CN218920353U - 一种跟踪支架及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种跟踪支架及光伏系统，该跟踪支架包括主梁以及驱动机构；其中，所述主梁包括：多个分段梁，以及用于将相邻的分段梁轴向转动连接并限位所述相邻的分段梁轴向移动的心轴连接器；所述驱动机构包括用于驱动每个分段梁转动的驱动件；且所述心轴连接器位于相邻的驱动件之间。在上述技术方案中，通过跟踪支架将主梁拆分为多个分段梁，且多个分段梁可通过驱动件单独驱动，从而将整个主梁拆解为多个可独立运动的分段梁，避免了多点驱动支架对多个驱动机构的严格同步性要求，实现了长排跟踪支架的模块化设计、安装和运维，跟踪支架可通过模块化拼接实现长度的自由增减，增加了设计方案的灵活性和便捷性。

Description

一种跟踪支架及光伏系统

技术领域

本本申请涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种跟踪支架及光伏系统。

背景技术

单轴结构体系因为简洁高效，且具有较大的成本优势，是目前应用范围最广的一种光伏支架形式，无论在跟踪支架还是固定可调支架中都被广泛应用。提高支架的抗风性能，跟踪支架和固定可调支架呈现出采用多点驱动的发展趋势。目前各主要支架企业均已推出多点驱动的单轴跟踪支架和固定可调支架，且应用十分广泛。

传统单轴光伏跟踪支架的主梁(轴)是连续的，其转动和所有内力(轴力、剪力、弯矩、扭矩)沿着长度方向都是连续传递的，从而造成在驱动机构出现故障时，造成主梁会受到扭转破坏。

实用新型内容

本申请提供一种跟踪支架及光伏系统，用以改善主梁的受力。

本申请提供了一种跟踪支架，包括主梁以及驱动机构；其中，

所述主梁包括：多个分段梁，以及用于将相邻的分段梁轴向转动连接并限位所述相邻的分段梁轴向移动的心轴连接器；

所述驱动机构包括用于驱动每个分段梁转动的驱动件；且所述心轴连接器位于相邻的驱动件之间。

在上述技术方案中，通过跟踪支架将主梁拆分为多个分段梁，且多个分段梁可通过驱动件单独驱动，从而将整个主梁拆解为多个可独立运动的分段梁，避免了主梁受到较大的扭力，提高了主梁的安全性。避免了多点驱动支架对多个驱动机构的严格同步性要求，实现了长排跟踪支架的模块化设计、安装和运维，跟踪支架可通过模块化拼接实现长度的自由增减，增加了设计方案的灵活性和便捷性。

