一種水平旋轉斜單軸光伏跟蹤支架聯動陣列的制作方法

本發明涉及光伏支架技術領域，更具體地說涉及一種水平旋轉斜單軸光伏跟蹤支架聯動陣列。

背景技術：

光伏支架是為了使整個光伏發電系統得到最大功率輸出，結合建設地點的地理、氣候及太陽能資源條件，將太陽能光伏組件以一定傾角的朝向，排列方式及間距固定住的支撐結構。

在光伏發電系統中，斜單軸跟蹤支架是最常用的光伏陣列支架之一，由于該支架白天能跟蹤太陽方位角變化運行，使得采用該支架的光伏組件全年發電總量要比采用最佳固定傾角支架的光伏組件全年發電總量高出15％-20％。但是傳統斜單軸跟蹤支架的轉軸設置在光伏板的軸線位置，且轉軸的前后分別設有轉軸支撐架(如圖7所示)，該結構的斜單軸跟蹤支架不僅占地面積大，架設時的靈活性不高，且只能選擇固定的傾角對光伏板進行固定，因此光伏板繞轉軸旋轉時無法做到始終與太陽光垂直，光伏板的發電效率也因此無法發揮到最大。現在新的設計思路是將光伏板支撐架直接與旋轉立柱固定，在光伏板在繞旋轉立柱旋轉時光伏板始終能夠與太陽光垂直，比傳統斜單軸跟蹤支架的發電效率更高。但是由于各地緯度不同造成日照高度不同，因此各地所需的光伏板支撐架與地面的傾角也不相同，現在一般是進行實地測量后，選擇最佳傾角對光伏板支撐架進行傾角固定，固定后無法再進行傾角的調整。但是若根據各地情況不同而生產傾角不同的光伏支架，不僅制造成本高，且各地的日照高度還會隨季節而變化，若光伏板支撐架的傾角無法調整，會造成發電量降低。若使光伏板支撐架的傾角能夠調節，則光伏板支撐架與旋轉立柱間就不能加裝斜桿進行穩固，但不加裝穩固用的斜桿，則光伏板支撐架的抗風性差，在大風天氣時易發生顫動。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種克服現有技術的不足，結構簡單、設計合理的，不僅能進行水平旋轉及日光跟蹤聯動，而且能對支架頂架的前后傾斜角度進行調節的水平旋轉斜單軸光伏跟蹤支架聯動陣列。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術手段是：

一種水平旋轉斜單軸光伏跟蹤支架聯動陣列，包括多個南北朝向的陣列單元，每個陣列單元包括相互聯動的多個斜單軸光伏支架，每個斜單軸光伏支架包括地面支撐組件、光伏板支撐組件、扭轉組件以及與扭轉組件連接的驅動電機；

地面支撐組件為單根的支撐立柱，支撐立柱與地面垂直固定，支撐立柱的上端固定有第一連接法蘭；

扭轉組件包括回轉減速器，回轉減速器包括蝸桿部與蝸輪部，回轉減速器的底端與支撐立柱的頂端固定連接，蝸輪部與地面水平，蝸桿部與支撐立柱垂直；

光伏板支撐組件包括光伏板支撐架與斜桿調節組件，光伏板支撐架包括旋轉立柱以及與旋轉立柱頂端鉸接的光伏板固定架，旋轉立柱的底端固定有第二連接法蘭，第二連接法蘭與回轉減速器的蝸輪部固定連接，且旋轉立柱與回轉減速器形成轉動配合，回轉減速器的底端固定有法蘭底座，法蘭底座與第一連接法蘭固定連接，旋轉立柱下部的側壁設有前后相對的第一雙層連接耳片；斜桿調節組件包括左右對稱的前部支撐斜桿以及左右對稱的后部支撐斜桿，后部支撐斜桿的長度大于前部支撐斜桿的長度，前部支撐斜桿和后部支撐斜桿支撐光伏板固定架，使光伏板固定架向前傾斜設置，前部支撐斜桿的上端以及后部支撐斜桿的上端分別與U形連接角件的豎向端面鉸接形成轉動配合，且U形連接角件的開口端向下，U形連接角件的上端面與光伏板固定架的下端面分別通過螺栓組穿接固定，前部支撐斜桿的下端與前側的可調滑套外壁的兩側鉸接形成轉動配合，后部支撐斜桿的下端與后側的可調滑套外壁的兩側鉸接形成轉動配合，可調滑套與傾角調節螺桿套設連接，且可調滑套的上下兩側的傾角調節螺桿上分別裝配有鎖緊螺母將可調滑套與傾角調節螺桿固定連接，傾角調節螺桿的下端設有螺桿單層耳片，螺桿單層耳片與第一雙層耳片鉸接形成轉動配合；

