專利名稱：一種太陽能模組陣列及太陽能收集器的極軸跟蹤裝置的制作方法
技術領域：
一種太陽能模組陣列及太陽能收集器的極軸跟蹤裝置技術領域：
本實用新型在廣泛意義上屬于太陽能領域，在此特指光伏電池面板和聚焦型太陽 能收集器的太陽跟蹤系統(tǒng)領域，尤其指極軸太陽能跟蹤系統(tǒng)的領域。背景技術：
本實用新型是指太陽能收集器，尤其指極軸跟蹤系統(tǒng)裝置，來跟蹤太陽相對于地 球的運動，從而使收集太陽能達到更高的效率和更低的成本。本實用新型應用于平板光伏 面板和聚焦光熱或光伏裝置。光伏太陽能電池板被廣泛應用于住宅或商業(yè)的太陽能應用上。由于太陽相對地球 的運動，導致照射到固定的光伏電池板上的太陽光每天在不同的時刻或每年不同的時間具 有不同的入射角。此種入射光線會降低太陽能電池板的收集效率及減少此太陽能電池板產(chǎn) 生的電量。由于收集的太陽能量與余弦角成正比，即太陽光的入射角與太陽能電池板的垂 直表面之間的夾角，此效果所導致的損失即為熟知的余弦損失。為提高太陽光的收集效率， 太陽能電池板可使用一個跟蹤器使其與太陽入射光保持接近于垂直的位置。跟蹤器可廣泛地應用于聚焦性太陽能板上，通過大面積的光學收集器將太陽光聚 焦于一小面積太陽能吸收器上，此太陽能吸收器可為光伏電池或光熱轉換器。為了在太陽 移動時使焦點保持在目標接收器上，此跟蹤系統(tǒng)要跟隨太陽運動，以維持聚焦。二維跟蹤系統(tǒng)具有兩種形式，即方位角/高度跟蹤及極角/季節(jié)(或赤道的)跟 蹤(參照《來自太陽的能量》第四章，http://www. powerfromthesun. net)。對于方位角/高 度跟蹤系統(tǒng)，其機械構造較為簡單，但是，由于兩軸所需的旋轉速度并非恒定不變且相互依 賴，因此在任何給定的地點需經(jīng)常的調(diào)整，而且可靠的跟蹤控制方案是復雜并且困難的，通 常還需要有主動的感應和控制。對于極角/季節(jié)角(或赤道的)跟蹤系統(tǒng)，其二軸是相互獨 立的。繞極軸的旋轉速度是固定的，在日間大約為每小時15度。然而其季節(jié)角的轉動非常 緩慢并且易于跟蹤太陽的季節(jié)移動。但是，實現(xiàn)此種跟蹤系統(tǒng)的機械方案并非完美。許多先 前的實用新型專利中對該系統(tǒng)均有描述，包括美國專利4，285, 567及美國專利4，413，423 及美國專利6，284, 968B1。在先前的所有系統(tǒng)中，太陽能收集器的主體會對極軸施加一個較 大的扭矩，并需要在日間繞極軸以固定的速度旋轉。如此，會增加電機的負載需求并在高風 力負載情況下導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。本實用新型就是為了改善該問題。跟蹤系統(tǒng)對于每一個跟蹤器，通常都需要電機和驅(qū)動控制元件。為了降低系統(tǒng)的 成本，非常希望用一個電機和驅(qū)動控制來同時驅(qū)動幾個跟蹤器。先前專利US6，058，930闡 述了通過一個一維的跟蹤系統(tǒng)來實現(xiàn)此設想。該實用新型中，線性驅(qū)動器在跟蹤過程中必 須改變其角度，如此一來使得跟蹤運動變得不規(guī)則，需要主動的探測和控制。跟蹤器之間較 長的剛性連接也非常笨重，同時其高度在跟蹤時一直變化，這樣會使得系統(tǒng)不可靠。本實用 新型揭示了一個非常簡單的極軸跟蹤系統(tǒng)設計，消除了其不足之處。本實用新型適用于一 維和兩維的跟蹤系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容本專利的目的就是為了提供一種太陽能跟蹤設計方案，以避免上述缺點。