本發(fā)明涉及太陽能光伏跟蹤系統(tǒng)，尤其涉及太陽能平單軸跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，環(huán)境惡化日益加劇，能源供應日漸緊張，因此國家推行節(jié)能減排的力度不斷加大，注重節(jié)能環(huán)保的意識也不斷提高。因此，光伏電站及太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)成為國家節(jié)能減排的重點領(lǐng)域之一。

在太陽能光伏發(fā)電過程中，為追求光伏組件接收到更多的太陽輻照，增加發(fā)電量，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中增加跟蹤系統(tǒng)，用于根據(jù)太陽運行軌跡跟蹤太陽。跟蹤系統(tǒng)的作用是使得安裝在該跟蹤系統(tǒng)上的太陽能光伏發(fā)電組件始終正對著太陽光照的方向，從而提高光伏發(fā)電組件接收的太陽輻照量，增加太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏系統(tǒng)的支架系統(tǒng)由最初的固定式支架系統(tǒng)逐漸發(fā)展出多種類型的跟蹤支架系統(tǒng)，跟蹤支架系統(tǒng)主要包括平單軸跟蹤支架系統(tǒng)、斜單軸跟蹤支架系統(tǒng)、雙軸跟蹤支架系統(tǒng)等。平單軸跟蹤支架系統(tǒng)是目前在太陽能光伏發(fā)電中應用較為廣泛的一種支架系統(tǒng)?，F(xiàn)有的平單軸跟蹤的驅(qū)動系統(tǒng)主要包括驅(qū)動電機及減速器、驅(qū)動桿、驅(qū)動臂等組成。由驅(qū)動電機帶動驅(qū)動桿，驅(qū)動桿帶動驅(qū)動臂、驅(qū)動臂帶動轉(zhuǎn)動管進行旋轉(zhuǎn)跟蹤。

中國專利公開號CN 104113273 A，公開了一種太陽能跟蹤支架的驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述驅(qū)動裝置由減速電機和驅(qū)力臂組成，所述減速電機固定在立柱上并驅(qū)動連接驅(qū)力臂，所述驅(qū)力臂的兩端分別通過兩個插銷連桿銷接于緊固件兩側(cè)的輔助支撐桿，且兩個插銷連桿與輔助支撐桿的連接點及主梁管的軸心在同一直線上。該驅(qū)動系統(tǒng)的缺點在于：由于驅(qū)動桿及驅(qū)動臂一般由圓形或方形的鋼管制作，為剛性部件，且兩個插銷連桿與輔助支撐桿的連接點及主梁管的軸心在同一直線上，所以由多排轉(zhuǎn)動管所組成的平單軸跟蹤系統(tǒng)的方陣，對建設(shè)地形的起伏有比較高的要求，這些都嚴重限制了太陽能光伏發(fā)電裝置的安裝使用。

為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種新型平單軸跟蹤系統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)，解決上述實際應用中的難題。該驅(qū)動系統(tǒng)同樣由驅(qū)動電機及減速器提供動力，但是將驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動桿、驅(qū)動臂更改為齒輪、鏈傳動結(jié)構(gòu)，變剛性傳動結(jié)構(gòu)為柔性傳動結(jié)構(gòu)。該種柔性傳動結(jié)構(gòu)可以在很大程度上適應起伏的地形，提高平單軸跟蹤系統(tǒng)對建設(shè)用地的適應性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是降低平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)對建設(shè)地形的適應性。

為了達到上述目的，本發(fā)明所涉及的平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：該驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動傳動機構(gòu)為柔性傳動機構(gòu)；所述的柔性傳動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動管、鏈條、主動輪、從動齒輪，轉(zhuǎn)動管穿過從動齒輪，并將從動齒輪固定在轉(zhuǎn)動管上；主動輪與從動齒輪之間通過鏈條連接傳動，每個主動輪可通過鏈條帶動多個從動齒輪轉(zhuǎn)動，至少帶動一個；主動輪與減速機連接，減速機連接驅(qū)動電機；

