所述立柱（2）上；在立柱（2）上固连有压轮支架（16），压轮支架（16）上转动支承有压轮（17），压轮（17）外圆与圆环形支承架（4）的内环面接触连接，在圆环形支承架（4）上同轴固连有传动轮（5），该传动轮（5）与驱动装置（7）传动连接；在所述立柱（2）下端转动支承有滚轮（10），所述立柱（2）通过滚轮（10）活动支承在环形地轨（11）上；各立柱（2）通过连接构件（9）连为一体，连为一体的各立柱（2）由旋转驱动装置（15）驱动。

2.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：在每一立柱（2）上转动支承有三个转轮（8），三个转轮（8）间隔分布在同一圆周上。

3.根据权利要求1或2所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：所述转轮（8）与压轮（17）相对间隔设置。

4.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：所述圆环形支承架（4）端面为圆环状，其截面为矩形，所述转轮（8）外周设有与圆环形支承架（4）外形相对应的周向凹槽（81）。

5.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：所述传动轮（5）为扇形轮。

6.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：在任一圆环形支承架（4）上同轴固连有传动轮（5）。

7.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：所述驱动装置（7）为步进电机或伺服电机。

8.根据权利要求1、5或7所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：在所述传动轮（5）外周设置有蜗轮（6），传动轮（5）通过蜗轮副与所述驱动装置（7）传动连接。

9.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：所述环形地轨（11）横截面呈工字形，在立柱（2）与环形地轨（11）之间还安装有限位滚轮（12），该限位滚轮（12）沿环形地轨（11）径向设置。

10.根据权利要求1所述的高刚性支架双轴光伏发电装置，其特征在于：所述旋转驱动装置（15）包括安装在连接构件（9）上的驱动电机，驱动电机输出轴上的驱动齿轮（14）与中心齿轮（13）相啮合，中心齿轮（13）与环形地轨（11）同轴设置且固连在地基上。