一种跟踪光伏支架的制作方法

1.本发明属于光伏技术领域，尤其涉及一种跟踪光伏支架。


背景技术：

2.太阳能是取之不尽，用之不竭，清洁无污染并可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其他常规能源所不具备的优点，光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。随着光伏行业技术迅速发展，采用较高效率双面电池组件与跟踪支架相结合进行追日系统大大提高光伏系统转化效率，得到极大关注，市场前景广阔。
3.跟踪支架追日是由中央控制器控制跟踪驱动器驱动主轴旋转带动整排光伏组件转至目标角度，进而完成系统的追日动作。为降低整体发电成本，单根主轴往往要求尽可能布置多块光伏组件，因此其长度通常长达几十米甚至上百米，而支撑主轴旋转的立柱及跟踪驱动器也达数个甚至数十个。
4.但由于主轴自身存在重力作用，将其放至各立柱上时会存在一定的变形，此时主轴整体呈波浪型，导致其在各立柱端旋转不同轴而使跟踪支架运行前后不同步，进而导致引起整排支架扭曲变形损毁等问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种跟踪光伏支架，以解决现有光伏支架因主轴自重变形导致运行前后不同步引发扭曲变形损毁的问题。
6.为解决上述问题，本发明的技术方案为：
7.本发明的一种跟踪光伏支架，包括：
8.若干外部立柱和转动支撑于所述若干外部立柱上的外部主轴
9.承载座，竖向滑动连接于所述外部立柱，用于承载所述外部主轴；
10.导向座，所述导向座固定套设于所述外部主轴上；
11.第一伸缩组件，安装于所述导向座，且所述第一伸缩组件的执行端被配置为在所述导向座的调平位置和跟踪驱动位置之间转换；
12.高度限位组件，所述高度限位组件的两端分别连接于所述外部主轴和所述外部立柱，并被配置为锁定或解除所述外部主轴和所述外部立柱之间相对高度的锁定状态；
13.第二伸缩组件，安装于所述外部立柱，所述第二伸缩组件的执行端与所述第一伸缩组件的执行端相连，用于在所述调平位置驱动所述导向座上下移动，或在所述跟踪驱动位置驱动所述导向座带动所述外部主轴转动。
14.本发明的跟踪光伏支架，所述导向座上设有第一导向槽；
15.所述第一伸缩组件的执行端为滑动连接于所述第一导向槽的滑动件，且所述跟踪驱动位置位于所述第一导向槽远离所述第一伸缩组件的一端。
16.本发明的跟踪光伏支架，所述高度限位组件包括连接座、连杆、连杆限位件；
17.所述连接座套设并固定于所述外部主轴，且所述连接座上设有第二导向槽；所述连杆限位件固定设于所述外部立柱上，所述连杆限位件上设有竖向的连杆限位槽，所述连杆限位槽的内壁面上沿竖向间隔布置有若干卡口；所述连杆的第一端滑动连接于所述第二导向槽，所述连杆的第二端连接于所述连杆限位槽或所述卡口。
18.本发明的跟踪光伏支架，还包括一拨动件，所述拨动件设于所述第二伸缩组件上，并与所述连杆的第二端对应设置，用于在所述调平位置至所述跟踪驱动位置转换过程中跟随所述第二伸缩组件移动并推动所述连杆的第二端进入所述卡口。
19.本发明的跟踪光伏支架，所述连杆包括连杆片、第一滑销和第二滑销；
20.所述第一滑销设于所述连杆片的第一端并滑动连接于所述第二导向槽；所述第二滑销设于所述连杆片的第二端并连接于所述连杆限位槽或所述卡口。
21.本发明的跟踪光伏支架，所述第一伸缩组件包括第一推拉杆和第一安装座；
22.所述第一安装座设于所述导向座上；所述第一推拉杆的固定端转动连接于所述第一安装座，所述第一推拉杆的输出端转动连接于所述滑动件。
23.本发明的跟踪光伏支架，所述第二伸缩组件包括第二推拉杆和第二安装座；
24.所述第二安装座设于外部立柱上；
25.所述第二推拉杆的固定端转动连接于所述第二安装座，所述第二推拉杆的输出端转动连接于所述滑动件。
26.本发明的跟踪光伏支架，所述滑动件为连接销。