轉(zhuǎn)動管設(shè)計為方形管，從動齒輪的中間設(shè)有配合的方孔，使從動齒輪以嵌套的方式固定在轉(zhuǎn)動管上；從動齒輪的兩側(cè)方孔周圍有圓柱形的凸起，在從動齒輪的凸起上安裝有保持架，保持架的中心開有圓孔，圓孔的尺寸與從動齒輪上圓柱形凸起的直徑尺寸一致，保持架通過嵌套的方式安裝在從動齒輪的凸起上；

保持架的上、下兩端開設(shè)圓形小孔，在每個從動齒輪與鏈條嚙合處的上、下方各設(shè)有一個壓鏈輪，壓鏈輪上帶有中心軸，在從動齒輪上端與鏈條嚙合處，一個壓鏈輪的中心軸兩側(cè)分別穿過從動齒輪兩側(cè)的兩個保持架上端圓形小孔，在從動齒輪下端與鏈條嚙合處，另一個壓鏈輪的中心軸兩側(cè)分別穿過從動齒輪兩側(cè)的兩個保持架下端圓形小孔，保持架與壓鏈輪相結(jié)合防止鏈條在從動齒輪上脫落，保證了驅(qū)動系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

在驅(qū)動過程中，主動輪通過一條鏈條可帶動多個從動齒輪轉(zhuǎn)動，至少為一個從動齒輪，各從動齒輪及轉(zhuǎn)動管不必限定在同一高度平面上，當?shù)匦纹鸱^大時，通過調(diào)節(jié)鏈條的長度及角度可以實現(xiàn)安裝在不同的高度平面上的各從動齒輪及轉(zhuǎn)動管驅(qū)動，降低了平單軸跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高了驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)地形的適應性；

鏈條的尺寸大小必須與主動輪與從動齒輪的齒的尺寸大小相符合，鏈條與齒輪之間通過嚙合鏈接傳動；此外，齒輪鏈條結(jié)構(gòu)相對于剛性桿件受力面積小，風阻小，降低了支架的受載；

一種平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方法，包括：首先安裝驅(qū)動系統(tǒng)，在平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)動管上安裝有從動齒輪，從動齒輪通過嵌套等方式固定在轉(zhuǎn)動管上；在實際安裝中根據(jù)具體需要可進行多排轉(zhuǎn)動管的安裝及多片光伏組件的排布以滿足發(fā)電的需求，轉(zhuǎn)動管可依據(jù)安裝需求沿長，同時支架樁的個數(shù)隨實際安裝需求也會增多；每排轉(zhuǎn)動管以從動齒輪為驅(qū)動中心，在驅(qū)動中心每側(cè)排布光伏組件用以吸收太陽能；組裝完畢的轉(zhuǎn)動管通過樁帽和軸承固定在支架樁的頂部，將支架樁的另一端用水泥固定在地面上，為轉(zhuǎn)動管提供穩(wěn)定的支撐；將轉(zhuǎn)動管平行安裝排布并形成矩陣的排列形式，使轉(zhuǎn)動管上的從動齒輪在垂直轉(zhuǎn)動管的方向上保持在同一條直線上；整排從動齒輪由1個主動輪通過1條鏈條帶動多個從動齒輪轉(zhuǎn)動；主動輪固定在驅(qū)動樁上，主動輪通過驅(qū)動電機和減速器獲得動力，主動輪與從動齒輪通過鏈條鏈接傳動；主動輪與驅(qū)動電機和減速器固定在驅(qū)動樁上，驅(qū)動樁固定在地面上；然后平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動過程：在垂直轉(zhuǎn)動管的方向上，盡量保證不同轉(zhuǎn)動管上的從動齒輪保持在一條直線上，主動輪通過鏈條與轉(zhuǎn)動管上的從動齒輪相連，通過一條鏈條可帶動多個從動齒輪轉(zhuǎn)動；在每個從動齒輪與鏈條嚙合處的上、下方各設(shè)有一個壓鏈輪，從動齒輪的前、后各設(shè)有一個保持架，壓鏈輪在從動齒輪與鏈條嚙合處的上、下方將鏈條和保持架進行固定，每個壓鏈輪固定兩個保持架的一端；驅(qū)動電機和減速器帶動主動輪轉(zhuǎn)動；主動輪通過鏈條帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動；從動齒輪帶動轉(zhuǎn)動管轉(zhuǎn)動，從而使轉(zhuǎn)動管上排布的光伏組件跟蹤太陽轉(zhuǎn)動；當?shù)貏萜鸱^大時，只需要調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)動管之間鏈條的長度及角度，就可實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)動管的安裝高的驅(qū)動，降低了平單軸跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高了驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)地形的適應性。

