太陽跟蹤器的制造方法
【專利摘要】太陽跟蹤器包括基部（1）和具有相反的第一和第二端部（2a，2b）的太陽能電池板（2）。所述第一端部（2a）可以由第一軸（E1）連接至所述基部（1）并且所述第二端部（2b）可以由第二軸（E2）連接至所述基部（1），使得所述太陽能電池板（2）在由舉升機構驅動時可以要么圍繞所述第一軸（E1）要么圍繞所述第二軸（E2）相對于所述基部（1）樞轉。每當所述太陽能電池板（2）到達平行于所述基部（1）的位置，自動連接/斷開裝置就將太陽能電池板的（2）的第二端部（2b）連接至所述基部（1）同時將太陽能電池板的（2）的第一端部（2a）從所述基部（1）斷開，并且反之亦然，以便轉換太陽能電池板（2）相對于所述基部（1）的傾斜。
【專利說明】太陽跟蹤器【技術領域】
[0001]本發明涉及適合于具有例如單一光伏板的小尺寸太陽能電池板的簡單、緊湊和經濟的太陽跟蹤器。本發明的太陽跟蹤器包括像單一旋轉軸一樣運轉的兩個交替的平行旋轉軸以用于在東西方向上每日地跟蹤并且根據其所位于的地理位置的緯度被設置為以在南北方向上的被認為最合適的固定傾斜角度而被安裝，盡管任選地其也可以被用于在南北方向上每日地或季節性地跟蹤。由于其小的尺寸和輕的重量，本發明的太陽跟蹤器也可以作為便攜式太陽能單元被應用。
【背景技術】
[0002]為了太陽能電池板、例如光伏板的更好的效率，太陽光線應當在可能的最垂直的方向上照射它們。為此目的，太陽跟蹤器通常設有用于在東西方向上定向太陽能電池板的第一跟蹤機構和用于在南北方向上定向太陽能電池板的第二跟蹤機構，以用于在白天期間跟蹤太陽的相對運動之目的，包括在四季當中出現的年復一年的變化。東西方向的跟蹤是最重要的，因為其包含覆蓋了很寬弧度的運動，而南北方向的跟蹤包含覆蓋了顯著地更小弧度的運動。
[0003]在兩軸太陽跟蹤器中的兩個前述的跟蹤機構的實現帶來了復雜的結構和增大的制造成本。
[0004]因此，本發明提出了一種重量輕的和經濟的太陽跟蹤器，其設有用于在東西方向上定向至少一個太陽能電池板的單一跟蹤機構，考慮到太陽能電池板和跟蹤機構被支撐在基部中，所述基部可以根據其被安裝地點的緯度采取南北方向上的中間點傾斜以固定的方式被安裝。因在單一軸中進行跟蹤而致的效率的輕微損失被本發明的太陽跟蹤器的低成本、輕重量、運輸容易和安裝容易抵消。
[0005]文獻US2011/0061644A1公開了一種小型的太陽能采集系統，其包括用于將所述系統組裝在合適的基質上的基部和在所述基部上緊鄰彼此布置的多個太陽能電池板。第一組太陽能電池板相對于第二組太陽能電池板是可動的以便在白天期間跟蹤太陽的相對運動。第一組中的太陽能電池板以與第二組中的太陽能電池板交替的方式被布置。在一個實施方式中，第二組中的太陽能電池板以固定的方式被布置，并且在另一實施方式中，它們相對于第一組中的太陽能電池板是可動的。該系統的缺點在于，在任何時候都僅有一組太陽能電池板，即，僅有一半的太陽能電池板，在合適的情況下接收太陽的光線。
[0006] 文獻CN101098113A描述了一種太陽跟蹤器，其包括太陽能電池板被安裝于其上的水平面轉動支架，所述太陽能電池板具有由水平軸以樞轉的方式連接至水平面支架的第一下端部。第一致動器驅動所述水平面轉動支架圍繞豎直軸的旋轉運動以用于在東西方向上定向太陽能電池板，并且第二致動器驅動舉升機構使太陽能電池板圍繞前述的水平軸相對于所述水平面轉動支架樞轉以用于根據太陽的相對運動在南北方向上定向太陽能電池板。該太陽跟蹤器的缺點在于，其需要在兩個正交的軸中的兩個跟蹤機構，使得其更加昂貴和復雜。[0007]如果本領域的技術人員出于簡單的緣故決定僅使用所述文獻CN101098113A的太陽跟蹤器中的東西方向上的主跟蹤機構，其將相當于所述水平面支架圍繞所述豎直軸的旋轉運動，這與樞轉運動機構相比帶來了結構的更加復雜。如果該本領域的技術人員決定使用太陽能電池板圍繞水平軸的樞轉運動機構以用于在東西方向上的跟蹤，由該機構所覆蓋的角度將是不夠的。

【發明內容】

[0008]本發明致力于通過提供一種太陽跟蹤器而解決以上的和其它的缺點，所述太陽跟蹤器包括基部，具有相反的第一和第二端部的太陽能電池板被安裝于所述基部上。太陽能電池板的前述的第一和第二端部可以由各自的第一和第二相互平行的軸借助于自動連接/斷開裝置而連接至所述基部，每當太陽能電池板到達平行于基部的位置時，所述自動連接/斷開裝置將太陽能電池板的第二端部連接至基部同時將太陽能電池板的第一端部從基部斷開，并且反之亦然，使得當第一端部被連接至基部且第二端部被從基部斷開時太陽能電池板可以圍繞所述第一軸相對于基部樞轉，并且當第二端部被連接至基部且第一端部被從基部斷開時太陽能電池板可以圍繞所述第二軸相對于基部樞轉。
[0009]該太陽跟蹤器進一步包括舉升機構，其在所述第一和第二端部之間的中間區域中被連接至太陽能電池板，和升降致動器，其被操作地連接以用于使所述舉升機構移動并由此使所述太陽能電池板根據太陽的相對運動經過平行于基部的所述位置交替地圍繞第一軸和圍繞第二軸樞轉。因此，升降致動器和舉升機構被構造成用于使太陽能電池板在升起的位置和平行于基部的位置之間樞轉，并且自動連接/斷開裝置被構造成用于每當太陽能電池板到達平行于基部的位置并且舉升機構被再次驅動以便使太陽能電池板從平行于基部的位置朝向升起的位置移動的時候轉換太陽能電池板相對于基部的傾斜。
[0010]在一個實施方式中，第一軸由固定至基部的至少第一軸頸和固定至太陽能電池板的至少相應的第一半軸承限定，或反之亦然，并且第二軸由固定至基部的至少第二軸頸和固定至太陽能電池板的至少相應的第二半軸承限定，或反之亦然。第一和第二半軸承例如由凹槽的閉合且圓形的端部形成，并且被構造和布置成用于當太陽能電池板到達平行于基部的位置時在徑向方向上接收相應的第一和第二軸頸。
[0011]前述的自動連接/斷開裝置至少包括與第一半軸承相關聯的第一關閉元件和與第二半軸承相關聯的第二關閉元件。所述第一關閉元件在關閉位置和打開位置之間可動，在所述關閉位置中，第一關閉元件將第一軸頸保持為被接合至第一半軸承，在所述打開位置中，第一關閉元件允許第一軸頸沿著相應的凹槽移動并且被接合至第一半軸承和從其脫開。類似地，所述第二關閉元件在關閉位置和打開位置之間可動，在所述關閉位置中，第二關閉元件將第二軸頸保持為被接合至第二半軸承，在所述打開位置中，第二關閉元件允許第二軸頸沿著相應的凹槽移動并且被接合至第二半軸承和從其脫開。
[0012]在一個實施方式中，自動連接/斷開裝置包括至少一個聯接件，其將所述第一和第二關閉元件在運動學上聯接至彼此使得當第一關閉元件被移動至所述打開位置時第二關閉元件被移動至所述關閉位置，并且反之亦然。至少一個彈性件以雙穩態配置被安裝由此所述彈性件將第一和第二關閉元件之一從中間中性位置朝向關閉位置和朝向打開位置推動，并且另一個關閉元件根據由聯接件在運動學上提供的聯接遵循相反的運動，盡管替代地自動連接/斷開裝置可以包括與第一關閉元件相關聯的以雙穩態配置被安裝的第一彈性件和與第二關閉元件相關聯的以雙穩態配置被安裝的第二彈性件。
[0013]在本實施方式中，自動連接/斷開裝置進一步包括第一觸動桿，其被定位成使得當圍繞第二軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第一觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置。該第一觸動桿在運動學上被聯接至第一推動器，所述第一推動器被布置成用于在第一觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第一關閉元件從打開位置移動到超過所述中間中性位置，使得該關閉元件在彈性件推動的下從中間中性位置突然移動到關閉位置。
[0014]類似地，第二觸動桿被定位成使得當圍繞第一軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第二觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第二觸動桿在運動學上被聯接至第二推動器，所述第二推動器被布置成用于在第二觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第二關閉元件從打開位置移動到超過所述中間中性位置。
[0015]優選地，第一和第二觸動桿被與第一和第二半軸承相關聯使得當它們位于待命位置中時它們干涉沿著相應凹槽的通道，并且當各自的第一和第二軸頸被接收在相應的第一和第二半軸承中時它們被各自的第一和第二軸頸推動。