本實用 新型的一個特別目的是提供機械方案，會使得施加在旋轉軸上的力矩最小，從而可增加系 統(tǒng)的穩(wěn)定性。本實用新型的另一個特別目的是提供一個設計方案，由一組電機/蝸輪齒輪 和控制系統(tǒng)，以簡單的齒輪/鏈條裝置來驅(qū)動多個系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，太陽能收集器被安裝在太陽跟蹤器上，此太陽收集器的至少 一個轉動軸(第一個轉軸或極軸)是與地球自轉軸平行，該轉動為南北方向設置，并且具有 與當?shù)鼐暥冉窍嗟鹊乃絻A斜角。此極軸是通過地上設置的兩個固定塊支撐，而此固定塊 上設有轉動球軸承或者軸承座套以利于旋轉。面板的旋轉通過第一齒輪實現(xiàn)，該齒輪的旋 轉軸桿固定在位于旋轉極軸桿上端下方的軸承上，面板的旋轉驅(qū)動了第一鏈條，該鏈條的 兩端固定在位于旋轉中心一定距離外的面板的每一邊的兩個鉸鏈上。齒輪是由一個步進電 機及蝸桿齒輪驅(qū)動，以減小速度及電機的力矩負荷，并防止風載或其他外界阻力產(chǎn)生的反 轉運動。與第一轉輪同一轉軸上的第二轉輪，并依序通過第二對轉輪或鋼纜驅(qū)動第二跟蹤 器，依次類推。通過這種方式，一組電機/蝸桿齒輪箱或控制電路能夠達到驅(qū)動多個太陽能 跟蹤器的目的，從而降低整個系統(tǒng)的成本。該極軸以每小時15度的恒定速度進行轉動，在 太陽正午時具有中心位置，以跟蹤太陽日間的運動。對于平面光伏電池板面板，由于其最大 23度的季節(jié)角平均而言余弦損失非常小，這種一維跟蹤方案足以將效率提高30%。對于集光型收集器，可采用二維跟蹤器。在這些實例中，增加了另一個垂直于第 一軸的第二季節(jié)旋轉軸。第二旋轉軸樞支撐(具有軸承)被固定在第一旋轉軸上，并且該 面板固定在季節(jié)旋轉軸上。為減少或消除作用在旋轉極軸上的巨大扭力，收集器面板從中 間分開，如此，該面板可在沿季節(jié)軸旋轉時從極軸穿過。季節(jié)軸支撐部件以及如此設置的面 板，使得面板到極軸的扭力基本為零。第二軸慢速旋轉以跟蹤太陽一年中季節(jié)的運動。對 于二維跟蹤器，一個大型跟蹤器組群的極軸可通過單一的電機驅(qū)動，而每一個跟蹤器的季 節(jié)軸則要通過安裝于跟蹤器上的單獨的電機/蝸桿齒輪驅(qū)動。跟蹤器的控制系統(tǒng)可被編程 為“日期邏輯性(chronologically)”，以根據(jù)時鐘將面板定位始終與太陽垂直。準確的時 鐘時間可通過GPS信號或電池驅(qū)動的電子鐘獲得。本實用新型提供一種太陽能模組陣列，包括多個太陽能模組，每一個太陽能模組繞一個轉軸旋轉，每一個轉軸與其他轉軸平 行設置，每一個太陽能模塊包括第一旋轉機制，繞第一轉軸旋轉，并與后續(xù)的太陽能模組的第一旋轉機制相連；第二旋轉機制，繞第二轉軸旋轉，并以機構的方式與第一旋轉機制相連，第二旋轉 機制驅(qū)動一個面板圍繞轉軸旋轉，其中第一與第二旋轉軸是靜止的，該面板包括一個太陽 能收集器，該太陽能收集器具有一個根據(jù)太陽光平面旋轉的平面；一個驅(qū)動機構，與至少一個第一旋轉機制連接，產(chǎn)生旋轉扭力。依據(jù)上述主要特征，轉軸與地球旋轉的南北軸平行。依據(jù)上述主要特征，轉軸相對水平面具有傾斜緯度角。依據(jù)上述主要特征，第一旋轉機制包括一個轉輪。依據(jù)上述主要特征，第二旋轉機制包括一個轉輪及固定于第一旋轉機制的纜繩， 該纜繩是單獨固定于第二旋轉機制上，以驅(qū)動機構的扭力傳輸至第二旋轉機制，并且該纜繩相對第一與第二旋轉機制未發(fā)生移動。