CN209299202U - 光伏跟踪监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏跟踪监控***，包括控制电路及多个与控制电路电连通的自限位太阳跟踪***，该自限位太阳跟踪光伏***的驱动机构固定设置于第一立柱顶部，包括电机、蜗杆及蜗轮，电机与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮啮合连接，蜗轮具有不完全的轮缘，轮缘的中断处两端分别设置有限位凸台；传动轴横贯连接于蜗轮；多个光伏组件依次固定连接于传动轴，可随传动轴扭转以跟踪阳光入射角度。该光伏跟踪监控***利用一个控制电路便可以控制各驱动机构单独运转，即使某一自限位太阳跟踪***发生故障，也不会整个***一起停机。同时，驱动机构采用自带硬限位的不完全齿回转减速结构，可以大幅度的提高光伏组件的抗风性和可靠性。

Description

光伏跟踪监控***

技术领域

本实用新型涉及光伏组件太阳跟踪领域，特别是涉及一种光伏跟踪监控***。

背景技术

随着清洁能源的发展，光伏组件获得了越来越多的应用，作为将太阳能转换为电能的核心部件，光伏组件的安装摆放十分重要。在光伏发电***中，为了提升光电转换能力，光伏组件一般都是面向阳光方向放置于支撑机构上。由于光伏发电的发电效率受到太阳光照射角度的影响较大，因而使得太阳能电池板的朝向随阳光照射角度移动可以有效的提升太阳能电池板的光电转换效率。

光伏跟踪***是提高发电效率，提高投资收益的强有力方法之一，目前国内外光伏行业中，传统的固定安装组件形式因技术落后，资源浪费严重，正在被逐渐淘汰，而大型电站则正在升级改造或建设成可跟踪阳光入射角度的光伏***。建设太阳跟踪光伏***为大势所趋，市场需求旺盛。

现有的跟踪技术包括独立单元跟踪和联动跟踪两种形式：独立跟踪***的各光伏组件均设置有独立的跟踪装置，其一般在电站规模较小的情况下可靠性较高，但建设和运维成本都很高，且在大规模电站中故障率高，可靠性低。现有的联动跟踪方式则是采用机械联动，一般是利用推拉杆或万向节连杆将若干排光伏组件进行联动，万向节连杆形式虽然可靠性较高，但成本也很高，不适于推广；而推拉杆形式虽然成本较低，但是推杆在循环荷载作用下易失效，可靠性差，运维成本高。传统联动跟踪方式地形适应能力较差，且一旦发生故障，整体***停机，造成很大的损失。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光伏跟踪监控***，用以在降低机械故障发生率的同时提高该***的抗风性能，所述光伏跟踪监控***包括多个自限位太阳跟踪光伏***及控制电路，其中：

所述自限位太阳跟踪光伏***包括第一立柱、驱动机构、传动轴及多个光伏组件，所述驱动机构固定设置于所述第一立柱顶部，包括电机、蜗杆及蜗轮，所述电机与所述蜗杆固定连接并可提供扭转力，所述蜗杆与所述蜗轮啮合连接并可提供扭转力，所述蜗轮具有不完全的轮缘，所述轮缘的中断处两端分别设置有限位凸台；所述传动轴横贯连接于所述蜗轮，可从所述蜗轮获取扭转力；多个光伏组件依次固定连接于所述传动轴，可随所述传动轴扭转以跟踪阳光入射角度；