在一个具体的可实施方案中，所述心轴连接器的两端分别与所述相邻的分段梁一一对应轴向转动连接。

在一个具体的可实施方案中，所述心轴连接器为可传递设定扭矩的转动连接器。

在一个具体的可实施方案中，所述心轴连接器的端部插入对应的分段梁并与该分段梁转动连接；

所述心轴连接器插入到对应的分段梁的端部设置有用于限定所述心轴连接器及该分段梁轴向移动的限位凸起。

在一个具体的可实施方案中，所述限位凸起包括第一限位凸起和第二限位凸起；

所述第一限位凸起及所述第二限位凸起沿所述心轴连接器的轴向间隔设置；

所述第一限位凸起和所述第二限位凸起设置有用于与对应的分段梁转动配合的环形凹槽；

所述对应的分段梁的端部设置有套装在所述环形凹槽的连接结构；

其中，所述第一限位凸起及所述第二限位凸起外凸在所述连接结构轴向的两侧，并可与所述连接结构抵压接触。

在一个具体的可实施方案中，所述连接结构与所述第一限位凸起或所述第二限位凸起之间磁性吸附连接。

在一个具体的可实施方案中，还包括多个立柱；其中，

所述多个立柱中的部分立柱为驱动立柱；所述驱动件设置在所述驱动立柱；

所述多个立柱中的另一部分立柱为非驱动立柱；所述非驱动立柱与对应的分段梁转动连接；

所述心轴连接器位于相邻的驱动立柱与非驱动立柱之间。

在一个具体的可实施方案中，所述心轴连接器位于所述驱动立柱与所述非驱动立柱之间靠近所述非驱动立柱的一侧。

在一个具体的可实施方案中，所述驱动件为推杆电机；或，所述驱动件包括电机以及用以连接所述电机及对应分段梁的回转减速机。

第二方面，提供了一种光伏系统，该光伏系统包括上述任一项所述的跟踪支架，以及设置在所述分段梁上的光伏组件。

在上述技术方案中，通过跟踪支架将主梁拆分为多个分段梁，且多个分段梁可通过驱动件单独驱动，从而将整个主梁拆解为多个可独立运动的分段梁，避免了主梁受到较大的扭力，提高了主梁的安全性。避免了多点驱动支架对多个驱动机构的严格同步性要求，实现了长排跟踪支架的模块化设计、安装和运维，跟踪支架可通过模块化拼接实现长度的自由增减，增加了设计方案的灵活性和便捷性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的跟踪支架的使用状态参考图；

图2为本申请实施例提供的主梁的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的主梁的局部剖视图；

图4为本申请实施例提供的一种连接结构的示意图；

图5为本申请实施例提供的另一跟踪支架的使用状态参考图；

图6为本申请实施例提供的心轴连接器与非驱动立柱的配合示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为方便理解本申请实施例提供的跟踪支架，首先说明一下其应用场景。本申请实施例提供的跟踪支架用以支撑光伏系统中的光伏组件。具体设置时，跟踪支架的主梁支撑光伏组件，通过多个驱动机构驱动主梁转动。当前的跟踪支架通过一个主梁来支撑光伏组件，多个驱动机构同时驱动主梁的不同位置以使得主梁带动光伏组件转动。在采用上述方式时，不同驱动机构驱动主梁不完全同步时，会造成主梁上承受较大的扭矩，易造成主梁损坏。为此本申请实施例提供了一种跟踪支架，以改善主梁的受力。下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细说明。

参考图1，图1示出了本申请实施例提供的跟踪支架的应用场景示意图。本申请实施例提供的跟踪支架应用于光伏系统中。该光伏系统包括跟踪支架以及光伏组件40。其中，跟踪支架包括多个立柱30，多个立柱30用以支撑主梁10，光伏组件40固定在该主梁10上。跟踪支架还包括驱动机构，通过驱动机构驱动主梁10相对立柱30转动，从而带动光伏组件40转动。下面详细说明一下本申请实施例提供的跟踪支架的结构。

继续参考图1，本申请实施例提供的跟踪支架的主体结构包括主梁10以及驱动机构。在改善主梁10受力时，跟踪支架的立柱30可作为一个可选的结构设置。在实际使用时，可根据需要来通过立柱30改善主梁10的受力。下面先介绍主梁10以及驱动机构。

继续参考图1，本申请实施例提供的主梁10采用全部或部分分体结构，其分体结构包括多个分段梁11，多个分段梁11共轴设置，并沿主梁10的长度方向排列。应理解，本申请中的分段梁11可看做是主梁10的一部分，或者可理解为将一个主梁10切割形成多个分段梁11。

在本申请实施例中，分段梁11为管状结构。具体可为方管、圆管或者其他形状的管状结构。在本申请实施例不做具体限定。

继续参考图1，本申请实施例提供的主梁10还包括心轴连接器12，该心轴连接器12作为一个连接件，用以将相邻的分段梁11轴向转动连接。在具体设置心轴连接器12时，任意相邻的两个分段梁11均通过心轴连接器12转动连接。如在主梁10包含两个分段梁11时，对应一个心轴连接器12；在主梁10包括三个分段梁11时，对应心轴连接器12的个数为两个。

