一种光伏安装支架的制作方法

1.本实用新型涉及光伏发电新能源发电技术领域，更具体地说，是涉及一种光伏安装支架。


背景技术：

2.光伏发电是当前广泛采用的新能源发电技术，主要应用于沙漠、城市或乡村建筑屋顶和任何可利用空间进行并网发电。采用该技术，发电过程安全可靠，无噪声和污染，能够利用任何地形空间就地发电，通过并网发电，能够大大降低对于常规发电的依赖，从而大大节约不可再生的能源，具有显著的经济效益和社会效益。但是高效的光伏发电技术要求光伏组件能够尽量延长终受太阳光直射的时间，因此大多采用跟踪逐日式光伏安装支架，由于需要跟随阳光的直射角度进行不断的旋转和摆动，因此逐日式光伏安装架对于其结构稳定性和追踪性能的可靠性具有很高的要求，需要研发出一种新的光伏安装支架，以满足光伏发电的可靠性要求。
3.目前，太阳追踪式光伏安装架大多为追日式（以传感器检测光线角度进而控制光伏安装架进行相应的旋转或摆动），安装架的具体传动方式包括有：电机驱动扇形齿轮、进而带动水平轴转动实现光伏板的俯仰、电机驱动齿轮传动进而带动竖轴旋转实现光伏板的旋转。
4.当前采用的追踪式安装架的弊端主要在于：
5.1）结构可靠性差，由于驱动方式之间的连接稳定性差，从而导致了光伏组件受环境（尤其是大风）影响而容易损坏或驱动失灵，维修率高；
6.2）控制程序复杂，容错率低，且由于极度依赖于传感器的检测精度，一旦因风雨环境的影响而导致传感器安装角度偏移，就会导致对太阳光的感应角度发生变化，从而影响追踪精度。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种结构稳定、追踪功能可靠的光伏安装支架。
8.本实用新型一种光伏安装支架，通过下述技术方案予以实现，包括环形底座、旋转支撑架、摆架、第一驱动组件、第二驱动组件，以及追踪控制器；其中，用于固定支撑的环形底座浇筑基础上（环形底座用于固定支撑在浇筑基础上），环形底座的内环面具有环槽；旋转支撑架由环形连接梁和三角架组成，环形连接梁滑嵌于环槽内与环形底座形成转动连接关系，环形连接梁的水平梁与对称设置的三角架底边固定；摆架由矩形框和连接横梁组成，对称设置的连接横梁沿矩形框的短边与矩形框固定，矩形框长边的中部与三角架的顶端沿水平方向转动连接，摆架上用于固定安装光伏组件；第一驱动组件设于环形底座上，用于带动旋转支撑架水平转动；第一驱动组件包括第一电机、第一蜗轮、驱动齿轮、齿圈和多个过渡齿轮；其中，第一电机固定连接于环形底座上，第一电机的输出端设有第一蜗杆；第一蜗
轮转动连接于环形底座的中心位置，第一蜗轮与第一蜗杆啮合；驱动齿轮同轴连接于第一蜗轮上；齿圈固定连接于旋转支撑架的中心，齿圈套设于驱动齿轮的外围；多个过渡齿轮以驱动齿轮为中心圆周均布于环形底座上，每个过渡齿轮均与驱动齿轮啮合连接，每个过渡齿轮均与齿圈啮合连接；第一电机的输出端与旋转支撑架连接，
9.第二驱动组件设于旋转支撑架上，用于带动摆架上下俯仰摆动；第二驱动组件包括第二电机、传动轴、两个传动齿轮和两个扇形齿轮；其中，第二电机固定连接于旋转支撑架上，第二电机输出端设有第二蜗杆；传动轴水平转动连接于旋转支撑架上，传动轴的中心位置固定套装有第二蜗轮，第二蜗轮与第二蜗杆啮合连接；两个传动齿轮以第二蜗轮为中心对称套装于传动轴上；两个扇形齿轮分别套装于设置于两个三角架两个顶端之间的连接轴上，两个扇形齿轮分别与两个三角架的两个顶端相邻设置，两个扇形齿轮分别与两个传动齿轮啮合；第二电机输出端与摆架连接，
