一种双轴太阳能跟踪系统技术方案

本发明专利技术涉及一种双轴太阳能跟踪系统，其包括底座、方位角系统、高度角系统和电池板组件，其中，所述方位角系统包括桁架式立柱、桁架式回转支架和方位角传动装置，在所述桁架式立柱的支撑下，所述方位角传动装置驱动所述桁架式回转支架围绕竖直轴线旋转；所述高度角系统包括平台、高度角支架和高度角传动装置，在所述平台的支撑下，所述高度角传动装置驱动所述高度角支架绕着水平轴线旋转；所述电池板组件安装在所述高度角支架上。根据本发明专利技术的技术方案，由于所述双轴太阳能跟踪系统中的立柱和回转支架均采用了桁架结构，降低了该系统的成本，且这些桁架结构的抗弯能力和承重能力也有所提高，增强了该系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双轴太阳能跟踪系统。
技术介绍
太阳能跟踪系统是能够保持太阳能电池板随时正对太阳，使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，与固定式太阳能系统相比，太阳能跟踪系统将增加太阳辐射接收量，能够显著提高太阳能光伏组件的发电效率。常见的太阳能跟踪系统包括双轴或单轴太阳能跟踪系统。现有的双轴太阳能跟踪系统，结构上大多采用厚壁空心管作为支撑立柱，采用蜗轮蜗杆结构作为方位角传动部件，采用滚珠丝杠结构作为高度角传动部件。该双轴太阳能 跟踪系统的工作原理为按照控制电路设定的程序，驱动方位角电机带动蜗轮蜗杆结构传动，同时驱动高度角电机带动滚珠丝杠结构传动，厚壁空心管作为整个机械结构的支撑。然而，现有系统中的厚壁空心管、蜗轮蜗杆或者滚珠丝杠等部件的造价相对较高，使得整个双轴太阳能跟踪系统的成本较高；并且厚壁空心管的抗弯能力和承重力也有限，使得整个双轴太阳能跟踪系统的安全性降低。因此，有必要针对现有双轴太阳能跟踪系统存在的上述缺陷进行改进。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种双轴太阳能跟踪系统，其成本较低且安全性较高，能够广泛适用于各种太阳能跟踪场合。为了实现上述目的，提供了一种双轴太阳能跟踪系统，其包括底座、方位角系统、高度角系统和电池板组件，其中，所述方位角系统包括桁架式立柱、桁架式回转支架和方位角传动装置，在所述桁架式立柱的支撑下，所述方位角传动装置驱动所述桁架式回转支架围绕竖直轴线旋转；所述高度角系统包括平台、高度角支架和高度角传动装置，在所述平台的支撑下，所述高度角传动装置驱动所述高度角支架绕着水平轴线旋转；所述电池板组件安装在所述高度角支架上。进一步地，所述桁架式立柱包括中间支柱，设置在所述底座上并支撑所述中间支柱的支撑架，以及分别设置在所述中间支柱上、下两端的上法兰盘、下法兰盘；所述桁架式回转支架包括上层轮系和下层轮系，所述上层轮系和下层轮系分别与所述上法兰盘、下法兰盘的外缘相配合，使得所述桁架式回转支架能够绕着所述桁架式立柱旋转。进一步地，所述上层轮系包括分别设置在所述桁架式回转支架的上端的多个上层轮组，每个所述上层轮组均包括设置在所述上法兰盘外端面的第一滚轮以及分别设置在所述上法兰盘的外缘上、下表面的第二滚轮、第三滚轮，所述第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮一起夹持着所述上法兰盘的外缘；所述下层轮系包括分别设置在所述桁架式回转支架的下端的多个下层轮组，每个所述下层轮组均包括设置在所述下法兰盘外端面的第四滚轮，所述第四滚轮抵靠着所述下法兰盘的外端面。进一步地，所述上层轮组为四个，分别设置在所述桁架式回转支架的上端的四角处；所述下层轮组为四个，分别设置在所述桁架式回转支架的下端的四角处。进一步地，所述方位角传动装置包括电机、由所述电机驱动的减速器、与所述减速器的输出轴连接的小齿轮、以及与所述小齿轮相啮合的大齿轮，所述大齿轮输出旋转力矩。进一步地，所述高度角支架包括一对分支架，所述分支架分别设置在所述高度角传动装置的两边并与所述高度角传动装置相连。进一步地，所述分支架包括高度角轴，设置在所述高度角轴两端的左法兰盘(92)、右法兰盘，贯穿所述高度角轴的中心并分别从所述左法兰盘、右法兰盘的两个外侧面伸出的中心轴，以及用于支撑所述中心轴的轴承座。进一步地，所述高度角传动装置包括电机、与所述电机连接的蜗轮蜗杆机构、与所述蜗轮蜗杆机构的输出端连接的齿轮副，所述齿轮副中的大齿轮输出旋转力矩。进一步地，所述底座、平台、中间支柱、支撑架均由角钢组合而成。进一步地，所述高度角轴由角钢组合而成。根据本专利技术的技术方案，由于所述双轴太阳能跟踪系统中的立柱和回转支架均采用了桁架结构，降低了系统的成本，且这些桁架结构的抗弯能力和承重能力也有所提高，增强了该系统的安全性。附图说明说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是根据本专利技术实施例的双轴太阳能跟踪系统的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的底座和方位角系统的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是根据本专利技术实施例的高度角系统的部分结构示意图；以及图5是从图4的左侧观察时的侧视图。具体实施例方式需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本专利技术的各个实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图I是根据本专利技术实施例的双轴太阳能跟踪系统的结构示意图。