[發明專利]萬向節多軸聯動光伏支架跟蹤方法及裝置

在審

• 申請號: 202010074473.1
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113162531A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 吳建農;鄭道濤;周孝水;周會晶;彭毅;毛建生;沈孟紅;毛海盈
• 申請（專利權）人: 同景新能源科技（江山）有限公司
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;F24S30/40
• 代理公司: 上海專尚知識產權代理事務所(普通合伙) 31305
• 代理人: 張政權;劉曉

萬向節多軸聯動光伏支架跟蹤方法及裝置，包括設置在所述光伏支架的多個聯動點，所述多個聯動點包括主動聯動點和從動聯動點，所述主動聯動點和從動聯動點設置有帶自鎖功能的蝸輪蝸桿減速機，所述蝸輪蝸桿減速機通過其傳動軸驅動主軸轉向機構的旋轉，并進而驅動光伏組件的轉向，所述主動聯動點還設置有驅動設備，所述驅動設備與所述主動聯動點的蝸輪蝸桿減速機聯接，并通過安裝在所述多個聯動點的萬向節和聯接鋼管驅動所述從動聯動點的蝸輪蝸桿減速機。本裝置，主軸之間均由扭矩直接或間接驅動，使裝置的結構受力更加合理，大大減小有害載荷的疊加，避免失穩問題和疲勞失效問題，在提高系統安全性能的同時，可實現大跨度、多組件的多軸聯動。

發明領域

本發明涉及太陽能光伏陣列，尤其涉及一種萬向節多軸聯動光伏支架跟蹤方法及裝置。

背景技術

太陽能光伏板，尤其是大面積的太陽能光伏板陣列或者光伏系統，當其安裝在地面上或者水面上時，需要實時地跟蹤太陽運動，調整光伏組件的朝向(例如由東向西的運動)，以使太陽光直射至光伏板的受光平面，提高光伏發電量。現有的光伏陣列跟蹤支架，例如圖1所示的跟蹤支架10，其中的跟蹤聯動機構采用鋼管類型材的推桿101，由其產生的推力和拉力控制光伏組件的轉向。雖然，對于拉力，鋼管只會在承受超出鋼管材料強度極限的拉力作用時才會損壞；而對于推力，鋼管不僅在承受超出鋼管材料強度極限的推力作用時會損壞，同時鋼管還存在壓桿穩定的問題，即鋼管存在失穩現象，而且鋼管失穩所需推力與鋼管的長度的平方成反比，即鋼管越長，失穩所需推力越小且呈平方根的減小。因此，針對東西跨度較大的項目，鋼管在承擔同樣大小的推力或拉力情況下，需要大大增加鋼管的截面積，才能避免失穩問題。而針對單軸組件較多的項目，鋼管需要承擔更大的推力或拉力，在東西向跨度不變的情況下，同樣需要大大增加鋼管的截面積，才能避免失穩問題。大大降低了鋼管聯動的性價比，且鋼管存在失穩的風險。

此外，用作推桿的聯動鋼管會承受較大拉力和壓力的交替作用，易發生疲勞斷裂；聯動鋼管在旋轉角度超過50°以上時，其中一個分力很大，對支架跟蹤不利；聯動鋼管剛性聯接，一旦陣列中的一列支架損壞，易發生連鎖反應，導致同個聯接中所有的支架損毀；鋼管聯動的剛性聯接，無法適應地形的變化；并且，聯動鋼管的推桿對驅動裝置的要求很高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種萬向節多軸聯動光伏支架跟蹤方法及裝置。

根據本發明的一種萬向節多軸聯動光伏支架跟蹤裝置，包括設置在所述光伏支架的多個聯動點，所述多個聯動點包括主動聯動點和從動聯動點，所述主動聯動點和從動聯動點設置有帶自鎖功能的蝸輪蝸桿減速機，所述蝸輪蝸桿減速機通過其傳動軸驅動主軸轉向機構的旋轉，并進而驅動光伏組件的轉向，所述主動聯動點還設置有驅動設備，所述驅動設備與所述主動聯動點的蝸輪蝸桿減速機聯接，并通過安裝在所述多個聯動點的萬向節和聯接鋼管驅動所述從動聯動點的蝸輪蝸桿減速機。

所述主軸轉向機構包括所述蝸輪蝸桿減速機和安裝在該蝸輪蝸桿減速機兩側的主軸連接件。

所述主軸連接件包括基座和軸套。

光伏主軸的端部套設在所述軸套上，所述基座固定在所述蝸輪蝸桿減速機的傳動軸上。

所述主軸轉向機構包括大繩輪，所述大繩輪包括半圓形輪輞和輻條，所述大繩輪的中央部設置有光伏主軸安裝座。

所述蝸輪蝸桿減速機通過牽引繩驅動所述大繩輪的旋轉。

所述牽引繩為鐵鏈、短環鏈、鋼絲繩或尼龍繩。

所述萬向節設置在所述蝸輪蝸桿減速機的蝸桿上，且所述萬向節通過所述聯接鋼管傳動。

所述聯接鋼管通過設置在所述主動聯動點和從動聯動點上的所述萬向節將所述主動聯動點和從動聯動點構成一個串聯的同步驅動裝置。

所述驅動設備為帶減速器的驅動設備。

所述驅動設備為回轉減速器或減速電機。