[0016]根據另一替代的實施方式，自動連接/斷開裝置包括在鎖定位置和解鎖位置之間可動的第一鎖定元件，其中在所述鎖定位置中，所述第一鎖定元件將第一關閉元件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，所述第一鎖定元件允許第一關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動；和在鎖定位置和解鎖位置之間可動的第二鎖定元件，其中在所述鎖定位置中，所述第二鎖定元件將第二關閉元件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，所述第二鎖定元件允許第二關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動。在本實施方式中，聯接件將所述第一和第二鎖定元件在運動學上聯接至彼此使得當第一鎖定元件被移動至所述鎖定位置時第二鎖定元件被移動至所述解鎖位置，并且反之亦然。
[0017]在本實施方式中，自動連接/斷開裝置進一步包括至少一個彈性件，其以雙穩態配置被安裝由此所述彈性件將第一和第二鎖定元件之一從中間中性位置朝向鎖定位置和朝向解鎖位置推動。根據由聯接件提供的運動學聯接，單一彈性件是足夠的，盡管替代地自動連接/斷開裝置可以包括以雙穩態配置被安裝的并與第一鎖定元件相關聯的第一彈性件和以雙穩態配置被安裝的并與第二鎖定元件相關聯的第二彈性件以便將第一和第二鎖定元件從中間中性位置朝向鎖定位置和朝向解鎖位置推動。
[0018]在本實施方式中，自動連接/斷開裝置進一步包括第一觸動桿，其被定位成使得當圍繞第二軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第一觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置。該第一觸動桿在運動學上被聯接至第一推動器，所述第一推動器被布置成用于在第一觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第一鎖定元件從解鎖位置移動到超過所述中間中性位置。因此，第一鎖定元件被彈性件突然移動到鎖定位置。
[0019]類似地，第二觸動桿被定位成使得當圍繞第一軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第二觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第二觸動桿在運動學上被聯接至第二推動器，所述第二推動器被布置成用于在第二觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第二鎖定元件從解鎖位置移動到超過所述中間中性位置。
[0020]當第一關閉元件被解鎖時，第一軸頸與該關閉元件相干涉并且在太陽能電池板從平行于基部的位置圍繞第二軸的樞轉運動初始階段期間將該關閉元件返回至打開位置，并且當第二關閉元件被解鎖時，第二軸頸與該關閉元件相干涉并且在太陽能電池板從平行于基部的位置圍繞第一軸的樞轉運動初始階段期間將該關閉元件返回至打開位置。
[0021]優選地，在本實施方式中，第一和第二觸動桿被定位在相應的第一和第二半軸承的入口處使得當它們被接收在相應的半軸承中時它們被各自的第一和第二軸頸從待命位置推動到觸動位置。并且優選地，第一觸動桿和第一關閉元件被形成于單一零件中并且第二觸動桿和第二關閉元件被形成于單一零件中。
[0022]在另一替代的實施方式中，所述自動連接/斷開裝置包括第一連接/斷開機構，其將太陽能電池板的第一端部連接至基部/從基部斷開；第二連接/斷開機構，其將太陽能電池板的第二端部連接至基部/從基部斷開；與所述第一和第二連接/斷開機構合作的至少一個連接/斷開致動器；和電子控制裝置，其被構造成用于與被布置成用于至少檢測太陽能電池板的平行于基部的位置的檢測裝置合作地控制所述至少一個連接/斷開致動器的操作，以便根據跟蹤模式操作所述太陽跟蹤器，在所述跟蹤模式中，當太陽能電池板到達平行于基部的位置時，所述第二連接/斷開機構將太陽能電池板的第二端部連接至基部同時所述第一連接/斷開機構將太陽能電池板的第一端部從基部斷開，并且反之亦然。
[0023]所述的電子控制裝置可以被構造成進一步根據安全存儲模式操作所述太陽跟蹤器，在所述安全存儲模式中，當太陽能電池板處于平行于基部的位置時，第一和第二連接/斷開機構將太陽能電池板的第一和第二端部同時連接至基部。
[0024]于是，當所述太陽跟蹤器以其基部被安裝在固定的靜止位置中時，例如在諸如建筑物屋頂的固定的結構上或者在停放的車輛車頂上，本改進允許提供下列的太陽跟蹤器操作:
[0025]a)在晚上，太陽跟蹤器保持在休息位置，其中太陽能電池板平行于基部。優選地，在該位置中，根據安全存儲模式，太陽能電池板的兩個端部利用被保持在它們的錨定點中的全部兩個旋轉軸而被連接至基部。
[0026]b)在黎明，對應于西側的連接/斷開機構被起動以便釋放太陽能電池板的位于西偵_端部與基部的連接并且舉升機構被驅動以便升起太陽能電池板，所述太陽能電池板圍繞位于東側的軸旋轉以便根據跟蹤模式將太陽能電池板在最大舉升位置中朝向東方定向。
[0027]c )貫穿整個上午，所述跟蹤器從朝向東方定向的所述最大舉升位置逐步地移動至到中午時所到達的平行于基部的位置。
[0028]d)從對應于中午的平行于基部的位置，并且跟隨太陽的相對運動，對應于東側的連接/斷開機構被起動以便釋放太陽能電池板的位于東側的端部與基部的連接并且同時對應于西側的連接/斷開機構被起動以便再次建立太陽能電池板的位于西側的端部與基部的連接。然后舉升機構被驅動以便升起太陽能電池板，所述太陽能電池板現在圍繞位于西側的軸旋轉以便根據跟蹤模式將太陽能電池板朝向西方定向直至在傍晚的末尾到達最大舉升位置。
[0029]e)日落后，根據安全存儲模式，太陽跟蹤器的這些機構被驅動以便將太陽能電池板返回至平行于基部的位置并且將太陽能電池板的兩個端部再次連接至基部而為晚上之用。
[0030]優選地，連接/斷開機構被構造成使得用于打開太陽能電池板的相應端部和基部之間的連接的第一或第二連接/斷開致動器僅在必要時被起動以便允許釋放相應的軸。
[0031]當強風被預報時，例如在暴風的情況下，或者當太陽跟蹤器被安裝在移動的結構上時，例如在移動的車輛車頂上，太陽跟蹤器的這些機構根據安全存儲模式被驅動以便將太陽能電池板布置在平行于基部的位置并將太陽能電池板的兩個端部連接至基部。
[0032]具有一個或多個連接/斷開致動器的該實施方式提供了下列優點:
[0033].更好的運動靈活性，因其允許例如，當太陽能電池板處于平行于基部的位置時，使太陽能電池板圍繞為到達平行于基部的位置而使用的同一軸再次旋轉；以及
[0034].同時將太陽能電池板的兩個端部都錨定至基部的可能性。這在當太陽能電池板處于平行于基部的位置時，例如如果暴風發生的話，或者當太陽跟蹤器被固定在移動的車輛的車頂上時，對于增大對由風產生的影響的抵抗力是有用的。
[0035]這些電子控制裝置可以是可編程的并且可以包括用戶界面，由此用戶可以制定程序、選擇運行1?式、等等。
[0036]優選地，第一和第二軸的每一個由固定至基部的至少一個軸頸和固定至太陽能電池板的至少一個相應的半軸承限定，或反之亦然，其中所述半軸承被構造和布置成用于當太陽能電池板到達平行于基部的位置時在徑向方向上接收相應的軸頸。同樣優選地，第一和第二連接/斷開機構的每一個包括在關閉位置和打開位置之間可動的至少一個關閉元件，在所述關閉位置中，所述關閉元件將所述軸頸保持為被接合至所述半軸承，在所述打開位置中，所述關閉元件允許將所述軸頸接合至所述半軸承和從其脫開。
[0037]在一個實施方式中，第一和第二連接/斷開機構的每一個包括在鎖定位置和解鎖位置之間可動的鎖定元件，在所述鎖定位置中，所述鎖定元件將所述關閉元件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，所述鎖定元件允許所述關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動。例如，彈性件將鎖定元件朝向其鎖定位置推動并且相應的連接/斷開致動器被布置成用于逆著所述彈性件的力將鎖定元件朝向其解鎖位置推動。此外，所述關閉元件的每一個被布置成用于使凸輪移動，所述凸輪將相應的鎖定元件保持在其解鎖位置中同時所述關閉元件處于其打開位置中。
