[其他]光伏太阳能跟踪系统

说明书

本实用新型涉及一种光伏太阳能跟踪系统，其包括至少一个在一天的过程中保持光伏模块阵列(101)与太阳对准的跟踪器单元。跟踪器单元包括：支撑结构(100)，该支撑结构包括支撑光伏模块阵列的多个细长元件(105)和用于刚性支撑所述多个细长元件并且布置成沿着第一旋转轴线(106)旋转的扭矩管(104)；杆结构(200)，其可操作地连接到支撑结构并且具有沿所述第一旋转轴线(106)在所述支撑结构上旋转固定的上部以及沿与第一旋转轴线正交的第二旋转轴线(204)旋转连接在基础(500)上的下部；转向机构(300)，其将所述第一和第二旋转轴线机械地联接在一起，用于使所述支撑结构和所述可操作连接的杆结构围绕所述第一和第二旋转轴线以相同运动旋转。

技术领域

本实用新型总体上属于太阳能发电的领域。

更具体地，本实用新型的一个特别重要但非排他性的应用是光伏太阳能跟踪器系统的领域，所述光伏太阳能跟踪器系统能够在一天的时间中跟踪太阳以最大化光伏模块的能量输出。

背景技术

最基本的光伏太阳能跟踪器系统是单轴线跟踪器。

这些系统提供了用于使得光伏太阳能模块阵列围绕固定轴线旋转的装置，该装置提供了将模块朝向太阳大致定向的方式。

这些单轴线跟踪器的固定旋转轴线可以是竖直的、水平的或成倾斜角度的。

在美国专利No.7,888,588中描述了单轴线跟踪器的示例性设计，该单轴线跟踪器使得光伏太阳能阵列以倾斜角度围绕轴线旋转。在这种固定倾斜单轴线跟踪器设计中，多个跟踪器单元围绕具有固定倾斜角度的旋转轴线一致地旋转。每个跟踪器单元子组件包括支撑围绕两个固定枢转点旋转的光伏太阳能模块阵列的结构，枢转点所述固定枢转点限定每个跟踪器单元的主旋转轴线。驱动元件和驱动元件耦合器连接不同的跟踪器单元子组件，以迫使它们一致旋转。

与现有技术的围绕固定水平轴线旋转的单轴线跟踪器相比，该设计提供了跟踪精度的显著改进。

然而，围绕具有倾斜角度的轴线旋转的这些固定倾斜跟踪器的动态运动导致每个跟踪器单元的光伏太阳能阵列之间的自遮蔽损失显著增加，从而导致工厂所需的土地增加。

此外，对于固定倾斜跟踪器来说，光伏模块阵列在风暴期间不能移动到使该光伏模块阵列处于平坦的水平位置中的安全位置。

此外，光伏模块阵列围绕倾斜的固定倾斜轴线的旋转引起地面上方的枢转点之间所需距离增加，以为了避免光伏模块阵列与土壤发生机械干扰。

光伏模块阵列的总高度的增加直接转化为跟踪器结构和基础上的更高的风载荷，从而增加了成本。

还已知了双轴线光伏太阳能跟踪器系统，其提供用于更精确地将光伏模块阵列与太阳对准的装置，但代价是系统复杂性显著增加。

该复杂性的增加转化为更高的成本，并且成本的增加通常过高而不能补偿在发电中获得的小增益。

在专利申请PCT/IB2014/000114中描述的示例性设计解决了现有技术的双轴线跟踪器的许多局限性，但这些“倾斜和滚动”跟踪器的动力学并未解决双轴线跟踪系统的地面覆盖率欠佳的一般问题。

此外，双轴线跟踪器提供的更高能量增益只能通过使用低地面覆盖率的现场布置的太阳能设备来实现。低地面覆盖率的使用间接转化为进一步的成本增加，这是因为安装太阳能发电设备需要更多的陆地面积，并且需要更长的电缆来互连现场的跟踪器单元。

实用新型内容

因此，需要一种替代的光伏太阳能跟踪器系统，其积极地解决了现有技术单轴线和双轴线跟踪器系统的上述限制。

为此，本实用新型主要提出了一种光伏太阳能跟踪系统，其至少包括跟踪器单元，所述跟踪器单元在一天的时间中保持光伏模块阵列与太阳对准，其中所述跟踪器单元包括：