陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對太陽能進(jìn)行跟蹤利用的光伏發(fā)電陣列的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種清潔無污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭，充分開發(fā)利用太陽能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)能源，緩解嚴(yán)峻的資源短缺問題，而且還可以減少污染，保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。
[0003]在眾多的太陽能利用技術(shù)中，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)了直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運行安全可靠、無需燃料、無噪聲、無污染、可就地利用、使用維護簡便、規(guī)?？纱罂尚〉葍?yōu)點，因而受到了世界各國的重視。
[0004]由于太陽能是一種較稀薄的資源，存在不穩(wěn)定性。由于受到晝夜、季節(jié)、地理瑋度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。如果要對太陽能進(jìn)行收集利用，需要采用不同的跟蹤支架裝置。目前，國內(nèi)外光伏發(fā)電技術(shù)中常見的支架種類有:固定式支架、單立柱二維跟蹤、軌道式二維跟蹤和斜軸一維跟蹤太陽運行。采用單立柱跟蹤形式，其單機功率小，自身能耗高。最大的缺點是功率稍大時，結(jié)構(gòu)就會變得非常復(fù)雜，抗風(fēng)性能很差，不適合大范圍規(guī)模推廣。
[0005]采用軌道式的二維跟蹤機構(gòu)，與單立柱結(jié)構(gòu)一樣，由于太陽光在方位角與高度角兩個方向的運動的速率是在不斷變化的，不能直接采用常規(guī)的勻速轉(zhuǎn)動的電機，而必須采用單片機或PLC等帶有邏輯運算功能的電路才可以控制，還要運行專門編寫控制程序，可靠性差，維護量高，整體擁有成本高。如果功率稍大一些，則整體轉(zhuǎn)動機構(gòu)龐大，制造與安裝十分困難。
[0006]目前，也有采用一套跟蹤機構(gòu)帶動一臺大型聚光器運行的跟蹤機構(gòu)樣機，但隨著機型尺寸放大，其成本也成倍增加、穩(wěn)定性較差，幾十噸的大型聚光器對使用場所的基礎(chǔ)要求也很高，尤其是抗風(fēng)性能差，制造成本與維護成本高。以上各種太陽能光伏跟蹤系統(tǒng)的各種缺點，也在一定程度上限制了光伏跟蹤發(fā)電技術(shù)的推廣。而且，目前采用陣列式跟蹤的驅(qū)動電機一般為單電機驅(qū)動，當(dāng)電機發(fā)電故障時，整個聯(lián)動的跟蹤裝置都停止跟蹤，發(fā)電裝置停運，造成發(fā)電量下降。又由于太陽能光伏電站多建于西部戈壁荒漠地區(qū)，距離遙遠(yuǎn)，維護成本高，維護不及時，會給光伏電站的發(fā)電運營造成巨大影響。
[0007]采用單體一維斜軸機構(gòu)進(jìn)行跟蹤，目前主要也是采用單機控制策略，也就是每一套斜軸跟蹤機構(gòu)采用一套獨立的控制系統(tǒng)，自身耗能多，控制成本上升，維護量很大。目前已經(jīng)制作出樣機的例子，或者是進(jìn)行示范建設(shè)的斜軸跟蹤太陽能電站，均存在高度尺寸較大的缺點。這勢必會使抗風(fēng)性能減弱。如果尺寸做得小一些，因為控制成本的上升，仍使其喪失了經(jīng)濟上的優(yōu)勢而難以推廣。【實用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服采用太陽能單體一維斜軸跟蹤機構(gòu)在采用單機控制策略時，自身耗能多、控制成本高、維護量大，陣列式跟蹤方式采用單電機驅(qū)動的跟蹤風(fēng)險大的缺點和不足，本實用新型提供一種雙電機冗余驅(qū)動陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置，利用兩個可以冗余備份的主跟蹤電機和副跟蹤電機，實現(xiàn)用同一個減速機輸出的跟蹤驅(qū)動量，驅(qū)動多個太陽能斜單軸跟蹤支架陣列的目的，減少了以往單電機跟蹤情況下的電機數(shù)量，相應(yīng)地減少故障量和降低跟蹤成本。