[0038]第一和第二連接/斷開機構的每一個進一步包括觸動桿，所述觸動桿被定位成使得當圍繞相反的軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時，所述觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，并且所述觸動桿被布置成用于當所述觸動桿被移動至其觸動位置時使相應的關閉元件從其打開位置移動到其關閉位置。同樣地，當太陽能電池板從平行于基部的位置開始圍繞對應于相反端部的軸樞轉并且同時鎖定元件由相應的連接/斷開致動器保持在其解鎖位置中時，附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件使關閉元件從其關閉位置移動到其打開位置。
[0039]盡管不是必需的，每個關閉元件、其相應的觸動桿和其相應的凸輪圍繞關閉軸整體地旋轉，并且相應的鎖定元件圍繞平行于所述關閉軸的鎖定軸旋轉。每個凸輪包括第一聯鎖元件，鎖定元件在其中被聯鎖在其鎖定位置中。
[0040] 在另一實施方式中，第一連接/斷開機構具有第一連接/斷開致動器，其被操作地連接以用于使第一關閉元件在其打開位置和其關閉位置之間移動，并且第二連接/斷開機構具有第二連接/斷開致動器，其被操作地連接以用于使第二關閉元件在其打開位置和其關閉位置之間移動。
[0041]在又另一實施方式中，第一和第二關閉元件的每一個在打開位置、第一關閉位置、和第二關閉位置之間可動。此外，第一和第二連接/斷開機構由聯接件在運動學上聯接至彼此使得它們在其中第一關閉元件處于其第一關閉位置且第二關閉元件處于其打開位置的第一位置、其中第一關閉元件處于其打開位置且第二關閉元件處于其第一關閉位置的第二位置、和其中第一和第二關閉元件都處于它們各自的第二關閉位置的第三位置之間由單一連接/斷開致動器一起移動。
[0042]在任一個實施方式中，第一連接/斷開致動器、第二連接/斷開致動器或唯一的連接/斷開致動器可以是例如電動機、電磁致動器、液壓致動器或氣動致動器。
[0043]在優選的實施方式中，太陽能電池板包括支撐著至少一個光伏板的支撐結構，并且前述的第一和第二半軸承連同自動連接/斷開裝置被固定至太陽能電池板的所述支撐結構，而所述第一和第二軸頸被固定至基部。
[0044]在一個實施方式中，舉升機構包括至少第一和第二可動的臂，它們具有由第一鉸鏈連接至太陽能電池板的上端部。第一可動的臂具有由第二鉸鏈連接至螺母的下端部，所述螺母被接合至螺桿的第一螺紋部位，所述螺桿被支撐在基部中，并且第二可動的臂具有由第三鉸鏈連接至第二螺母的下端部，所述第二螺母被接合至所述螺桿的第二螺紋部位。螺桿的所述第一和第二螺紋部位具有相反的螺紋方向，并且所述螺桿由前述的升降致動器可旋轉地驅動，所述升降致動器可以是例如電子控制的電動機。
[0045]優選地，螺桿的旋轉軸線被布置在垂直于第一和第二軸的方向上，并且螺桿、所述第一和第二螺母和升降致動器被安裝成使得該組件沿著定向在平行于螺桿的所述旋轉軸線的方向上的導軌相對于基部自由地移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]以上的及其它的特征和優點將參考附圖從下列對若干實施方式的詳細說明而更好地被理解，圖中:
[0047]圖1為根據本發明第一實施方式的太陽跟蹤器的透視圖，具有兩處放大的細節；
[0048]圖2為太陽跟蹤器在相應于早晨的向東定向的位置中的側面正視圖；
[0049]圖3為太陽跟蹤器在相應于中午的水平位置中的側面正視圖；
[0050]圖4為太陽跟蹤器在相應于傍晚的向西定向的位置中的側面正視圖；
[0051]圖5為圖1的太陽跟蹤器的舉升機構的透視圖；
[0052]圖6為當圖1的太陽跟蹤器位于圖2所示的向東定向的位置中時，該太陽跟蹤器的自動連接/斷開裝置的具有兩處放大細節的側面正視圖；
[0053]圖7為當太陽跟蹤器位于圖4所示的向西定向的位置中時，圖6的自動連接/斷開裝置的具有兩處放大細節的側面正視圖；
[0054]圖8為根據本發明第二實施方式的太陽跟蹤器的自動連接/斷開裝置的示意性局部透視圖；
[0055]圖9為示出了圖8的自動連接/斷開裝置的鎖定元件的局部透視圖；[0056]圖10和11為示出了圖8的自動連接/斷開裝置的推動器的局部透視圖；
[0057]圖12為當太陽跟蹤器位于圖4所示的向西定向的位置中時，圖8的自動連接/斷開裝置的具有兩處放大細節的側面正視圖；
[0058]圖13至15為根據本改進的第三實施方式的太陽跟蹤器在跟蹤模式中分別在相應于早晨的向東定向的位置、相應于中午的水平位置、和相應于傍晚的向西定向的位置中的側視圖；
[0059]圖16為當圖13至15的太陽跟蹤器處于向東定向的位置中時，該太陽跟蹤器的太陽能電池板的側面正視圖，具有示出了連接/斷開機構的配置的兩處放大的細節；
[0060]圖17為當圖13至15的太陽跟蹤器處于向西定向的位置中時，該太陽跟蹤器的太陽能電池板的側面正視圖，具有示出了連接/斷開機構的配置的兩處放大的細節；
[0061]圖18為當圖13至15的太陽跟蹤器在安全存儲模式中處于水平位置中時，該太陽跟蹤器的太陽能電池板的側面正視圖，具有示出了連接/斷開機構的配置的兩處放大的細節;
[0062]圖19為當根據本發明第三實施方式的變體的太陽跟蹤器在跟蹤模式中處于向東定向的位置中時，該太陽跟蹤器的太陽能電池板的側面正視圖，具有示出了連接/斷開機構的配置的兩處放大的細節；并且
[0063]圖20至22為處于第一，第二和第三位置中的根據本改進的第三實施方式的另一變體的太陽跟蹤器的自動連接/斷開裝置的示意性側視圖。
【具體實施方式】
[0064]首先參考圖1至4，這些圖示出了根據本發明第一實施方式的太陽跟蹤器，包括由形成“H”形狀的相連接的金屬段形成的基部I和由支撐著光伏板26的由形成“H”形狀的相連接的金屬段形成的支撐結構25組成的太陽能電池板2。光伏板26由在圖6和7的放大細節中最佳示出的夾具31固定至支撐結構25。太陽能電池板2具有相反的第一和第二端部2a，2b。第一端部2a可以由第一軸El連接至基部I并且第二端部2b可以由第二軸E2連接至基部I，使得當第一端部2a被連接(connect)至基部I且第二端部2b被從基部I斷開(disconnect)時太陽能電池板2可以圍繞所述第一軸El相對于基部I樞轉(圖2)，并且當第二端部2b被連接至基部I且第一端部2a被從基部I斷開時太陽能電池板2可以圍繞所述第二軸E2相對于基部I樞轉(圖4)。
[0065]太陽跟蹤器包括被安裝在基部I中且在所述第一和第二端部2a，2b之間的中間區域中被連接至太陽能電池板2的舉升機構。該舉升機構由升降致動器10驅動以用于根據太陽的相對運動在升起的位置(圖2和4)和平行于基部I的位置(圖3)之間樞轉太陽能電池板2。
[0066]在太陽能電池板2中安裝有自動連接/斷開(connection/disconnection)裝置，每當太陽能電池板2到達平行于基部I的所述位置以便轉換太陽能電池板2相對于基部I的傾斜、并且當舉升機構被驅動以便使太陽能電池板2從平行于基部I的位置朝向所述升起的位置再次移動時，所述自動連接/斷開裝置將太陽能電池板2的第二端部2b連接至基部I而在同時將太陽能電池板2的第一端部2a從基部I斷開，并且反之亦然。
[0067]第一軸El由固定至基部I第一端部的兩個拐角的一對第一同軸軸頸4和固定至太陽能電池板2第一端部2a的兩個拐角的一對相應的第一同軸半軸承8限定，并且第二軸E2由固定至基部I第二端部的兩個拐角的一對第二同軸軸頸5和固定至太陽能電池板2第二端部2b的兩個拐角的一對相應的第二同軸半軸承9限定。第一和第二半軸承8，9由形成于固定至太陽能電池板2的自動連接/斷開裝置的相應的第一和第二殼體32，33中的凹槽的圓形端部形成，并且被構造和布置成用于在太陽能電池板2到達平行于基部I的所述位置時接收在徑向方向上插入所述凹槽中的各自的第一和第二軸頸4，5。
[0068]本領域的技術人員將理解，盡管在所示出和描述的實施方式中第一和第二軸頸4，5被固定至基部I并且第一和第二半軸承8，9連同自動連接/斷開裝置被固定至太陽能電池板2，但其中第一和第二軸頸4，5被固定至太陽能電池板2并且第一和第二半軸承8，9連同自動連接/斷開裝置被固定至基部I的相反構造(未示出)是在本發明的范圍內的。僅具有第一軸頸，第一半軸承，第二軸頸和第二半軸承的實施方式也是在本發明的范圍內的。分別與圖6-7和8-12有關的連接/斷開裝置的第一和第二實施方式將在下面被詳細描述。
[0069]圖5示出了被用于改變太陽能電池板2相對于基部I的傾斜的前述的舉升機構。該舉升機構包括具有上端部的第一和第二可動的臂6，7，所述上端部由第一鉸鏈3連接至太陽能電池板2的支撐結構25的中間區域(還參見圖1至4)。第一臂6具有由第二鉸鏈11連接至第一可動支撐16a的下端部，第一螺母12被固定在所述第一可動支撐中，并且第二可動的臂7具有由第三鉸鏈13連接至第二可動支撐16b的下端部，第二螺母14被固定在所述第二可動支撐中。