每個陣列單元中相鄰兩個斜單軸光伏支架的回轉減速器間均通過傳動軸連接，傳動軸與回轉減速器的蝸桿部連接，外側斜單軸光伏支架的回轉減速器的蝸桿部與驅動電機連接。

作為本技術方案的進一步優化，所述的光伏板固定架包括前托梁以及與前托梁平行的后托梁，前托梁與后托梁通過多根橫梁固定連接，橫梁與前托梁垂直，前托梁與后托梁中部橫梁的中間下側固定有雙層連接架，旋轉立柱的頂端固定有第二雙層連接耳片，第二雙層連接耳片與雙層連接架鉸接形成轉動配合，后托梁高于前托梁，第二雙層連接耳片與雙層連接架鉸接后的穩固性好，不易發生晃動，且能進行光伏板固定架的傾角調節。

作為本技術方案的進一步優化，所述的第二連接法蘭與旋轉立柱間固定有三角形或梯形的加強筋片，能夠增強旋轉立柱在遭遇大風天氣時的穩固性。

作為本技術方案的進一步優化，所述的前部支撐斜桿與后部支撐斜桿的上端分別與光伏板固定架的下端面通過萬向接頭鉸接，萬向接頭鉸接后的旋轉范圍大，能夠滿足支撐斜桿與光伏板固定架的位置變化。

作為本技術方案的進一步優化，所述的前部支撐斜桿的下端與前側的可調滑套外壁的兩側通過萬向接頭鉸接，后部支撐斜桿的下端與后側的可調滑套外壁的兩側通過萬向接頭鉸接，萬向接頭鉸接后的旋轉范圍大，能夠滿足支撐斜桿與可調滑套的位置變化。

作為本技術方案的進一步優化，所述的橫梁下端面設有傾角顯示裝置，傾角顯示裝置包括讀數盤與垂線指針，讀數盤為半圓形片且該半圓形片與地面垂直設置，半圓形片的直邊與橫梁下端面固定連接，半圓形的弧邊一側從中間到下端設有0～90度均勻的刻度，0度位于弧邊的中間，90度位于弧邊的下端，垂線指針包括垂線與配重塊，垂線的上端固定在讀數盤的直邊中間，垂線的下端與配重塊固定連接，配重塊的重力能夠拉緊垂線，垂線所在刻度的讀數就是光伏板固定架與地面的傾角。

作為本技術方案的進一步優化，所述的光伏板固定架的上端固定有多根平行的光伏板安裝架，能夠方便光伏板與光伏板支撐組件的固定安裝。

本發明的有益效果為：結構簡單，造價低，解決了加裝支撐斜桿會影響光伏板固定架傾角調節的問題，增強了光伏板支撐組件的抗風性能，且只通過傾角調節螺桿上鎖緊螺母的松緊調節就能進行光伏板固定架傾角的快速調節。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方法對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明光伏板支撐組件與扭轉組件的結構示意圖；

圖3為本發明旋轉立柱、扭轉組件及斜桿調節組件的裝配結構示意圖；

圖4為雙層連接架與第二雙層連接耳片的結構示意圖；

圖5為圖2中的結構在加裝光伏板安裝架及法蘭底座后的結構示意圖；

圖6為本發明傾角顯示裝置的結構示意圖；

圖7為傳統斜單軸光伏支架的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方法對本發明作進一步詳細的說明。

