本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種雙軸柔性光伏跟蹤支架。

背景技術(shù)：

在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)光入射角度垂直于電池板面可達(dá)到最大的發(fā)電量效果，但是一般的電站采用年平均最佳的固定傾角安裝電池板，不能達(dá)到理想的發(fā)電效果。通常的光伏電站，支撐電池板的結(jié)構(gòu)都是剛性的，對(duì)土地平整度及安裝精度要求高，成本高。尤其目前我國(guó)的光伏安裝逐步東移，由于西部的電力消納能力差，電能過剩造成限制發(fā)電。我國(guó)中東部地區(qū)多山地，魚塘、農(nóng)業(yè)設(shè)施及工商業(yè)屋頂，這些光伏安裝場(chǎng)景，普通的剛性梁支架需要適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，造價(jià)高，施工困難。

現(xiàn)有技術(shù)，固定支架支撐電池板的橫梁為剛性構(gòu)件，如果遇到地勢(shì)高低起伏，跨越水域，大跨度結(jié)構(gòu)，就無法滿足使用和設(shè)計(jì)要求，或者成本造價(jià)非常高。

傳統(tǒng)的單軸跟蹤，主梁為剛性型材，由于地基沉降、安裝、地形等因素造成的主梁變形，會(huì)因變形而卡住，轉(zhuǎn)不動(dòng)，并且斜單軸的力矩不平衡，下端軸承容易損壞，軸承還需要維護(hù)，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種本發(fā)明采用柔性的鋼絲繩作為電池板支撐橫梁，左右高低對(duì)結(jié)構(gòu)安裝無影響，無需調(diào)整地基高度找平立柱，在任意地形都可以適用，并且跨度可以增大到10米以上，解決了多場(chǎng)景的安裝使用要求，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種雙軸柔性光伏跟蹤支架，包括支架本體，該支架用于安裝固定太陽(yáng)能電池板，所述支架水平設(shè)置多組太陽(yáng)能電池板組，太陽(yáng)能電池板組設(shè)置在至少兩根鋼絲繩上，鋼絲繩的兩端設(shè)置撐桿，撐桿相對(duì)于支架沿太陽(yáng)能電池板組的軸線翻轉(zhuǎn)，支架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；所述太陽(yáng)能電池板組由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成，太陽(yáng)能電池板的一端相對(duì)于鋼絲繩鉸接，其另一端設(shè)有驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)電池板轉(zhuǎn)動(dòng)的南北角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述支架包括兩個(gè)平行設(shè)置的支撐架，支撐架包括主梁和豎直向下設(shè)置在主梁兩端的立柱，所述太陽(yáng)能電池板組設(shè)置在平行設(shè)置的主梁之間。

優(yōu)選的，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)裝置和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；翻轉(zhuǎn)裝置包括小立柱、大齒圈和小齒圈，小立柱豎直向上設(shè)置在主梁上，撐桿相對(duì)于小立柱的頂端鉸接，大齒圈為弧形，大齒圈設(shè)置在撐桿的背面，主梁豎直向下設(shè)有豎直支撐板，小齒圈設(shè)置豎直支撐板的端部，小齒圈相對(duì)于豎直支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒圈和大齒圈嚙合，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)小齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)；翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、大卷筒、小卷筒和傳動(dòng)鋼絲繩，小卷筒和小齒圈相固定，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)小卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)裝置和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；翻轉(zhuǎn)裝置包括小立柱、動(dòng)卷筒和從卷筒，立柱豎直向上設(shè)置在主梁上，撐桿相對(duì)于小立柱的頂端鉸接，從卷筒設(shè)置在撐桿的鉸接處，從卷筒和動(dòng)卷筒通過鋼絲繩纏繞，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)；所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、大卷筒、小卷筒和傳動(dòng)鋼絲繩，小卷筒和動(dòng)卷筒同軸線設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)小卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述立柱的側(cè)壁設(shè)有張緊輪機(jī)構(gòu)，所述鋼絲繩經(jīng)張緊輪機(jī)構(gòu)后，再依次纏繞小卷筒，兩側(cè)支撐架的小卷筒的纏繞方向相反，保持同一排的太陽(yáng)能電池組翻轉(zhuǎn)同向同步。

優(yōu)選的，所述張緊輪機(jī)構(gòu)包括滑輪、連桿、絲桿、螺母和鎖緊手柄，連桿和絲桿的端部相連接，且兩者相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，滑輪設(shè)置在連桿的另一端，鎖緊手柄設(shè)置在絲桿的另一端，立柱設(shè)有貫穿的通孔，一側(cè)通孔處設(shè)有螺母，絲桿穿過通孔與螺母螺紋連接，連桿穿過另一側(cè)通孔，連桿相對(duì)于通孔軸向移動(dòng)。

優(yōu)選的，所述南北角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括南北傾角調(diào)節(jié)裝置和角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，南北傾角調(diào)節(jié)裝置包括支撐桿和套管，支撐桿的兩端分別與所述太陽(yáng)能電池板和套管鉸接，套管沿鋼絲繩滑動(dòng)，角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)套管滑動(dòng)。

