CN206775443U - 一种光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置，包括若干个光伏组件支撑单元，光伏组件支撑单元包括依次连接的立柱和主梁，还包括依次连接的控制器、驱动机构、链轮组件和钢索转盘，所述驱动机构与立柱固定连接，每个所述主梁的一端固定连接所述钢索转盘，位于同一列的钢索转盘通过第一钢索连接，所述第一钢索的端部与钢索转盘靠外侧的端部固定连接，所述钢索转盘通过第一钢索驱动光伏组件旋转。本实用新型提供一种结构改进的光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置，包括多级动力连接，组成更大的单轴跟踪方阵，结构大大简化，安装难度大大降低，同时有效提升了光伏组件的跟踪精度和结构稳定性。

Description

一种光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。其可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。

目前太阳能单轴跟踪支架采用电机+回转支承+摆杆为动力驱动多级连杆最终带动光伏组件转动，连杆与摆杆多为销钉连接且不具备润滑条件，在长时间使用时销钉与连杆结合处势必会磨损变形，最终影响跟踪精度。其次摆杆带动多个连杆这种结构稳定性不高，容易出现细长杆在长期压力的作用下失稳变形甚至断裂的危险，势必造成级联的光伏组件不能继续跟踪太阳，严重的可能对光伏组件造成物理系永久损伤。并且目前的光伏单轴跟踪支架对地形要求普遍较高，在坡度大于5°的地面不能安装。

由此可见，能否基于现有技术中的不足，提供一种结构改进的光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置，使其具有跟踪精度高、稳定性好，安全性强，不易损坏的有点，延长光伏发电装置的使用寿命，且在不同地势均可安装使用，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置，通过链轮组件和驱动机构实现一维的转动，主梁、滑动轴瓦、主梁接头和立柱为光伏组件提供了旋转支点，通过减速器和驱动机构提供定位与传动，保证了光伏组件的跟踪精度、结构稳定性，排与排之间采用钢索进行定位。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：

一种光伏单轴跟踪支架，包括若干个光伏组件支撑单元，光伏组件支撑单元包括依次连接的立柱和主梁，还包括依次连接的控制器、驱动机构、链轮组件和钢索转盘，所述驱动机构与立柱固定连接，每个所述主梁的一端固定连接所述钢索转盘，位于同一列的钢索转盘通过第一钢索连接，所述第一钢索的端部与钢索转盘靠外侧的端部固定连接，所述钢索转盘在链轮组件和第一钢索的驱动作用下沿顺时针方向或逆时针方向旋转，所述主梁在钢索转盘的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针方向或逆时针方向旋转。

本实用新型通过钢索转盘实现多组光伏组件的联动，且通过上述结构的设计，使得同一列的光伏组件支撑单元定位能力高，过载能力强，保证了光伏组件的跟踪精度和结构稳定性

进一步的，位于同一列的每个主梁通过第二钢索连接，所述主梁在钢索转盘和第二钢索的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转所述主梁在第一钢索和第二钢索的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转。

现有技术普通光伏单轴跟踪支架在实际使用的过程中，通常是摆杆拉动连杆驱动旋转主轴运动，而在连杆出现卡死的问题时，将影响部分旋转主轴无法运行，造成事故，而在连杆发生断裂时，将使部分旋转主轴处于自由状态，这种情况将造成光伏组件损坏的事故。本实用新型相对于现有技术的一个显著优势是，通过在主梁上设置第二钢索，一旦第一钢索发生断裂问题，主梁将保持当前状态不变，这将保护光伏组件的安全。

同时通过第一钢索和第二钢索连接，使得光伏单轴跟踪支架连接可靠，耐冲击，并且柔性连接对场地的适应性更高。

进一步的，所述第一钢索与第二钢索位于同一水平面上。

进一步的，所述的第一钢索和第二钢索均为柔性钢索；

现有技术普通光伏单轴跟踪支架在实际使用的过程中，通常相邻排的单轴跟踪支架高度要求一致。本实用新型相对于普通光伏单轴跟踪支架的一个显著优势是，由于采用的、钢索作为相邻排单轴跟踪支架的驱动方式，钢索是柔性钢索的，所以联动光伏单轴跟踪支架可以根据现场实际坡度灵活布置，相邻排的单轴跟踪支架高度可调范围很大，这样就大大增加了联动光伏单轴跟踪支架的应用范围。

所述第一钢索和/或第二钢索的数量均为两个以上。

上述结构的设计，进一步提高的光伏单轴跟踪支架使用的安全性，延长光伏单轴跟踪支架使用寿命，使各光伏组件单元联动更稳定。

进一步的，所述光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转的范围为 0～270°。

进一步的，所述驱动机构包括电机，所述电机固定连接至立柱上，所述电机的动力输出端与链轮组件固定连接；

所述链轮组件包括主动链轮和从动链轮，所述电机的动力输出端与主动链轮连接，所述主动链轮通过链条与从动链轮连接，所述从动链轮固定连接至主梁上，所述从动链轮与位于同一主梁上的钢索转盘同轴连接。