依據(jù)上述主要特征，第二旋轉機制包括一具有至少二鉸鏈的剛性元件及固定于第 一旋轉機構并單獨固定于第二旋轉機構的鉸鏈上的纜繩，以便驅(qū)動機構的扭力傳輸至第二 旋轉機構，并且纜繩未與第一旋轉機構運動。依據(jù)上述主要特征，面板通過一個軸承支撐于固定在面板與第二旋轉機制的軸元 件上。依據(jù)上述主要特征，第一旋轉機制通過第一纜繩與驅(qū)動機構連接，并通過第二纜 繩與后續(xù)的第一旋轉部件連接。依據(jù)上述主要特征，驅(qū)動機構與一個太陽能模組第一旋轉機制剛性配合。依據(jù)上述主要特征，后續(xù)的第一旋轉部件包括一個蝸桿齒輪機構，其中該蝸桿齒 輪機構可防止扭力回傳至驅(qū)動機構。依據(jù)上述主要特征，多個太陽模塊呈多排放置。本實用新型還提供一種太陽能模組陣列，包括多個太陽能模組，每一個太陽能模組繞一個軸旋轉，每一個軸與其他軸平行放置， 每一個太陽能模組包括—個太陽能模組的第一轉輪，該第一轉輪繞第一轉軸旋轉，該第一轉輪接收驅(qū)動 器的旋轉扭力；與第一轉輪連接的第二轉輪，第二轉輪將扭力傳輸至后續(xù)的太陽能模組，其中第 一與第二轉輪剛性連接至連桿以旋面板，該面板具有一個太陽能收集器，該太陽能收集器 具有一個根據(jù)太陽光平面旋轉的平面；驅(qū)動機構與至少一個太陽能模組的第一轉輪配合，以產(chǎn)生旋轉扭力。一種太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該跟蹤裝置包括用作結構橫梁 并可旋轉的極軸，固定在極軸上并隨其旋轉的面板，及兩端被水平固定在極軸上鏈條，與鏈 條中部配合的鏈條齒輪及驅(qū)動鏈條齒輪轉動的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置驅(qū)動鏈條齒輪轉動， 鏈條齒輪帶動鏈條移而從而帶動極軸與面板旋轉。上述鏈條的兩端通過鉸鏈被水平固定在設在極軸上。上述驅(qū)動裝置為電機/蝸輪齒輪組裝件，包括一個帶有減速齒輪箱的步進電機、 一組傳動齒輪、絲桿及蝸輪齒輪，其中帶有減速齒輪箱的步進電機通過一組傳動齒輪驅(qū)動 絲桿，絲桿驅(qū)動一固定在軸桿上的蝸輪齒輪，而鏈條齒輪與蝸輪齒輪組設于同一軸桿上，從 而帶動鏈條齒輪旋轉。極軸是由兩個球軸承與其底座一起以繞軸旋轉來支撐，并且其中一軸承通過其底 座被固定在一可旋轉的鉸鏈上，該鉸鏈被固定在太陽能收集器的底基上，而另一軸承通過 其底座被固定在該太陽能收集器的支撐結構框架上，該框架被固定在一固定件上，并且該 框架的長度和其在固定件上的高度可調(diào)整，以使得極軸有傾斜角相當于安裝位置的緯度角。設置鏈條齒輪與蝸輪齒輪的軸桿上還設有另外兩個鏈條齒輪，該二鏈條齒輪通過 鏈條與其他太陽能收集器的相應鏈條齒輪連接以同步旋轉多個太陽能收集器。極軸與地球旋轉的南北軸平行。極軸相對水平面具有傾斜緯度角。7[0037]極軸具有一水平橫梁結構，該水平橫梁結構設有一底座，而底座內(nèi)設有一對球軸 承，該對球軸承支撐有一傾斜軸，面板可沿該傾斜軸旋轉。上述面板被分為兩部分，以使面板在繞傾斜軸旋轉時穿過極軸。所述極軸上設有第二組電機/蝸桿齒輪組裝件、一鏈條齒輪及與該鏈條齒輪配合 的鏈條，該第二組電機/蝸桿齒輪組裝件驅(qū)動鏈條齒輪，鏈條齒輪隨后驅(qū)動兩端固定在面 板框架上的鉸鏈的鏈條，從而帶動面板繞傾斜軸旋轉。該極軸上設有一電機/蝸桿齒輪裝配件，該電機/蝸桿齒輪裝配件的蝸桿齒輪通 過驅(qū)動絲桿，且該蝸桿齒輪的中心固定在一套設于絲桿上的螺母上，電機帶動蝸桿齒輪旋 轉，進一步帶動絲桿進行線性運動，進而由絲桿一端推動面板轉動。