如图I所示，所述双轴太阳能跟踪系统总体上由四大部分组成底座I、方位角系统2、高度角系统3和电池板组件4。其中，底座I安装在水平地面上，用于支撑整个太阳能跟踪系统的其余部件。底座I由角钢组合而成，构成类似矩形箱体，使其结构牢固可靠。为了进一步增强底座的定位可靠性，底座还可以通过地脚螺钉或固定板等结构与水平地面相连接。方位角系统2用于驱动高度角系统3和电池板组件4围绕着竖直轴线旋转，高度角系统3用于承载驱动电池板组件4并使其能够围绕水平轴线在一定范围内旋转，从而，通过方位角系统2和高度角系统3两者之间的配合，电池板组件4能够改变其姿态，以保持太阳能电池板随时正对太阳。在现有技术中，方位角系统中通常采用厚壁空心管作为支撑结构，所述厚壁空心管的造价较高，而且需要承受较高的负荷和较大的弯曲应力。而在本专利技术的实施例中，为了降低部件的成本并提高系统的安全性，方位角系统中采用了桁架结构的部件，包括桁架式立柱和析架式回转支架。图2是根据本专利技术实施例的底座和方位角系统的结构示意图，图3是图2的俯视图。如图2和3所方位角系统包括祐1架式立柱5、祐1架式回转支架6和方位角传动装置7。所述桁架式立柱5设置在底座I上，用于支撑整个方位角系统。所述方位角传动装置7将电机的驱动力经过减速后传递给所述桁架式回转支架6，从而使得桁架式回转支架6可以围绕着桁架式立柱5 (即围绕着竖直轴线)进行360度的旋转。如图2所示，桁架式立柱5包括中间支柱51、支撑架52、上法兰盘53和下法兰盘54。其中，支撑架52为角钢构成的桁架结构，其设置在底座I和中间支柱51之间并与它们分别连接，从而支撑中间支柱51。中间支柱51也是由角钢组成的桁架结构。支撑架52和中间支柱51共同构成了桁架式立柱的主体即组合轴，由于该组合轴采用了桁架结构,其尺寸与原有太阳能跟踪系统的厚壁空心管的尺寸相当，但是重量却比厚壁空心管小得多，也降低了成本，且该桁架结构的抗弯能力和承重能力也有所提高，增强了该系统的安全性。 如图2所示，中间支柱51的上、下两端分别设置有上法兰盘53和下法兰盘54。所述上法兰盘53和下法兰盘54均为圆盘状，且从该圆盘上、下表面的中心(即法兰盘与中间支柱的结合部)至外缘均为光滑的，其在竖直轴线上的外端面也是光滑的，从而所述法兰盘的外缘和外端面构成了光滑的导轨。相对应的，桁架式回转支架6包括上层轮系和下层轮系，所述上、下层轮系分别与所述上、下法兰盘的外缘和外端面相配合，从而使得桁架式回转支架6能够围绕着桁架式立柱5旋转。在本实施例中，如图3所示，所述上层轮系包括分别设置在所述桁架式回转支架6的上端四角处的四个上层轮组61 (图3桁架式立柱5四角处的虚线框所示)。如图2所示，每个所述上层轮组61均包括第一滚轮611、第二滚轮612和第三滚轮6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轴太阳能跟踪系统，其包括底座(1)、方位角系统(2)、高度角系统(3)和电池板组件(4)，其特征在于，其中，所述方位角系统包括桁架式立柱(5)、桁架式回转支架(6)和方位角传动装置(7)，在所述桁架式立柱的支撑下，所述方位角传动装置驱动所述桁架式回转支架围绕竖直轴线旋转；所述高度角系统包括平台(8)、高度角支架和高度角传动装置(10)，所述平台(8)设置在所述桁架式回转支架上且支撑所述高度角支架和高度角传动装置，所述高度角传动装置驱动所述高度角支架绕着水平轴线旋转；所述电池板组件安装在所述高度角支架上。

【技术特征摘要】
1.一种双轴太阳能跟踪系统，其包括底座(I)、方位角系统(2)、高度角系统(3)和电池板组件(4)，其特征在于，其中，所述方位角系统包括桁架式立柱(5)、桁架式回转支架(6)和方位角传动装置(7)，在所述桁架式立柱的支撑下，所述方位角传动装置驱动所述桁架式回转支架围绕竖直轴线旋转；所述高度角系统包括平台(8)、高度角支架和高度角传动装置(10)，所述平台(8)设置在所述桁架式回转支架上且支撑所述高度角支架和高度角传动装置，所述高度角传动装置驱动所述高度角支架绕着水平轴线旋转；所述电池板组件安装在所述高度角支架上。2.根据权利要求I所述的双轴太阳能跟踪系统，其特征在于，所述桁架式立柱(5)包括中间支柱(51)、设置在所述底座上并支撑所述中间支柱的支撑架(52)以及分别设置在所述中间支柱上、下两端的上法兰盘(53)和下法兰盘(54);所述桁架式回转支架(6)包括上层轮系和下层轮系，所述上层轮系和下层轮系分别与所述上法兰盘、下法兰盘的外缘相配合，使得所述桁架式回转支架能够绕着所述桁架式立柱旋转。3.根据权利要求2所述的双轴太阳能跟踪系统，其特征在于，所述上层轮系包括设置在所述桁架式回转支架的上端的多个上层轮组(61)，每个所述上层轮组均包括设置在所述上法兰盘外端面的第一滚轮￠11)以及分别设置在所述上法兰盘的外缘上、下表面的第二滚轮￠12)、第三滚轮出13)，所述第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮一起夹持着所述上法兰盘的外缘；所述下层轮系包括设置在所述桁架式回转支架的下端的多个下层轮组，每个所述下层轮组均包括设置在所述下法兰盘外端面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维廷，
申请(专利权)人：中天同圆太阳能高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：