一种全天候自供电光伏跟踪系统的制作方法与工艺

文档序号:13044786阅读:110来源:国知局
技术领域本发明涉及光伏系统设计技术领域,尤其指一种全天候自供电光伏跟踪系统。

背景技术:
随着社会和科学技术的发展,光伏系统的生产技术不断得到提高,并且日益广泛应用于各个领域。光伏系统是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。光伏系统是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。为提高光伏系统的发电效率,降低总运行成本,本领域的技术人员会将光伏系统设计为将光伏组件对太阳全天候追踪,通过传感器或者GPS定位系统来计算得出太阳的位置,然后再将调整光伏组件角度,使其可以正对着太阳光,从而有效吸收太阳光。但是这种光伏系统一般设计较为复杂,且不利于在阴雨天使用,将直接影响跟踪的灵敏度,导致跟踪时段的计算错误,且系统运行成本高。设计的光伏跟踪系统的灵敏度无疑会影响整个光伏系统的发电效率。因而,如何提高光伏跟踪系统的灵敏度就显得尤为重要。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种全天候自供电光伏跟踪系统,能够有效提高光伏跟踪系统的灵敏度,进而能够为光伏系统全天候提供电源,并且无需铺设通讯电缆、供电电缆等,有效提高光伏系统的铺设速度,降低运行成本。本发明提供的技术方案如下:一种全天候自供电光伏跟踪系统,用于调节光伏阵列板的倾斜角度,包括:一横杆,用于固定所述光伏阵列板;一驱动装置,所述驱动装置与所述横杆连接,用于驱动所述横杆转动并带动所述光伏阵列板以所述横杆为轴线作转动;一双面光伏电池组件,所述双面光伏电池组件与所述横杆固定连接,并为所述驱动装置提供电源。本技术方案,相较于传统的跟踪方法,本发明中的光伏跟踪系统通过双面光伏电池组件为驱动装置供电,避免消耗光伏阵列板的发电量,造成与光伏阵列板的输出电源的不匹配问题发生,同时有效地避免自供电失效导致跟踪不及时而影响光伏阵列板和双面光伏电池组件的发电效率,从而提高光伏跟踪系统的灵敏度,并且无需铺设通讯电缆、供电电缆等,有效提高光伏系统的铺设速度,降低运行成本。优选地,所述驱动装置驱动所述横杆转动并带动所述光伏阵列板和所述双面光伏电池组件同时转动,且所述光伏阵列板的上表面与所述双面光伏电池组件的上表面处于同一平面上。通过设置的驱动装置驱动横杆的转动实现将光伏阵列板和双面光伏电池组件同时转动,可以有效保证光伏阵列板和双面光伏电池组件的发电效率达到最佳,且结构简单操作方便。优选地,还包括一连杆结构,所述连杆结构包括一推杆和连杆,所述推杆与所述驱动装置连接,所述连杆的一端与所述推杆铰接,另一端与所述横杆固定连接。通过设置的连杆结构实现驱动装置与横杆的连接,具体的通过推杆的推动进而使其推动横杆转动,并带动光伏阵列板和双面光伏电池组件转动,从而保证两者的上表面始终正对着太阳光线,提高发电效率。优选地,所述光伏阵列板和/或所述双面光伏电池组件均通过一固定结构与所述横杆进行固定连接;所述固定结构包括围设在所述光伏阵列板和/或所述双面光伏电池组件边缘上的压条,以及与所述压条固定连接的压板。设置固定结构的目的是保证光伏阵列板与双面光伏电池组件与横杆连接的稳定性,提高连接强度,避免转动过程中松动导致上表面无法正对着太阳光线,从而降低发电效率。优选地,所述压板与所述横杆焊接或螺栓连接。不同的连接方式,在保证连接稳定性的基础上,可以根据安装需要做合理的选择,可以提高适用范围,且方便安装。优选地,所述双面光伏电池组件的四周设有反射板,所述反射板用于将接收的太阳光线反射至所述双面光伏电池组件的下表面上。进一步在双面光伏电池组件上设置反射板,在不影响双面光伏电池组件上表面发电效率的基础,还进一步的充分利用双面光伏电池组件下表面的发电率,使其双面光伏电池组件发电效率发挥至极致。优选地,还包括至少一个用于固定支撑所述横杆的支撑架,所述支撑架顶端与所述横杆转动连接,底端用于固定连接。