CN217010777U - 一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架 - Google Patents

Abstract

一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，其特征在于：底座上安装有空间运动副的球形电机，球形电机的输出端连接有用于安装光伏组件的支架板。直接采用球形电机与支架板连接，通过空间运动副的电机便可直接实现支架板在球面空间内自由转动，以零传动方式实现光伏太阳能支架板自动准确地跟踪太阳光，不仅结构更加简单，而且跟踪调节动作更加准确，提高了光伏太阳能的光电转化效率。

Description

一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架

技术领域

本实用新型涉及光伏太阳能技术领域,具体涉及一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架。

背景技术

随着清洁能源的发展，光伏组件获得了越来越多的应用，作为将太阳能转化为电能的关键组件，光伏组件的安装十分重要，在光伏发电系统中，为了便于摆放，安装光伏组件，一般都要将光伏组件安装在专门的支架上。

由于光伏发电的发电效率受到太阳照射角度影响，因此需要调节光伏组件的角度，使光伏组件与阳光保持适宜的角度，以保证发电效率。常规的光伏支架多采用推杆结构来实现太阳能模组的俯仰运动，但推杆结构具有受力点面积小，且容易抖动的缺点，限定了太阳能模组支架的面积，同时架构的结构也较为复杂，支架刚度要求很高，才能保证太阳能模组的俯仰和水平跟踪精度。

又比如公布号为CN105207590A的发明申请，其公开了一种回转一体式太阳能模组双轴跟踪支架结构，其通过水平蜗轮蜗杆减速器实现水平旋转动作，通过俯仰蜗轮蜗杆减速器实现俯仰动作，实现双轴动作，使太阳能模组始终垂直于太阳光的入射方向，达到最大的工作效率。

但是上述结构需要由多组电机和传动机构组成，存在整体体积大、结构复杂和控制精度低等缺点。

实用新型内容

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，以零传动方式实现光伏太阳能支架板自动准确地跟踪太阳光。

本实用新型所采用的技术方案：一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，包括底座，所述底座上安装有空间运动副的球形电机，所述球形电机的输出端连接有用于安装光伏太阳能组件的支架板。

所述球形电机包括定子、转子、输出轴；

所述定子固定安装在底座上，所述定子的主体部分呈球形，其中心形成有呈凹球形且上端开口的容腔，所述容腔底部形成有球面支撑凹台；

所述转子呈凸球形，其设置在容腔内并安装在球面支撑凹台上，所述转子的凸球心与定子的凹球心相重合，所述转子和定子之间构成球面空间运动副；

所述输出轴一端与转子连接，另一端伸出开口后与支架板的底部固定连接；

所述转子沿其赤道面均匀分布有若干圆柱形永磁体，所述定子的容腔内沿其赤道面上下对称分布有两组线圈组，每组线圈组均包括多个周向均匀的线圈，且线圈轴线指向球心。

所述定子底部一体形成有安装盘，所述安装圆盘通过若干周向均布的螺栓与底座固定连接。

所述支架板底部一体形成有连接套，所述连接套套设在输出轴端部，并通过销轴固定连接。

所述支架板上形成有若干与光伏板适配的安装槽，所述支架板对应安装槽边缘的位置形成有若干限位块。

本实用新型的有益效果是：采用具有空间运动副的球形电机控制光伏太阳能跟踪支架板在球面空间内自由转动，以零传动方式实现光伏太阳能支架板自动准确地跟踪太阳光，不仅结构更加简单，而且跟踪调节动作更加准确，提高了光伏太阳能的光电转化效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例光伏太阳能自动跟踪支架的结构示意图。

图2为本实用新型实施例光伏太阳能自动跟踪支架的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图所示，一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，包括底座1、球形电机2、支架板3。