一種太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該跟蹤裝置包括一支撐結構，該 支撐結構具有一個水平橫梁，該水平橫梁上支撐和固定有一電機/蝸桿齒輪組裝件、軸承/ 鏈條齒輪組裝件、鏈條及支撐桿，其中支撐桿一端固定在極軸的端部以旋轉極軸和面板，鏈 條形成三角形環(huán)，其頂部固定在支撐桿另一端，由電機/蝸桿齒輪組裝件驅(qū)動軸承/鏈條齒 輪組裝件的鏈條齒輪，從而驅(qū)動鏈條，進一步驅(qū)動支撐桿運動，而帶動面板運動。一種太陽能模組陣列，其特征在于該太陽能模組陣列包括多個太陽能模組，每一太陽能模組均包括一用作結構橫梁并可旋轉的極軸、固定 在極軸上并隨其旋轉的面板、兩端被水平固定在極軸上鏈條、與鏈條中部配合的第一鏈條 齒輪及與第一鏈條齒輪固定于同一軸上的其他鏈條齒輪，并且此多個太陽能模組的極軸相 互平行，此多個太陽能模組的上述的其他鏈條齒輪通過鏈條連接在一起；驅(qū)動裝置，與至少一個太陽能模組的第一鏈條齒輪配合，以驅(qū)動第一鏈條齒輪，并 通過上述其他鏈條齒輪及鏈條驅(qū)動其他太陽能模組同步運動。上述該驅(qū)動裝置為電機/蝸輪齒輪組裝件，包括一個帶有減速齒輪箱的步進電 機、一組傳動齒輪、絲桿及蝸輪齒輪，其中帶有減速齒輪箱的步進電機通過一組傳動齒輪驅(qū) 動絲桿，絲桿驅(qū)動一固定在軸桿上的蝸輪齒輪，而第一鏈條齒輪與蝸輪齒輪組設于同一軸 桿上，從而蝸輪齒輪帶動第一鏈條齒輪旋轉。一種太陽能模組陣列，其特征在于該太陽能模組陣列包括多個太陽能模組，每一太陽能模組均包括一用作結構橫梁并可旋轉的極軸、固定 在極軸上并隨其旋轉的面板、有一個水平橫梁的支撐結構，該水平橫梁上支撐和固定有軸 承/鏈條齒輪組裝件、鏈條、支撐桿及與鏈條配合的第一鏈條齒輪，其中支撐桿一端固定在 極軸的端部以旋轉極軸和面板，鏈條形成三角形環(huán)，其頂部固定在支撐桿另一端，并且固定 第一鏈條齒輪的軸上還設有其他鏈條齒輪，并且此多個太陽能模組的極軸相互平行，此多 個太陽能模組的上述其他鏈條齒輪通過鏈條連接在一起；驅(qū)動裝置，與至少一個太陽能模組的第一鏈條齒輪配合，以驅(qū)動第一鏈條齒輪，并 通過上述其他鏈條齒輪及鏈條驅(qū)動其他太陽能模組同步運動。上述驅(qū)動裝置為電機/蝸輪齒輪組裝件，包括一個帶有減速齒輪箱的步進電機、 一組傳動齒輪、絲桿及蝸輪齒輪，其中帶有減速齒輪箱的步進電機通過一組傳動齒輪驅(qū)動 絲桿，絲桿驅(qū)動一固定在軸桿上的蝸輪齒輪，而第一鏈條齒輪與蝸輪齒輪組設于同一軸桿 上，從而蝸輪齒輪帶動第一鏈條齒輪旋轉。
圖1是本實用新型的一實施例的一個太陽能極軸跟蹤器的側視示意圖。圖2是本實用新型的一實施例的一個太陽能極軸跟蹤器(觀察者位于跟蹤器北 面)的前視圖。圖3是本實用新型的一實施例的電機/蝸桿齒輪組裝系統(tǒng)的頂視圖(上面)及側 視圖(下面)。圖4是本實用新型一實施例的太陽能極軸跟蹤器從中心位置旋轉至早晨位置的 前視圖(相對于中心位置)。圖5是本實用新型一實施例的由一個電機組裝件驅(qū)動的位于太陽正午位置的跟 蹤器陣列的示意圖。圖6為本實用新型一實施例的由一個電機組裝件驅(qū)動的位于早晨位置的跟蹤器 陣列的示意圖。圖7為本實用新型一實施例的兩位跟蹤器裝置的側視圖。圖8為本實用新型一實施例的太陽能集熱器面板的頂視圖。圖9為本實用新型一實施例的與由一個電機/蝸桿齒輪組裝件驅(qū)動的極軸以鏈輪 連接的跟蹤器陣列的前視圖。圖10為本實用新型一實施例的跟蹤器在早晨、正午、下午位置的前視圖。圖11為本實用新型一實施例的另一個極軸旋轉裝置的跟蹤器的前視圖。圖12為本實用新型一實施例的跟蹤器下午位置的前視圖。