[0070]這些第一和第二螺母12，14分別地被連接至螺桿15的第一和第二螺紋部位15a，15b，所述螺桿15被支撐在基部I中并且由前述的升降致動器10可旋轉地驅動。螺桿15的所述第一和第二螺紋部位15a，15b具有相反的螺紋方向，使得當螺桿在一個方向上被轉動時第一和第二螺母12，14靠近彼此移動并且第一鉸鏈3被升起以用于朝向升起的位置移動太陽能電池板2，且當其在相反方向上被轉動時第一和第二螺母12，14遠離彼此移動并且第一鉸鏈3向下移動以用于朝向平行于基部的位置移動太陽能電池板2。
[0071]升降致動器10被安裝在設有螺桿15穿過其而被插入的開口的可動支撐16上并且被操作地連接以用于借助于齒輪傳動34驅動螺桿，所述升降致動器10在所示的實例中為電子控制的電動機。在所示的實施方式中，第一鉸鏈3平行于第一和第二軸E1，E2，螺桿15具有布置在垂直于第一和第二軸El，E2的方向上的旋轉軸線，并且支撐著螺桿15，第一和第二螺母14的可動支撐16，16a，16b與升降致動器10被安裝使得它們可以沿著定向在平行于螺桿15的所述旋轉軸線的方向上的導軌17 (圖1至4)相對于基部I自由地移動。
[0072]然而，其中螺桿15的旋轉軸線被布置在平行于第一和第二軸El，E2的方向上的替代實施方式(未示出)是在本發明的范圍內的，并且甚至設有單一可動的臂，其中所述單一可動的臂具有被連接至太陽能電池板的上端部、和被連接至單一螺母的下端部，其中所述單一螺母被接合至設有單一螺紋部位的螺桿，的替代實施方式(未示出)可以被想到。基于不同于與圖5有關的被示出和描述的機械配置的任何舉升機構，倘若其能夠在升降致動器10的驅動下使太陽能電池板2在升起的位置和平行于基部的位置之間圍繞第一和第二軸El, E2樞轉的話，也是在本發明的范圍內的。
[0073]具有相反結構的另一替代實施方式(未示出)也是在本發明的范圍內的:其中螺桿15被支撐在太陽能電池板2上并且，在合并了單一可動的臂的情況下，可動的臂具有由第一鉸鏈連接至基部I的中間區域的下端部和被鉸接地連接至螺母的上端部，所述螺母被接合至螺桿15的螺紋部位，或者在合并了兩個可動的臂的情況下，優選的第一和第二可動的臂6，7具有由第一鉸鏈連接至基部I的中間區域的下端部和各自的被鉸接地連接至螺母或至第一和第二螺母的上端部，所述第一和第二螺母被分別地接合至螺桿15的第一和第二螺紋部位15a，15b，所述第一和第二螺紋部位15a，15b具有相反的螺紋方向。
[0074]圖6和7示出了自動連接/斷開裝置的第一實施方式，其包括分別與第一和第二半軸承8，9相關聯的復數個第一和第二關閉元件18，19。前述的第一關閉元件18的每一個被安裝在第一殼體32之一中使得其可以在關閉位置(在圖7中左側示出)和打開位置(在圖6中左側示出)之間相對于相應的第一半軸承8移動，在所述關閉位置中，所述第一關閉元件18關閉通過相應凹槽的通道以便將第一軸頸4保持為被接合至第一半軸承8，在所述打開位置中，第一關閉元件18允許第一軸頸4沿著凹槽滑動以便被接合(couple)至第一半軸承8和從其被脫開(decouple)。
[0075]類似地，第二關閉元件19的每一個被安裝在第二殼體33之一中使得其可以在關閉位置(在圖6中右側示出)和打開位置(在圖7中右側示出)之間相對于相應的第二半軸承9移動，在所述關閉位置中，第二關閉元件19關閉通過相應凹槽的通道以便將第二軸頸5保持為被接合至第二半軸承9，在所述打開位置中，第二關閉元件19允許第二軸頸5沿著凹槽滑動以便被接合至第二半軸承9和從其脫開。
[0076]第一和第二關閉元件18，19由聯接件20在運動學上聯接至彼此，使得當第一關閉元件18被移動至所述打開位置時第二關閉元件19被移動至所述關閉位置，并且反之亦然。出于該目的，前述的聯接件20在第一和第二殼體32，33之間延伸并且被組裝使得其可以相對于它們軸向地滑動。第一關閉元件18以鉸接的方式被連接至第一搖桿35的第一端部，所述第一搖桿35的第二端部以鉸接的方式被連接至聯接件20，并且被連接至第一搖桿35的第一彈性件23以雙穩態配置被安裝，由此所述第一彈性件23將第一關閉元件18從中間中性位置朝向關閉位置和朝向打開位置推動。
[0077]類似地，第二關閉元件19以鉸接的方式被連接至第二搖桿36的第一端部，所述第二搖桿36的第二端部以鉸接的方式被連接至聯接件20，并且被連接至第二搖桿36的第二彈性件24以雙穩態配置被安裝，由此所述第二彈性件24將第二關閉元件19從中間中性位置朝向關閉位置和朝向打開位置推動。將被理解，根據由聯接件20及第一和第二搖桿35，36提供的第一和第二關閉元件18，19之間的運動學聯接，被連接至運動鏈的任何元件并且以雙穩態配置被安裝的單一彈性件將是足夠的。
[0078]自動連接/斷開裝置進一步包括在第一殼體32中定位在限定出第一半軸承8的凹槽的入口處的第一觸動桿21，使得其在待命位置(在圖6中左側示出)和觸動位置(在圖7中左側示出)之間可動，在所述待命位置中，第一觸動桿21與沿著相應的凹槽的通道相干涉，在所述觸動位置中，第一觸動桿21被從凹槽撤回。當太陽能電池板2在圍繞第二軸E2向下樞轉運動之后到達平行于基部I的所述位置時，該第一觸動桿21由第一軸頸4從待命位置推動到觸動位置，并且第一軸頸4被插入相應的凹槽中以便與第一半軸承8接合。
[0079]類似地，第二觸動桿22在第二殼體33中被定位在限定出第二半軸承9的凹槽的入口處，使得其在待命位置(在圖7中右側示出)和觸動位置(在圖6中右側示出)之間可動，在所述待命位置中，第二觸動桿22與沿著相應的凹槽的通道相干涉，在所述觸動位置中，第二觸動桿22被從凹槽撤回。當太陽能電池板2在圍繞第一軸El向下樞轉運動之后到達平行于基部I的位置時，該第二觸動桿22由第二軸頸5從待命位置推動到觸動位置，并且第二軸頸5被插入相應的凹槽中以便與第二半軸承9接合。
[0080]第一觸動桿21由第一連接桿37在運動學上聯接至相對于聯接件20的一個端部布置的第一推動器27，使得當第一觸動桿21由第一軸頸4從其待命位置移動到其觸動位置時，第一推動器27推動聯接件20并且聯接件20又借助于第一搖桿35使第一關閉元件18從打開位置移動到超過所述中間中性位置，從該位置第一彈性件23最終突然將第一關閉元件18移動到關閉位置，由此第一關閉元件18將第一軸頸4俘獲在與第一半軸承8的接合中以便限定出第一軸El。同時，并且根據由聯接件20與第一和第二搖桿35，36提供的運動學聯接，第二關閉元件19被移動至其打開位置，由此第二關閉元件19釋放第二軸頸5使得其可以被從第二半軸承9脫開。
[0081]類似地，第二觸動桿22由第二連接桿38在運動學上聯接至相對于聯接件20的另一個端部布置的第二推動器28，使得當第二觸動桿22由第二軸頸5從其待命位置移動到其觸動位置時，第二推動器28推動聯接件20并且聯接件20又借助于第二搖桿36使第二關閉元件19從打開位置移動到超過所述中間中性位置，從該位置第二彈性件24最終突然將第二關閉元件19移動到關閉位置，由此第二關閉元件19將第二軸頸5俘獲在與第二半軸承9的接合中以便限定出第二軸E2。同時，并且根據由聯接件20與第一和第二搖桿35，36提供的運動學聯接，第一關閉元件18被移動至其打開位置，由此第一關閉元件18釋放第一軸頸4使得其可以被從第一半軸承8脫開。
[0082]圖8至12示出了自動連接/斷開裝置的第二替代實施方式。類似于第一實施方式，太陽跟蹤器包括基部I和太陽能電池板2，所述太陽能電池板2例如包括支撐著至少一個光伏板的支撐結構。第一軸El由固定至基部I的一對第一同軸軸頸4與由固定至太陽能電池板2的第一殼體32的凹槽形成的一對相應的第一同軸半軸承8的接合限定，并且第二軸E2由固定至的基部I的一對第二同軸軸頸5與形成于凹槽端部中的一對相應的第二同軸半軸承9的接合限定，所述凹槽形成于固定至太陽能電池板2的第二殼體33中。
[0083]在第一殼體32的每一個中，有第一關閉元件18和相對于限定出第一半軸承8的凹槽定位的第一觸動桿21。第一關閉元件18和第一觸動桿21被形成于單一零件中，所述單一零件在第一位置(在圖12中左側示出)和第二位置(未示出)之間可動，在所述第一位置中，第一關閉元件18處于打開位置并且第一觸動桿21處于待命位置，在所述第二位置中，第一關閉元件18處于關閉位置并且第一觸動桿21處于觸動位置。當第一軸頸4被插入相應的凹槽中時，第一觸動桿21由第一軸頸4從待命位置推動到觸動位置，由此第一關閉元件18將第一軸頸4保持為被接合至第一半軸承8，并且當第一軸頸4來到相應的凹槽之外并被從第一半軸承8脫開時，第一關閉元件18由第一軸頸4從關閉位置推動到打開位置。