本实用新型的链轮组件和驱动机构的设计使光伏单轴跟踪支架具有定位能力高，过载能力强。

进一步的，所述电机通过减速机连接有花键轴，所述花键轴的动力输出端与主动链轮连接。

通过减速机提供定位与传动，保证了光伏组件的跟踪精度、结构稳定性，排与排之间采用钢索结构进行定位，实现了联动的功能。

进一步的，所述立柱上固定连接有主梁接头，所述主梁接头通过滑动轴瓦与所述主梁连接。

滑动轴瓦为自润滑滑动轴瓦，使光伏单轴跟踪支架工作更加方便持久。

进一步的，所述驱动机构与链轮组件的数量相同，所述驱动机构与光伏组件支撑单元的数量比为1:0.1～200。

一种光伏发电装置，包括相互连接的若干个光伏组件单元和光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏单轴跟踪支架为上述的光伏单轴跟踪支架，所述光伏组件单元固定连接至光伏组件支撑单元的主梁上，且光伏组件单元的数量等于所述光伏组件支撑单元的数量。

进一步的，每个光伏组件单元包括10～40个光伏组件。

进一步的，每个光伏组件支撑单元包括两个以上立柱和一个主梁，主梁连接至两个立柱上。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型提供一种结构改进的光伏单轴跟踪支架及含其的光伏发电装置，包括多级动力连接，组成更大的单轴跟踪方阵，结构大大简化，安装难度大大降低，有效提升了光伏组件的跟踪精度和结构稳定性，延长了光伏发电装置的使用寿命，同时本实用新型的光伏单轴跟踪支架及寒气的光伏发电装置在不同地势均可安装使用。

附图说明

图1为本实用新型光伏单轴跟踪支架使用状态图；

图2为本实用新型图1所示光伏单轴跟踪支架使用状态左视图；

图3为本实用新型图1所示光伏单轴跟踪支架A处局部放大图；

图4为本实用新型图2所示光伏单轴跟踪支架B处局部放大图；

图5为本实用新型光伏发电装置结构示意图；

图6为本实用新型图5所示光伏发电装置俯视图；

图中，

1、立柱；2、主梁；3、控制器；4、驱动机构；4.1、电机；4.2、减速机； 4.3、花键轴；5、链轮组件；5.1、主动链轮；5.2、从动链轮；5.3、链条；6、钢索转盘；7、第一钢索；8、第二钢索；9、主梁接头；10、滑动轴瓦；11、光伏组件单元。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例：

一种光伏单轴跟踪支架，如图1、图2、图3和图4所示，包括若干个光伏组件支撑单元，光伏组件支撑单元包括依次连接的立柱1和主梁2，还包括依次连接的控制器3、驱动机构4、链轮组件5和钢索转盘6，所述驱动机构与立柱固定连接，每个所述主梁的一端固定连接所述钢索转盘，位于同一列的钢索转盘通过第一钢索7连接，所述第一钢索的端部与钢索转盘靠外侧的端部固定连接，所述钢索转盘在链轮组件和第一钢索的驱动作用下沿顺时针方向或逆时针方向旋转，所述主梁在钢索转盘的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针方向或逆时针方向旋转。

在进行使用时，使用者发送控制信号至控制器，所述控制器根据接收的控制信号控制驱动机构开启，所述驱动机构进一步通过链轮组件驱动钢索转盘沿逆时针或顺时针方向做一维旋转，钢索转盘通过钢索驱动位于同于列的其余钢索转盘旋转，其余的钢索转盘带动主梁和光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转。

在本实施例中，进一步的，如图3和图5所示，位于同一列的每个主梁通过第二钢索8连接，所述主梁在钢索转盘和第二钢索的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转所述主梁在第一钢索和第二钢索的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转。

在本实施例中，进一步的，所述第一钢索与第二钢索位于同一水平面上。

在本实施例中，进一步的，所述的第一钢索和第二钢索均为柔性钢索；

所述第一钢索和/或第二钢索的数量均为两个以上。

在本实施例中，进一步的，所述光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转的范围为0～270°。

在本实施例中，进一步的，如图3所示，所述驱动机构包括电机4.1，所述电机固定连接至立柱上，所述电机的动力输出端与链轮组件固定连接；

所述链轮组件包括主动链轮5.1和从动链轮5.2，所述电机的动力输出端与主动链轮连接，所述主动链轮通过链条5.3与从动链轮连接，所述从动链轮固定连接至主梁上，所述从动链轮与位于同一主梁上的钢索转盘同轴连接。