圖13為本實用新型一實施例的另一個線性執(zhí)行器傾斜角旋轉裝置的二維跟蹤器 的側視圖。圖14為本實用新型一實施例的有絲桿驅(qū)動裝置的電機/蝸桿齒輪組裝件的頂視 圖。實施方式第一個實施例指的是一維跟蹤器，該跟蹤器最常在平板光伏電池面板中運用。參 照圖示1的圖，極軸l(Polar Axis)是用作結構橫梁并由兩個球軸承3和4(或者任何其他 類型的軸承座套)與其底座一起，以繞軸旋轉來支撐。太陽能收集面板2固定在極軸1上， 并隨其旋轉。軸承3通過其底座被固定在可旋轉的鉸鏈7上，該鉸鏈隨后被固定在底基6 上。軸承4通過其底座被固定在支撐結構框架8上，該框架8被固定在固定件5上?？蚣?8的長度和其在固定件5上的高度可調(diào)整，以使得極軸與水平面之間的傾斜角相當于安裝 位置的緯度角(Latitude Angle)。如圖2所示，鏈條齒輪9是由電機/蝸輪齒輪組裝件14 驅(qū)動，之后再驅(qū)動鏈條11。鏈條11的兩端被水平固定在設在極軸1上的鉸鏈12和13上。 如圖3所示，一個帶有減速齒輪箱19的步進電機，通過一組傳動齒輪20驅(qū)動絲桿23。絲桿 23由兩個球軸承21和22繞軸旋轉來支撐，以驅(qū)動固定在軸桿16上的蝸輪齒輪24。軸桿 16是通過兩個球軸承18繞軸旋轉來支撐。蝸桿齒輪M的作用是為了防止由于面板2的自 重或風載導致的通過鏈條齒輪9的反轉移動，即只有絲桿23的轉動才能使蝸桿齒輪M旋 轉，而蝸桿齒輪M的旋轉無法驅(qū)動絲桿23。三個鏈條齒輪9，10，15被安裝并固定在軸桿 16上。鏈條齒輪9驅(qū)動鏈條11以旋轉橫梁1。鏈條齒輪10和15被用于將多個跟蹤器與鏈條沈和27捆綁連接在一起，此可參圖5所示。電機/蝸輪齒輪組裝件14的底座25安 裝在框架8上。當電機旋轉齒輪，面板2沿極軸1旋轉，如圖4和圖6所示。電機被編程為 以晝間每小時15度旋轉極軸，以跟蹤晝間的太陽移動。實施列二指的是最常被用于聚光型太陽能收集面板的兩維跟蹤器，如圖7所示。 極軸1和其晝間旋轉以與實施例1相同的方式安排及編程。一對球軸承觀置于底座內(nèi)，而 底座被固定在極軸1的水平橫梁結構上，以繞軸旋轉的方式支撐面板2。面板2如圖8所示 被分為兩部分，以使面板2在沿由軸承觀支撐的傾斜軸330旋轉時穿過極軸1。第二組電 機/蝸桿齒輪組裝件和其底座31被固定在極軸1上，并驅(qū)動鏈條齒輪32。鏈條齒輪隨后 驅(qū)動兩端固定在面板2框架上的鉸鏈34和35的鏈條33。一個太陽熱能(或光伏)接收 器30(ThermalReceiver)由固定在面板2的結構框架橫梁四支撐。電機如此編程以旋轉 太陽能收集面板2和接收器30，以形成與極軸1的傾斜角(Declination Angle)，來跟蹤太 陽年間的移動，如圖7所示。多個跟蹤器可以與第一實施例相似的方法來設置，其極軸1僅 可由一組電機/蝸桿齒輪組裝件來驅(qū)動，如圖9所示。如圖10所示，早晨、正午、下午的面 板位置的傾斜角等于零。第三實施例如圖11所示。在此設計中，極軸1以與第一實施例相似的方式校直與 支撐。支撐結構8具有一個水平橫梁來支撐和固定電機/蝸桿齒輪組裝件36和軸承/鏈 條齒輪組裝件38。電機/蝸桿齒輪組裝件36與圖3所示的相似，帶有由電機/蝸桿齒輪組 裝件36驅(qū)動的鏈條齒輪37。鏈條39形成了三角形環(huán)，其頂部固定在支撐桿40上。支撐桿 40固定在極軸1的端部(通過矩形的孔軸配合)，以旋轉極軸1和面板2。軸承/鏈條齒輪 組裝件38包含兩個鏈條齒輪，第一個齒輪驅(qū)動鏈條39，形成三角形的環(huán)狀，以驅(qū)動支撐桿 40運動，此可如圖12所示；第二個鏈條齒輪(未圖示)驅(qū)動第二鏈條(未圖示)來驅(qū)動下 一個跟蹤器，此結構類似于圖5和6所示，此處不再贅述。第四實施例如圖13所示。在此設計中，使用絲桿代替鏈條，以旋轉面板2從而與 極軸1形成一個傾斜角。電機/蝸桿齒輪裝配件25固定于極軸橫梁結構上。絲桿37通過 蝸桿齒輪M驅(qū)動，且該蝸桿齒輪M的中心固定在一套設于絲桿37上的螺母上，即如圖14 所示。由于蝸桿齒輪由電機帶動旋轉，絲桿37進行線性運動，進而推動面板2以圍繞由軸 承觀支撐的季節(jié)軸33轉動。
