一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统
阅读说明：本技术 一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统 (Multi-row linkage multi-point drive flat single-axis tracking system ) 是由 高习玮 钱鸿杰 刘永良 宁鹏 彭程 于 2020-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统,包括多排跟踪支架,每排跟踪支架分别包括多个立柱、转动的安装于多个立柱顶部的主轴、设于主轴上的安装组件间隔设置于主轴上的多个转动单元、动力组件、沿着平行于主轴的长度方向设置的第一扭矩杆、相互平行且与第一扭矩杆相垂直的多根第二扭矩杆,至少一排跟踪支架上的多个转动单元之间通过第一扭矩杆相活动连接,多排跟踪支架上相对应的多个转动单元之间通过第二扭矩杆相活动连接。本发明的跟踪系统,通过第一扭矩杆和第二扭矩杆的设置,将多排跟踪支架上的多个转动单元连接起来并使多个转动单元能够同步运动,最终实现多排跟踪支架的多点驱动和多排联动。(The invention discloses a multi-row linkage multi-point drive flat single-shaft tracking system which comprises a plurality of rows of tracking supports, wherein each row of tracking supports respectively comprises a plurality of stand columns, a main shaft rotationally mounted at the tops of the stand columns, a plurality of rotating units, a power assembly, a first torque rod and a plurality of second torque rods, the rotating units are arranged on the main shaft at intervals, the first torque rods are arranged along the length direction parallel to the main shaft, the second torque rods are parallel to each other and perpendicular to the first torque rods, the rotating units on at least one row of tracking supports are movably connected through the first torque rods, and the rotating units corresponding to the plurality of rows of tracking supports are movably connected through the second torque rods. According to the tracking system, the first torque rod and the second torque rod are arranged, so that the plurality of rotating units on the multi-row tracking support are connected and can move synchronously, and multi-point driving and multi-row linkage of the multi-row tracking support are finally realized.)
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体涉及一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统。
背景技术