10.追踪控制器与第一驱动组件和第二驱动组件分别电性连接。
11.环形底梁的内部固定连接有十字加强梁。
12.至少两条连接横梁上下间隔分布于矩形框上。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型一种光伏安装支架，能够完全适应复杂的地形和安装环境，对于无人地带、城市屋顶以及乡村空地均能够稳定安装并提供可靠的追踪能力。具体如下：
15.1）本实用新型的旋转支撑架通过环形连接梁与环形底座的环槽内嵌连接的方式形成转动自由度，能够在整个环向上均进行滑动接触，从而能够提高两者之间转动连接的稳定性，降低损坏风险，提高光伏组件的安装稳定性；
16.2）本实用新型的追踪控制器对第一驱动组件和第二驱动组件的动作进行控制，控制程序基于与安装位置的经纬度匹配的太阳日照和季节性变化而既定的太阳光照角度的变化信息进行设置，无需采用传感器实际检测光照角度，既能够降低传感器失灵的风险，也能够规避传感器错位而导致的追踪位置偏差，从而能够提高追踪可靠性。
附图说明
17.图1是本实用新型结构立体图一；
18.图2是本实用新型结构底视图；
19.图3是本实用新型结构立体图二。
具体实施方式
20.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明：
22.请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的光伏安装支架进行说明。所述光伏安装支架，包括环形底座1、旋转支撑架2、摆架30、第一驱动组件40、第二驱动组件50，以及追踪控制器；其中，用于固定支撑的环形底座1浇筑基础60上，环形底座的内环面具有环槽；旋转支撑架2由环形连接梁21和三角架22组成，环形连接梁21滑嵌于环槽内与环形底座1形成转动连接关系，环形连接梁21的水平梁与对称设置的三角架底边固定；摆架30由矩形框
31和连接横梁32组成，对称设置的连接横梁沿矩形框的短边与矩形框固定，矩形框长边的中部与三角架的顶端沿水平方向转动连接，摆架30上用于固定安装光伏组件；第一驱动组件40设于环形底座1上，输出端与旋转支撑架2连接，用于带动旋转支撑架2水平转动；第二驱动组件50设于旋转支撑架2上，输出端与摆架30连接，用于带动摆架30上下俯仰摆动；追踪控制器与第一驱动组件40和第二驱动组件50分别电性连接，控制第一驱动组件40带动旋转支撑架2旋转、控制第二驱动组件50带动摆架30俯仰，以使太阳日照和季节性光照角度的变化过程中，光伏组件的受光面能够始终垂直正对于太阳光照。
23.参见图2，第一驱动组件40包括第一电机41、第一蜗轮43、驱动齿轮44、齿圈46和多个过渡齿轮45；其中，第一电机41固定连接于环形底座1上，第一电机的输出端设有第一蜗杆42；第一蜗轮43转动连接于环形底座1的中心位置，第一蜗轮与第一蜗杆42啮合；驱动齿轮44同轴连接于第一蜗轮43上；齿圈46固定连接于旋转支撑架2的中心，齿圈套设于驱动齿轮44的外围；多个过渡齿轮45以驱动齿轮44为中心圆周均布于环形底座1上，每个过渡齿轮45均与驱动齿轮44啮合连接，每个过渡齿轮45均与齿圈46啮合连接。具体的，第一电机41为双向转动电机，第一蜗轮43与第一蜗杆42之间具有单向传动自锁性。