27.本发明的跟踪光伏支架，所述承载座包括外支撑环和内轴芯；
28.所述外支撑环的下端竖向滑动连接于所述外部立柱的顶端，所述外支撑环内设有球形通槽；所述内轴芯的外壁面为与所述球形通槽对应的球形壁面，并通过所述球形壁面活动连接于所述球形通槽内；所述内轴芯上设有主轴通槽，用于使所述外部主轴穿过并固定。
29.本发明的跟踪光伏支架，还包括水平角度传感器和控制板；
30.所述控制板分别与所述水平角度传感器、所述第二伸缩组件和所述第一伸缩组件信号连接；所述水平角度传感器用于检测外部主轴相对于水平面的角度信息并输出至所述控制板；所述控制板用于根据所述角度信息判断是否输出驱动信号至所述第二伸缩组件和所述第一伸缩组件。
31.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
32.本发明一实施例通过设置在外部立柱顶端的承载座对外部主轴进行承载，并进一步设置导向座，两个伸缩组件的执行端相连并配合在导向座调平位置和跟踪驱动位置之间转换，并设置与第二伸缩组件关联的高度限位组件。调平模式时，两个伸缩组件的执行端移动至至调平位置，第二伸缩组件竖向升降，从而驱动导向座带动外部主轴上下移动；调平完成后，由第一伸缩组件带动第二伸缩组件转动并带动高度限位组件至锁定位置，锁定外部立柱与外部主轴之间的高度位置；跟踪驱动模式时，两个伸缩组件的执行端移动至跟踪驱动位置，第一伸缩组件和第二伸缩组件配合推动导向座带动外部主轴相对承载座转动；在实施主轴转动前，可通过调平模式可使得整根主轴保持水平，从而解决了现有光伏支架因主轴自重变形导致运行前后不同步引发扭曲变形损毁的问题。
附图说明
33.图1为本发明的跟踪光伏支架的示意图；
34.图2为本发明的跟踪光伏支架及的承载座部分的示意图；
35.图3为本发明的跟踪光伏支架及的调平模式的示意图；
36.图4为本发明的跟踪光伏支架及的跟踪驱动模式的示意图；
37.图5为本发明的跟踪光伏支架及的放大示意图。
38.附图标记说明：1：外部立柱；2：第一伸缩组件；3：第二伸缩组件；4：导向座；5：高度限位组件；6：连接座；7：控制单元；8：外部主轴；9：立柱导向件；10：第二安装座；11：连杆限位槽；12：内轴芯；13：外支撑环；14：第二推拉杆；15：销轴；16：滑动件；17：拨动件；18：第一推拉杆；19：第一导向槽；20：连杆片；21：第二滑销；22：第一滑销；23：第二导向槽；24：第一安装座；25：承载座。
具体实施方式
39.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种跟踪光伏支架作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
40.参看图1至图5，在一个实施例中，一种跟踪光伏支架，安装于外部立柱1与外部主轴8之间，包括承载座25、导向座4、第一伸缩组件3、高度限位组件5和第二伸缩组件2。
41.其中，外部主轴8活动连接于承载座25，且承载座25的下端竖向滑动连接于外部立柱1的顶端。导向座4套设于外部主轴8。第一伸缩组件3安装于导向座4，且第一伸缩组件3的执行端被配置为在导向座4的调平位置和跟踪驱动位置之间转换。高度限位组件5的两端则是分别连接于外部主轴8和外部立柱1，并被配置为包括锁定或解锁外部主轴8和所述外部立柱1之间相对高度的锁定状态或解锁状态。第二伸缩组件2则是安装于外部立柱，其执行端与第一伸缩组件3的执行端相连，用于在调平位置驱动导向座4上下移动，或在跟踪驱动位置驱动导向座4带动外部主轴8转动。