本發(fā)明平單軸跟蹤系統(tǒng)所產(chǎn)生的有益效果為：平單軸跟蹤系統(tǒng)通過齒輪鏈條柔性驅(qū)動結(jié)構(gòu)進行傳動，這種柔性傳動結(jié)構(gòu)對前后相鄰兩排的轉(zhuǎn)動管的，降低了基礎(chǔ)成本降低平單軸跟蹤系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高了對建設(shè)地形的適應性，使更多的地形能夠建設(shè)平單軸跟蹤系統(tǒng)，可有效減少光伏電站建設(shè)的場平作業(yè)，從而降低光伏電站的建設(shè)成本。該驅(qū)動系統(tǒng)將傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動桿、驅(qū)動臂更改為齒輪、鏈條傳動結(jié)構(gòu)，相比剛性桿件受力面積小，所受風阻小，降低了支架的受載，可廣泛應用于太陽能光伏跟蹤系統(tǒng)領(lǐng)域中。

附圖說明

圖1所示為平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)的平地安裝布局示意圖。

圖2所示為平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)的起伏地面安裝布局示意圖。

圖3所示為平整地面安裝的平單軸光伏跟蹤支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4所示為平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的主動輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5所示為平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的細節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6所示為地形起伏較大情況下平單軸光伏跟蹤支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。其中：1、轉(zhuǎn)動管；2、鏈條；3、主動輪；4、保持架；5、壓鏈輪；6、從動齒輪；7、驅(qū)動電機和減速器；8、驅(qū)動樁；9、光伏組件；10、支架樁；11、樁帽和軸承。

實施例一

一種平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)，它包括轉(zhuǎn)動管1，鏈條2，主動輪3，保持架4，壓鏈輪5，從動齒輪6，驅(qū)動電機和減速器7，驅(qū)動樁8，光伏組件9，支架樁10，樁帽和軸承11。

如圖1所示，為平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)的平地安裝布局示意圖。在平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)動管1上安裝有從動齒輪6，轉(zhuǎn)動管1設(shè)計為方形管，從動齒輪6的中間設(shè)置有對應轉(zhuǎn)動管1直徑尺寸的方孔，從動齒輪6通過嵌套等方式固定在轉(zhuǎn)動管1上。圖1中給出的僅為兩排轉(zhuǎn)動管1的安裝示意，在實際安裝中根據(jù)具體需要可進行多排的安裝以滿足發(fā)電的需求，此外，圖1每排轉(zhuǎn)動管1上僅給出了排布4個光伏組件9的示意，在實際安裝中，轉(zhuǎn)動管1可依據(jù)安裝需求沿長，同時支架樁10的個數(shù)也會增多，可進行多片光伏組件9的排布。轉(zhuǎn)動管1以從動齒輪6為中心點，在從動齒輪6的兩側(cè)對稱安裝各20組光伏組件9，光伏組件9的作用是吸收太陽能。組裝完畢的轉(zhuǎn)動管1通過樁帽和軸承11固定在支架樁10的頂部，將支架樁10的另一端用水泥固定在地面上，為轉(zhuǎn)動管1提供穩(wěn)定的支撐。將轉(zhuǎn)動管1平行安裝排布并形成矩陣的排列形式，一個矩陣中包含20排轉(zhuǎn)動管1，使轉(zhuǎn)動管1上的從動齒輪6在垂直轉(zhuǎn)動管1的方向上保持在同一條直線上。這20排轉(zhuǎn)動管1上包含的20個的從動齒輪6由1個主動輪3通過鏈條2驅(qū)動。