在具体设置心轴连接器12时，心轴连接器12位于相邻的两个分段梁11之间，并且心轴连接器12与分段梁11之间共轴设置。也即心轴连接器12与分段梁11转动连接时的轴线与分段梁11之间的轴线为同一轴线。从而保证多个分段梁11在转动时，可相互之间解除扭矩的传递。

在一个可实施的方案中，在心轴连接器12将相邻的分段梁11转动连接时，可采用不同的连接方式。示例性的，在一种方式中，心轴连接器12的一端与一分段梁11固定连接，心轴连接器12的另一端与另一个分段梁11转动连接；在另一种方式中，心轴连接器12的两端分别与相邻的分段梁11一一对应轴向转动连接。应理解，上述两种不同的设置方式均可实现心轴连接器12将两个分段梁11转动连接的效果。无论心轴连接器12采用一端与分段梁11转动连接，还是采用两端分别与相邻的两个分段梁11一一对应转动连接，心轴连接器12与分段梁11采用的转动连接的结构均相同。

作为一个可选的方案，可采用心轴连接器12的两端分别与相邻的两个分段梁11一一对应转动连接，从而可在相邻的两个分段梁11之间多增加一转动连接关系，可更好的解除相邻的分段梁11之间的扭矩传递。

另外，本申请实施例提供的心轴连接器12不仅限于转动连接相邻的两个分段梁11，还可限位分段梁11的轴向位移。

参考图3，图3示出了主梁10的剖视图。在具体设置时，心轴连接器12的端部插入对应的分段梁11并与该分段梁11转动连接。在对分段梁11限位时，通过心轴连接器12插入到分段梁11内的端部对分段梁11进行限位。示例性的，该心轴连接器12插入到对应的分段梁11的端部设置有用于限定心轴连接器12及该分段梁11轴向移动的限位结构121。

在设置该限位结构121时，限位结构121可与分段梁11进行轴向限位配合，从而限定心轴连接器12与分段梁11之间的轴向位移。在具体限定时，该限位结构121可在轴向方向上完全限制分段梁11的滑动或可将滑动位移限制在小范围内。因此，心轴连接器12可使两侧的分段梁11之间不相互传递扭矩，但可传递剪力，该剪力可使得心轴连接器12两侧的分段梁11之间可通过心轴连接器12支撑。另外，在传递轴力时，轴力可设计为完全传递(分段梁11完全被限制滑动)，或当分段梁11轴向位移达到一定程度后开始传递(分段梁11的滑动被限定在一定范围内)。作为一个可选的方案，可选择分段梁11的滑动被限定在一定范围内，从而使得预留的位移限制可用于调整分段梁11与心轴连接器12之间安装误差及释放温度变形引起的轴向应力。

在具体限位分段梁11时，该限位结构121包括第一限位凸起1211和第二限位凸起1212。第一限位凸起1211和第二限位凸起1212沿心轴连接器12的轴向间隔设置，从而在第一限位凸起1211和第二限位凸起1212之间形成一环形凹槽1213。该环形凹槽1213用以与对应的分段梁11转动配合。

分段梁11与心轴连接器12配合的端部设置了一连接结构111，嵌套在分段梁11内并与分段梁11可拆卸的固定连接。示例性的，该连接结构111可与分段梁11之间粘接连接或者通过螺纹连接件(螺栓或螺钉)连接。

该连接结构111用以实现分段梁11与心轴连接器12之间的转动连接。具体设置时，该连接结构111设置在分段梁11的端部，并且可嵌套在第一限位凸起1211和第二限位凸起1212之间形成的环形凹槽1213内。在心轴连接器12与分段梁11相对转动时，连接结构111可在环形凹槽1213内转动。

在具体设置连接结构111时，如图4所示，该连接结构111可为具有与环形凹槽形状匹配的多个弧形结构1111。示例性的，连接结构111包括两个或者三个弧形结构1111。对于每个弧形结构1111，其具有与环形凹槽配合的弧形内壁，以及与分段梁11的内壁形状匹配的外壁。在连接时，两个或三个弧形结构1111的外壁分别与分段梁11的内壁贴合并固定连接，弧形结构1111的弧形内壁围绕形成环形结构，并嵌套在弧形凹槽内，从而实现连接结构111与心轴连接器12之间的转动连接。