優(yōu)選的，所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、緯線南北牽引繩和定滑輪，旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置在支撐架上，定滑輪設(shè)置在另一側(cè)的支撐上，緯線南北牽引繩連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)和定滑輪，所述套管與緯線南北牽引繩相連接。

優(yōu)選的，所述支架上設(shè)有經(jīng)線東西跟蹤牽引裝置，經(jīng)線東西跟蹤牽引裝置包括弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿、蝸輪蝸桿減速機(jī)、導(dǎo)輪和經(jīng)線東西牽引繩，弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿的兩端固定在兩個(gè)鋼絲繩之間，弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿的外側(cè)壁設(shè)有定位環(huán)，導(dǎo)輪設(shè)置在弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿的兩側(cè)，經(jīng)線東西牽引繩兩端與定位環(huán)相連接，交叉纏繞后纏繞導(dǎo)輪，蝸輪蝸桿減速機(jī)驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明采用鋼絲繩作為電池板支撐梁結(jié)構(gòu)，因?yàn)殇摻z繩是柔性的，所以對(duì)立柱的標(biāo)高無特殊要求，很好的適應(yīng)了復(fù)雜山地、魚塘、農(nóng)業(yè)大棚等場(chǎng)景的安裝，簡(jiǎn)單實(shí)用，造價(jià)低；另外，整個(gè)系統(tǒng)還采用滾筒鋼索的同步轉(zhuǎn)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，完成了單軸跟蹤的功能，同時(shí)通過角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)對(duì)一年四季太陽(yáng)照射的傾斜角，使太陽(yáng)能電池板始終朝向太陽(yáng)光方向，比固定傾角安裝增加發(fā)電量35%-45%以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視圖；

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3是翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是小卷筒的傳動(dòng)鋼絲繩纏繞示意圖；

圖5是大卷筒的傳動(dòng)鋼絲繩纏繞示意圖；

圖6是張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的主視圖；

圖8是南北角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是經(jīng)線東西跟蹤牽引裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是翻轉(zhuǎn)裝置的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1--支架、2--太陽(yáng)能電池板組、3--鋼絲繩、4--撐桿、5--翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、6--南北角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、7--張緊輪機(jī)構(gòu)、8--經(jīng)線東西跟蹤牽引裝置；

11--主梁、12--立柱；

21--太陽(yáng)能電池板；

51--小立柱、52--大齒圈、53--小齒圈、54--豎直支撐板、56--驅(qū)動(dòng)電機(jī)、57--大卷筒、58--小卷筒、59--傳動(dòng)鋼絲繩、512--動(dòng)卷筒、513-從卷筒；

61--旋轉(zhuǎn)電機(jī)、62--緯線南北牽引繩、63--定滑輪、64--套管、65--支撐桿；

71--滑輪、72--連桿、73--絲桿、74--螺母、75--鎖緊手柄；

81--弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿、82--蝸輪蝸桿減速機(jī)、83--導(dǎo)輪、84--經(jīng)線東西牽引繩。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。

圖1、圖2和圖7出示本發(fā)明的具體實(shí)施方式：一種雙軸柔性光伏跟蹤支架1，包括支架1本體，該支架1用于安裝固定太陽(yáng)能電池板21，所述支架1水平設(shè)置多組太陽(yáng)能電池板組2，太陽(yáng)能電池板組2設(shè)置在至少兩根鋼絲繩3上，鋼絲繩3的兩端設(shè)置撐桿4，撐桿4相對(duì)于支架1沿太陽(yáng)能電池板組2的軸線翻轉(zhuǎn)，支架1上設(shè)有驅(qū)動(dòng)撐桿4轉(zhuǎn)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5；所述太陽(yáng)能電池板組2由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組2成，太陽(yáng)能電池板21的一端相對(duì)于鋼絲繩3鉸接，其另一端設(shè)有驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)電池板轉(zhuǎn)動(dòng)的南北角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6。

如圖1所示，支架1包括兩個(gè)平行設(shè)置的支撐架，支撐架包括主梁11和豎直向下設(shè)置在主梁11兩端的立柱12，所述太陽(yáng)能電池板組2設(shè)置在平行設(shè)置的主梁11之間。

