追日光伏发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能发电设备。
【背景技术】
[0002]现有太阳能发电设备分为固定式和可翻转式这两种类型。固定式太阳能发电设备是将太阳能发电器件(俗称光电池)设置在固定的载体上；使用时，阳光照射在太阳能发电器件上的角度随时间变化，单位能量的太阳能所产生的电能(即发电效率)也随每天中不同时段的时间变化。在太阳光线垂直照射在太阳能发电器件表面时(例如中午)，单位能量的太阳能所产生的电能最强(即发电效率最高)。而太阳光线照射到太阳能发电器件表面的倾角愈大，单位能量的太阳能所产生的电能愈弱(即发电效率越低，例如早晨和黄昏)。可翻转式太阳能发电设备是将太阳能发电器件设置在可翻转的载体上；使用时，该载体带着太阳能发电器件跟随太阳相对地面的相位变化而做相应的摆动，保证太阳光线垂直照射在太阳能发电器件表面，单位能量的太阳能产生的电能最强(即发电效率最高)。由于在不同的季节，即使是相同的时刻，太阳光照射到地面俯仰角度会有不同。因此，可翻转式太阳能发电设备又分为只能绕一个轴线摆动的单轴翻转式太阳能发电设备，和可绕两个不同转轴翻转的追日光伏发电设备。
[0003]追日光伏发电设备在结构上有一个竖立的支座，该支座上端设置十字翻转机构。十字翻转机构有一个固定的基座和一个十字形连接件，该十字形连接件上的一根直杆称为主轴，另一根与主轴垂直的直杆称为辅助轴。该基座上设一对凸耳，并这对凸耳悬空铰接十字形连接件的主轴。十字形连接件上辅助轴的两端各设一个轴承座，这两个轴承座分别固定在承载太阳能发电器件阵列的矩形托盘的中心点的两侧。托盘通过该十字翻转机构即可相对支座的上端向东或向西摆动(对应每一天里太阳自东向西的运动)，又可相对支座的上端做俯仰摆动(对应一年中太阳照射倾斜角度的变化)。这两个轴向的运动分别由主摆动机构和俯仰摆动机构来驱动。通常，主摆动机构配备有主电动机和主齿轮减速器，主齿轮减速器将主电动机的转速降低后带动一个小主齿轮去驱动安装在十字翻转机构主轴上的大主齿轮(通常是扇形齿轮)，使十字翻转机构的主轴带着托盘相对支座的上端向东或向西摆动。俯仰摆动机构要配备一套辅助电动机和辅助齿轮减速器。辅助齿轮减速器将辅助电动机的转速降低后带动一个小辅助齿轮去驱动安装在托盘上的大辅助齿轮(通常是也扇形齿轮)，使十字翻转机构的辅助轴的两个轴承座与托盘一起相对支座的上端做俯仰摆动。主摆动机构的电动机和俯仰摆动机构的电动机在一个智能化的控制器管理下运行，该控制器内保存当地不同时间太阳光线与地平面之间角度的变化关系，并按照这种变化关系使托盘始终与太阳光线保持垂直，实现追日光伏发电。
[0004]但是，为了获得高的输出功率，托盘的面积必须很大，以承载尽可能多的太阳能发电器件。例如目前输出功率为二万瓦的太阳能发电设备，矩形托盘的面积要达到12X12平方米。当追日光伏发电装置在常有强风的高原或常有台风的海岛上使用时，大面积的托盘会承受强大的风力，这种力量会通过十字翻转机构传递到各种齿轮上，轻则使齿轮严重磨损，重则使齿轮或托盘或支座遭到破坏。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种可抵抗强风的追日光伏发电装置。