具體實施例，如圖1至圖6所示，一種水平旋轉斜單軸光伏跟蹤支架聯動陣列，包括多個南北朝向的陣列單元，每個陣列單元包括相互聯動的多個斜單軸光伏支架，每個斜單軸光伏支架包括地面支撐組件、光伏板支撐組件、扭轉組件以及與扭轉組件連接的驅動電機10；

地面支撐組件為單根的支撐立柱20，支撐立柱20與地面垂直固定，支撐立柱20的上端固定有第一連接法蘭21；

扭轉組件包括回轉減速器30，回轉減速器30包括蝸桿部31與蝸輪部32，回轉減速器30的底端與支撐立柱20的頂端固定連接，蝸輪部32與地面水平，蝸桿部31與支撐立柱20垂直；

光伏板支撐組件包括光伏板支撐架與斜桿調節組件，光伏板支撐架包括旋轉立柱40以及與旋轉立柱40頂端鉸接的光伏板固定架50，光伏板固定架50包括前托梁51、與前托梁51平行的后托梁52、前托梁51與后托梁52通過多根橫梁53固定連接，橫梁53與前托梁51垂直，前托梁51與后托梁52中部橫梁53的中間下側固定有雙層連接架54，旋轉立柱40的頂端固定有第二雙層連接耳片41，第二雙層連接耳片41與雙層連接架54鉸接形成轉動配合，后托梁52高于前托梁51，第二雙層連接耳片41與雙層連接架54鉸接后的穩固性好，不易發生晃動，且能進行光伏板固定架50的傾角調節。

旋轉立柱40的底端固定有第二連接法蘭42，第二連接法蘭42與旋轉立柱40間固定有三角形或梯形的加強筋片43，能夠增強旋轉立柱40在遭遇大風天氣時的穩固性。第二連接法蘭42與回轉減速器30的蝸輪部32固定連接，且旋轉立柱40與回轉減速器30形成轉動配合，回轉減速器30的底端固定有法蘭底座33，法蘭底座33與第一連接法蘭21固定連接，旋轉立柱40下部的側壁設有前后相對的第一雙層連接耳片44。

斜桿調節組件包括左右對稱的前部支撐斜桿60以及左右對稱的后部支撐斜桿70，后部支撐斜桿70的長度大于前部支撐斜桿60的長度，前部支撐斜桿60和后部支撐斜桿70支撐光伏板固定架50，使光伏板固定架50向前傾斜設置，前部支撐斜桿60的上端以及后部支撐斜桿70的上端分別與U形連接角件80的豎向端面鉸接形成轉動配合，且U形連接角件80的開口端向下，U形連接角件80的上端面與光伏板固定架50的下端面分別通過螺栓組穿接固定，前部支撐斜桿60的下端與前側的可調滑套100外壁的兩側鉸接形成轉動配合，后部支撐斜桿70的下端與后側的可調滑套100外壁的兩側鉸接形成轉動配合，可調滑套100與傾角調節螺桿90套設連接，且可調滑套100的上下兩側的傾角調節螺桿90上分別裝配有鎖緊螺母92將可調滑套100與傾角調節螺桿90固定連接，傾角調節螺桿90的下端設有螺桿單層耳片91，螺桿單層耳片91與第一雙層耳片44鉸接形成轉動配合。

每個陣列單元中相鄰兩個斜單軸光伏支架的回轉減速器30間均通過傳動軸連接，傳動軸與回轉減速器30的蝸桿部31連接，外側斜單軸光伏支架的回轉減速器30的蝸桿部31與驅動電機10連接。

為了增大支撐斜桿與光伏板固定架50的位置變化范圍，將前部支撐斜桿60與后部支撐斜桿70的上端分別與光伏板固定架50的下端面通過萬向接頭鉸接。

為了增大支撐斜桿與可調滑套100的位置變化范圍，將前部支撐斜桿60的下端與前側的可調滑套100外壁的兩側通過萬向接頭鉸接，后部支撐斜桿70的下端與后側的可調滑套100外壁的兩側通過萬向接頭鉸接。