通过设置的支撑架对横杆的支撑,进而满足光伏阵列板和双面光伏电池组件能够以横杆为轴线进行转动,从而保证系统运行时的稳定性。优选地,还包括一控制装置,所述控制装置与所述驱动装置信号连接。设置控制装置可以实现对驱动装置进行实施操作,简化操作程序,降低运行成本。并且可以将两者通过无线信号的连接方式连接,从而提高了本系统的灵活性,这样即使将本系统安装在环境较复杂的地方,并且有效的避免使用电缆所造成的安装位置限定等问题,更加便于系统的布置,且提高了系统的安全性。优选地,所述控制装置通过所述双面光伏电池组件提供电源。通过双面光伏电池组件为控制装置提供电源,不仅可以有效地避免设置电线所带来的一系列问题,还可以全天候为控制装置提供电源,避免导致供电不足而导致控制装置失效。优选地,所述控制装置上还设置一备用电源,所述备用电源为UPS电源,所述UPS电源与所述双面光伏电池组件连接。进一步的在控制装置上设置一备用电源进一步的避免供电现象不足问题产生,实现对整个系统的保护,且备用电源采用的是UPS电源,UPS(UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply),即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时,UPS立即将电池的直流电能,通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护,稳定性高。通过本发明提供的全天候自供电光伏跟踪系统,能够带来以下至少一种有益效果:1、本发明的光伏跟踪系统可以通过已知的太阳轨迹得出光伏阵列板和双面光伏电池组件的目标角度,再对比光伏阵列板和双面光伏电池组件的实际角度,得出光伏阵列板和双面光伏电池组件需要调节的角度,再通过驱动装置驱动横杆转动并带动光伏组件转动,使其调整至目标角度。其中,驱动装置的电源来自双面光伏电池组件,能够提高光伏跟踪系统的灵敏度,还能够为光伏系统全天候提供电源,并且无需铺设通讯电缆、供电电缆等,有效提高光伏系统的铺设速度,降低运行成本。2、本发明的光伏跟踪系统,通过设置的横杆在驱动装置的驱动下实现以横杆的中心线作轴线转动,进而实现光伏阵列板和双面光伏电池组件的同时转动,本系统结构简单发电效率高,更优的是操作方便应用更为灵活。3、本发明的光伏跟踪系统,通过连接结构和固定结构保证光伏阵列板和双面光伏电池组件在转动时的稳定性,提高连接强度,满足上表面一直能够正对着太阳光,进而提高发电效率。4、本发明的光伏跟踪系统,通过控制装置与驱动装置的信号连接,能够简化操作程序,还可以降低运行成本,提高运行效率。且通过无线信号的连接方式进行信号传输并进行控制,有效的避免使用电缆所造成的安装位置限定等问题,更加便于系统的布置,且提高了系统的安全性。5、本发明的光伏跟踪系统,通过双面光伏电池组件实现对控制装置提供电源,且通过控制装置上进一步设置的备用电源,满足对整个系统的保护,提高系统运行的稳定性。附图说明下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种全天候自供电光伏跟踪系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是本发明全天候自供电光伏跟踪系统的结构示意图;图2是图1的A部分局部放大图;图3是图2反方向的结构示意图。附图标号说明:光伏阵列板100;横杆200;驱动装置300;双面光伏电池组件400;推杆501;连杆502;压条601;压板602;支撑架700。具体实施方式为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。在本发明的实施例中,参看图1-3所示,一种全天候自供电光伏跟踪系统,该光伏跟踪系统主要是用于调节光伏阵列板100的倾斜角度,使其光伏阵列板100的上表面(即朝向太阳光线的一侧表面),进而可以提高光伏阵列板100的发电效率。