[0006]本发明的技术方案是:追日光伏发电装置，具有竖立的支座、十字翻转机构、主摆动机构、俯仰摆动机构和承载着太阳能发电器件阵列的矩形托盘；十字翻转机构的基座固定在该支座上端，十字翻转机构的主轴悬空铰接该基座，十字翻转机构的辅助轴的两个轴承座分别固定在该托盘的中心点的两侧；主摆动机构通过主卷扬机卷绕或释放连接托盘西边缘中部的西钢索和连接托盘东侧边缘中部的东钢索使托盘做东西向摆动，并在西钢索或东钢索的上端设主重锤及主上滑轮，用该主重锤拉紧对应的钢索，以平衡托盘东西向摆动时西钢索与东钢索向上伸出部分的长度差；俯仰摆动机构通过辅助卷扬机卷绕或释放连接托盘南边缘中部的南钢索和连接托盘北侧边缘中部的北钢索使托盘做俯仰摆动，并在南钢索或北钢索的上端设辅助重锤及辅助上滑轮，用该辅助重锤拉紧对应的钢索，以平衡托盘俯仰摆动时南钢索与北钢索向上伸出部分的长度差。
[0007]本发明采用卷扬机带动柔性的钢索调整托盘朝向，并利用重锤自动调整两侧对应钢索长度差的主摆动机构和俯仰摆动机构，从东、西、南、北四个方向同时对托盘施加牵引，从结构原理上摆脱了齿轮传动机构的局限性，避免了齿轮传动机构硬性连接易磨损和损坏的缺陷。由于矩形托盘上设有多根与其边缘平行的横梁、纵梁以及安装太阳能发电器件所需的横杆和纵杆，在矩形托盘的四个边缘中部施加牵引，可以充分利用这些横梁、纵梁以及横杆和纵杆对托盘整体强度的加强作用，使托盘可以最大限度地抗拒外力而不产生变形。这种主摆动机构中的电动机和俯仰摆动机构中的电动机在智能化的控制器管理下运行，不仅仍然可以使托盘始终与太阳光线保持垂直，实现追日光伏发电；同时托盘保持既定位置状态的能力大大增强，可以大大提高抗风能力，增加使用寿命。
[0008]在一种实施方式中:所述主摆动机构包含主卷扬机、西钢索、东上滑轮、东钢索和东重锤；所述主卷扬机上设第一绞盘和第二绞盘；该东上滑轮作为主上滑轮固定在所述托盘东侧边缘中部；该东钢索一端固定在该第一绞盘上，并缠绕数周，其另一端经该东上滑轮后被作为主重锤的该东重锤向下牵引；该西钢索一端固定在该第二绞盘上，并缠绕数周周后，其另一端连接所述托盘西侧边缘中部；所述俯仰摆动机构包含辅助卷扬机、南钢索、北上滑轮、北钢索和北重锤；所述主卷扬机的转轴与所述辅助卷扬机的转轴相垂直；所述辅助卷扬机上设第三绞盘和第四绞盘；该北上滑轮固定在所述托盘北侧边缘中部，该北钢索一端固定在该第三绞盘上，并缠绕数周，其另一端经作为辅助上滑轮的该北上滑轮后被作为辅助重锤的该北重锤向下牵引；该南钢索的一端固定在该第四绞盘上，并缠绕数周后另一端连接所述托盘的南侧边缘中部。
[0009]这种主摆动机构和俯仰摆动机构的结构简单、易于实现。
[0010]为进一步提高抗风能力，在优选的实施结构中:所述东上滑轮和所述北上滑轮均为滑轮组；它还有东下滑轮组、西下滑轮组、西上滑轮组、北下滑轮组、南下滑轮组和南上滑轮组；该东下滑轮组、东上滑轮组、西下滑轮组、西上滑轮组、北下滑轮组、北上滑轮组、南下滑轮组和南上滑轮组均具有相同数量的多个定滑轮；该东下滑轮组和该西下滑轮组分别固定在所述支座下端的东、西两侧边缘的中部，该西上滑轮组固定在所述托盘的西侧边缘中部；该北下滑轮组和南下滑轮组分别固定在所述支座下端的南、北两侧边缘的中部，该南上滑轮组固定在所述托盘的南侧边缘中部；所述东钢索在所述第一绞盘上缠绕数周后依次经东下滑轮组和东上滑轮组中各个定滑轮上下穿引后被东重锤向下牵引；所述西钢索在所述第二绞盘上缠绕数周后依次经西下滑轮组和西上滑轮组中各个定滑轮上下穿引后，另一端从西上滑轮组中最后一个定滑轮返回头与西钢索位于该定滑轮以下的部分固定连接；所述北钢索在所述第三绞盘上缠绕数周后依次经北下滑轮组和北上滑轮组中各个定滑轮上下穿引后被北重锤向下牵引；所述南钢索在所述第四绞盘上缠绕数周后依次经南下滑轮组和南上滑轮组中各个定滑轮上下穿引后，另一端从南上滑轮组中最后一个定滑轮返回头与南钢索位于该定滑轮以下的部分固定连接。
[0011]利用多个定滑轮组成上、下滑轮组，使各个