主動輪3固定在驅(qū)動樁8上，主動輪3通過驅(qū)動電機和減速器7獲得動力，主動輪3與從動齒輪6通過鏈條2鏈接傳動，通過一條鏈條2可帶動多個從動齒輪6轉(zhuǎn)動；從動齒輪6的兩側(cè)方孔周圍有圓柱形的凸起，在從動齒輪6的凸起上安裝有保持架4，保持架4的中心開有圓孔，圓孔的尺寸與從動齒輪6上圓柱形凸起的直徑尺寸一致，保持架4通過嵌套的方式安裝在從動齒輪6的凸起上；保持架4的上、下兩端開設(shè)圓形小孔，在每個從動齒輪6與鏈條2嚙合處的上、下方各設(shè)有一個壓鏈輪5，壓鏈輪5上帶有中心軸，在從動齒輪6上端與鏈條2嚙合處，一個壓鏈輪5的中心軸兩側(cè)分別穿過從動齒輪6兩側(cè)的兩個保持架4上端圓形小孔，在從動齒輪6下端與鏈條2嚙合處，另一個壓鏈輪5的中心軸兩側(cè)分別穿過從動齒輪6兩側(cè)的兩個保持架4下端圓形小孔，保持架4與壓鏈輪5相結(jié)合防止鏈條2在從動齒輪6上脫落，保證了驅(qū)動系統(tǒng)的穩(wěn)定性；從動齒輪6的轉(zhuǎn)動為轉(zhuǎn)動管1提供動力，進而實現(xiàn)光伏組件9追蹤太陽。

如圖2所示，一種平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)，當?shù)貏萜鸱^大時，只需要調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)動管1之間鏈條2的長度及角度，就可實現(xiàn)不同安裝高度的轉(zhuǎn)動管1的驅(qū)動，降低了平單軸跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高了驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)地形的適應性。

如圖3所示，為平整地面安裝的平單軸光伏跟蹤支架的結(jié)構(gòu)示意圖。主動輪3位于轉(zhuǎn)動管1排列矩陣的左側(cè)，主動輪3的安裝位置必須與各從動齒輪6保持在同一條直線的上，目的是保證主動輪3與從動齒輪6間進行正常傳動。

如圖4所示，為平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的主動輪結(jié)構(gòu)示意圖。主動輪3的邊緣帶有一圈齒結(jié)構(gòu)，主動輪3齒的尺寸必須與從動齒輪6的齒及鏈條2的尺寸大小相一致。主動輪3的中間部位帶有一根中心軸，在驅(qū)動過程中，中心軸通過皮帶與驅(qū)動電機和減速器7相連，驅(qū)動電機和減速器7啟動后可通過皮帶將動力傳給主動輪3，從而可實現(xiàn)整個系統(tǒng)的驅(qū)動。必須要指出的是，皮帶與驅(qū)動電機和減速器7與主動輪3的接觸點、鏈條2與主動輪3和從動齒輪6的接觸點間都設(shè)有潤滑裝置，避免摩擦產(chǎn)生高溫損害設(shè)備。

