本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光伏追蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著光伏發(fā)電技術(shù)在全球的蓬勃發(fā)展，光伏追蹤系統(tǒng)受到越來越多的關(guān)注。光伏追蹤系統(tǒng)能夠通過實時跟蹤太陽運動，使太陽光直射光伏陣列，從而增加光伏陣列接收到的太陽輻射量，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體發(fā)電量。

光伏追蹤系統(tǒng)可以例如圖1所示，其中，光伏陣列由光伏電池組件組成，光伏電池組件固定在圓管上，圓管與減速機的齒輪相連接。當(dāng)電機驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)時，齒輪帶動圓管同步旋轉(zhuǎn)，從而使得光伏電池組件跟隨圓管同步旋轉(zhuǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，光伏追蹤系統(tǒng)的減速機通常采用多級齒輪技術(shù)來驅(qū)動圓管旋轉(zhuǎn)。但是采用多級齒輪技術(shù)的減速機具有體積大、噪音大、維護(hù)成本高等諸多缺陷。如何對光伏追蹤系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，是本發(fā)明所關(guān)注的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是：提供了一種優(yōu)化的光伏追蹤系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種光伏追蹤系統(tǒng)，包括：驅(qū)動齒輪和具有彎折部位和平直部位的圓管；其中，驅(qū)動齒輪位于圓管的彎折部位，圓管能夠跟隨驅(qū)動齒輪同步旋轉(zhuǎn)；圓管的平直部位用于固定光伏電池組件，使得光伏電池組件的重心位于驅(qū)動齒輪的軸線上，光伏電池組件能夠跟隨圓管同步旋轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，光伏追蹤系統(tǒng)還包括蝸輪蝸桿減速機，蝸輪蝸桿減速機的蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪為驅(qū)動齒輪。

在一些實施例中，光伏追蹤系統(tǒng)還包括行星齒輪減速機；其中，行星齒輪減速機的齒圈固定，行星齒輪減速機的行星輪為主動輪，行星齒輪減速機的太陽輪為驅(qū)動齒輪，驅(qū)動齒輪為從動輪。

在一些實施例中，光伏追蹤系統(tǒng)還包括阻尼彈簧，阻尼彈簧分別與圓管和減速機的立柱機械連接。

在一些實施例中，圓管包括多個彎折部位，光伏追蹤系統(tǒng)包括多個驅(qū)動齒輪，各個驅(qū)動齒輪分別位于圓管的多個彎折部位。

在一些實施例中，光伏追蹤系統(tǒng)還包括支撐板，支撐板位于圓管的平直部位，支撐板用于固定光伏電池組件。

在一些實施例中，光伏追蹤系統(tǒng)還包括光伏電池組件。

在一些實施例中，光伏電池組件的個數(shù)為多個。

在一些實施例中，光伏電池組件與圓管通過拉鉚釘機械連接。

在一些實施例中，光伏電池組件與支撐板通過拉鉚釘機械連接，支撐板與圓管通過拉鉚釘機械連接。

在本發(fā)明光伏追蹤系統(tǒng)中，圓管具有彎折部位和平直部位，通過調(diào)整圓管的彎折程度可以使得光伏電池組件的重心位于驅(qū)動齒輪的軸線上，因此明顯減小了光伏電池組件所受重力造成的力矩，從而減小了光伏追蹤系統(tǒng)驅(qū)動負(fù)載所需的扭矩。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中光伏追蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出光伏電池組件所受重力產(chǎn)生力矩的示意圖。

圖3示出本發(fā)明光伏追蹤系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4示出本發(fā)明光伏追蹤系統(tǒng)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5示出本發(fā)明光伏追蹤系統(tǒng)的又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6示出光伏組件的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

發(fā)明人考慮到，光伏追蹤系統(tǒng)中的圓管存在一定的半徑，光伏電池組件所受重力與圓管的半徑之間會形成一定的力矩。因此，電機在驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)時，需要更大的扭矩來克服上述力矩。為了輸出更大的扭矩，就需要提高電機的功率，因而增大了電機的功耗。發(fā)明人對光伏電池組件所受重力與圓管的半徑所形成的力矩進(jìn)行了分析。如圖2所示，假設(shè)光伏電池組件所受重力為G，圓管半徑為R，光伏電池組件所受重力的力矩為G·R·Sinα，其中α表示光伏電池組件從水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)過的弧度，0≤α≤π/2。當(dāng)光伏電池組件位于水平狀態(tài)時α＝0，光伏電池組件所受重力的力矩為G·R·Sin0＝0。當(dāng)光伏電池組件從水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)弧度α≠0且α≠π/2時，光伏電池組件所受重力的力矩不為零，此時電機需要更大的扭矩來克服上述力矩，以驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)。

有鑒于此，在本發(fā)明的光伏追蹤系統(tǒng)中，發(fā)明人對圓管進(jìn)行了重新設(shè)計，使圓管具有彎折部位和平直部位，通過調(diào)整圓管的彎折程度可以使得光伏電池組件的重心位于驅(qū)動齒輪的軸線上，從而減小光伏電池組件所受重力造成的力矩。下面結(jié)合圖3描述本發(fā)明一個實施例的光伏追蹤系統(tǒng)。