[0084]類似地，在第二殼體32的每一個中，有第二關閉元件19和相對于限定出第二半軸承9的凹槽定位的第二觸動桿22。第二關閉元件19和第二觸動桿22被形成于單一零件中，所述單一零件在第一位置(未示出)和第二位置(在圖12中右側示出)之間可動，在所述第一位置中，第一關閉元件18處于打開位置并且第一觸動桿21處于待命位置，在所述第二位置中，第一關閉元件18處于關閉位置并且第一觸動桿21處于觸動位置。當第二軸頸5被插入相應的凹槽中時，第二觸動桿22由第二軸頸5從待命位置推動到觸動位置，由此第二關閉元件19將第二軸頸5保持為被接合至第二半軸承9，并且當第二軸頸5來到相應的凹槽之外并被從第二半軸承9脫開時，第二關閉元件19由第二軸頸5從關閉位置推動到打開位置。
[0085]本第二實施方式的自動連接/斷開裝置進一步包括鎖定裝置，其被構造用于將第一和第二關閉元件18，19交替地鎖定在它們各自的關閉位置中、和用于交替地解鎖第一和第二關閉元件18，19并且因此允許它們在它們各自的關閉和打開位置之間移動。
[0086]如圖8中所示，在兩個第一殼體32的每個中限定出第一關閉元件18和第一觸動桿21的兩個零件由第一方形截面連接桿39連接至彼此。第一關閉支撐41被固定在該第一連接桿39的中間區域中，并被組裝使得其可以圍繞支撐在太陽能電池板2中的第一關閉軸42樞轉。該第一關閉支撐41具有第一鎖定凹槽43 (在圖10中最佳示出)。第一推動器27被與第一關閉支撐41相關聯，其被組裝使得其可以圍繞所述第一關閉軸42獨立地樞轉。該第一推動器27具有被構造成用作用于第一連接桿39的止擋的附件44。
[0087]第一推動器27相對于在太陽能電池板2的第一和第二端部2a, 2b之間延伸的并被組裝使得其可以相對于所述端部軸向地滑動的單一聯接件20的端部被定位。根據附件44和第一連接桿39之間的止擋，第一推動器27可以由第一觸動桿21在第一方向上轉動以便推動聯接件20，并且其由彈性件(未示出)在第二相反方向上轉動以便恢復其初始位置。
[0088]第一鎖定元件29具有以鉸接的方式被連接至聯接件20的第一端部的上端部和設有第一鎖定元件46的下端部，所述第一鎖定元件29被組裝使得其可以圍繞支撐在太陽能電池板2中的第一鎖定軸45樞轉。該第一鎖定元件29可以在鎖定位置(圖8和9)和解鎖位置(在圖12中左側示出)之間樞轉，在所述鎖定位置中，第一鎖定元件46被插入第一關閉支撐41的第一鎖定凹槽43中以便將第一關閉元件18鎖定在它們的關閉位置中，在所述解鎖位置中，其允許第一關閉元件18在所述關閉和打開位置之間移動。
[0089]被連接至第一鎖定元件29的第一彈性件23以雙穩態配置被安裝，使得該第一彈性件23將第一鎖定元件29從中間中性位置朝向鎖定位置和朝向解鎖位置推動。
[0090]類似地，在兩個第二殼體33的每個中限定出第二關閉元件19和第二觸動桿22的兩個零件由第二方形截面連接桿40連接至彼此。第二關閉支撐(未示出)被固定在該第二連接桿40的中間區域中，其被組裝使得其可以圍繞支撐在太陽能電池板2中的第二關閉軸47樞轉。該第二關閉支撐具有第二鎖定凹槽48 (在圖12中借助于虛線示出)。第二推動器28被與第二關閉支撐相關聯，其被組裝使得其可以圍繞所述第二關閉軸47獨立地樞轉。該第二推動器28具有被構造成用作用于第二連接桿40的止擋的附件49。
[0091]第二推動器28相對于聯接件20的另一相反端部被定位。根據附件49和第二連接桿40之間的止擋，第二推動器28可以由第二觸動桿22在第一方向上轉動以便推動聯接件20，并且其由彈性件(未示出)在第二相反方向上轉動以便恢復其初始位置。
[0092]第二鎖定元件30具有以鉸接的方式被連接至聯接件20的第二端部的上端部和設有第二鎖定元件51 (在圖12中借助于虛線示出)的下端部，所述第二鎖定元件30被組裝使得其可以圍繞支撐在太陽能電池板2中的第二鎖定軸50樞轉。該第二鎖定元件30可以在鎖定位置(在圖12中右側示出)和解鎖位置(未示出)之間樞轉，在所述鎖定位置中，第二鎖定元件51被插入第二關閉支撐的第二鎖定凹槽48中以便將第二關閉元件19鎖定在它們的關閉位置中，在所述解鎖位置中，其允許第二關閉元件18在所述關閉和打開位置之間移動。
[0093]被連接至第二鎖定元件30的第二彈性件24以雙穩態配置被安裝，使得該第二彈性件24將第二鎖定元件30從中間中性位置朝向鎖定位置和朝向解鎖位置推動。
[0094]在自動連接/斷開裝置的該第二實施方式中將被觀察到，聯接件20將第一和第二鎖定元件29，30在運動學上聯接至彼此使得當第一鎖定元件29被移動至其鎖定位置時，第二鎖定元件30被移動至其解鎖位置，并且反之亦然。根據該運動學聯接，其中存在以雙穩態配置被安裝并且被連接至第一和第二鎖定元件29，30的任一個或甚至被連接至聯接件20以便將第一和第二鎖定元件29，30從中間中性位置朝向它們的鎖定和解鎖位置推動的單一彈性件的替代實施方式被視為在本發明的范圍內。
[0095]該第二實施方式的相反的構造，其中第一和第二軸頸4，5被固定至太陽能電池板2并且第一和第二半軸承8，9連同自動連接/斷開裝置被安裝在基部I中，也是在本發明的范圍內。該第二實施方式的變體，其中第一和第二觸動桿21，22不是被與它們各自的第一和第二關閉元件18，19形成于同一零件中，而是由一個或多個連接件在運動學上聯接至各自的第一和第二關閉元件18，19的分離的零件，也是在本發明的范圍內。
[0096]同樣地，在第一和第二實施方式的任一個中，第一和第二觸動桿21，22可以被替代地定位使得當圍繞第一或第二軸E1，E2樞轉的太陽能電池板2到達平行于基部I的所述位置時，它們由附裝至基部I的不同于第一和第二軸頸4，5的任何元件(或在前述的相反的構造的情況中附裝至太陽能電池板2的不同于第一和第二軸頸4，5的任何元件)從它們的待命位置推動到它們的觸動位置。
[0097]現在參考圖13至15，它們示出了太陽跟蹤器的第三實施方式，與以上描述的與第一和第二實施方式有關的太陽跟蹤器類似地，所述太陽跟蹤器包括基部I和由支撐結構25和光伏板26組成的太陽能電池板2。太陽能電池板2具有相反的第一和第二端部2a, 2b,所述相反的第一和第二端部可以由各自的第一和第二相互平行的軸El，E2連接至所述基部1，使得當第一端部2a被連接至基部I且第二端部2b被從基部I斷開時所述太陽能電池板2可以圍繞所述第一軸El相對于基部I樞轉，例如用于采取向東定向的位置(圖13)，并且當第二端部2b被連接至基部I且第一端部2a被從基部I斷開時太陽能電池板2可以圍繞所述第二軸E2相對于基部I樞轉，例如用于采取向西定向的位置(圖15)。
[0098]為從向東定向的位置(圖13)走到向西定向的位置(圖15)，并且反之亦然，太陽能電池板走過水平的位置，或更特別地走過平行于基部的位置(圖14)，其中太陽能電池板的第一和第二端部2a，2b兩者都鄰近基部I。
[0099]太陽跟蹤器包括被安裝在基部I中并且在所述第一和第二端部2a，2b之間的中間區域中由鉸鏈3連接至太陽能電池板2的舉升機構6，7，11，13，15，17。升降致動器10被操作地連接以用于移動所述舉升機構并因此使所述太陽能電池板2根據太陽的相對運動而在平行于基部的位置和升起的位置之間圍繞第一軸El或第二軸E2樞轉。太陽跟蹤器進一步包括自動連接/斷開裝置，其在太陽能電池板2到達平行于基部I的所述位置時將太陽能電池板2的第一和第二端部2a，2b連接至基部I，并且反之亦然。
[0100]根據該第三實施方式，所述的自動連接/斷開裝置包括與第一連接/斷開致動器52合作以用于將太陽能電池板2的第一端部2a連接至基部I/從基部I斷開的第一連接/斷開機構54，與第二連接/斷開致動器53合作以用于將太陽能電池板2的第二端部2b連接至基部I/從基部I斷開的第二連接/斷開機構55，和被構造用于與布置成用于至少檢測太陽能電池板2平行于基部I的位置的檢測裝置合作地控制所述第一和第二連接/斷開致動器52，53的操作的電子控制裝置60。
[0101]第一和第二連接/斷開機構54，55為機械上獨立的并且所述的電子控制裝置60被構造成用于提供跟蹤模式和安全存儲模式。在跟蹤模式中，第二連接/斷開機構55將太陽能電池板2的第二端部2b連接至基部I同時第一連接/斷開機構54將太陽能電池板2的第一端部2a從基部I斷開，并且反之亦然，以用于當太陽能電池板2到達平行于基部I的位置時轉換太陽能電池板2相對于基部I的傾斜。
[0102]在安全存儲模式中，當太陽能電池板2處于平行于基部I的位置時，第一和第二連接/斷開機構54，55將太陽能電池板2的第一和第二端部2a，2b同時連接至基部I，這提供了對風的影響的更大的抵抗力，例如如果暴風發生的話，或當太陽跟蹤器被安裝在移動的車輛的車頂時。