目前的太阳能平单轴跟踪支架在实际应用过程中面临着几个主要的技术难题，具体为：1、在单排光伏跟踪支架领域，采用单点驱动形式（如，中置单个减速电机+两侧阻尼）的光伏跟踪支架无法实现高负载、长排布、多组件、大跨距的方案要求；同时，单点驱动结构稳定性差，成本高、适应性弱；2、在多排联动光伏跟踪支架领域，每排跟踪支架均为中间单点驱动设计，在大风、大雪等恶劣极端天气下，容易出现结构失效；多排联动方案普遍无法实现每一排的多点同步驱动的功能，也造成每排跟踪支架无法满足多组件、长排列布置的需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统，包括多排相互平行的跟踪支架，每排所述的跟踪支架分别包括多个立柱、沿着所述的多个立柱的排布方向延伸且能够绕其自身轴心线方向转动的安装于所述的多个立柱顶部的主轴、设于所述主轴上的用于安装光伏组件的安装组件，所述跟踪系统还包括沿着所述主轴的长度延伸方向间隔设置于所述主轴上的用于带动所述主轴转动的多个转动单元、用于为所述转动单元提供动力的动力组件、沿着平行于所述主轴的长度方向设置的第一扭矩杆、相互平行且与所述第一扭矩杆相垂直的多根第二扭矩杆，
其中，至少一排所述的跟踪支架上的多个所述的转动单元之间通过所述第一扭矩杆相活动连接，所述的多排跟踪支架上相对应的多个所述的转动单元之间通过所述第二扭矩杆相活动连接。
优选地，所述转动单元包括转动组件和驱动组件，所述转动组件包括固设于所述主轴上的具有弧形安装部的转动架、设于所述弧形安装部上的涡轮，所述驱动组件包括设于所述立柱上且与所述涡轮相啮合的蜗杆，所述第二扭矩杆两端分别与相邻的两排所述跟踪支架上相对应的两个所述蜗杆相连接。
进一步优选地，所述跟踪系统还包括设于连接有所述第一扭矩杆的所述跟踪支架上的且与所述的多个驱动组件一一对应的多个减速器，所述减速器具有输入轴、相互垂直的第一输出轴和第二输出轴，所述输入轴和所述第一输出轴分别能够与相邻的两根所述的第一扭矩杆相连接，所述第二输出轴能够与所述蜗杆相连接。
更进一步优选地，所述跟踪系统还包括分别设于所述第一扭矩杆和所述输入轴、所述第一扭矩杆和所述第一输出轴之间的万向节。
更进一步优选地，所述跟踪系统还包括设于所述蜗杆和所述第二输出轴之间的联轴器。
更进一步优选地，所述动力组件的输出轴与至少一个所述减速器的输入轴相连接。
进一步优选地，所述转动架还包括与所述弧形安装部相连接的摆臂、设于所述摆臂中部的用于将所述转动架固定于所述主轴上的抱箍、两端分别与所述摆臂和所述弧形安装部相连接的多根连杆。
进一步优选地，所述涡轮包括多段弧形的涡轮模块，每段所述的涡轮模块分别包括具有轮齿的涡轮本体、设于所述涡轮本体两端的卡接部，多段所述的涡轮模块通过所述卡接部能够配合的拼接成所述的涡轮。
优选地，所述安装组件包括多根沿着所述主轴的长度延伸方向间隔排布的檩条。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的跟踪系统，通过第一扭矩杆和第二扭矩杆的设置，将多排跟踪支架上的多个转动单元连接起来并使多个转动单元能够同步运动，最终实现多排跟踪支架的多点驱动和多排联动，使得多排跟踪支架能够实现高负载、长排布、多组件、大跨距的方案要求。
附图说明
附图1为本发明的具体实施例中的跟踪系统的结构示意图；
附图2为本发明的附图1中C处放大示意图；
附图3为本发明的具体实施例中的转动组件的结构示意图；
附图4为本发明的附图3中D处放大示意图；
附图5为本发明的具体实施例中的减速器的结构示意图。
图中：A、第一跟踪支架；B、第二跟踪支架；
1、立柱；2、主轴；3、安装组件；4、转动单元；4a、转动组件；4a1、转动架；4a11、弧形安装部；4a12、摆臂；4a13、抱箍；4a14、连杆；4a2、涡轮；S4a2、涡轮模块；S4a21、轮齿；S4a22、涡轮本体；S4a23、卡接部；4b、驱动组件；5、动力组件；6、第一扭矩杆；7、第二扭矩杆；8、减速器；8a、输入轴；8b、第一输出轴；8c、第三输出轴；9、万向节；10、联轴器。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
本发明涉及对平单轴跟踪支架的改进，提出了一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统，通过第一扭矩杆和第二扭矩杆的设置，将多排跟踪支架上的多个转动单元连接起来并使多个转动单元能够同步运动，最终实现多排跟踪支架的多点驱动和多排联动，使得多排跟踪支架能够实现高负载、长排布、多组件、大跨距的方案要求。