同時，主跟蹤電機發(fā)生故障，由副跟蹤電機提供跟蹤動力，使光伏發(fā)電陣列能夠繼續(xù)正常工作，給維護人員有充足的時間對損壞的主跟蹤電機進(jìn)行檢修更換，不會給光伏電站造成較大的發(fā)電量損失。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置，包括驅(qū)動機構(gòu)、與所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動連接的跟蹤輸出軸、與所述跟蹤輸出軸固定連接的主跟蹤驅(qū)動臂、與所述主跟蹤驅(qū)動臂活動連接的連桿、與所述連桿活動連接的太陽能斜單軸跟蹤支架；所述驅(qū)動機構(gòu)，用于提供跟蹤動力，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)所述跟蹤輸出軸；所述跟蹤輸出軸用于將動力傳輸?shù)街鞲欜?qū)動臂；所述主跟蹤驅(qū)動臂用于帶動連桿，所述連桿驅(qū)動所述太陽能斜單軸跟蹤支架，進(jìn)而帶動設(shè)置在所述太陽能斜單軸跟蹤支架上的太陽能光伏板對太陽能進(jìn)行跟蹤。
[0011]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括主跟蹤電機和副跟蹤電機，所述副跟蹤電機，用于在主跟蹤電機不工作時提供跟蹤動力。
[0012]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)還包括減速機、主跟蹤電機轉(zhuǎn)軸、副跟蹤電機轉(zhuǎn)軸；主跟蹤電機和副跟蹤電機分別通過主跟蹤電機轉(zhuǎn)軸、副跟蹤電機轉(zhuǎn)軸與減速機連接，將動力輸出至跟蹤輸出軸。
[0013]所述陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置還包括傳感器，用于檢測跟蹤輸出軸的轉(zhuǎn)動狀
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[0014]主跟蹤電機發(fā)生故障，由副跟蹤電機提供跟蹤動力，使光伏發(fā)電陣列能夠繼續(xù)正常工作，給維護人員有充足的時間對損壞的主跟蹤電機進(jìn)行檢修更換，不會給光伏電站造成較大的發(fā)電量損失。
[0015]所述連桿包括主連桿和副連桿，主連桿用于連接主跟蹤驅(qū)動臂和從跟蹤驅(qū)動臂，副連桿用于連接從跟蹤驅(qū)動臂和從跟蹤驅(qū)動臂。
[0016]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述太陽能斜單軸跟蹤支架包括:斜單轉(zhuǎn)動軸、后支撐桿、前轉(zhuǎn)動支撐、從跟蹤驅(qū)動臂、太陽能光伏板；斜單轉(zhuǎn)動軸通過后支撐桿和前轉(zhuǎn)動支撐活動支撐，從跟蹤驅(qū)動臂的一端固定安裝在斜單轉(zhuǎn)動軸上，其另一端活動連接所述連桿，所述太陽能光伏板固定設(shè)置在所述斜單轉(zhuǎn)動軸上。
[0017]進(jìn)一步地，所述太陽能斜單軸跟蹤支架還包括從動關(guān)節(jié)軸承，從跟蹤驅(qū)動臂通過從動關(guān)節(jié)軸承與主連桿或副連桿連接。
[0018]所述陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置還包括主動關(guān)節(jié)軸承，所述主跟蹤驅(qū)動臂通過主動關(guān)節(jié)軸承與主連桿連接。
[0019]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置還包括:活動支撐所述跟蹤輸出軸的縱向軸轉(zhuǎn)動支架。
[0020]所述跟蹤輸出軸包括若干節(jié)，節(jié)與節(jié)之間通過法蘭連接。
[0021]所述跟蹤輸出軸安裝布置為南北方向。
[0022]所述太陽能斜單軸跟蹤支架有四組以上。
[0023]由同一個主跟蹤驅(qū)動臂連接的太陽能斜單軸跟蹤支架按東西向進(jìn)行安裝布置。