见图1所示,在本实施例中,具体的包括一横杆200,该横杆200主要是用于固定光伏阵列板100;驱动装置300,其主要用于与横杆200连接,并通过驱动装置300驱动横杆200(以中心线做轴线转动),从而带动光伏阵列板100以横杆200位轴线作转动。其中,驱动装置300的电源主要是通过与横杆200固定连接的双面光伏电池组件400提供,可以避免安装电缆线,提高光伏系统的铺设速度,降低运行成本,还可以实现对整个系统的全天候供电,提高光伏跟踪系统的灵敏度,从而提高光伏阵列板100的发电效率。在本实施例中,参看图2、3所示,具体的驱动装置300通过一连杆结构实现与横杆200的连接,而该连杆结构包括一推杆501和一连杆502,其中,推杆501与驱动装置300连接,进一步的将连杆502的一端与推杆501铰接连接,而另一端与横杆200实现固定连接。这样当驱动装置300通过推杆501推动横杆200转动时,可以使得光伏阵列板100和双面光伏电池组件400同时转动(即以横杆200的中心线做轴线转动),并使得光伏阵列板100的上表面与双面光伏电池组件400的上表面处于同一平面上,目的是保证两者的上表面始终朝向太阳。在实际运用时,驱动装置300的数目可以为一个也可以为多个,且一个驱动装置300与一根横杆200连接,也可以连接多根平行设置的横杆200,简化整体结构,降低生产成本,更优的是可以保证多个光伏阵列板100同时转动,提高同步性。具体的安装数量可根据实际安装面积的大小设定,本申请中不再一一赘述。在本实施例中,再次参看图2、3所示,不难理解的是光伏阵列板100与双面光伏电池组件400的转动主要是由横杆200的转动角度来决定,依此,本申请中进一步的同过一固定结构实现与横杆200的连接稳定性,且提高连接强度。具体的固定结构包括了围设在光伏阵列板100和/或双面光伏电池组件400边缘上的压条601,以及与压条601固定连接的压板602。实际运用时,将压杆与横杆200同过焊接或螺栓连接的方式实现连接,而本申请中优选为螺栓连接,可以简化安装程序,且方便拆装便于更换。本实施例中作为一个具体运用的实施例时,为进一步提高双面光伏电池组件400发电效率,确保低辐照(下雨、小雪、阴天)的供电稳定性,避免光伏跟踪器停止运行。进而在双面光伏电池组件400的四周设置反射板(图中未标示),这样可以通过反射板的正面(朝向太阳光的一侧表面)接并将太阳光线反射至双面光伏电池组件400的下表面上,从而使其双面光伏电池组件400的发电量达到极致。在具体运用的实施例中,其中设置的横杆200可以通过一支撑架700实现支撑固定,实际运用时,将支撑架700的顶端与横杆200进行转动连接,而底端直接固定在固定面(地面、屋顶等)上,这样可以为抬高光伏阵列板100和双面光伏组件400与固定面的距离,为其转动提供了一定的空间,更优的是保证避免与固定面碰撞而受损,满足转动角度的扩大。在具体运用的实施例中,还包括了一控制装置(图中未标示),而控制装置与驱动状300主要是以信号连接,这样通过控制装置通过已知的太阳轨迹得出光伏阵列板100和/或双面光伏电池组件400的目标角度,再对比光伏阵列板100和/或所述双面光伏电池组件400的实际角度,得出光伏阵列板100和/或所述双面光伏电池组件400需要调节的角度,再通过驱动装置300驱动横杆200转动并带动光伏阵列板100和/或所述双面光伏电池组件400转动,使其调整至目标角度(上表面一直朝向太阳光)。具体的控制方式本申请中不再一一赘述,只是本申请中的控制装置主要是通过双面光伏电池组件400提供电源,进一步的避免设置电缆线,简化安装程序。同时进一步的在控制装置上设置一备用电源,利用USP电源的稳定性,保证整个系统运行的稳定性,为满足实现全天候自供电奠定了基础。应说明的是,该备用电源为市场上所能购买到的USP电源,且将USP电源与双面光伏电池组件400实现连接,在不被使用时通过双面光伏电池组件400为其进行充电,以便紧急情况下为系统提供电源。应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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