權利要求1.一種太陽能模組陣列，其特征在于包括多個太陽能模組，每一個太陽能模組繞一個轉軸旋轉，每一個轉軸與其他轉軸平行設 置，每一個太陽能模組包括第一旋轉機制，繞第一轉軸旋轉，并與后續(xù)的太陽能模組的第一旋轉機制相連；第二旋轉機制，繞第二轉軸旋轉，并以機構的方式與第一旋轉機制相連，第二旋轉機制 驅(qū)動一個面板圍繞轉軸旋轉，其中第一與第二旋轉軸是靜止的，該面板包括一個太陽能收 集器，該太陽能收集器具有一個根據(jù)太陽光平面旋轉的平面；一個驅(qū)動機構，與至少一個第一旋轉機制連接，產(chǎn)生旋轉扭力。
2.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中轉軸與地球旋轉的南北軸平行。
3.如權利要求2所述的太陽能模組陣列，其中轉軸相對水平面具有傾斜緯度角。
4.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中第一旋轉機制包括一個轉輪。
5.如權利要求4所述的太陽能模組陣列，其中第二旋轉機制包括一個轉輪及固定于第 一旋轉機制的纜繩，該纜繩是單獨固定于第二旋轉機制上，以驅(qū)動機構的扭力傳輸至第二 旋轉機制，并且該纜繩相對第一與第二旋轉機制未發(fā)生移動。
6.如權利要求4所述的太陽能模組陣列，其中第二旋轉機制包括一具有至少二鉸鏈的 剛性元件及固定于第一旋轉機構并單獨固定于第二旋轉機構的鉸鏈上的纜繩，以便驅(qū)動機 構的扭力傳輸至第二旋轉機構，并且纜繩未與第一旋轉機構運動。
7.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中面板通過一個軸承支撐于固定在面板與 第二旋轉機制的軸元件上。
8.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中第一旋轉機制通過第一纜繩與驅(qū)動機構 連接，并通過第二纜繩與后續(xù)的第一旋轉部件連接。
9.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中驅(qū)動機構與一個太陽能模組第一旋轉 機制剛性配合。
10.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中后續(xù)的第一旋轉部件包括一個蝸桿齒 輪機構，其中該蝸桿齒輪機構可防止扭力回傳至驅(qū)動機構。
11.如權利要求1所述的太陽能模組陣列，其中多個太陽模組呈多排放置。
12.—種太陽能模組陣列，其特征在于包括多個太陽能模組，每一個太陽能模組繞一個軸旋轉，每一個軸與其他軸平行放置，每一 個太陽能模組包括一個太陽能模組的第一轉輪，該第一轉輪繞第一轉軸旋轉，該第一轉輪接收驅(qū)動器的 旋轉扭力；與第一轉輪連接的第二轉輪，第二轉輪將扭力傳輸至后續(xù)的太陽能模組，其中第一與 第二轉輪剛性連接至連桿以旋面板，該面板具有一個太陽能收集器，該太陽能收集器具有 一個根據(jù)太陽光平面旋轉的平面；驅(qū)動機構與至少一個太陽能模組的第一轉輪配合，以產(chǎn)生旋轉扭力。