[0103]第一軸El由固定至基部I的一對第一同軸軸頸4 (僅其中之一在圖中被示出)和固定至太陽能電池板2的相應的第一半軸承8 (僅其中之一在圖中被示出)限定。類似地，所述第二軸E2由固定至基部I的一對第二軸頸5 (僅其中之一在圖中被示出)和固定至太陽能電池板2的相應的第二半軸承9 (僅其中之一在圖中被示出)限定。所述第一和第二半軸承8，9被構造和布置成用于當太陽能電池板2到達平行于基部I位置時在徑向方向上接收相應的第一和第二軸頸4，5。
[0104]本領域的技術人員將替代地理解具有類似結果的相反的構造是可行的，其中所述軸頸被固定至太陽能電池板并且所述半軸承被固定至基部。
[0105]在更好地示于圖16至18中的該第三實施方式中，第一連接/斷開機構54包括第一關閉元件56，其可以在關閉位置(在圖16和18中左側)和打開位置(在圖17中左側)之間圍繞第一關閉軸67旋轉，在所述關閉位置中，所述第一關閉元件56將第一軸頸4保持為被接合至第一半軸承8，在所述打開位置中，第一關閉元件56允許第一軸頸4接合至第一半軸承8和從其脫開。類似地，第二連接/斷開機構55包括第二關閉元件57，其可以在關閉位置(在圖17和18中右側)和打開位置(在圖16中右側)之間圍繞第二關閉軸68旋轉，在所述關閉位置中，第二關閉元件57將第二軸頸5保持為被接合至第二半軸承9，在所述打開位置中，第二關閉元件57允許第二軸頸接合至第二半軸承9和從其脫開。
[0106]第一連接/斷開機構54進一步包括第一觸動桿58，其被定位成使得當圍繞第二軸E2樞轉的太陽能電池板2到達平行于基部I的所述位置時其由第一軸頸4從待命位置推動到觸動位置。該第一觸動桿58與第一關閉元件56整體地旋轉使得當第一觸動桿58被移動至其觸動位置時，其使第一關閉元件56從其打開位置旋轉到其關閉位置。類似地，第二連接/斷開機構55包括第二觸動桿59，其被定位成使得當圍繞第二軸E2樞轉的太陽能電池板2到達平行于基部I的所述位置時其由第二軸頸5從待命位置推動到觸動位置。所述的第二觸動桿59與第二關閉元件57整體地旋轉，使得當第二觸動桿59被移動至其觸動位置時，其使第二關閉元件57從其打開位置旋轉到其關閉位置。
[0107]此外，第一關閉元件56被構造和布置成使得當太陽能電池板2從平行于基部I的位置開始圍繞第二軸E2樞轉時，其由第一軸頸4從其關閉位置移動到其打開位置。類似地，當太陽能電池板2從平行于基部I的位置開始圍繞第一軸El樞轉時，第二軸頸5將第二關閉元件57從其關閉位置移動到其打開位置。第一凸輪65隨著第一關閉元件56和第一觸動桿58圍繞第一關閉軸67整體地旋轉，并且第二凸輪66隨著第二關閉元件57和第二觸動桿59圍繞第二關閉軸68整體地旋轉。這些第一和第二凸輪65，66具有各自的外周支撐表面和在所述外周支撐表面中以凹槽形式的各自的第一和第二聯鎖元件69，70。
[0108]在該第三實施方式中，第一連接/斷開機構54進一步包括第一鎖定元件61，其可以在鎖定位置和解鎖位置之間圍繞平行于所述第一關閉軸67的第一鎖定軸71旋轉，在所述鎖定位置中，所述第一鎖定元件61被聯鎖在所述的第一聯鎖元件69中并且因此將第一關閉元件56鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，第一鎖定元件61被從第一聯鎖元件69釋放并且允許第一關閉元件56在所述關閉和打開位置之間自由地移動。類似地，第二連接/斷開機構55包括第二鎖定元件62，其可以在鎖定位置和解鎖位置之間圍繞平行于所述第二關閉軸68的第二鎖定軸72旋轉，在所述鎖定位置中，所述第二鎖定元件62被聯鎖在所述第二聯鎖元件70中并且因此將第二關閉元件57鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，第二鎖定元件62被從第二聯鎖元件70釋放并且允許第二關閉元件57在其關閉和打開位置之間移動。
[0109]第一彈性件63，諸如金屬彈簧，將第一鎖定元件61朝向其鎖定位置推動，并且所述的第一連接/斷開致動器52被布置成用于逆著所述第一彈性件63的力將第一鎖定元件61朝向其解鎖位置推動，所述第一連接/斷開致動器52在該第三實施方式中為例如電磁致動器。類似地，第二彈性件64將第二鎖定元件62朝向其鎖定位置推動，并且所述第二連接/斷開致動器53被布置成用于逆著所述第二彈性件64的力將第二鎖定元件62朝向其解鎖位置推動，所述第二連接/斷開致動器53也可以包括電磁致動器。
[0110]在跟蹤模式中，當這些電子控制裝置60自關閉位置(如在圖16和18中左側或在圖17和18中右側示出的)啟動第一和第二連接/斷開致動器52，53之一的操作時，所述第一和第二連接/斷開致動器52，53之一作用在相應的第一或第二鎖定元件61，62上并且將其從第一聯鎖元件69中解鎖。然后這些電子控制裝置60啟動升降致動器10的操作以便開始舉升電池板2，由此相應的軸頸4，5使剛剛被釋放的關閉元件56，57朝向其打開位置移動，同時太陽能電池板2開始圍繞保持被連接的相反的軸E1，E2樞轉，并且同時相應的連接/斷開機構54，55保持被鎖定。
[0111]太陽能電池板2的舉升運動被起動同時鎖定元件61，62由相應的連接/斷開致動器52，53保持在其解鎖位置中。當凸輪65，66已旋轉過確定的角度時，由于由彈性件63，64推動的鎖定元件61，62被支撐在所述外周支撐表面上并且將連接/斷開機構54，55保持為被釋放，相應的連接/斷開致動器52,53的操作可以被撤銷(deactivated)。
[0112]當太陽能電池板2的第一或第二端部2a，2b之一從打開位置(如在圖16中右側或在圖17中左側示出的)被與基部I接合時，相應的軸頸4，5作用在觸動桿58，59上并且觸動桿58，59使關閉元件56，57朝向其關閉位置移動，這導致相應的凸輪65，66的旋轉和鎖定元件61由于相應的彈性件63的作用而在聯鎖元件69，70中的聯鎖，由此相應的連接/斷開機構54，55被連接和鎖定。
[0113]在安全存儲模式中(圖18)，并且由于太陽能電池板2的平行于基部I的位置，這些電子控制裝置60并不啟動第一和第二連接/斷開致動器52，53的任何一個的操作，使得由第一和第二軸頸4，5形成的第一和第二軸El，E2由它們各自的連接/斷開機構54，55俘獲和鎖定，由此太陽能電池板2的兩個端部2a，2b同時被連接至基部I。
[0114]現在參考圖19，其示出了連接/斷開機構54，55的第三實施方式的變體。第一連接/斷開機構54包括第一關閉元件56，其可以在關閉位置(在圖19中左側)和打開位置(未示出)之間圍繞第一關閉軸67旋轉，在所述關閉位置中，所述第一關閉元件56將第一軸頸4保持為被接合至第一半軸承8，在所述打開位置中，第一關閉元件56允許將第一軸頸4接合至第一半軸承8和從其脫開。類似地，第二連接/斷開機構55包括第二關閉元件57，其可以在關閉位置(未示出)和打開位置(在圖19中右側)之間圍繞第二關閉軸68旋轉，在所述關閉位置中，第二關閉元件57將第二軸頸5保持為被接合至第二半軸承9，在所述打開位置中，第二關閉元件57允許將第二軸頸5接合至第二半軸承9和從其脫開。
[0115]第一連接/斷開機構54包括第一連接/斷開致動器52，其被操作地連接以用于使所述第一關閉元件56在其打開位置和其關閉位置之間移動。在圖19中所示出的實例中，所述的第一連接/斷開致動器52為電動機，其使與隨著第一關閉元件56整體旋轉的第一扇形齒輪77嚙合的第一齒輪(cogWheel)75旋轉。類似地，第二連接/斷開機構55包括第二連接/斷開致動器53，其包括電動機，所述電動機使與隨著第二關閉元件57整體旋轉的第二扇形齒輪78嚙合的第二齒輪76旋轉，使得第二連接/斷開致動器53被操作地連接以用于使所述第二關閉元件57在其打開位置和其關閉位置之間移動。
[0116]本領域的技術人員將能夠在不偏離本發明范圍的情況下在第一和第二連接/斷開機構54，55中引入變形和改變，并且第一和第二連接/斷開致動器52，53可以選自包括電動機、電磁致動器、液壓致動器和氣動致動器的組。
[0117]圖20至22示出了第三實施方式的另一變體，其中第一和第二連接/斷開機構54，55由單一連接/斷開致動器79移動。為此目的，第一和第二關閉兀件56, 57的每一個在打開位置(在圖20中右側和在圖21中左側)，第一關閉位置(在圖20中左側和在圖21中右側)，和第二關閉位置(在圖22中左側和右側)之間可線性移動。第一和第二連接/斷開機構54，55包括被安裝成使得它們可以圍繞各自的軸83，84旋轉的各自的第一和第二搖桿81，82。這些第一和第二搖桿81，82的每一個具有以鉸接的方式被連接至相應的第一和第二關閉元件56，57的端部和以鉸接的方式被連接至聯接件80的另一端部，所述聯接件80將第一和第二連接/斷開機構54，55在運動學上聯接至彼此。