在连接结构111套装在环形凹槽内时，第一限位凸起1211及第二限位凸起1212外凸在所述连接结构111轴向的两侧，并可与连接结构111抵压接触。在具体设置时，当分段梁11被完全限定滑动时，第一限位凸起1211和第二限位凸起1212分别可抵压在连接结构111相对的两侧，此时，分段梁11完全被限制滑动，轴力可通过心轴连接器12完全传递。在分段梁11滑动被限定在一定范围内时，第一限位凸起1211和第二限位凸起1212之间的轴向距离大于连接结构111的轴向距离，也即第一限位凸起1211、第二限位凸起1212与连接结构111在轴向上具有一定的间隙，该间隙即为分段梁11轴向滑动的范围。另外，该间隙还可用于调整分段梁11与心轴连接器12之间安装误差及释放温度变形引起的轴向应力。

作为一个可选的方案，本申请实施例提供的心轴连接器12除可传递轴向力以及剪力外，还可传递部分扭矩。也即在设定的扭矩范围内，相邻的分段梁11可通过心轴连接器12保持转动一致；当扭矩超过设定的扭矩范围时，相邻的分段梁11之间可相对转动。

在可传递扭矩时，心轴连接器12为可传递设定扭矩的转动连接器。其具体的传递方式可采用不同的方式。如可采用阻尼力传递扭矩或者通过磁性力传递扭矩等不同的方式。下面分别示例说明。

在采用阻尼力传递扭矩时，心轴连接器12可为一阻尼轴结构；分段梁11的连接器在与心轴连接器12转动连接时，为阻尼转动连接，当分段梁11与心轴连接器12之间的扭矩小于阻尼轴的阻力提供的扭矩时，分段梁11产生的扭矩可通过心轴连接器12传递到另一分段梁。当分段梁11与心轴连接器12之间的扭矩大于阻尼轴的阻力提供的扭矩时，分段梁11可相对心轴连接器12相对转动，此时，心轴连接器12不再传递扭矩。从而可通过阻尼力提供一定的扭矩传递。

在采用磁性力传递扭矩时，连接结构111与第一限位凸起1211或第二限位凸起1212之间磁性吸附连接。示例性的，连接结构111和第一限位凸起1211均为磁性件，连接结构111和第一限位凸起1211可轴向吸附。在分段梁11转动时，第一限位凸起1211和连接结构111之间的磁性吸附力可传递一定的扭矩，连接结构111与心轴连接器12之间不会存在相对转动。当需传递的扭矩大于磁性吸附力产生的扭矩时，连接结构111与心轴连接器12之间相对转动。

作为一个可选的方案，连接结构111和第一限位凸起1211均为磁性件时，可采用连接结构111和第一限位凸起1211均为磁铁，或者连接结构111和第一限位凸起1211之间一个为磁铁，另一个为铁。或者还可采用在连接结构111或者第一限位凸起1211内镶嵌磁铁等不同的方式。

应理解，上述示例磁性力传递扭矩时，以第一限位凸起1211和连接结构111磁性吸附为例进行说明。在本申请实施例中，还可采用其他的磁性吸附方式传递部分扭矩。如第二限位凸起1212与连接结构111磁性吸附，或者环形凹槽的槽底与连接结构111限位吸附。

在驱动分段梁11转动时，通过跟踪支架的驱动机构驱动分段梁11转动。该驱动机构包括用于驱动每个分段梁11转动的驱动件20；也即一个驱动件20对应驱动一个分段梁11。当需要调整光伏组件40的角度时，可通过所有的驱动件20同步转动，从而驱动分段梁11同步保持转动。在驱动件20同步转动出现差异时，通过分段梁11之间的心轴连接器12可消除或者降低分段梁11之间的扭矩，从而保证了主梁10的可靠性。