各所述自限位太阳跟踪光伏***的所述驱动机构分别与所述控制电路电连通，所述控制电路用于控制各所述驱动机构的运转。

具体实施中，两个所述限位凸台的夹角为85°。

具体实施中，所述第一立柱顶部设置有第一π形基座，所述驱动机构通过所述第一π形基座与所述第一立柱固定连接。

具体实施中，所述自限位太阳跟踪光伏***还包括多个横梁，所述横梁通过U形螺栓固定连接于所述传动轴，所述光伏组件通过压块、压扣固定连接于所述横梁上方。

具体实施中，所述自限位太阳跟踪光伏***还包括至少一个第二立柱，所述第二立柱顶部设置有轴承座，所述轴承座通过轴瓦套设于所述传动轴。

具体实施中，所述轴瓦为自润滑轴瓦。

具体实施中，所述轴承座通过第二π形基座固定连接于所述第二立柱顶部。

具体实施中，所述第一立柱底部及所述第二立柱的底部还设置有混凝土基础。

具体实施中，所述混凝土基础为圆柱形混凝土基础。

具体实施中，各所述自限位太阳跟踪光伏***还包括与所述控制电路电连通的监测装置，所述控制电路可根据所述监测装置提供的监测信息独立控制各所述驱动机构的运转。

具体实施中，所述监测装置包括倾角监测传感器和限位监测传感器。

本实用新型提供的光伏跟踪监控***，包括控制电路及多个与控制电路电连通的自限位太阳跟踪***，该自限位太阳跟踪***包括第一立柱、驱动机构、传动轴及光伏组件，第一立柱用于放置传动机构，顶部固定连接该传动机构，传动机构包括电机、蜗轮及蜗杆，电机通过蜗轮、蜗杆向传动轴传动扭转力，该蜗轮具有不完全的轮缘，轮缘的中断处设置有用于机械限位的限位凸台；光伏组件沿传动轴依次排布，可随传动轴扭转。该自限位太阳跟踪***利用一个驱动机构便可以带动一排多个光伏组件扭转以跟踪阳光入射角度，且不需要推拉或是万向节进行传动，可以有效提升工作可靠性及降低光伏组件***的生产成本；同时，驱动机构采用自带硬限位的不完全齿回转减速结构，可以大幅度的提高光伏组件的抗风性和可靠性。而控制电路可以控制各驱动机构单独运转，即使某一自限位太阳跟踪***发生故障，也不会整个***一起停机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是根据本实用新型一个具体实施方式中光伏跟踪监控***的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个具体实施方式中光伏跟踪监控***的原理示意图；

图3是根据本实用新型一个具体实施方式中自限位太阳跟踪光伏***的结构示意图；

图4是根据本实用新型一个具体实施方式中驱动机构的剖面示意图；

图5是根据本实用新型一个具体实施方式中蜗轮、蜗杆的连接示意图；

图6是根据本实用新型一个具体实施方式中第一立柱的结构示意图；

图7是根据本实用新型一个具体实施方式中自限位太阳跟踪光伏***的框架示意图；

图8是根据本实用新型一个具体实施方式中第二立柱的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性具体实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1、图2、图3及图4所示，本实用新型提供了一种光伏跟踪监控***，用以在降低机械故障发生率的同时提高该***的抗风性能，所述光伏跟踪监控***包括控制电路及多个所述的自限位太阳跟踪光伏***700，其中：

所述自限位太阳跟踪光伏***包括第一立柱100、驱动机构200、传动轴300及多个光伏组件400，所述驱动机构200固定设置于所述第一立柱100顶部，包括电机210、蜗杆220及蜗轮230，所述电机210与所述蜗杆220固定连接并可提供扭转力，所述蜗杆220与所述蜗轮230啮合连接并可提供扭转力，所述蜗轮230具有不完全的轮缘，所述轮缘的中断处两端分别设置有限位凸台231；所述传动轴300横贯连接于所述蜗轮230，可从所述蜗轮230获取扭转力；多个光伏组件400依次固定连接于所述传动轴300，可随所述传动轴300扭转以跟踪阳光入射角度；

各所述自限位太阳跟踪光伏***700的所述驱动机构200分别与所述控制电路800电连通，所述控制电路800用于控制各所述驱动机构200的运转。

本实用新型中光伏跟踪监控***的工作原理为：通过控制电路800控制各自限位太阳跟踪光伏***700的独立或是同步运转，各自限位太阳跟踪光伏***700将设置于第一立柱100顶部的电机210作为动力输出机构，向蜗杆220输出扭转力，蜗杆220则向啮合的蜗轮230传送两交错轴之间的扭转力，两个限位凸台231位于蜗轮230轮缘行程的两端，以起到机械限位的作用，蜗轮230则带动横贯的传动轴300扭转，进而带动光伏组件400在限定的行程内转动以跟踪阳光入射角度。

具体实施中，蜗轮230的转动幅度在设置时可以有多种实施方案。例如，如图5所示，两个所述限位凸台231的夹角可以为85°。当两个所述限位凸台231的夹角为85°时，所述蜗轮230的转动幅度则为275°，该转动幅度可以有效保证光伏组件400对阳光入射角度的跟踪，同时还可以进一步提升光伏组件400***的抗风性能及***可靠性。