13.—種太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該跟蹤裝置包括用作結構橫梁 并可旋轉的極軸，固定在極軸上并隨其旋轉的面板，及兩端被水平固定在極軸上鏈條，與鏈 條中部配合的鏈條齒輪及驅(qū)動鏈條齒輪轉動的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置驅(qū)動鏈條齒輪轉動， 鏈條齒輪帶動鏈條移而從而帶動極軸與面板旋轉。
14.如權利要求13所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該驅(qū)動裝置為 電機/蝸輪齒輪組裝件，包括一個帶有減速齒輪箱的步進電機、一組傳動齒輪、絲桿及蝸輪 齒輪，其中帶有減速齒輪箱的步進電機通過一組傳動齒輪驅(qū)動絲桿，絲桿驅(qū)動一固定在軸 桿上的蝸輪齒輪，而鏈條齒輪與蝸輪齒輪組設于同一軸桿上，從而帶動鏈條齒輪旋轉。
15.如權利要求13所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于極軸是由兩個 球軸承與其底座一起以繞軸旋轉來支撐，并且其中一軸承通過其底座被固定在一可旋轉的 鉸鏈上，該鉸鏈被固定在太陽能收集器的底基上，而另一軸承通過其底座被固定在該太陽 能收集器的支撐結構框架上，該框架被固定在一固定件上，并且該框架的長度和其在固定 件上的高度可調(diào)整，以使得極軸有傾斜角相當于安裝位置的緯度角。
16.如權利要求13所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該鏈條的兩端 通過鉸鏈被水平固定在設在極軸上。
17.如權利要求14所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于設置鏈條齒輪 與蝸輪齒輪的軸桿上還設有另外兩個鏈條齒輪，該二鏈條齒輪通過鏈條與其他太陽能收集 器的相應鏈條齒輪連接以同步旋轉多個太陽能收集器。
18.如權利要求13所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于極軸與地球旋 轉的南北軸平行。
19.如權利要求13所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于極軸相對水平 面具有傾斜緯度角。
20.如權利要求13所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該極軸具有一 水平橫梁結構，該水平橫梁結構設有一底座，而底座內(nèi)設有一對球軸承，該對球軸承支撐有 一傾斜軸，面板可沿該傾斜軸旋轉。
21.如權利要求20所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于面板被分為兩 部分，以使面板在繞傾斜軸旋轉時穿過極軸。
22.如權利要求21所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于極軸上設有第 二組電機/蝸桿齒輪組裝件、一鏈條齒輪及與該鏈條齒輪配合的鏈條，該第二組電機/蝸桿 齒輪組裝件驅(qū)動鏈條齒輪，鏈條齒輪隨后驅(qū)動兩端固定在面板框架上的鉸鏈的鏈條，從而 帶動面板繞傾斜軸旋轉。
23.如權利要求21所述的太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該極軸上設有 一電機/蝸桿齒輪裝配件，該電機/蝸桿齒輪裝配件的蝸桿齒輪通過驅(qū)動絲桿，且該蝸桿齒 輪的中心固定在一套設于絲桿上的螺母上，電機帶動蝸桿齒輪旋轉，進一步帶動絲桿進行 線性運動，進而由絲桿一端推動面板轉動。