[0118]所述聯接件80具有齒條裝置85和使與所述齒條裝置85嚙合的齒輪86旋轉的單一連接/斷開致動器79。因而，所述的單一連接/斷開致動器79使第一和第二連接/斷開機構54, 55在其中第一關閉兀件56處于其第一關閉位置且第二關閉兀件57處于其打開位置的第一位置(圖20)、其中第一關閉元件56處于其打開位置且第二關閉元件57處于其第一關閉位置的第二位置(圖21)、和其中第一和第二關閉元件56，57 二者都處于它們各自的第二關閉位置的第三位置(圖22)之間一起在運動學上移動。
[0119]這些電子控制裝置60與檢測裝置(未示出)合作地控制單一連接/斷開致動器79的操作以便提供其中第一和第二連接/斷開機構54，55輪流處于第一和第二位置(圖20和21)的跟蹤模式、以及其中第一和第二連接/斷開機構54，55都處于第三位置(圖22)的安全存儲模式。
[0120]本領域的技術人員將理解，倘若第一和第二關閉元件56，57允許一個打開位置和兩個關閉位置、第一和第二連接/斷開機構54，55由聯接件80在運動學上聯接、并且單一連接/斷開致動器79被操作地連接以便使第一和第二連接/斷開機構54，55在等效于以上所描述的三個位置之間移動的話，第三實施方式的該變體的機構允許具有類似結果的多種變形和替代。單一連接/斷開致動器79可以選自包括電動機、電磁致動器、液壓致動器和、氣動致動器的組。
[0121]在該第三實施方式中和以上所述的其任一個變體中，那些電子控制裝置60可以是可編程的并且可以包括用戶界面由此用戶可以制定程序、選擇跟蹤模式或安全存儲模式，等等。前述的檢測裝置包括第一和第二微動開關73，其被布置成用于分別檢測處于它們的觸動位置中的第一和第二觸動桿58，59，所述觸動位置等效于第一和第二關閉元件56，57的關閉位置。
[0122]替代地，第一和第二微動開關73，74可以被布置成用于當所述移動構件處于指示出太陽能電池板2的第一或第二端部2a，2b以類似的結果被連接至基部I的位置時，檢測相應的第一和第二連接/斷開機構54，55的移動構件的任意之一。替代地，至少一個位置檢測器，或甚至單一位置檢測器，諸如微動開關，可以被布置成用于檢測太陽能電池板2的平行于基部I的位置。
[0123]本發明的范圍在所附的權利要求中限定。
【權利要求】
1.一種太陽跟蹤器，其包括: 基部; 太陽能電池板，其具有相反的第一和第二端部，其中所述第一端部由第一軸連接至所述基部使得所述太陽能電池板可以圍繞所述第一軸相對于基部樞轉； 舉升機構，其在所述第一和第二端部之間的中間區域中被連接至太陽能電池板；和 升降致動器，其被操作地連接以用于使所述舉升機構移動并由此使所述太陽能電池板根據太陽的相對運動圍繞第一軸樞轉； 其特征在于: 所述升降致動器和舉升機構被構造成用于使太陽能電池板在升起的位置和平行于基部的位置之間樞轉； 太陽能電池板的第一端部可以被從基部斷開； 太陽能電池板的第二端部可以由平行于第一軸的第二軸連接至基部，使得當第二端部被連接至基部且第一 端部被從基部斷開時太陽能電池板可以圍繞所述第二軸相對于基部樞轉；并且 所述太陽跟蹤器進一步包括自動連接/斷開裝置，當太陽能電池板到達平行于基部的所述位置以便轉換太陽能電池板相對于基部的傾斜、并且當舉升機構被驅動以便使太陽能電池板從平行于基部的位置朝向所述升起的位置移動時，所述自動連接/斷開裝置將太陽能電池板的第二端部連接至基部同時將太陽能電池板的第一端部從基部斷開，并且反之亦然。
2.根據權利要求1所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一軸由固定至基部的至少第一軸頸和固定至太陽能電池板的至少相應的第一半軸承限定，或反之亦然，所述第一半軸承被構造和布置成用于當太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時在徑向方向上接收所述第一軸頸，并且所述第二軸由固定至基部的至少第二軸頸和固定至太陽能電池板的至少相應的第二半軸承限定，或反之亦然，所述第二半軸承被構造和布置成用于當太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時在徑向方向上接收所述第二軸頸。
3.根據權利要求2所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置包括在關閉位置和打開位置之間相對于所述第一半軸承可動的至少第一關閉元件，其中在所述關閉位置中，所述第一關閉元件將第一軸頸保持為被接合至第一半軸承，在所述打開位置中，第一關閉元件允許第一軸頸被接合至第一半軸承和從其脫開；和在關閉位置和打開位置之間相對于所述第二半軸承可動的至少第二關閉元件，其中在所述關閉位置中，第二關閉元件將第二軸頸保持為被接合至第二半軸承，在所述打開位置中，第二關閉元件允許第二軸頸被接合至第二半軸承和從其脫開。
4.根據權利要求3所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置進一步包括至少一個聯接件，其將所述第一和第二關閉元件在運動學上聯接至彼此使得當第一關閉元件被移動至所述打開位置時第二關閉元件被移動至所述關閉位置，并且反之亦然。
5.根據權利要求4所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置進一步包括至少一個彈性件，所述彈性件以雙穩態配置被安裝由此所述彈性件將所述第一和第二關閉元件從中間中性位置朝向它們的關閉和打開位置推動。
6.根據權利要求5所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置進一步包括第一觸動桿，所述第一觸動桿被定位成使得當圍繞第二軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第一觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第一觸動桿在運動學上被聯接至第一推動器，所述第一推動器被布置成用于在第一觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第一關閉元件從打開位置移動到超過所述中間中性位置；和第二觸動桿，所述第二觸動桿被定位成使得當圍繞第一軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第二觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第二觸動桿在運動學上被聯接至第二推動器，所述第二推動器被布置成用于在第二觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第二關閉元件從打開位置移動到超過所述中間中性位置。
7.根據權利要求3所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置進一步包括在鎖定位置和解鎖位置之間可動的第一鎖定元件，其中在所述鎖定位置中，所述第一鎖定元件將第一關閉元件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，所述第一鎖定元件允許第一關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動；在鎖定位置和解鎖位置之間可動的第二鎖定元件，其中在所述鎖定位置中，所述第二鎖定元件將第二關閉元件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，所述第二鎖定元件允許第二關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動；和聯接件，其將所述第一和第二鎖定元件在運動學上聯接至彼此使得當第一鎖定元件被移動至所述鎖定位置時第二鎖定元件被移動至所述解鎖位置，并且反之亦然。
8.根據權利要求7所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置進一步包括至少一個彈性件，所述彈性件以雙穩態配置被安裝由此所述彈性件將所述第一和第二鎖定元件從中間中性位置朝向它們的鎖定和解鎖位置推動。