[0024]本實用新型的工作方式是，跟蹤輸出軸被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，帶動與所述跟蹤輸出軸固定連接的主跟蹤驅(qū)動臂進(jìn)行擺動，主跟蹤驅(qū)動臂帶動連桿擺動，連桿帶動與其活動連接的從跟蹤驅(qū)動臂擺動，從跟蹤驅(qū)動臂帶動與其固定連接的斜單轉(zhuǎn)動軸在活動支架上轉(zhuǎn)動，太陽能光伏板設(shè)置在斜單轉(zhuǎn)動軸上，斜單轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動致使太陽能光伏板變換角度跟蹤太陽會K。
[0025]本實用新型的有益效益是:利用兩個可以冗余備份的主跟蹤電機和副跟蹤電機，能夠?qū)崿F(xiàn)用同一個減速機輸出的跟蹤驅(qū)動量，驅(qū)動多個太陽能斜單軸跟蹤支架陣列的目的，減少了以往單電機跟蹤情況下的電機數(shù)量，相應(yīng)地減少故障量和降低跟蹤成本。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型的機械結(jié)構(gòu)簡圖。
[0027]圖中標(biāo)號說明如下:
[0028]10-減速機、11-主跟蹤電機、12-主跟蹤電機轉(zhuǎn)軸、13-副跟蹤電機、14-副跟蹤電機轉(zhuǎn)軸、15-跟蹤輸出軸、16-傳感器、17-法蘭、18-縱向軸轉(zhuǎn)動支架、19-主跟蹤驅(qū)動臂、20-主動關(guān)節(jié)軸承、21-主連桿、22-副連桿、3-太陽能斜單軸跟蹤支架、30-斜單轉(zhuǎn)動軸、
31-后支撐桿、32-前轉(zhuǎn)動支撐、34-從跟蹤驅(qū)動臂、35-從動關(guān)節(jié)軸承。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0030]一種陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置，包括驅(qū)動機構(gòu)、與所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動連接的跟蹤輸出軸15、與所述跟蹤輸出軸15固定連接的主跟蹤驅(qū)動臂19、與所述主跟蹤驅(qū)動臂19活動連接的連桿、與所述連桿活動連接的太陽能斜單軸跟蹤支架3 ;所述驅(qū)動機構(gòu)，用于提供跟蹤動力，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)所述跟蹤輸出軸15 ;所述跟蹤輸出軸15用于將動力傳輸?shù)街鞲欜?qū)動臂19 ;所述主跟蹤驅(qū)動臂19用于帶動連桿，所述連桿驅(qū)動所述太陽能斜單軸跟蹤支架3，進(jìn)而帶動設(shè)置在所述太陽能斜單軸跟蹤支架3上的太陽能光伏板對太陽能進(jìn)行跟蹤。
[0031 ] 所述驅(qū)動機構(gòu)包括主跟蹤電機11和副跟蹤電機13，所述副跟蹤電機13，用于在主跟蹤電機11不工作時提供跟蹤動力。
[0032]所述驅(qū)動機構(gòu)還包括減速機10、主跟蹤電機轉(zhuǎn)軸12、副跟蹤電機轉(zhuǎn)軸14 ;主跟蹤電機11和副跟蹤電機13分別通過主跟蹤電機轉(zhuǎn)軸12、副跟蹤電機轉(zhuǎn)軸14與減速機10連接，將動力輸出至跟蹤輸出軸15。
[0033]所述陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置還包括傳感器16，用于檢測跟蹤輸出軸15的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
[0034]所述太陽能斜單軸跟蹤支架3包括:斜單轉(zhuǎn)動軸30、后支撐桿31、前轉(zhuǎn)動支撐32、從跟蹤驅(qū)動臂34、太陽能光伏板；斜單轉(zhuǎn)動軸30通過后支撐桿31和前轉(zhuǎn)動支撐32活動支撐，從跟蹤驅(qū)動臂34的一端固定安裝在斜單轉(zhuǎn)動軸30上，其另一端活動連接所述連桿，所述太陽能光伏板固定設(shè)置在所述斜單轉(zhuǎn)動軸30上。
[0035]所述太陽能斜單軸跟蹤支架3還包括從動關(guān)節(jié)軸承35，從跟