CN208174620U - 大跨度h型光伏阵列支架跟踪系统 - Google Patents

Abstract

一种大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统,包括；至少一个H型光伏支架,固定在若干个纵向排列的管桩上；加强杆,横向地安装在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体的中间部位；大推力驱动丝杆,设置在所述加强杆的一端,用以驱动第一列光伏支架本体上的光伏主轴的转动；推杆,横向地设置在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体之间,用以在所述大推力驱动丝杆的驱动下,带动第二列光伏支架本体上的光伏主轴的转动。由于在两列光伏支架本体之间增设了加强杆等结构，故可以将现有技术的管桩之间的桩距增长至12.5M，减少了整个光伏阵列支架的桩基数量，不但降低了成本，而且使得光伏阵列支架下的土地利用率进一步提高。

Description

大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏阵列，尤其涉及一种大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统。

背景技术

太阳能光伏板，尤其是大面积的太阳能光伏板阵列或者光伏系统，当其安装在地面上或者水面上时，需要实时地跟踪太阳运动，调整光伏组件的朝向(例如由东向西的运动)，以使太阳光直射至光伏板的受光平面，提高光伏发电量。而现有光伏支架的跟踪系统，其中的支架本体例如架设在水泥桩基上，而各个桩基之间的距离不长于8M，因此，整个支架跟踪系统占地面积大，不利于土地的综合利用。

又如图8所示的第201510559989.4号中国专利申请，公开了一种施加预应力的钢索光伏支架系统，其使用钢索作为支架构件，能够实现大跨度的支架形式，使用更少的支承点，更少地占用地面面积。但是，这种利用钢索作为支架构件的方案，太阳能光伏板直接安装在钢索上，而钢索是不能随阳光转动的，故无法使光伏板实时地跟踪太阳运动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统,它包括；

至少一个H型光伏支架，包括第一列光伏支架本体和第二列光伏支架本体,分别固定在若干个纵向排列的管桩上；

加强杆,横向地安装在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体的中间部位；

大推力驱动丝杆,设置在所述加强杆的一端,用以驱动第一列光伏支架本体上的光伏主轴的转动；

推杆,横向地设置在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体之间,用以在所述大推力驱动丝杆的驱动下,带动第二列光伏支架本体上的光伏主轴的转动。

所述的系统还包括用以支承所述加强杆的中间管桩，所述中间管桩设置在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体之间。

所述的系统还包括从所述加强杆延伸至另一个H型光伏支架的加强延伸杆。

所述的系统还包括设置在所述大推力驱动丝杆、第一列光伏支架本体上的光伏主轴与推杆之间的主摆臂。

所述的系统中，所述主摆臂包括与第一列光伏支架本体上的光伏主轴固定连接的主轴连接部，与所述大推力驱动丝杆可活动连接的短臂，以及与所述推杆可活动连接的长臂。

所述的系统还包括设置在所述推杆与第二列光伏支架本体上的光伏主轴之间的副摆臂。

所述的系统中，所述副摆臂包括与第二列光伏支架本体上的光伏主轴固定连接的主轴连接部，短臂以及与所述推杆可活动连接的长臂。

所述的系统中，所述主摆臂和副摆臂的主轴连接部通过法兰与所述光伏主轴固定连接。

所述的系统中，所述主摆臂/副摆臂的短臂与长臂之间设置有连杆，其上套设曲轴轴承座，并通过立杆固定在所述管桩上。

所述的系统中，所述光伏主轴的一端与一个法兰固定连接，所述光伏主轴的另一端与一个双法兰固定连接，所述双法兰的上端设置了一个突起部，其上开有通孔用以套设在轴承座的销轴上。

根据本实用新型的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统，由于在两列光伏支架本体之间增设了加强杆等结构，故可以将现有技术的管桩之间的桩距增长至12.5M，减少了整个光伏阵列支架的桩基数量，不但降低了成本，而且使得光伏阵列支架下的土地利用率进一步提高。

附图说明

图1A和1B分别是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统的总体示意图。

图2A和2B分别是表示图1A和1B中的H型光伏支架的中间部位设置了中间管桩、加强杆和加强延伸杆的局部放大示意图。

图3A和3B分别是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统中的传动机构的示意图；图3C是表示图3A和3B所示传动机构中的一个主摆臂的示意图。

