[发明专利]直齿条驱动群同步多连杆长行程同步支撑跟踪采光太阳能电站

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种太阳光自动跟踪技术，特别是一种可用于多个太阳能 电池板或多个其他太阳能接收设备同步自动跟踪太阳光的直齿条驱动群同 步多连杆长行程同步支撑跟踪采光太阳能电站，该电站可以带动多个太阳 能电池板或多个其他太阳能接收设备同步自动跟踪太阳光，完成太阳能的 自动跟踪采集。

背景技术：

太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染， 如今，无论在沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入 人们的视野，太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、 公交站台灯、交通信号灯等等，但这些太阳能产品的太阳能接收元件大多 以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造成太阳 能利用率低下。近年来国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光 的自动跟踪，在全国各地也有一些小型、中型的太阳能电站投入运行，他 们的接收元件有些是以位置固定方式接收太阳光的，有些实现了太阳光的 自动跟踪，但这些跟踪装置的水平跟踪转动轴垂直于地平面，竖直跟踪转 动轴与地平面平行，水平和竖直两个方向必须实时跟踪才能实现太阳能电 池板接收平面与太阳光保持垂直，使得这些跟踪装置结构复杂、体积庞大、 造价高、能耗大，难以推广应用。

发明内容：

为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂、体积庞大、成本高、能耗大 等缺点，本发明针对现有技术存在的不足对现有技术进行了改进，把三维 跟踪分解为轨道跟踪和轨道俯角跟踪，并以此为依据提出了一种结构简单 可靠、成本低，跟踪能耗小、抗风能力强的太阳能电站。该电站每个太阳 能电池板的连接轴的轴线与地球绕太阳运行轨道的轴线平行，太阳能电池 板可在控制系统的驱动下绕该连接轴的轴线转动，从而使太阳能电池板平 面实时保持与太阳光垂直，实现电站的轨道跟踪。另一个连接轴与每个太 阳能电池板的连接轴的轴线垂直，该电站的所有太阳能电池板可在控制系 统的驱动下同时同步的绕该连接轴转动，可调整每个太阳能电池板的连接 轴的轴线与地球绕太阳运行轨道的轴线保持平行，实现电站的轨道俯角跟 踪。因地球绕太阳运行一年，连接轴的轴线相对于地球绕太阳运行轨道的 轴线变化很缓慢，所以该方向的调整可一天或几天进行一次，可大大降低 太阳能电站的跟踪能耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：N个太阳能电池板被分 为多组，每一组太阳能电池板都通过一组轴线相互重合的连接轴牢固的串 接在一起，并且每组太阳能电池板的重量均匀分布在该组太阳能电池板的 连接轴的轴线两侧，且每组的太阳能电池板的上表面相互平行，每组太阳 能电池板的各个连接轴都通过轴承和轴承架被安装在同一组相互平行的支 撑梁上，各支撑梁牢固的固定在同一组相互平行的支撑架上，各支撑梁和 各支撑架相互垂直，使得每组的太阳能电池板可绕该组太阳能电池板的连 接轴的轴线光滑的转动，各组太阳能电池板的连接轴的轴线相互平行并且 各组太阳能电池板的连接轴的轴线与地球绕太阳运行轨道的轴线平行，使 得太阳光线与各组太阳能电池板的连接轴的轴线垂直。

上述各支撑架通过一组轴线相互重合的连接轴与一组主支撑杆光滑的 相连接，并且该组连接轴的轴线与各组太阳能电池板的连接轴的轴线相互 垂直且该组连接轴的轴线与地表面平行，上述各支撑架可绕该组连接轴的 轴线光滑的转动并通过上述各支撑梁带动各组太阳能电池板绕该组连接轴 的轴线同时同步同向的转动。

每一组太阳能电池板的连接轴上都牢固的安装了一个直齿轮并且直齿 轮与连接轴同心轴线相互重合，各组太阳能电池板连接轴上的直齿轮完全 相同，各组太阳能电池板连接轴上的直齿轮都与一个长直齿条良好的相齿 合。

一个减速箱体牢固的固定在上述一组支撑梁中的一个支撑梁上，在减 速箱体内安装了驱动轴一和驱动轴二，驱动轴一和驱动轴二通过轴承和轴 承架被安装在减速箱体上并且驱动轴一和驱动轴二相互垂直。