具体实施中，驱动机构200与第一立柱100的连接可以有多种实施方案。例如，如图6所示，所述第一立柱100顶部设置有用于固定驱动机构200的第一π形基座110，所述驱动机构200通过所述第一π形基座110与所述第一立柱100固定连接。设置驱动机构200时，首先通过螺栓、螺钉将第一π形基座110固定于第一立柱100的顶部，作为固定驱动机构200的平台，随后再通过螺钉、螺栓将驱动机构200固定于该第一π形基座110之上。第一π形基座110的设置，可以有效提升驱动机构200与第一立柱100的连接稳定程度，保证该***的工作稳定性。

具体实施中，自限位太阳跟踪光伏***700还可以包括光伏组件400的加固装置，加固装置的选用可以有多种实施方案。例如，如图3、图6所示，所述自限位太阳跟踪光伏***还可以包括多个横梁310，所述横梁310通过U形螺栓固定连接于所述传动轴300，所述光伏组件400通过压块、压扣固定连接于所述横梁310上方。设置横梁310时，首先将横梁310通过U形螺栓在同一平面内垂直固定于所述传动轴300，然后再通过压块、压扣将光伏组件400固定于横梁310之上。横梁310的设置可以有效提升光伏组件400于传动轴300连接的稳定性。

具体实施中，如图7、图8所示，为进一步提升自限位太阳跟踪光伏***700的稳定性及抗风性能，所述自限位太阳跟踪光伏***还可以包括至少一个第二立柱500，所述第二立柱500顶部设置有轴承座510，所述轴承座510通过轴瓦511套设于所述传动轴300。设置所述第二立柱500时，可以将各第二立柱500等间距设置，以保证该***的稳定性。

具体实施中，轴瓦511的选用可以有多种实施方案。例如，由于光伏组件400的阳光入射角度跟踪不需要较快的跟踪速度，因而为了保证自限位太阳跟踪光伏***700的工作稳定性，所述轴瓦511可以为自润滑轴瓦。自润滑轴瓦的选用，不仅可以保证该***的工作稳定性，还可以有效降低维护、维修成本。

具体实施中，轴承座510与第二立柱500的连接同样可以有多种实施方案。例如，如图8所示，所述轴承座510可以通过第二π形基座520固定连接于所述第二立柱500顶部。第二π形基座520可以有效提升第二立柱500与轴承座510的接触面积。此外，设置轴承座510时，可以将轴承座510直接焊接于所述第二π形基座520之上，以保证连接的牢固。

具体实施中，为了进一步提升自限位太阳跟踪光伏***700的稳定性，第一立柱100及第二立柱500的底部还可以设置固定装置。固定装置的选用可以有多种实施方案。例如，所述第一立柱100底部及所述第二立柱500的底部还设置有作为固定装置的混凝土基础600。

具体实施中，混凝土形状的设置可以有多种实施方案。例如，所述混凝土基础600可以为圆柱形混凝土基础。

具体实施中，控制电路800监控各太阳跟踪光伏***700可以有多种实施方案。例如，如图1所示，各所述自限位太阳跟踪光伏***700还包括与所述控制电路电连通的监测装置900，所述控制电路800可根据所述监测装置900提供的监测信息独立控制各所述驱动机构200的运转。

具体实施中，监测装置900的设置可以有多种实施方案。例如，如图1、图2所示，所述监测装置900可以包括用于监测光伏组件400倾斜角度的倾角监测传感器910和用于监测传动轴300的限位监测传感器920。

具体实施中，如图2所示，所述倾角监测传感器和所述限位监测传感器连接于所述传动轴300。设置所述倾角监测传感器910和所述限位监测传感器920时，将驱动机构200、倾角监测传感器910和限位监测传感器920分别与控制电路800相连，控制电路在获取监测信息后，可以根据该监测信息控制驱动机构200的转动及开闭。进一步的，多个自限位太阳跟踪光伏***700共用同一控制电路800，与现有的推拉或是万向节传动相比，去除了机械传动装置，可以有效提高各种地形的适应能力，且每排自限位太阳跟踪光伏***700都含有驱动机构200，从而可以实现分别控制，根据各自地形特点和相应的独立算法进行跟踪和反阴影跟踪，最大化的提升整个***的发电效率。且各排自限位太阳跟踪光伏***700通过控制电路800联动，一旦某排自限位太阳跟踪光伏***700故障，就可以通过控制电路800控制，使仅发生故障的自限位太阳跟踪光伏***700停机，而不是整体停机，避免了传动联动跟踪故障停机造成的巨大损失，且便于故障的快速排除。