图4A是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统中的光伏主轴安装示意图。图4B是图4A的一个局部放大示意图。

图5A是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统中的光伏主轴与法兰连接的示意图。

图5B是图5A的一个局部放大示意图。

图6是表示图4所示光伏主轴安装示意图中立杆112与管桩11的安装示意图。

图7是表示图4所示光伏主轴安装示意图中，光伏组件安装在光伏主轴上的示意图。

图8是现有技术的大跨度光伏支架的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统进行详细的描述，本领域的技术人员可以理解，附图所示的实施例仅仅是示意性的，它用以帮助理解本实用新型的基本构思。

图1A和1B分别是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统的总体示意图。参见图1A和1B，大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统包括至少一个H型光伏支架10。该H型光伏支架10包括两列相邻设置的光伏支架本体12，即，第一列光伏支架本体和第二列光伏支架本体，以及设置在该支架本体12中间部位的加强杆13。其中，支架本体12设置在若干个纵向排列的管桩11上，后者例如为水泥预制的，被打入地底下或河底下。根据本实用新型的一个实施例，所述管桩11的直径例如设置为400mm，比普通光伏支架的管桩要大，使其能够承受因大跨度而分担的更大的重力。

加强杆13与支架本体12例如相垂直地设置，且加强杆13下例如设置用以支承其的中间管桩18，该中间管桩18的直径例如设置得与管桩11的相同，以使其能够承受加强杆13分担的部分压力。太阳能光伏组件15设置在支架本体12上，如图所示，每个H型光伏支架10上设置12组光伏组件15。当然，根据本实用新型的其它实施例，每个H型光伏支架10上设置的光伏组件15的数量可以根据场地和具体应用而定。

根据本实用新型的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统，各个管桩11沿阵列长度方向，例如沿南北向之间的最大桩距例如设置为12.5M，比常规的8M以下的桩距长了许多，实现了大跨度的布局，不仅减少了场地占用率，有利于光伏阵列下的土地综合利用，而且由于减少了管桩的桩基数量，进一步降低了系统的建立和维护成本。

仍然参照图1A和1B，根据本实用新型的实施例，H型光伏支架10还包括一加强延伸杆131，它从上述的加强杆13向外平行地延伸至邻接的H型光伏支架10的管桩11的上方。中间管桩18、加强杆13和加强延伸杆131的设置，分担了H型光伏支架10中第一列光伏支架本体和第二列光伏支架本体以及两侧管桩11的部分受力，更好地保证了大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统的实现。

图2A和2B分别是表示图1A和1B中的H型光伏支架10的中间部位设置了中间管桩18、加强杆13和加强延伸杆131的局部放大示意图。结合参见图2A和2B，加强杆13例如固定设置在中间管桩18的顶端，它例如用槽钢制成，一端设置有大推力驱动丝杆(市售的大推力电动推杆)14。根据本实用新型的一个实施例，该大推力驱动丝杆14例如设置在H型光伏支架10的一个光伏支架本体12一侧，以直接驱动该列光伏支架本体上安装的光伏主轴20的转动。虽然图中示出的大推力驱动丝杆14是安装在H型光伏支架10的左侧，但是它也可以安装在右侧。与此同时，该大推力驱动丝杆14例如还驱动推杆19沿东西向平行往复移动，从而带动H型光伏支架10的另一个光伏支架本体12上安装的光伏主轴(未图示)的转动，并进一步带动光伏组件(未图示)沿东西向转动而跟踪太阳的运动。根据本实用新型的较佳实施例，大推力驱动丝杆14的传动方向较佳地为上下运动方向，如此，可以充分利用管桩11的抗沉压能力。一个加强延伸杆131例如从加强杆13的一端平行地向外延伸至邻接的H型光伏支架10中的一个管桩11的顶端，它例如也用槽钢制成，既保证了相邻两个H型光伏支架10的稳定连接，同时也分担了其它管桩上的部分受力，保证了管桩桩基的稳定性。