42.本实施例通过设置在外部立柱1顶端的承载座4对外部主轴8进行承载，并进一步设置导向座4，两个伸缩组件的执行端相连并配合在导向座4调平位置和跟踪驱动位置之间转换，并设置与第二伸缩组件关联的高度限位组件5。调平模式时，两个伸缩组件的执行端移动至调平位置，第二伸缩组件2竖向升降，从而驱动导向座4带动外部主轴8上下移动；调平完成后，由第一伸缩组件3带动第二伸缩组件2转动并带动高度限位组件5至锁定位置，锁定外部立柱1与外部主轴8之间的高度位置；跟踪驱动模式时，两个伸缩组件的执行端移动至跟踪驱动位置，第一伸缩组件3和第二伸缩组件2配合推动导向座4带动外部主轴1相对承载座4转动；在实施主轴转动前，通过调平模式可使得整根主轴保持水平，达到了多点驱动方式的各立柱端旋转同轴、跟踪支架运行前后同步，避免整排支架扭曲变形损毁等的效果。同时调整完成后通过切换驱动的切换使调平模式又自动切换成跟踪驱动模式。从而解决了现有光伏支架因主轴自重变形导致运行前后不同步引发扭曲变形损毁的问题。
43.下面对本实施例的跟踪光伏支架的具体结构进行进一步说明：
44.在本实施例中，导向座4上设有第一导向槽19。第一导向槽19的延伸方向垂直于外部主轴8的轴线，且第一导向槽19的第一端为调平位置，第一导向槽19的第二端(远离第一伸缩组件的一端)为跟踪驱动位置。其中，第一伸缩组件的执行端为滑动连接于第一导向槽
的滑动件16。
45.在本实施例中，高度限位组件5具体可包括连接座6、连杆、连杆限位件。
46.其中，连接座6套设并固定于外部主轴8，且连接座6上设有第二导向槽23。连杆限位件设于外部立柱1上，且连杆限位件上设有竖向的连杆限位槽11，连杆限位槽11的内壁面上竖向设有若干卡口。连杆的第一端滑动连接于第二导向槽23，连杆的第二端滑动连接于连杆限位槽11和卡口。
47.进一步地，本实施例的跟踪光伏支架还可包括一拨动件17，拨动件17设于第二伸缩组件2上，并与连杆的第二端对应设置，用于在调平位置至跟踪驱动位置转换过程中跟随第二伸缩组件2移动并推动连杆的第二端进入卡口(即可将连杆的第二端拨入或拨出对应的卡口)。
48.第一伸缩组件3驱动滑动件16至调平位置的过程中，拨动件17会拨动连杆的第二端至连杆限位槽11内，即连杆的第二端可在连杆限位槽11内自由上下移动。第一伸缩组件3和第二伸缩组件2驱动滑动件16至跟踪驱动位置的过程中，拨动件17会拨动连杆的第二端至对应高度的卡口内，此时连杆的第二端即会被限位在对应的卡口内，无法上下移动。
49.进一步地，连杆包括连杆片20、第一滑销22和第二滑销21。第一滑销22设于连杆片20的第一端并滑动连接于第二导向槽23。第二滑销21设于连杆片20的第二端并滑动连接于连杆限位槽11和卡口。
50.进一步地，拨动件17可为柔性刮板。柔性刮板在外部主轴8的轴向上紧贴连杆限位件设置。
51.在本实施例中，第二伸缩组件2包括第二推拉杆14和第二安装座10。第二安装座10设于外部立柱1上。第二推拉杆14的固定端通过销轴15转动连接于第二安装座10，第二推拉杆14的输出端转动连接于滑动件16。第二推拉杆14在调平模式时，处于竖直状态，即可通过输出端的升降实现对外部主轴8的高度调整。第二推拉杆14的主要作用是在调平模式时通过升降调整外部主轴8的高度，以及在跟踪驱动模式时，通过输出端的延伸或回缩调整外部主轴8的转动角度。
52.进一步地，第一伸缩组件3包括第一推拉杆18和第一安装座24。第一安装座24设于导向座4上。第一推拉杆18的固定端同样转动连接于第一安装座24，第一推拉杆18的输出端转动连接于滑动件16。而第一推拉杆18在调平模式时，则可设置为水平或倾斜，第一推拉杆18的主要作用就是带动滑动件16以及第一伸缩组件3的输出端往返于调平位置和跟踪驱动位置。
53.其中，第二推拉杆14和第一推拉杆18可为于气动、液动、电动、电机丝杆等形式，在此不作具体限定。
54.在本实施例中，第一导向槽19的导向轨迹可设置为直径较大的一弧形段。该弧形段的第一端位于第一推拉杆14的正上方，使得第一推拉杆14的延伸方向穿过外部主轴8的轴线；而第二端则可使得第一推拉杆14的延伸方向不穿过外部主轴8的轴线，从而推动外部主轴8转动。
55.而第二导向槽23的导向轨迹则是与主轴的转动角度相关联，需要使得第一滑销22以及连杆片20始终处于竖直状态。
56.在本实施例中，滑动件16具体可为连接销。