由上述描述可看出，在采用心轴连接器12连接分段梁11组成主梁10时，可降低由于同步性要求导致主梁10的失效风险，进而提高系统的可靠性，减少故障率。另外，采用一个或多个心轴连接器12时，可将支架分割成多个独立模块整排支架可被分割成多个独立调节角度的模块，降低因故障对发电量提升效果的影响。此外，由于心轴连接器12的使用，各模块之间扭矩传递被隔断从而不相互叠加也不相互影响，从而可实现模块化和标准化设计，提高了支架设计、安装和运维的灵活性和便捷性。

在具体设置驱动件20时，心轴连接器12位于相邻的驱动件20之间。从而保证各个驱动件20在驱动对应的分段梁11时，可独立的进行驱动。另外，在多个驱动件20驱动方案中，在相邻两个驱动件20之间设置一个心轴连接器12，从而将跟踪支架分隔成多个独立模块。多个独立模块之间可异步转动。或者多个独立模块亦可同步转动，但降低了对同步性的要求。

在本申请实施例中，驱动件20可采用不同的驱动件。示例性的，驱动件20包括电机以及用以连接电机及对应分段梁11的回转减速机，如图1中所示；或者驱动件20可为推杆电机，如图5中所示。上述推杆电机，以及电机及回转减速机均为常规的跟踪支架的驱动结构，在此不再详细赘述。当然除上述示例的驱动件20外，还可采用其他可实施的驱动件20，在本申请实施例中不做具体限定。

在本申请实施例提供的跟踪支架中，在改善主梁10受力时，也可通过立柱30来改善。在设置立柱30时，立柱30的个数可为多个，且多个立柱30间隔排列以支撑多个分段梁11。在本申请实施例中，可采用一个立柱30支撑一个分段梁11，也可采用两个、三个或四个等不同个数的立柱30支撑一分段梁11，具体可根据需要设置。

继续参考图1，为方便描述，将多个立柱30划分为驱动立柱32以及非驱动立柱31。其中，驱动立柱32为设置有驱动件20的立柱30，非驱动立柱31为未设置驱动机构的立柱30。在多个立柱30中，部分立柱30为驱动立柱32，另一部分立柱30为非驱动立柱31。另外，在多个立柱30间隔排布时，驱动立柱32与非驱动立柱31采用间隔排布的方式。在具体支撑分段梁11时，可采用一个驱动立柱32和一个非驱动立柱31来支撑分段梁11，从而保证分段梁11的稳定性。

一并参考图1及图6，对于非驱动立柱31，其在支撑分段梁11时，非驱动立柱31支撑在分段梁11的中间部分(分段梁11上除两端的位置之间的部分)，从而使得该分段梁11连接的两个心轴连接器12，可位于非驱动立柱31的两侧，从而可使得心轴连接器12与非驱动立柱31之间的距离可较短，避免由于分段梁11的端部距离驱动立柱31较远，而导致该位置的心轴连接器12需要承受较大的剪力(该剪力垂直于分段梁11的长度方向)，从而改善了心轴连接器12的受力，提高了心轴连接器12的可靠性。在具体支撑时，分段梁11与非驱动立柱31之间采用转动连接方式。如分段梁11与非驱动立柱31通过轴承转动连接。

对于驱动立柱32，其在支撑分段梁11时，根据驱动件20的不同结构采用不同的设置方式。当驱动件20采用推杆电机时，分段梁11与驱动立柱32之间转动连接，如采用轴承转动连接。当驱动件20采用电机以及回转减速机时，电机及回转减速机设置在驱动立柱32上，分段梁11与驱动立柱32之间可采用转动连接，或者直接与回转减速机连接。

在设置心轴连接器12时，本申请实施例提供的心轴连接器12设置在了立柱30之间。作为一个可选的方案，心轴连接器12位于相邻的驱动立柱32与非驱动立柱31之间。从而使得每个分段梁11均可通过立柱30进行支撑，保证了每个分段梁11的可靠性。