根据本实用新型的其它实施例，除了在H型光伏支架10的中间部位以外，中间管桩18、加强杆13和/或加强延伸杆131也可以设置在H型光伏支架10的其它部位。

根据本实用新型的一个实施例，一个H型光伏支架10例如设置一个大推力驱动丝杆14。如图所示，该大推力驱动丝杆14例如设置在H型光伏支架10的两列相邻设置的支架本体12的一列上，通过主摆臂161驱动该支架本体(第一列光伏支架本体)12上的光伏主轴(未图示)转动，并通过推杆19和副摆臂162带动另一列支架本体(第二列光伏支架本体)12上的光伏主轴的转动，以使安装在H型光伏支架10上的光伏组件15能够同步地跟踪太阳的运动。

图3A和3B分别是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统中的传动机构的示意图；图3C是表示图3A和3B所示传动机构中的一个主摆臂的示意图。结合参见图3A至3C，主摆臂161包括基本上呈垂直设置的短臂1611和长臂1612，以及连接在该短臂1611与长臂1612之间的连杆1613。连杆1613上例如套设曲轴轴承座1614，并通过立杆112固定在管桩11上，短臂1611和长臂1612例如在靠近连杆1613(即枢轴部)的位置分别设置有多个通孔1615和1616，且短臂1611和长臂1612的外侧例如通过该通孔1615和1616分别铆接或螺接到法兰(未图示)，并通过该法兰与光伏主轴20予以固定。如图所示，大推力驱动丝杆14的顶部通过铆接或螺接等可活动地连接到主摆臂161的短臂1611的端部，并通过上下运动驱动短臂1611进而带动光伏主轴20和光伏组件15随太阳的移动而运动。与此同时，长臂1612的端部例如通过铆接或螺接可活动地连接到推杆19的端部，由于与短臂1611呈基本垂直的设置，长臂1612在短臂1611的带动下基本沿水平方向作往返运动，并进而带动推杆19在水平上作往返运动。根据本实用新型的一个实施例，长臂1612与短臂1611的长度之比例如设置为2:1，长臂1612之所以设置得较长，是为了通过该更长的力臂可以有效减小光伏支架由于大跨度而产生的较大的扭矩，因此，实际上，长臂1612与短臂1611的长度之比并不局限于2:1，也可以根据光伏支架的实际情况确定。

根据本实用新型的上述实施例，大推力驱动丝杆17设置在H型光伏支架10的两列相邻设置的支架本体12的一列上，通过主摆臂161驱动该支架本体12上的光伏主轴20转动，并通过推杆19和副摆臂162带动另一列支架本体12上的光伏主轴20的转动。其中，副摆臂162也包括短臂和长臂。与主摆臂161相同，连杆1623上例如套设曲轴轴承座1614，并通过立杆112固定在管桩11上。副摆臂162例如在靠近主轴连接部的位置也设置有多个通孔，并例如通过法兰(未图示)与光伏主轴20的端部固定连接。副摆臂162的长臂的端部例如通过铆接或螺接可活动地连接到推杆19另一端的端部，当推杆19在主摆臂161的驱动下作水平的往返运动时，副摆臂162在推杆19的驱动下可以带动其上安装的光伏主轴20并进而带动光伏组件15跟随太阳运动。

图4A是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统中的光伏主轴安装示意图；图4B是图4A的一个局部放大示意图。结合参见图1A、1B和图4A、4B，由于一个H型光伏支架10通常仅设置一个大推力驱动丝杆14，因此，当如上所述的主摆臂161和副摆臂162直接或间接(通过推杆19)在该大推力驱动丝杆14的驱动下，分别是带动两列支架本体12上中心位置的光伏主轴20转动，因此，多根安装在其它管桩11上的光伏主轴20例如通过法兰40两两对接。亦即，该对接的两根光伏主轴20的端部分别通过焊接或其它方式固定安装有法兰40，并例如通过螺栓401和法兰40上的通孔(未图示)将对接的两根光伏主轴20的端部予以固定。