57.在本实施例中，承载座25具体可包括外支撑环13和内轴芯12。
58.外支撑环13的下端竖向滑动连接于外部立柱1的顶端，外支撑环13内设有球形通槽。内轴芯12的外壁面为与球形通槽对应的球形壁面，并通过球形壁面活动连接于球形通槽内。即两者之间为类似于鱼眼轴承的内圈与外圈的连接方式，从而使得内轴芯12可相对外支撑环13自由转动。
59.其中，内轴芯12上设有主轴通槽，用于使外部主轴8穿过并固定与外部主轴8在径向上的相对位置关系。
60.在本实施例中，还可包括控制单元7，该控制单元7包括包括信号连接的水平角度传感器和控制板。
61.水平角度传感器设于外部主轴8的中部，用于检测外部主轴8相对于水平面的角度信息并输出至控制板。控制板用于根据角度信息判断是否需要调平以及需要调平时输出驱动信号至第一伸缩组件3和第二伸缩组件2，控制两者的运动。
62.在本实施例中，外支撑环13与外部立柱1的顶部可通过设置在外部立柱1上的立柱导向件9实现滑动连接，即在立柱上直接焊接一竖向滑轨或滑槽。
63.下面对本实施例的工作流程进行说明：
64.一、跟踪光伏支架安装完成时，开启外部主轴8中部控制单元7中的水平角度传感器进行外部主轴8水平检测，根据检测读取出的外部主轴8相对于水平面角度判读是否满足设定值；
65.二、若水平角度传感器检测值满足要求则无需进行外部主轴8调平作业。若水平角度传感器检测值不满足则需要进行外部主轴8调平作业；
66.三、若水平角度传感器判读需进行调平作业时，控制单元7中的控制板发出指令驱动第二推拉杆14、第一推拉杆18一起沿导向座4内的第一导向槽19回缩至调平位置；
67.四、当两者一起运行至调平位置过程中，第二推拉杆14上的柔性刮板也将紧贴连杆限位件运动，同时位于高度限位组件5上的第二滑销21也将受到柔性刮板的刮扫作用而随柔性刮板一起运动；
68.五、待第二推拉杆14、第一推拉杆18回缩至调平位置后，同时第二滑销21也落入了连杆限位槽11中；
69.六、此时第二推拉杆14通过控制单元7中水平角度传感器读取的角度值进行抬升或者回缩动作，使外部主轴8在与第二推拉杆14的驱动下抬升或下降；
70.七、当控制单元7中水平角度传感器读取的角度值满足设定值时，即整根外部主轴8整体达到水平位置，此时第二推拉杆14停止工作；
71.八、待第一推杆停稳后，控制盒中的控制板发出指令驱动第二推拉杆14、第一推拉杆18一起沿第一导向槽19运动至跟踪驱动位置；
72.九、同时位于连杆限位槽11中的第二滑销21也将受到第二推拉杆14上的柔性刮板的刮扫作用而随柔性刮板一起运动，直至第二滑销21运动至对应的卡口内才停止运动；
73.十、待第二推拉杆14、第一推拉杆18运动至第一导向槽19的跟踪驱动位置后，两者停止工作，此时完成整根外部主轴8调平工作的全部动作；
74.十一、若跟踪支架需进行跟踪追日，则可通过第二推拉杆14回缩或者伸长动作来实现；此时高度限位组件5上的第一滑销22将在连接座6中的第二导向槽23内运动，以确保
高度限位组件5不对外部主轴8的转动产生影响。
75.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

技术特征：
1.一种跟踪光伏支架，其特征在于，包括：若干外部立柱和转动支撑于所述若干外部立柱上的外部主轴；承载座，竖向滑动连接于所述外部立柱，用于承载所述外部主轴；导向座，所述导向座固定套设于所述外部主轴上；第一伸缩组件，安装于所述导向座，且所述第一伸缩组件的执行端被配置为在所述导向座的调平位置和跟踪驱动位置之间转换；高度限位组件，所述高度限位组件的两端分别连接于所述外部主轴和所述外部立柱，并被配置为锁定或解除所述外部主轴和所述外部立柱之间相对高度的锁定状态；第二伸缩组件，安装于所述外部立柱，所述第二伸缩组件的执行端与所述第一伸缩组件的执行端相连，用于在所述调平位置驱动所述导向座上下移动，或在所述跟踪驱动位置驱动所述导向座带动所述外部主轴转动。2.