24.通过连接在环形底座1上的驱动齿轮44和多个过渡齿轮45与安装在旋转支撑架2中心的齿圈46进行旋转动力传递，一方面能够利用行星轮结构起到减速增矩的效果，从而提高光伏组件在随日照而进行旋转角度变化时的稳定性，另一方面相对于单纯通过相互啮合传动的两个齿轮进行旋转传动方式而言，其连接结构稳定性更高，对于第一驱动组件40的整体结构稳定性的提升更大，转矩传递更加平稳；另外由于驱动齿轮44与第一蜗轮43为同轴连接，而第一蜗轮43通过第一电机41进行直接驱动，能够利用蜗轮蜗杆传动的单向自锁性能，提高既定角度下的状态稳定性，避免光伏组件受环境外力影响时发生自传，从而提高稳定性，整体传动结构稳定可靠，损坏率低。
25.第二驱动组件50包括第二电机51、传动轴53、两个传动齿轮55和两个扇形齿轮56；其中，第二电机51固定连接于旋转支撑架2上，第二电机输出端设有第二蜗杆52；传动轴53水平转动连接于旋转支撑架2上，传动轴53的中心位置固定套装有第二蜗轮54，第二蜗轮54与第二蜗杆52啮合连接；两个传动齿轮55以第二蜗轮54为中心对称套装于传动轴53上；两个扇形齿轮56分别套装于设置于两个三角架两个顶端之间的连接轴57上，两个扇形齿轮56分别与两个三角架的两个顶端相邻设置，两个扇形齿轮分别与两个传动齿轮55啮合；具体的，第二电机51为双向转动电机，第二蜗杆52与第二蜗轮54之间具有单向传动自锁性。
26.通过第二电机51带动第二蜗杆52旋转，从而带动第二蜗轮54转动，第二蜗轮54带动连接在传动轴53上的两个传动齿轮55转动，从而同时驱动两个扇形齿轮56带动摆架30进行俯仰，传动结构稳定可靠，一是能够通过第二蜗轮54和第二蜗杆52的传动自锁性，提高既定角度状态的稳定性，而是能够利用两组传动齿轮55和扇形齿轮56之间的同步传动，提高光伏组件俯仰动作过程的受力平衡性和传动稳定性，同时还能够通过传动轴53起到对旋转支撑架2的顶部支撑作用，从而降低安装架受环境外力影响而受损的几率。
27.具体地，旋转支撑架2上沿环形底座1的中心对称分布有两个三角架22，摆架30与两个三角架22的顶部位置转动连接。采用三角架22作为支撑结构稳定性高，能够提升整体结构强度，降低受损几率。
28.为了进一步提高安装架的稳定性，环形底梁的内部固定连接有十字加强梁11，第
一驱动组件40固定连接在十字加强梁11上。环形底座1作为整个安装架的底座，其结构强度极为关键，在此通过焊接十字梁能够提高环形底梁的结构强度，避免环形底梁受力变形，从而提高安装架的整体结构稳定性。
29.摆架30包括矩形框31和至少两条连接横梁32；其中，矩形框31两个相对的边框的中部位置分别与旋转支撑架2的顶部两侧位置转动连接；至少两条连接横梁32上下间隔分布于矩形框31上，且沿水平方向延伸，用于配合固定光伏组件。光伏组件自身的面积通常是远大于安装架（尤其是底座部分）的覆盖面积的，在此通过在矩形框31上焊接连接横梁32作为光伏组件的安装体，一方面能够降低安装架本身的结构和自重，不仅节约成本，而且可靠性高，另一方面连接横梁32还能够提高矩形框31的结构强度，避免矩形框31变形，从而降低损坏率。
30.应当说明的是，追踪控制器内置有定位模块、日历模块及时钟模块。通过定位模块能够获得安装经纬度，对应该实际安装位置的太阳日照变化规律和随季节（或者月份甚至每一天）变化的规律作为控制程序的基本依据，通过追踪控制器根据每天的时间、日期的变化而控制第一电机41和第二电机51进行相应的动作指令，从而确保对于太阳光追踪的可靠性，避免受环境因素的影响而发生追踪失效或偏差的情况。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。