在本实施例中，进一步的，如图3所示，所述电机通过减速机4.2连接有花键轴4.3，所述花键轴的动力输出端与主动链轮连接。

在进行使用时，使用者发送控制信号至控制器，所述控制器根据接收的控制信号控制驱动电机转动，电机带动减速机驱动花键轴旋转运动，花键轴再驱动主动链轮做旋转运动；主动链轮通过链条驱动从动链轮做旋转运动，从动链轮带动位于同一主梁上的同轴的钢索转盘同步转动，位于与从动链轮同轴的钢索转盘通过第一钢索使位于同一列的钢索转盘做同步转动，进一步第二钢索带动主梁转动，此时光伏组件在第一钢索和第二钢索的共同作用下沿顺时针或逆时针方向做一维旋转。

在本实施例中，进一步的，如图4所示，所述立柱上固定连接有主梁接头9，所述主梁接头通过滑动轴瓦10与所述主梁连接。

在本实施例中，进一步的，如图5和图6所示，所述驱动机构与链轮组件的数量相同，所述驱动机构与光伏组件支撑单元的数量比为1:0.1～200。

当光伏组件支撑单元与驱动机构的数量比为1:0.1～1时，则每个钢索转盘所连接的主梁上连接有多个驱动机构；当光伏组件支撑单元与驱动机构的数量比为1:1时，则每个钢索转盘所连接的主梁上均连接有主动转轮，且每个钢索转盘在主动转轮的作用的需旋转。当光伏组件支撑单元与驱动机构的数量比为1:2～200时，从动链轮带动位于同一主梁上的同轴的钢索转盘同步转动，位于与从动链轮同轴的钢索转盘通过第一钢索使位于同一列的钢索转盘做同步转动。

优选的，所述驱动机构与光伏组件支撑单元的数量比为1:10～150。

所述光伏组件支撑单元与驱动机构的具体数量比值，可基于具体地域特点和需求进行排布阵列来选择。

一种光伏发电装置，如图5和图6所示，包括相互连接的若干个光伏组件单元11和光伏单轴跟踪支架，所述光伏单轴跟踪支架上述的光伏单轴跟踪支架，所述光伏组件单元固定连接至光伏组件支撑单元的主梁上，且光伏组件单元的数量等于所述光伏组件支撑单元的数量。

在本实施例中，进一步的，每个光伏组件单元包括10～40个光伏组件。

光伏组件的具体数量基于具体地域特点和需求进行排布阵列来选择。

在本实施例中，进一步的，每个光伏组件支撑单元包括两个以上立柱和一个主梁，主梁连接至两个立柱上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏单轴跟踪支架，包括若干个光伏组件支撑单元，光伏组件支撑单元包括依次连接的立柱(1)和主梁(2)，其特征在于，还包括依次连接的控制器(3)、驱动机构(4)、链轮组件(5)和钢索转盘(6)，所述驱动机构与立柱固定连接，每个所述主梁的一端固定连接所述钢索转盘，位于同一列的钢索转盘通过第一钢索(7)连接，所述第一钢索的端部与钢索转盘靠外侧的端部固定连接，所述钢索转盘在链轮组件和第一钢索的驱动作用下沿顺时针方向或逆时针方向旋转，所述主梁在钢索转盘的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针方向或逆时针方向旋转。

2.根据权利要求1所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，位于同一列的每个主梁通过第二钢索(8)连接，所述主梁在钢索转盘和第二钢索的驱动作用下驱动光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转。

3.根据权利要求2所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述第一钢索与第二钢索位于同一水平面上。

4.根据权利要求2所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述的第一钢索和第二钢索均为柔性钢索；

所述第一钢索和/或第二钢索的数量均为两个以上。

5.根据权利要求1～4任一项所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏组件沿顺时针或逆时针方向旋转的范围为0～270°。

6.根据权利要求1所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述驱动机构包括电机(4.1)，所述电机固定连接至立柱上，所述电机的动力输出端与链轮组件固定连接；

所述链轮组件包括主动链轮(5.1)和从动链轮(5.2)，所述电机的动力输出端与主动链轮连接，所述主动链轮通过链条(5.3)与从动链轮连接，所述从动链轮固定连接至主梁上，所述从动链轮与位于同一主梁上的钢索转盘同轴连接。

7.根据权利要求6所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述电机通过减速机(4.2)连接有花键轴(4.3)，所述花键轴的动力输出端与主动链轮连接。

8.根据权利要求1所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述立柱上固定连接有主梁接头(9)，所述主梁接头通过滑动轴瓦(10)与所述主梁连接。

9.根据权利要求1所述的光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述驱动机构与链轮组件的数量相同，所述驱动机构与光伏组件支撑单元的数量比为1:0.1～200。

10.一种光伏发电装置，包括相互连接的若干个光伏组件单元(11)和光伏单轴跟踪支架，其特征在于，所述光伏单轴跟踪支架为权利要求1～9任一项所述的光伏单轴跟踪支架，所述光伏组件单元固定连接至光伏组件支撑单元的主梁上，且光伏组件单元的数量等于所述光伏组件支撑单元的数量。