為了能夠快速顯示光伏板固定架50的傾角，在橫梁53下端面增設了傾角顯示裝置110，傾角顯示裝置110包括讀數盤與垂線指針，讀數盤為半圓形片且該半圓形片與地面垂直設置，半圓形片的直邊與橫梁53下端面固定連接，半圓形的弧邊一側從中間到下端設有0～90度均勻的刻度，0度位于弧邊的中間，90度位于弧邊的下端，垂線指針包括垂線與配重塊，垂線的上端固定在讀數盤的直邊中間，垂線的下端與配重塊固定連接，配重塊的重力能夠拉緊垂線，垂線所在刻度的讀數就是光伏板固定架50與地面的傾角。

為了能夠方便光伏板與光伏板支撐組件的固定安裝，光伏板固定架50的上端固定有多根平行的光伏板安裝架55。

本發明在使用時，每個陣列單元中的驅動電機10驅動回轉減速器30的蝸桿部31旋轉，從而帶動蝸輪部32旋轉，旋轉的蝸輪部32帶動旋轉立柱40旋轉，光伏板固定架50隨著旋轉立柱40的旋轉跟蹤太陽的位置，如此能保證最大的光照面積；由于每個陣列單元中相鄰兩個斜單軸光伏支架的回轉減速器30間均通過傳動軸連接，傳動軸與回轉減速器30的蝸桿部31連接，因此每個陣列單元中的斜單軸光伏支架的旋轉是同步的，對太陽位置的跟蹤不會出現偏差。驅動電機10為步進電機，出廠前已設定好旋轉規律，驅動電機10白天驅動回轉減速器30慢慢旋轉，以使光伏板固定架50跟蹤太陽旋轉，日落后驅動電機10反轉，帶動回轉減速器30反向旋轉，光伏板固定架50在夜間恢復至初始位置，以便第二天繼續跟蹤太陽旋轉。根據維度不同或季節不同進行光伏板固定架50的傾角調節時，松開前后兩側的傾角調節螺桿90上的鎖緊螺母92，進行前托梁51與后托梁52的上下位置調整，調整過程中，若使光伏板固定架50的傾角變大，即前托梁51的位置降低，后托梁52的位置升高，前托梁51降低時，帶動前部支撐斜桿60下端與前側的可調滑套100的夾角變大，前側的可調滑套100帶動傾角調節螺桿90與旋轉立柱40的夾角變大，同時前側的可調滑套100在傾角調節螺桿90上的位置下降，后托梁52升高時，帶動后部支撐斜桿60的下端與后側的可調滑套100的夾角變小，后側的可調滑套100帶動傾角調節螺桿90與旋轉立柱40的夾角變小，同時后側的可調滑套100在傾角調節螺桿90上的位置上升，根據傾角顯示裝置110讀取光伏板固定架50調整后的傾角，確定光伏板固定架50的傾角后，重新上緊傾角調節螺桿90上的鎖緊螺母92，則光伏板支撐組件恢復固定狀態，光伏板固定架50的傾角調節過程結束；若使光伏板固定架50的傾角變小，即前托梁51的位置升高，后托梁52的位置降低，則前托梁51升高時，帶動前部支撐斜桿60下端與前側的可調滑套100的夾角變小，前側的可調滑套100帶動傾角調節螺桿90與旋轉立柱40的夾角變小，同時前側的可調滑套100在傾角調節螺桿90上的位置上升，后托梁52降低時，帶動后部支撐斜桿60的下端與后側的可調滑套100的夾角變大，后側的可調滑套100帶動傾角調節螺桿90與旋轉立柱40的夾角變大，同時后側的可調滑套100在傾角調節螺桿90上的位置下降，根據傾角顯示裝置110讀取光伏板固定架50調整后的傾角，確定光伏板固定架50的傾角后，重新上緊傾角調節螺桿90上的鎖緊螺母92，則光伏板支撐組件恢復固定狀態。

本發明的結構簡單，造價低，且解決了加裝支撐斜桿會影響光伏板固定架傾角調節的問題，增強了光伏板支撐組件的抗風性能，且只通過傾角調節螺桿上鎖緊螺母的松緊調節就能進行光伏板固定架傾角的快速調節。

當然上述說明并非對本發明的限制，本發明也不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本發明的保護范圍。