参见图1-5所示，其中示出了一种多排联动的多点驱动平单轴跟踪系统，包括多排相互平行的跟踪支架。每排跟踪支架分别包括多个立柱1、沿着多个立柱1的排布方向延伸且能够绕其自身轴心线方向转动的安装于多个立柱1顶部的主轴2、设于主轴2上的用于安装光伏组件的安装组件3，这里的安装组件3为檩条。跟踪系统还包括沿着主轴2的长度延伸方向间隔设置于主轴2上的用于带动主轴2转动的多个转动单元4、用于为转动单元4提供动力的动力组件5、沿着平行于主轴2的长度方向设置的第一扭矩杆6、相互平行且与第一扭矩杆6相垂直的多根第二扭矩杆7。
其中，跟踪支架包括位于其排布方向的首排的第一跟踪支架A、沿着远离第一跟踪支架A的方向依次排布的多排第二跟踪支架B，第一跟踪支架A上的多个转动单元4之间通过第一扭矩杆6相活动连接，第一跟踪支架A与多排第二跟踪支架B上相对应的多个转动单元4之间通过第二扭矩杆7相活动连接。
如此，第一跟踪支架A首端的转动单元4能够通过第一扭矩杆6带动第一跟踪支架A上的其他转动单元4同步运动，实现对第一跟踪支架A的主轴2的多点驱动，相较于普通多排联动的单排单点驱动跟踪支架，能实现更长单排组件排布方案需求；同时，第一跟踪支架A上的多点转动单元4能够通过第二扭矩杆7带动多排第二跟踪支架B上对应的转动单元4同步运动，实现多排跟踪支架的联动。
进一步地，如图2-3所示，转动单元4包括转动组件4a和驱动组件4b，转动组件4a包括固设于主轴2上的具有弧形安装部4a11的转动架4a1、设于弧形安装部4a11上的涡轮4a2，驱动组件4b包括设于立柱1上且与涡轮4a2相啮合的蜗杆，第二扭矩杆7两端分别与相邻的两排跟踪支架上相对应的两个蜗杆相连接。本例中，在立柱1的排布方向上，每三个立柱1中有一个立柱1上设置有蜗杆。
这样，通过蜗轮4a2和蜗杆的配合，蜗轮4a2绕主轴2的轴心线转动并传递弯矩，驱动主轴2绕其自身轴心线转动，实现单排跟踪支架的单点驱动；同时，通过在主轴2上的多点均使用涡轮4a2和蜗杆的配合，利用蜗轮蜗杆良好的结构自锁性能，在非跟踪运动状态时，能够在动力组件5不提供动力的前提下保证跟踪支架的结构稳固，有效的降低跟踪系统的能耗，具有更好的经济效益。
在本实施例中，如图3所示，转动架4a1还包括与弧形安装部4a11相连接的摆臂4a12、设于摆臂4a12中部的用于将转动架4a1固定于主轴2上的抱箍4a13、两端分别与摆臂4a12和弧形安装部4a11相连接的多根连杆4a14。
作为优选地方案，如图4所示，涡轮4a2包括多段弧形的涡轮模块S4a2，每段涡轮模块S4a2分别包括具有轮齿S4a21的涡轮本体S4a22、设于涡轮本体S4a22两端的卡接部S4a23，多段涡轮模块S4a2通过卡接部S4a23能够配合的拼接成涡轮4a2。这里的卡接部S4a23为相互匹配的第一卡扣和第二卡扣。如此，能够对涡轮模块S4a2进行标准化设计，可根据具体方案的角度调节范围要求，通过多段不同规格的蜗轮模块S4a2的拼接安装，实现可调角度范围的灵活变化，有效降低了产品生产成本，提高了产品开发效率。
本例中，涡轮模块S4a2的圆心角可以为15°、30°和60°，根据主轴2的调节角度需要可自由拼接组合。
如图2和图5所示，跟踪系统还包括设于第一跟踪支架A上的且与多个驱动组件4b一一对应的多个减速器8，这里的减速器8也设置于立柱1上，其具有输入轴8a、相互垂直的第一输出轴8b和第二输出轴8c，输入轴8a和第一输出轴8b分别能够与相邻的两根第一扭矩杆6相连接，第二输出轴8c能够与蜗杆相连接。这里的减速器8为T型减速器，能够同时带动第一扭矩杆6和蜗杆转动，其中第一扭矩杆6和输入轴8a、第一扭矩杆6和第一输出轴8b之间设有万向节9，蜗杆和第二输出轴8c之间设有联轴器10。
进一步地，动力组件5为电机，电机的输出轴与第一跟踪支架A首端的减速器8的输入轴8a相连接。
如此，通过电机和T型减速器的设置，电机驱动第一跟踪支架A首端的转动单元4转动，T型减速器的第一输出轴8b将第一跟踪支架A首端的转动单元4的转动同步传递至第一跟踪支架A上的其他转动单元4上，实现多点的同步转动；同时多点的转动单元4又能够通过T型减速器的第二输出轴8c将自身的旋转运动传递至多排第二跟踪支架B上的转动单元4上，最终实现一个电机驱动跟踪系统的多排多点联动，大幅降低了光伏支架跟踪系统的生产成本和电控成本。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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