作为一个示例，心轴连接器12位于驱动立柱32与非驱动立柱31之间靠近非驱动立柱31的一侧。也即在心轴连接器12设置在驱动立柱32和非驱动立柱31之间时，心轴连接器12位于靠近非驱动立柱31的一侧，从而使得心轴连接器12的连接点位靠近非驱动立柱31。

由上述描述可看出，在本申请实施例提供的方案中，通过跟踪支架将主梁10拆分为多个分段梁11，且多个分段梁11可通过驱动件20单独驱动，从而将整个主梁10拆解为多个可独立运动的分段梁11，避免了主梁10受到较大的扭力，提高了主梁10的安全性。另外，在采用上述结构时，还避免了多点驱动支架对多个驱动机构的严格同步性要求，实现了长排跟踪支架的模块化设计、安装和运维，跟踪支架可通过模块化拼接实现长度的自由增减，增加了设计方案的灵活性和便捷性

本申请实施例还提供了一种光伏系统，该光伏系统包括上述任一项的跟踪支架，以及设置在分段梁11上的光伏组件40。

在上述技术方案中，通过跟踪支架将主梁10拆分为多个分段梁11，且多个分段梁11可通过驱动件20单独驱动，从而将整个主梁10拆解为多个可独立运动的分段梁11，避免了主梁10受到较大的扭力，提高了主梁10的安全性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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”应作广义理解。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种跟踪支架，其特征在于，包括主梁以及驱动机构；其中，

所述主梁包括：多个分段梁，以及用于将相邻的分段梁轴向转动连接并限位所述相邻的分段梁轴向移动的心轴连接器；

所述驱动机构包括用于驱动每个分段梁转动的驱动件；且所述心轴连接器位于相邻的驱动件之间。

2.根据权利要求1所述的跟踪支架，其特征在于，所述心轴连接器的两端分别与所述相邻的分段梁一一对应轴向转动连接。

3.根据权利要求1所述的跟踪支架，其特征在于，所述心轴连接器为可传递设定扭矩的转动连接器。

4.根据权利要求2所述的跟踪支架，其特征在于，所述心轴连接器的端部插入对应的分段梁并与该分段梁转动连接；

所述心轴连接器插入到对应的分段梁的端部设置有用于限定所述心轴连接器及该分段梁轴向移动的限位凸起。

5.根据权利要求4所述的跟踪支架，其特征在于，所述限位凸起包括第一限位凸起和第二限位凸起；

所述第一限位凸起及所述第二限位凸起沿所述心轴连接器的轴向间隔设置；

所述第一限位凸起和所述第二限位凸起设置有用于与对应的分段梁转动配合的环形凹槽；

所述对应的分段梁的端部设置有套装在所述环形凹槽的连接结构；

其中，所述第一限位凸起及所述第二限位凸起外凸在所述连接结构轴向的两侧，并可与所述连接结构抵压接触。

6.根据权利要求5所述的跟踪支架，其特征在于，所述连接结构与所述第一限位凸起或所述第二限位凸起之间磁性吸附连接。

7.根据权利要求1～6任一项所述的跟踪支架，其特征在于，还包括多个立柱；其中，

所述多个立柱中的部分立柱为驱动立柱；所述驱动件设置在所述驱动立柱；

所述多个立柱中的另一部分立柱为非驱动立柱；所述非驱动立柱与对应的分段梁转动连接；

所述心轴连接器位于相邻的驱动立柱与非驱动立柱之间。

8.根据权利要求7所述的跟踪支架，其特征在于，所述心轴连接器位于所述驱动立柱与所述非驱动立柱之间靠近所述非驱动立柱的一侧。

9.根据权利要求6所述的跟踪支架，其特征在于，所述驱动件为推杆电机；或，所述驱动件包括电机以及用以连接所述电机及对应分段梁的回转减速机。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的跟踪支架，以及设置在所述分段梁上的光伏组件。

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