9.根據權利要求8所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置進一步包括第一觸動桿，所述第一觸動桿被定位成使得當圍繞第二軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第一觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第一觸動桿在運動學上被聯接至第一推動器，所述第一推動器被布置成用于在第一觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第一鎖定元件從解鎖位置移動到超過所述中間中性位置；和第二觸動桿，所述第二觸動桿被定位成使得當圍繞第一軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第二觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第二觸動桿在運動學上被聯接至第二推動器，所述第二推動器被布置成用于在第二觸動桿被推動到所述觸動位置時使所述第二鎖定元件從解鎖位置移動到超過所述中間中性位置。
10.根據權利要求2所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述太陽能電池板包括支撐著至少一個光伏板的支撐結構，并在于所述第一和第二半軸承連同自動連接/斷開裝置被固定至太陽能電池板的所述支撐結構并且所述第一和第二軸頸被固定至基部。
11.根據權利要求1所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述舉升機構包括至少第一可動的臂，所述第一可動的臂具有由第一鉸鏈連接至太陽能電池板或連接至基部的上端部和由第二鉸鏈連接至第一螺母的下端部，所述第一螺母被接合至螺桿的第一螺紋部位，所述螺桿被支撐在基部上或被支撐在太陽能電池板上并且由所述升降致動器可旋轉地驅動。
12.根據權利要求11所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述舉升機構進一步包括至少第二可動的臂，所述第二可動的臂具有由第一鉸鏈連接至太陽能電池板或連接至基部的上端部和由第三鉸鏈連接至第二螺母的下端部，所述第二螺母被接合至所述螺桿的第二螺紋部位，螺桿的所述第一和第二螺紋部位具有相反的螺紋方向。
13.根據權利要求3所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述自動連接/斷開裝置包括: 第一連接/斷開機構，其將太陽能電池板的第一端部連接至基部/從基部斷開； 第二連接/斷開機構，其將太陽能電池板的第二端部連接至基部/從基部斷開； 與所述第一和第二連接/斷開機構合作的至少一個連接/斷開致動器； 檢測裝置，被布置成用于至少檢測太陽能電池板的平行于基部的位置；和 電子控制裝置，其與所述檢測裝置合作地控制所述至少一個連接/斷開致動器的操作以便提供跟蹤模式，在所述跟蹤模式中，當太陽能電池板處于平行于基部的位置時，所述第二連接/斷開機構將太陽能電池板的第二端部連接至基部同時所述第一連接/斷開機構將太陽能電池板的第一端部從基部斷開，并且反之亦然。
14.根據權利要求13所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述電子控制裝置被構造成進一步提供安全存儲模式，其中當太陽能電池板處于平行于基部的位置時，第一和第二連接/斷開機構將太陽能電池板的第一和第二端部連接至基部。
15.根據權利要求13所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一連接/斷開機構進一步包括在鎖定位置和解鎖位置之間可動的第一鎖定元件，其中在所述鎖定位置中，所述第一鎖定元件將第一關閉元 件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，第一鎖定元件允許第一關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動，并且所述第二連接/斷開機構包括在鎖定位置和解鎖位置之間可動的第二鎖定元件，其中在所述鎖定位置中，所述第二鎖定元件將第二關閉元件鎖定在所述關閉位置中，在所述解鎖位置中，所述第二鎖定元件允許第二關閉元件在所述關閉和打開位置之間移動。
16.根據權利要求15所述的太陽跟蹤器，其特征在于，第一彈性件將第一鎖定元件朝向其鎖定位置推動并且第一連接/斷開致動器被布置成用于逆著所述第一彈性件的力將第一鎖定元件朝向其解鎖位置推動，第二彈性件將第二鎖定元件朝向其鎖定位置推動并且第二連接/斷開致動器被布置成用于逆著所述第二彈性件的力將第二鎖定元件朝向其解鎖位置推動。
17.根據權利要求16所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一關閉元件被布置成用于在第一關閉元件處于其打開位置的同時使第一凸輪移動，所述第一凸輪將第一鎖定元件保持在其解鎖位置中，并且第二關閉元件被布置成用于在第二關閉元件處于其打開位置的同時使第二凸輪移動，所述第二凸輪將第二鎖定元件保持在其解鎖位置中。
18.根據權利要求17所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一連接/斷開機構進一步包括第一觸動桿，所述第一觸動桿被定位成使得當圍繞第二軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第一觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第一觸動桿被布置成用于在第一觸動桿被移動至其觸動位置時使所述第一關閉元件從其打開位置移動到其關閉位置，并且第二連接/斷開機構進一步包括第二觸動桿，所述第二觸動桿被定位成使得在圍繞第一軸樞轉的太陽能電池板到達平行于基部的所述位置時所述第二觸動桿由附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件從待命位置推動到觸動位置，所述第二觸動桿被布置成用于在第二觸動桿被移動至其觸動位置時使所述第二關閉元件從其打開位置移動到其關閉位置。
19.根據權利要求18所述的太陽跟蹤器，其特征在于，當太陽能電池板從平行于基部的位置開始圍繞第二軸樞轉并且同時第一鎖定元件由所述第一連接/斷開致動器保持在其解鎖位置中時，附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件使第一關閉元件從其關閉位置移動到其打開位置，并且當太陽能電池板從平行于基部的位置開始圍繞第一軸樞轉并且同時第二鎖定元件由所述第二連接/斷開致動器保持在其解鎖位置中時，附裝至基部或附裝至太陽能電池板的元件使第二關閉元件從其關閉位置移動到其打開位置。
20.根據權利要求19所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一關閉元件、第一觸動桿和所述第一凸輪圍繞第一關閉軸整體地旋轉，并且所述第二關閉元件、第二觸動桿和所述第二凸輪圍繞第二關閉軸整體地旋轉。
21.根據權利要求20所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一凸輪包括第一聯鎖元件，第一鎖定元件在其中被聯鎖在其鎖定位置中，并且所述第二凸輪包括第二聯鎖元件，第二鎖定元件在其中被聯鎖在其鎖定位置中。
22.根據權利要求13所述的太陽跟蹤器，其特征在于，第一連接/斷開致動器被操作地連接以用于使所述第一關閉元件在其打開位置和其關閉位置之間移動，并且第二連接/斷開致動器被操作地連接以用于使所述第二關閉元件在其打開位置和其關閉位置之間移動。
23.根據權利要求13所述的太陽跟蹤器，其特征在于，所述第一和第二關閉元件的每一個在打開位置、第一關閉位置、和第二關 閉位置之間可動，并且所述第一和第二連接/斷開機構由聯接件在運動學上聯接至彼此使得它們在其中第一關閉元件處于其第一關閉位置且第二關閉元件處于其打開位置的第一位置、其中第一關閉元件處于其打開位置且第二關閉元件處于其第一關閉位置的第二位置、和其中第一和第二關閉元件都處于它們的各自的第二關閉位置的第三位置之間一起可動。
24.根據權利要求23所述的太陽跟蹤器，其特征在于，單一連接/斷開致動器被操作地連接以用于使所述聯接件或第一和第二連接/斷開機構之一的至少一個移動元件在所述第一、第二和第三位置之間移動。
【文檔編號】F24J2/40GK103930738SQ201280049724
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年5月4日 優先權日:2011年8月11日
【發明者】T·格蘭特 申請人:尚德可再生能源有限公司