圖3示出本發(fā)明光伏追蹤系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實施例中的光伏追蹤系統(tǒng)30包括驅(qū)動齒輪301、圓管302以及減速機303。其中，圓管32具有彎折部位3021和平直部位3022，驅(qū)動齒輪301位于圓管302的彎折部位3021，并且驅(qū)動齒輪301安裝在減速機303內(nèi)部，用于驅(qū)動圓管圍繞驅(qū)動齒輪301的軸線同步旋轉(zhuǎn)。圓管302的平直部位3022用于固定光伏電池組件，使得光伏電池組件的重心位于驅(qū)動齒輪301的軸線上，并且光伏電池組件能夠跟隨圓管302同步旋轉(zhuǎn)。

圓管302的彎折部位3021與驅(qū)動齒輪301連接后，在驅(qū)動齒輪301的驅(qū)動下圍繞驅(qū)動齒輪301的軸線旋轉(zhuǎn)。圓管302的平直部位3022的軸線與驅(qū)動齒輪301的軸線平行，二者之間的距離略大于圓管302的半徑R，以便于在圓管302的平直部位3022安裝光伏電池組件，使得光伏電池組件的重心剛好位于驅(qū)動齒輪301的軸線上。在實際應(yīng)用當(dāng)中，發(fā)明人將圓管302的平直部位3022的軸線與驅(qū)動齒輪301的軸線之間的距離設(shè)計為約80毫米，圓管302的管壁厚度約為3毫米。

這種優(yōu)化的設(shè)計方式，使得在圓管旋轉(zhuǎn)的過程中，光伏電池組件的重心始終處于驅(qū)動齒輪的軸線上，光伏電池組件所受重力的力矩始終為零，此時電機不需要更大的扭矩來克服上述力矩以驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，降低了對電機功率的要求，減小了電機的功耗，節(jié)約了設(shè)備的工作成本。同時，由于不必采用多級齒輪技術(shù)，可以節(jié)省光伏追蹤系統(tǒng)所占空間并降低設(shè)備的工作噪音，同時還節(jié)約了驅(qū)動設(shè)備的維護(hù)成本。

在一個實施例中，減速機303采用蝸輪蝸桿減速機，蝸輪蝸桿減速機的蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪即為驅(qū)動齒輪301。

在一個實施例中，減速機303采用行星齒輪減速機。其中，行星齒輪減速機的齒圈固定，行星齒輪減速機的行星輪為主動輪，行星齒輪減速機的太陽輪為驅(qū)動齒輪，驅(qū)動齒輪為從動輪。

采用減速機驅(qū)動光伏追蹤系統(tǒng)，可以增強光伏追蹤系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性，從而使得光伏電池組件平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)以接收太陽能。同時，由于優(yōu)化的光伏追蹤系統(tǒng)負(fù)載較小，使用一級的蝸輪蝸桿減速器就可以驅(qū)動圓管平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。蝸輪蝸桿減速器制造方便能夠減低成本，蝸輪蝸桿減速器故障率極低可以節(jié)約維護(hù)成本。此外，由于電機和變速箱更容易加工制造，使得上述實施例中的光伏追蹤系統(tǒng)更具有價格優(yōu)勢。

下面結(jié)合圖4描述本發(fā)明另一個實施例的光伏追蹤系統(tǒng)。

圖4示出本發(fā)明光伏追蹤系統(tǒng)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實施例中的光伏追蹤系統(tǒng)40還包括阻尼彈簧404，阻尼彈簧404分別與圓管302和減速機303的立柱機械連接。阻尼彈簧404將圓管302彈性連接至減速機303，可以進(jìn)一步增強圓管302在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。圖4所示光伏追蹤系統(tǒng)中的光伏組件處于水平位置，圖5所示光伏追蹤系統(tǒng)中的光伏組件較水平位置旋轉(zhuǎn)π/3弧度。

在一個實施例中，圓管302包括多個彎折部位3021，光伏追蹤系統(tǒng)包括多個驅(qū)動齒輪301和多個減速機303，各個驅(qū)動齒輪301和各個減速機303分別位于圓管302的多個彎折部位3021。

在一個實施例中，光伏追蹤系統(tǒng)40還包括支撐板405，支撐板405位于圓管302的平直部位3022，支撐板405用于固定光伏電池組件。在圓管302旋轉(zhuǎn)的同時，支撐板405能夠支撐光伏電池組件同步旋轉(zhuǎn)。

光伏追蹤系統(tǒng)40還包括光伏電池組件406。光伏電池組件406的個數(shù)為多個，用于接收太陽能，并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖可以例如圖6所示。

在一個實施例中，光伏電池組件406與圓管302通過拉鉚釘機械連接。光伏電池組件406可以與支撐板405通過拉鉚釘機械連接，并且支撐板405與圓管302通過拉鉚釘機械連接。拉鉚釘在安裝過程中通過自帶的液壓系統(tǒng)形成鉚接拉力，使得拉鉚釘?shù)奶坠馨l(fā)生變形，從而在所連接的部件之間形成緊密連接，使得連接具有很強的穩(wěn)定性，能夠保證三十年左右免維護(hù)，減少了光伏追蹤系統(tǒng)的連接件維護(hù)需求和連接件維護(hù)成本。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。