所述球形电机2包括定子21、转子22、输出轴23。

所述定子21的主体部分呈球形，所述定子21底部一体形成有安装盘213，所述安装圆盘213通过若干周向均布的螺栓与底座固定连接，将定子21牢固地安装在底座1上。所述定子21中心形成有呈凹球形且上端开口的容腔211，所述容腔211底部形成有球面支撑凹台212。

所述转子22呈凸球形，其设置在容腔211内并安装在球面支撑凹台212上，与定子21之间构成球面空间运动副，且所述转子22的球心与定子21的球心相重合。所述转子22沿其赤道面均匀分布有偶数个圆柱形的永磁体24，所述定子21的容腔211内沿其赤道面上下对称分布有两组线圈组25，每组线圈组25均包括多个周向均匀的线圈，且线圈轴线指向球心，线圈骨架采用空气芯结构，这样可以保证球形电机力矩模型的线性特点，大大简化多自由度球形电机控制的复杂度。

所述输出轴23一端与转子22连接，另一端伸出开口后与支架板3的底部固定连接，所述支架板3底部一体形成有连接套，所述连接套套设在输出轴23端部，并通过销轴固定连接，连接结构简单，而且连接牢固可靠。

所述支架板3用于安装光伏组件，所述支架板3上形成有若干与光伏板适配的安装槽31，所述支架板3对应安装槽31边缘的位置形成有若干限位块32，安装光伏组件时，将其嵌入安装槽31并通过限位块32进行限位便可，组装操作非常方便。

通过给球形电机的线圈通电，能够使得线圈与永磁体24产生力矩作用，从而推动转子动作。当给所有线圈通电时，转子可绕球心水平旋转，当给位于不同纵向位置的线圈通电时，转子可以绕不同的方向倾斜运动，因此给不同的线圈通电，能够使转子在球面空间内自由转动，因此仅仅通过一个球形电机，便可带动支架板3实现球面空间自由转动的准确调节，从而能够将支架板3上的光伏组件调整至最适宜的光照方向。而且，采用上述球形电机，其调节精度非常高。

采用上述方案，直接采用球形电机与支架板连接，通过球形电机便可直接实现支架板在球面空间内自由转动，以零传动方式实现光伏太阳能支架板自动准确地跟踪太阳光，不仅结构更加简单，而且跟踪调节动作更加准确，提高了光伏太阳能的光电转化效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (4)

1.一种零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上安装有空间运动副的球形电机（2），所述球形电机（2）的输出端连接有用于安装光伏太阳能组件的支架板（3）；

所述球形电机（2）包括定子（21）、转子（22）、输出轴（23）；

所述定子（21）固定安装在底座（1）上，所述定子（21）的主体部分呈球形，其中心形成有呈凹球形且上端开口的容腔（211），所述容腔（211）底部形成有球面支撑凹台（212）；

所述转子（22）呈凸球形，其设置在容腔（211）内并安装在球面支撑凹台（212）上，所述转子（22）的凸球心与定子（21）的凹球心相重合，所述转子和定子之间构成球面空间运动副；

所述输出轴（23）一端与转子（22）连接，另一端伸出开口后与支架板（3）的底部固定连接；

所述转子（22）沿其赤道面均匀分布有若干圆柱形永磁体（24），所述定子（21）的容腔（211）内沿其赤道面上下对称分布有两组线圈组（25），每组线圈组（25）均包括多个周向均匀的线圈，且线圈轴线指向球心。

2.根据权利要求1所述的零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，其特征在于：所述定子（21）底部一体形成有安装盘（213），所述安装盘（213）通过若干周向均布的螺栓与底座固定连接。

3.根据权利要求1所述的零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，其特征在于：所述支架板（3）底部一体形成有连接套，所述连接套套设在输出轴（23）端部，并通过销轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的零传动的光伏太阳能自动跟踪支架，其特征在于：所述支架板（3）上形成有若干与光伏板适配的安装槽（31），所述支架板（3）对应安装槽（31）边缘的位置形成有若干限位块（32）。

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