陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能利用技術領域，特別是涉及一種對太陽能進行跟蹤利用的光伏發電陣列的裝置。
【背景技術】
[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，充分開發利用太陽能不僅可以節約日益枯竭的常規能源，緩解嚴峻的資源短缺問題，而且還可以減少污染，保護人類賴以生存的生態環境。
[0003]在眾多的太陽能利用技術中，太陽能光伏發電技術實現了直接將太陽能轉化為電能，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、規模可大可小等優點，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，存在不穩定性。由于受到晝夜、季節、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，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。如果要對太陽能進行收集利用，需要采用不同的跟蹤支架裝置。目前，國內外光伏發電技術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，結構就會變得非常復雜，抗風性能很差，不適合大范圍規模推廣。
[0005]采用軌道式的二維跟蹤機構，與單立柱結構一樣，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，不能直接采用常規的勻速轉動的電機，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，則整體轉動機構龐大，制造與安裝十分困難。
[0006]目前，也有采用一套跟蹤機構帶動一臺大型聚光器運行的跟蹤機構樣機，但隨著機型尺寸放大，其成本也成倍增加、穩定性較差，幾十噸的大型聚光器對使用場所的基礎要求也很高，尤其是抗風性能差，制造成本與維護成本高。以上各種太陽能光伏跟蹤系統的各種缺點，也在一定程度上限制了光伏跟蹤發電技術的推廣。而且，目前采用陣列式跟蹤的驅動電機一般為單電機驅動，當電機發電故障時，整個聯動的跟蹤裝置都停止跟蹤，發電裝置停運，造成發電量下降。又由于太陽能光伏電站多建于西部戈壁荒漠地區，距離遙遠，維護成本高，維護不及時，會給光伏電站的發電運營造成巨大影響。
[0007]采用單體一維斜軸機構進行跟蹤，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采用一套獨立的控制系統，自身耗能多，控制成本上升，維護量很大。目前已經制作出樣機的例子，或者是進行示范建設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，仍使其喪失了經濟上的優勢而難以推廣。【實用新型內容】
[0008]為了克服采用太陽能單體一維斜軸跟蹤機構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動的跟蹤風險大的缺點和不足，本實用新型提供一種雙電機冗余驅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，實現用同一個減速機輸出的跟蹤驅動量，驅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量，相應地減少故障量和降低跟蹤成本。同時，主跟蹤電機發生故障，由副跟蹤電機提供跟蹤動力，使光伏發電陣列能夠繼續正常工作，給維護人員有充足的時間對損壞的主跟蹤電機進行檢修更換，不會給光伏電站造成較大的發電量損失。
[0009]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0010]一種陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置，包括驅動機構、與所述驅動機構驅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動臂、與所述主跟蹤驅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；所述驅動機構，用于提供跟蹤動力，驅動旋轉所述跟蹤輸出軸；所述跟蹤輸出軸用于將動力傳輸到主跟蹤驅動臂；所述主跟蹤驅動臂用于帶動連桿，所述連桿驅動所述太陽能斜單軸跟蹤支架，進而帶動設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行跟蹤。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述驅動機構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]進一步地，所述驅動機構還包括減速機、主跟蹤電機轉軸、副跟蹤電機轉軸；主跟蹤電機和副跟蹤電機分別通過主跟蹤電機轉軸、副跟蹤電機轉軸與減速機連接，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動狀
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[0014]主跟蹤電機發生故障，由副跟蹤電機提供跟蹤動力，使光伏發電陣列能夠繼續正常工作，給維護人員有充足的時間對損壞的主跟蹤電機進行檢修更換，不會給光伏電站造成較大的發電量損失。
[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動臂和從跟蹤驅動臂，副連桿用于連接從跟蹤驅動臂和從跟蹤驅動臂。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述太陽能斜單軸跟蹤支架包括:斜單轉動軸、后支撐桿、前轉動支撐、從跟蹤驅動臂、太陽能光伏板；斜單轉動軸通過后支撐桿和前轉動支撐活動支撐，從跟蹤驅動臂的一端固定安裝在斜單轉動軸上，其另一端活動連接所述連桿，所述太陽能光伏板固定設置在所述斜單轉動軸上。
[0017]進一步地，所述太陽能斜單軸跟蹤支架還包括從動關節軸承，從跟蹤驅動臂通過從動關節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節軸承，所述主跟蹤驅動臂通過主動關節軸承與主連桿連接。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，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動支架。
[0020]所述跟蹤輸出軸包括若干節，節與節之間通過法蘭連接。
[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]由同一個主跟蹤驅動臂連接的太陽能斜單軸跟蹤支架按東西向進行安裝布置。
[0024]本實用新型的工作方式是，跟蹤輸出軸被驅動旋轉，帶動與所述跟蹤輸出軸固定連接的主跟蹤驅動臂進行擺動，主跟蹤驅動臂帶動連桿擺動，連桿帶動與其活動連接的從跟蹤驅動臂擺動，從跟蹤驅動臂帶動與其固定連接的斜單轉動軸在活動支架上轉動，太陽能光伏板設置在斜單轉動軸上，斜單轉動軸的轉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，能夠實現用同一個減速機輸出的跟蹤驅動量，驅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量，相應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構簡圖。
[0027]圖中標號說明如下:
[0028]10-減速機、11-主跟蹤電機、12-主跟蹤電機轉軸、13-副跟蹤電機、14-副跟蹤電機轉軸、15-跟蹤輸出軸、16-傳感器、17-法蘭、18-縱向軸轉動支架、19-主跟蹤驅動臂、20-主動關節軸承、21-主連桿、22-副連桿、3-太陽能斜單軸跟蹤支架、30-斜單轉動軸、
31-后支撐桿、32-前轉動支撐、34-從跟蹤驅動臂、35-從動關節軸承。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
[0030]一種陣列式太陽能斜軸跟蹤裝置，包括驅動機構、與所述驅動機構驅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動臂19、與所述主跟蹤驅動臂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 ;所述驅動機構，用于提供跟蹤動力，驅動旋轉所述跟蹤輸出軸15 ;所述跟蹤輸出軸15用于將動力傳輸到主跟蹤驅動臂19 ;所述主跟蹤驅動臂19用于帶動連桿，所述連桿驅動所述太陽能斜單軸跟蹤支架3，進而帶動設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行跟蹤。
[0031 ] 所述驅動機構包括主跟蹤電機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]所述驅動機構還包括減速機10、主跟蹤電機轉軸12、副跟蹤電機轉軸14 ;主跟蹤電機11和副跟蹤電機13分別通過主跟蹤電機轉軸12、副跟蹤電機轉軸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的轉動狀態。
[0034]所述太陽能斜單軸跟蹤支架3包括:斜單轉動軸30、后支撐桿31、前轉動支撐32、從跟蹤驅動臂34、太陽能光伏板；斜單轉動軸30通過后支撐桿31和前轉動支撐32活動支撐，從跟蹤驅動臂34的一端固定安裝在斜單轉動軸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置在所述斜單轉動軸30上。
[0035]所述太陽能斜單軸跟蹤支架3還包括從動關節軸承35，從跟