24.一種太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其特征在于該跟蹤裝置包括一支撐結構，該 支撐結構具有一個水平橫梁，該水平橫梁上支撐和固定有一電機/蝸桿齒輪組裝件、軸承/ 鏈條齒輪組裝件、鏈條及支撐桿，其中支撐桿一端固定在極軸的端部以旋轉極軸和面板，鏈 條形成三角形環(huán)，其頂部固定在支撐桿另一端，由電機/蝸桿齒輪組裝件驅(qū)動軸承/鏈條齒 輪組裝件的鏈條齒輪，從而驅(qū)動鏈條，進一步驅(qū)動支撐桿運動，而帶動面板運動。
25.—種太陽能模組陣列，其特征在于該太陽能模組陣列包括多個太陽能模組，每一太陽能模組均包括一用作結構橫梁并可旋轉的極軸、固定在極 軸上并隨其旋轉的面板、兩端被水平固定在極軸上鏈條、與鏈條中部配合的第一鏈條齒輪及與第一鏈條齒輪固定于同一軸上的其他鏈條齒輪，并且此多個太陽能模組的極軸相互平 行，此多個太陽能模組的上述的其他鏈條齒輪通過鏈條連接在一起；驅(qū)動裝置，與至少一個太陽能模組的第一鏈條齒輪配合，以驅(qū)動第一鏈條齒輪，并通過 上述其他鏈條齒輪及鏈條驅(qū)動其他太陽能模組同步運動。
26.如權利要求25所述的太陽能模組陣列，其特征在于該驅(qū)動裝置為電機/蝸輪齒 輪組裝件，包括一個帶有減速齒輪箱的步進電機、一組傳動齒輪、絲桿及蝸輪齒輪，其中帶 有減速齒輪箱的步進電機通過一組傳動齒輪驅(qū)動絲桿，絲桿驅(qū)動一固定在軸桿上的蝸輪齒 輪，而第一鏈條齒輪與蝸輪齒輪組設于同一軸桿上，從而蝸輪齒輪帶動第一鏈條齒輪旋轉。
27.一種太陽能模組陣列，其特征在于該太陽能模組陣列包括多個太陽能模組，每一太陽能模組均包括一用作結構橫梁并可旋轉的極軸、固定在極 軸上并隨其旋轉的面板、有一個水平橫梁的支撐結構，該水平橫梁上支撐和固定有軸承/ 鏈條齒輪組裝件、鏈條、支撐桿及與鏈條配合的第一鏈條齒輪，其中支撐桿一端固定在極軸 的端部以旋轉極軸和面板，鏈條形成三角形環(huán)，其頂部固定在支撐桿另一端，并且固定第一 鏈條齒輪的軸上還設有其他鏈條齒輪，并且此多個太陽能模組的極軸相互平行，此多個太 陽能模組的上述其他鏈條齒輪通過鏈條連接在一起；驅(qū)動裝置，與至少一個太陽能模組的第一鏈條齒輪配合，以驅(qū)動第一鏈條齒輪，并通過 上述其他鏈條齒輪及鏈條驅(qū)動其他太陽能模組同步運動。
28.如權利要求27所述的太陽能模組陣列，其特征在于該驅(qū)動裝置為電機/蝸輪齒 輪組裝件，包括一個帶有減速齒輪箱的步進電機、一組傳動齒輪、絲桿及蝸輪齒輪，其中帶 有減速齒輪箱的步進電機通過一組傳動齒輪驅(qū)動絲桿，絲桿驅(qū)動一固定在軸桿上的蝸輪齒 輪，而第一鏈條齒輪與蝸輪齒輪組設于同一軸桿上，從而蝸輪齒輪帶動第一鏈條齒輪旋轉。
專利摘要本實用新型提供了一種太陽能收集器的極軸跟蹤裝置，其中該跟蹤裝置包括用作結構橫梁并可旋轉的極軸，固定在極軸上并隨其旋轉的面板，及兩端被水平固定在極軸上鏈條，與鏈條中部配合的鏈條齒輪及驅(qū)動鏈條齒輪轉動的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置驅(qū)動鏈條齒輪轉動，鏈條齒輪帶動鏈條移而從而帶動極軸與面板旋轉。
文檔編號G05D3/00GK201828831SQ20092027643
公開日2011年5月11日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權日2008年12月4日
發(fā)明者萬榮南, 項曉東 申請人:益科博能源科技(上海)有限公司