综上所述，本实用新型提供的光伏跟踪监控***，包括控制电路及多个与控制电路电连通的自限位太阳跟踪***，该自限位太阳跟踪***包括第一立柱、驱动机构、传动轴及光伏组件，第一立柱用于放置传动机构，顶部固定连接该传动机构，传动机构包括电机、蜗轮及蜗杆，电机通过蜗轮、蜗杆向传动轴传动扭转力，该蜗轮具有不完全的轮缘，轮缘的中断处设置有用于机械限位的限位凸台；光伏组件沿传动轴依次排布，可随传动轴扭转。该自限位太阳跟踪***利用一个驱动机构便可以带动一排多个光伏组件扭转以跟踪阳光入射角度，且不需要推拉或是万向节进行传动，可以有效提升工作可靠性及降低光伏组件***的生产成本；同时，驱动机构采用自带硬限位的不完全齿回转减速结构，可以大幅度的提高光伏组件的抗风性和可靠性。而控制电路可以控制各驱动机构单独运转，即使某一自限位太阳跟踪***发生故障，也不会整个***一起停机。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光伏跟踪监控***，其特征在于，所述光伏跟踪监控***包括多个自限位太阳跟踪光伏***(700)及控制电路(800)，其中：

所述自限位太阳跟踪光伏***包括第一立柱(100)、驱动机构(200)、传动轴(300)及多个光伏组件(400)，所述驱动机构(200)固定设置于所述第一立柱(100)顶部，包括电机(210)、蜗杆(220)及蜗轮(230)，所述电机(210)与所述蜗杆(220)固定连接并可提供扭转力，所述蜗杆(220)与所述蜗轮(230)啮合连接并可提供扭转力，所述蜗轮(230)具有不完全的轮缘，所述轮缘的中断处两端分别设置有限位凸台(231)；所述传动轴(300)横贯连接于所述蜗轮(230)，可从所述蜗轮(230)获取扭转力；多个光伏组件(400)依次固定连接于所述传动轴(300)，可随所述传动轴(300)扭转以跟踪阳光入射角度；

各所述自限位太阳跟踪光伏***(700)的所述驱动机构(200)分别与所述控制电路(800)电连通，所述控制电路(800)用于控制各所述驱动机构(200)的运转。

2.如权利要求1所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，两个所述限位凸台(231)的夹角为85°。

3.如权利要求1所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述第一立柱(100)顶部设置有第一π形基座(110)，所述驱动机构(200)通过所述第一π形基座(110)与所述第一立柱(100)固定连接。

4.如权利要求1所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述自限位太阳跟踪光伏***(700)还包括多个横梁(310)，所述横梁(310)通过U形螺栓固定连接于所述传动轴(300)，所述光伏组件(400)通过压块、压扣固定连接于所述横梁(310)上方。

5.如权利要求1所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述自限位太阳跟踪光伏***(700)还包括至少一个第二立柱(500)，所述第二立柱(500)顶部设置有轴承座(510)，所述轴承座(510)通过轴瓦(511)套设于所述传动轴(300)。

6.如权利要求5所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述轴瓦(511)为自润滑轴瓦。

7.如权利要求5所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述轴承座(510)通过第二π形基座(520)固定连接于所述第二立柱(500)顶部。

8.如权利要求5所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述第一立柱(100)底部及所述第二立柱(500)的底部还设置有混凝土基础(600)。

9.如权利要求8所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述混凝土基础(600)为圆柱形混凝土基础。

10.如权利要求1所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，各所述自限位太阳跟踪光伏***(700)还包括与所述控制电路电连通的监测装置(900)，所述控制电路(800)可根据所述监测装置(900)提供的监测信息独立控制各所述驱动机构(200)的运转。

11.如权利要求10所述的光伏跟踪监控***，其特征在于，所述监测装置(900)包括倾角监测传感器(910)和限位监测传感器(920)。