图5A是表示根据本实用新型的一个实施例的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统中的光伏主轴与法兰连接的示意图；图5B是图5A的一个局部放大示意图。结合参见图4A、4B和图5A、5B，光伏主轴20的一端201上例如通过焊接固定有法兰40，后者如前所述通过螺接或铆接与摆臂161或162连接。而光伏主轴20的另一端202则例如通过焊接固定有一个双法兰40’，后者设置有通孔406，如上所述通过螺接或铆接与另一根光伏主轴20连接。与法兰40不同的是，双法兰40’的上端设置了一个突起部403，其上开有通孔404，后者用以套设在轴承座50的销轴502上。轴承座50通过立杆112固定在管桩11上，这样，当位于支架本体12上非中心位置的光伏主轴20间接地在大推力驱动丝杆14或推杆19的驱动下转动时，其旋转中心提升到双法兰40’的突起部403处(也即轴承座50的销轴上)，相对于常规的旋转中心位于主轴连接处，由此减小了偏心力矩。根据本实用新型的一个实施例，光伏主轴20例如采用大尺寸的截面，例如采用直径为200至230mm的截面，较佳地例如为219mm的截面，以使其更能承受因大跨度管桩减少而产生的更大的扭力。

图6是表示图4所示光伏主轴安装示意图中立杆112与管桩11的安装示意图。参见图6，立杆112的底部设置有底板1121，底板1121上例如开设有若干通孔(未图示)，而管桩11的顶部例如设置一个安装板117，安装板117上设置有螺孔1171或螺母(未图示)，底板1121与安装板117例如通过螺栓予以固定。根据本实用新型的另外的实施例，安装板117上的螺孔1171或螺母可以绕圆周设置多个，以使底板1121可以有选择地安装到若干个螺孔1171或螺母上，以便修正因打桩位置偏差而产生的偏移。

图7是表示图4所示光伏主轴安装示意图中，光伏组件安装在光伏主轴上的示意图。参见图7，光伏组件15通过主轴夹块201固定在光伏主轴20上。更详细地说，主轴夹块201的上半部与安装光伏组件15的组件下座151固定连接，主轴夹块201的下半部与连接该组件下座151的组件下座支撑152固定连接，当光伏主轴20带动主轴夹块201转动时，安装在组件下座151上的光伏组件15也随之转动，从而能够在大推力驱动丝杆14的驱动下跟踪太阳的运动。

以上虽然已经按照优选实施例和应用实例描述了本申请的大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统及跟踪方法，但根据本申请的上述构思，本领域普通技术人员可对本申请中描述的系统和方法进行多种变型而不背离本申请的概念、精神和范围。此外，可对本申请所公开的装置做出修改，并实现相同或相似的结果。对本领域普通技术人员显而易见的所有这些相似的替代和修改均被视为在由所附权利要求所限定的本申请的精神、范围以及概念以内。

Claims (10)

1.一种大跨度H型光伏阵列支架跟踪系统,其特征在于，所述系统包括；

至少一个H型光伏支架，包括第一列光伏支架本体和第二列光伏支架本体,分别固定在若干个纵向排列的管桩上；

加强杆,横向地安装在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体的中间部位；

大推力驱动丝杆,设置在所述加强杆的一端,用以驱动第一列光伏支架本体上的光伏主轴的转动；

推杆,横向地设置在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体之间,用以在所述大推力驱动丝杆的驱动下,带动第二列光伏支架本体上的光伏主轴的转动。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括用以支承所述加强杆的中间管桩，所述中间管桩设置在第一列光伏支架本体与第二列光伏支架本体之间。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于还包括从所述加强杆延伸至另一个H型光伏支架的加强延伸杆。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括设置在所述大推力驱动丝杆、第一列光伏支架本体上的光伏主轴与推杆之间的主摆臂。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主摆臂包括与第一列光伏支架本体上的光伏主轴固定连接的主轴连接部，与所述大推力驱动丝杆可活动连接的短臂，以及与所述推杆可活动连接的长臂。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于还包括设置在所述推杆与第二列光伏支架本体上的光伏主轴之间的副摆臂。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述副摆臂包括与第二列光伏支架本体上的光伏主轴固定连接的主轴连接部，短臂以及与所述推杆可活动连接的长臂。

8.如权利要求5或7所述的系统，其特征在于所述主摆臂和副摆臂的主轴连接部通过法兰与所述光伏主轴固定连接。

9.如权利要求5或7所述的系统，其特征在于，所述主摆臂/副摆臂的短臂与长臂之间设置有连杆，其上套设曲轴轴承座，并通过立杆固定在所述管桩上。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光伏主轴的一端与一个法兰固定连接，所述光伏主轴的另一端与一个双法兰固定连接，所述双法兰的上端设置了一个突起部，其上开有通孔用以套设在轴承座的销轴上。