[发明专利]具有集成的倾斜度传感器的驱动器

说明书

技术领域

本文所公开的发明整体涉及用于控制倾斜运动的驱动系统，例如用于太阳跟踪式太阳能收集系统的驱动器。

背景技术

一些较大型的太阳能收集设施包括太阳跟踪式太阳能收集器组件阵列。此类组件可用于与光伏模块、聚光型光伏模块、聚光型热太阳能收集器装置一起使用。

此类太阳跟踪式收集器包括用于自动调节收集器装置的位置以在太阳于天空中移动时跟踪太阳的硬件。可通过多种不同的方式来实现这种跟踪移动。一些系统采用单轴跟踪系统，其中收集器装置围绕单个轴枢转。此类单轴型跟踪系统通常包括限定单个枢转轴线的驱动轴或“扭矩管”。

聚光型光伏太阳能系统可提供优于非聚光型光伏系统的显著成本节约。这是因为聚光型光伏系统仅使用一小部分的光伏材料即可收集到大约相同量的阳光。然而，太阳跟踪精度对于聚光型系统更为重要。例如，已知的是即使聚光型系统的反射镜的错位仅为0.1°，太阳能收集器的效率也会下降。因此，如果按照精确的公差来制造聚光型系统的部件，则更可能实现此类系统的高性能。另外，如果减少构建此类聚光型光伏系统所需的硬件和/或劳动力，则此类系统将更经济实用。

发明内容

本文所公开的至少一个发明的一个方面包括这样的实现方式，可通过使用附加的感测功能来改进电机，从而降低与驱动系统相关的硬件和劳动力成本。例如，在用于枢转太阳能收集器以达到太阳跟踪目的的一些已知驱动系统中，倾斜计设置在太阳跟踪式太阳能收集系统的特定部件上。在一些已知系统中，倾斜计放置在太阳能收集装置上或放置在相对于太阳能收集装置的预定位置处，使得当装置通过太阳跟踪运动倾斜时，由传感器输出指示太阳能收集装置的角度的信号。传感器的该输出用于选择性地控制驱动系统以所需角度并通过所需移动来取向太阳能收集装置。

在此类系统中，倾斜计以高精确度放置。另外，倾斜计必须连接到“智能电机”或控制系统的其他部分上，以便提供实际检测到的收集器角度的反馈信号。这种倾斜计还必须防风雨并且包括防风雨的电气连接件，这会导致较高的硬件成本。

因此，本文所公开的至少一个发明的一个方面包括这样的实现方式，可通过在电机壳体中装入倾斜计来避免较高的硬件和劳动力成本。因此，可以避免与倾斜计的防风雨电气连接件和壳体相关联的额外成本。例如，用于室外应用的已知电机包括防风雨外壳。因此，通过将倾斜计添加到这种防风雨壳体的内部，可以完全消除对传感器及其电气连接件的防风雨性的需求。

这种布置类型特别有利于驱动单元包括具有这种集成的倾斜度传感器的电机的情况，其中电机自身安装到驱动单元的可移动部分。因此，在使用期间，倾斜度传感器和电机一起通过枢转运动移动。

本文所公开的至少一个发明的另一个方面包括这样的实现方式，倾斜度传感器可连接到电机控制器电路板以便进一步降低对连接器电缆的需求。例如，可使用任何类型的电缆(诸如通用串行总线)、带状连接器或其他类型的连接器将包括电机壳体(其具有容纳于其中的驱动控制器电路板)的驱动单元连接到单独的倾斜度传感器电路板。然而，这种布置方式需要用于分别安装这两种电路板的单独的安装部分，加上用于连接到电缆连接器的凸出电路板的另外的电路板导体，诸如柔性带状连接器或其他电缆。

本文所公开的至少一个发明的一个方面包括这样的实现方式，可通过将倾斜度传感器直接组装或安装到电机控制器电路板来避免另外的成本。因此，倾斜度传感器的电触点可以直接连接到具有直接印刷在电路板上的导电通路的电机控制器，从而避免了对用于凸穿电路板的额外导体和电缆连接件所必需的相关连接器安装件的需求。

提供本发明内容的目的是以简要形式介绍一系列概念，这些概念将在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容并非意图辨识要求保护的主题的关键特征或本质特征，也非意图在确定要求保护的主题的范围中用作帮助。

附图说明

结合以下附图考虑时，可通过参考具体实施方式和权利要求得到对主题的更完整理解，其中在所有这些附图中，相似标号指代类似元件。

图1为太阳能收集器系统的示意性俯视平面图；

图2为图1所示系统的示意图，其包括具有各种电子部件的收集器系统的可选电气连接件；

图3为图1的太阳能收集系统的非聚光型光伏实施例的透视图，其示出了根据实施例的安装到地面并且支撑多个扭矩管以及太阳跟踪式驱动器的多个桩；

图4为用于图1的太阳能收集系统的聚光型光伏实施例的太阳能收集器组件的示意性侧立视图，其中也可使用本发明的太阳跟踪式驱动器；