如权利要求1所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述导向座上设有第一导向槽；所述第一伸缩组件的执行端为滑动连接于所述第一导向槽的滑动件，且所述跟踪驱动位置位于所述第一导向槽远离所述第一伸缩组件的一端。3.如权利要求1所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述高度限位组件包括连接座、连杆、连杆限位件；所述连接座套设并固定于所述外部主轴，且所述连接座上设有第二导向槽；所述连杆限位件固定设于所述外部立柱上，所述连杆限位件上设有竖向的连杆限位槽，所述连杆限位槽的内壁面上沿竖向间隔布置有若干卡口；所述连杆的第一端滑动连接于所述第二导向槽，所述连杆的第二端连接于所述连杆限位槽或所述卡口。4.如权利要求3所述的跟踪光伏支架，其特征在于，还包括一拨动件，所述拨动件设于所述第二伸缩组件上，并与所述连杆的第二端对应设置，用于在所述调平位置至所述跟踪驱动位置转换过程中跟随所述第二伸缩组件移动并推动所述连杆的第二端进入所述卡口。5.如权利要求3所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述连杆包括连杆片、第一滑销和第二滑销；所述第一滑销设于所述连杆片的第一端并滑动连接于所述第二导向槽；所述第二滑销设于所述连杆片的第二端并连接于所述连杆限位槽或所述卡口。6.如权利要求2所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述第一伸缩组件包括第一推拉杆和第一安装座；所述第一安装座设于所述导向座上；所述第一推拉杆的固定端转动连接于所述第一安装座，所述第一推拉杆的输出端转动连接于所述滑动件。7.如权利要求2所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述第二伸缩组件包括第二推拉杆和第二安装座；所述第二安装座设于外部立柱上；所述第二推拉杆的固定端转动连接于所述第二安装座，所述第二推拉杆的输出端转动连接于所述滑动件。8.如权利要求2所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述滑动件为连接销。9.如权利要求1所述的跟踪光伏支架，其特征在于，所述承载座包括外支撑环和内轴芯；
所述外支撑环的下端竖向滑动连接于所述外部立柱的顶端，所述外支撑环内设有球形通槽；所述内轴芯的外壁面为与所述球形通槽对应的球形壁面，并通过所述球形壁面活动连接于所述球形通槽内；所述内轴芯上设有主轴通槽，用于使所述外部主轴穿过并固定。10.如权利要求1所述的跟踪光伏支架，其特征在于，还包括水平角度传感器和控制板；所述控制板分别与所述水平角度传感器、所述第二伸缩组件和所述第一伸缩组件信号连接；所述水平角度传感器用于检测外部主轴相对于水平面的角度信息并输出至所述控制板；所述控制板用于根据所述角度信息判断是否输出驱动信号至所述第二伸缩组件和所述第一伸缩组件。

技术总结
本发明公开了一种跟踪光伏支架，在调平模式时，两个伸缩组件的执行端移动至至调平位置，第一伸缩组件竖向升降，从而驱动导向座带动外部主轴上下移动；调平完成后，由第一伸缩组件带动第二伸缩组件转动并带动高度限位组件至锁定位置，锁定外部立柱与外部主轴之间的高度位置；跟踪驱动模式时，两个伸缩组件的执行端移动至跟踪驱动位置，第一伸缩组件和第二伸缩组件配合推动导向座带动外部主轴相对承载座转动；在实施主轴转动前，可通过调平模式可使得整根主轴保持水平，从而解决了现有光伏支架因主轴自重变形导致运行前后不同步引发扭曲变形损毁的问题。扭曲变形损毁的问题。扭曲变形损毁的问题。


技术研发人员：王李波 张旭中 谭潇 钭奕轶
受保护的技术使用者：浙江可胜技术股份有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/10/11