結(jié)合圖2和圖3，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5包括翻轉(zhuǎn)裝置和翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；翻轉(zhuǎn)裝置包括小立柱51、大齒圈52和小齒圈53，小立柱51豎直向上設(shè)置在主梁11上，撐桿4相對(duì)于小立柱51的頂端鉸接，大齒圈52為弧形，大齒圈52設(shè)置在撐桿4的背面，主梁11豎直向下設(shè)有豎直支撐板54，小齒圈53設(shè)置豎直支撐板54的端部，小齒圈53相對(duì)于豎直支撐板54轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒圈53和大齒圈52嚙合，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)小齒圈53轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)合圖1、圖3、圖4和圖5，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)56、大卷筒57、小卷筒58和傳動(dòng)鋼絲繩59，小卷筒58和小齒圈53相固定，驅(qū)動(dòng)電機(jī)56驅(qū)動(dòng)大卷筒57轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)鋼絲繩59驅(qū)動(dòng)小卷筒58轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)合涂10，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的翻轉(zhuǎn)裝置包括小立柱51、動(dòng)卷筒512和從卷筒513，小立柱51豎直向上設(shè)置在主梁11上，撐桿4相對(duì)于小立柱51的頂端鉸接，從卷筒513設(shè)置在撐桿4的鉸接處，從卷筒513和動(dòng)卷筒512通過鋼絲繩纏繞，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)動(dòng)卷筒512轉(zhuǎn)動(dòng)；所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)56、大卷筒57、小卷筒58和傳動(dòng)鋼絲繩59，小卷筒58和動(dòng)卷筒512同軸線設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)56驅(qū)動(dòng)大卷筒57轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)鋼絲繩59驅(qū)動(dòng)小卷筒58轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)合圖1和圖3，立柱12的側(cè)壁設(shè)有張緊輪機(jī)構(gòu)7，所述鋼絲繩3經(jīng)張緊輪機(jī)構(gòu)7后，再依次纏繞小卷筒58，兩側(cè)支撐架的小卷筒58的纏繞方向相反，保持同一排的太陽(yáng)能電池組翻轉(zhuǎn)同向同步。

如圖6所示，張緊輪機(jī)構(gòu)7包括滑輪71、連桿72、絲桿73、螺母74和鎖緊手柄75，連桿72和絲桿73的端部相連接，且兩者相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，滑輪71設(shè)置在連桿72的另一端，鎖緊手柄75設(shè)置在絲桿73的另一端，立柱12設(shè)有貫穿的通孔，一側(cè)通孔處設(shè)有螺母74，絲桿73穿過通孔與螺母74螺紋連接，連桿72穿過另一側(cè)通孔，連桿72相對(duì)于通孔軸向移動(dòng)。

結(jié)合圖7和圖8，南北角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6包括南北傾角調(diào)節(jié)裝置和角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，南北傾角調(diào)節(jié)裝置包括支撐桿65和套管64，支撐桿65的兩端分別與所述太陽(yáng)能電池板21和套管64鉸接，套管64沿鋼絲繩3滑動(dòng)，角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)套管64滑動(dòng)。

角度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)61、緯線南北牽引繩62和定滑輪63，旋轉(zhuǎn)電機(jī)61設(shè)置在支撐架上，定滑輪63設(shè)置在另一側(cè)的支撐上，緯線南北牽引繩62連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)61和定滑輪63，所述套管64與緯線南北牽引繩62相連接。

圖9所示，支架1上設(shè)有經(jīng)線東西跟蹤牽引裝置8，經(jīng)線東西跟蹤牽引裝置8包括弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿81、蝸輪蝸桿減速機(jī)82、導(dǎo)輪83和經(jīng)線東西牽引繩84，弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿81的兩端固定在兩個(gè)鋼絲繩3之間，弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿81的外側(cè)壁設(shè)有定位環(huán)，導(dǎo)輪83設(shè)置在弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿81的兩側(cè)，經(jīng)線東西牽引繩84兩端與定位環(huán)相連接，交叉纏繞后纏繞導(dǎo)輪83，蝸輪蝸桿減速機(jī)82驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)導(dǎo)輪83旋轉(zhuǎn)。

多排電池板陣列安裝固定在大主梁上，下面有立柱支撐，固定在混凝土基礎(chǔ)上；電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)帶動(dòng)大滾筒。牽引鋼絲繩纏繞方式為，大滾筒到整個(gè)大支架的四角張緊輪，再順序纏繞每個(gè)小滾筒，東側(cè)和西側(cè)的纏繞方向相反，保持同一排的轉(zhuǎn)動(dòng)同向同步；張緊輪機(jī)構(gòu)，采用絲桿調(diào)距方式，轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄，調(diào)整滑輪位置，調(diào)整傳動(dòng)鋼絲繩的張緊度。

電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)及大滾筒，帶動(dòng)纏繞鋼絲繩，鋼絲繩牽動(dòng)小滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，小滾動(dòng)一體的小齒輪，小齒輪咬合大齒圈，帶動(dòng)單排兩端撐桿同步旋轉(zhuǎn)；或者小滾筒帶動(dòng)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)從滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)單排兩端撐桿同步旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)速率及頻次根據(jù)配電控制部分實(shí)現(xiàn)，為成熟技術(shù)主動(dòng)天文時(shí)鐘跟蹤算法。

南北方向的角度調(diào)節(jié)，利用組件固定的三角支撐結(jié)構(gòu)，并且都是鉸接可轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)，由拉索拖動(dòng)下支點(diǎn)的套管在鋼絲繩滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)南北向的角度變化；

東西方向角度調(diào)節(jié)，利用電機(jī)帶動(dòng)弧形轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板相對(duì)于東西方向角度的變化。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。