如圖5所示，為平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的細節(jié)示意圖。從動齒輪6與鏈條2的上、下方各設(shè)有一個壓鏈輪5，從動齒輪6的兩端設(shè)有保持架4，保持架4的上下兩端帶有固定用的圓孔，壓鏈輪5的中間帶有一根中心軸，中心軸的直徑與保持架4的上、下兩端的圓孔尺寸相一致。固定時，位于從動齒輪6與鏈條2的上、下方的壓鏈輪5的中心軸在從動齒輪6的前、后兩端分別穿過保持架4的兩端的圓孔，每個壓鏈輪5固定從動齒輪6兩端的兩個保持架4的一端，可以防止鏈條2在從動齒輪6上脫落，確保了系統(tǒng)傳動的穩(wěn)定性。

如圖6所示，為地形起伏較大情況下平單軸光伏跟蹤支架的結(jié)構(gòu)示意圖。當安裝地形起伏較大時，只需要調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)動管1之間鏈條2的長度及角度，就可實現(xiàn)不同高度情況下的轉(zhuǎn)動管1的驅(qū)動，實現(xiàn)光伏組件9追蹤太陽的驅(qū)動。各轉(zhuǎn)動管1之間采用柔性驅(qū)動結(jié)構(gòu)，降低了平單軸跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高了驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)地形的適應性。此外，齒輪、鏈條驅(qū)動結(jié)構(gòu)，相對于剛性桿件受力面積小，風阻小，也降低了支架的受載。

一種平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方法，包括：

1、安裝方法。

如圖1所示，為平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)的平地安裝布局示意圖。在平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)動管1上安裝有從動齒輪6，從動齒輪6通過嵌套等方式固定在轉(zhuǎn)動管1。在實際安裝中根據(jù)具體需要可進行多排轉(zhuǎn)動管1的安裝及多片光伏組件9的排布以滿足發(fā)電的需求，轉(zhuǎn)動管1可依據(jù)安裝需求沿長，同時支架樁10的個數(shù)隨實際安裝需求也會增多。

在驅(qū)動系統(tǒng)中一個整列中包含20排轉(zhuǎn)動管1，每排轉(zhuǎn)動管1的中間安裝一個從動齒輪6為驅(qū)動，每排轉(zhuǎn)動管1以驅(qū)動為中心，在驅(qū)動中心每側(cè)排布20片的光伏組件9，這20個的從動齒輪6由1個主動輪3通過鏈條2驅(qū)動。組裝完畢的轉(zhuǎn)動管1通過樁帽和軸承11固定在支架樁10的頂部，將支架樁10的另一端用水泥固定在地面上，為轉(zhuǎn)動管1提供穩(wěn)定的支撐。

將轉(zhuǎn)動管1平行安裝排布并形成矩陣的排列形式，使轉(zhuǎn)動管1上的從動齒輪6在垂直轉(zhuǎn)動管1的方向上保持在同一條直線上。這20排轉(zhuǎn)動管1上包含的20個的從動齒輪6由1個主動輪3通過鏈條2驅(qū)動。主動輪3固定在驅(qū)動樁8上，主動輪3通過驅(qū)動電機和減速器7獲得動力，主動輪3與從動齒輪6通過鏈條2鏈接傳動。

主動輪3與驅(qū)動電機和減速器7固定在驅(qū)動樁8上，驅(qū)動樁8固定在地面上。

2、驅(qū)動過程。

驅(qū)動電機和減速器7帶動主動輪3轉(zhuǎn)動；主動輪3通過鏈條2帶動每一排的從動齒輪6轉(zhuǎn)動；每排的從動齒輪6帶動對應的每排的轉(zhuǎn)動管1轉(zhuǎn)動，從而使轉(zhuǎn)動管1上排布的光伏組件9跟蹤太陽轉(zhuǎn)動。

如圖2所示，一種平單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動系統(tǒng)，當?shù)貏萜鸱^大時，只需要調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)動管1之間鏈條2的長度及角度，就可實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)動管1的安裝高的驅(qū)動，降低了平單軸跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)用地的要求，提高了驅(qū)動系統(tǒng)對建設(shè)地形的適應性。

本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。