專利名稱：一種離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及離網(wǎng)光伏發(fā)電特殊工藝技術(shù)及裝備，特別涉及一種優(yōu)化的小型離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聚光光伏是指將匯聚后的太陽光通過高轉(zhuǎn)化效率的光伏電池直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。其以極高的規(guī)?；瘽摿εc巨大成本下降空間被認(rèn)為是第三代光伏技術(shù)正迎來其爆發(fā)式增長期，但目前該技術(shù)面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)是精度、冷卻和成本?，F(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷為:離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率取決于電池模組及太陽直射時間長短，晶娃模組和薄膜屬于前兩代光電轉(zhuǎn)換電池技術(shù)，一方面，只能對電池板大小面積的太陽照射范圍內(nèi)具備光電轉(zhuǎn)換能力，雖然以大型并網(wǎng)系統(tǒng)較常見，也相對較為成熟，但是對于太陽能源的利用率相對低下，故發(fā)電效率低；另一方面，對于太陽跟蹤的精度要求很低，只要有太陽照射，能否提高其發(fā)電效率就完全取決于太陽光的光照強(qiáng)度，一般是橫向回轉(zhuǎn)軸承與縱向電動推桿相結(jié)合的跟蹤方式，并不需要光時結(jié)合的雙軸控制器來跟蹤太陽，但推桿易老化。

實用新型內(nèi)容本實用新型提出一種離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中太陽能源利用率低下、太陽跟蹤精度低和壽命短的缺陷；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，對太陽能的利用率高，且太陽跟蹤精度高，其使用壽命長。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監(jiān)控系統(tǒng)、逆 變器、交流負(fù)載和電源；所述聚光模組安裝在所述支架上，且所述聚光模組分別與所述電源、所述監(jiān)控系統(tǒng)、所述匯流箱和所述雙軸跟蹤控制器電性連接；所述電源電性連接所述逆變器、所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述充電控制器；所述逆變器分別與所述監(jiān)控系統(tǒng)、所述交流負(fù)載電性連接；所述雙軸跟蹤控制器與所述監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，所述監(jiān)控系統(tǒng)與所述逆變器電性連接；所述匯流箱分別與所述充電控制器、所述監(jiān)控系統(tǒng)電性連接；所述逆變器與所述交流負(fù)載電性連接。進(jìn)一步，所述電源包括第一電源和第二電源。進(jìn)一步，所述第一電源為蓄電池，所述第二電源為市電電源。進(jìn)一步，所述第一電源與所述聚光模組、所述逆變器均電性連接，所述第二電源與所述聚光模組電性連接。進(jìn)一步，所述匯流箱上設(shè)有光電檢測器，且所述光電檢測器與所述匯流箱電性連接。進(jìn)一步，所述雙軸跟蹤控制器包括單片機(jī)和光敏傳感器，且所述單片機(jī)和所述光敏傳感器電性連接。進(jìn)一步，所述光敏傳感器與所述聚光模組感應(yīng)連接。進(jìn)一步，所述支架包括縱軸、橫軸和回轉(zhuǎn)裝置，且所述回轉(zhuǎn)裝置包括橫向回轉(zhuǎn)裝置和縱向回轉(zhuǎn)裝置，且所述橫向回轉(zhuǎn)裝置與所述橫軸銜接，所述縱向回轉(zhuǎn)裝置與所述縱軸銜接。進(jìn)一步，所述雙軸跟蹤控制器與所述回轉(zhuǎn)裝置電性連接。本實用新型離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)解決了小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率低下和運行穩(wěn)定性差問題，結(jié)構(gòu)新穎，操作簡單且實用；本實用新型采用高倍聚光電池模組，配合雙軸跟蹤控制器運行，聚光倍數(shù)接近1000倍，對太陽能源的利用率較高。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。參照圖1，一種離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)1，其包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器、交流負(fù)載和電源；所述聚光模組安裝在所述支架上，且所述聚光模組分別與所述電源、所述監(jiān)控系統(tǒng)、所述匯流箱和所述雙軸跟蹤控制器電性連接；所述電源電性連接所述逆變器、所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述充電控制器；所述逆變器分別與所述監(jiān)控系統(tǒng)、所述交流負(fù)載電性連接；所述雙軸跟蹤控制器與所述監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，所述監(jiān)控系統(tǒng)與所述逆變器電性連接；所述匯流箱分別與所述充電控制器、所述監(jiān)控系統(tǒng)電性連接；所述逆變器與所述交流負(fù)載電性連接。本實用新型中所述聚光模組為高倍聚光模組，高倍聚光模組不同于通常的晶硅模組，其由多個電池構(gòu)成，單塊電池尺寸0.9mX 0.9mX 0.4m，重18kg，輸出電壓16V，電流5A，功率80W，由25塊電池組成方陣模組，輸出功率為2kw，重450kg。進(jìn)一步，所述電源包括第一電源和第二電源。進(jìn)一步，所述第一電源為蓄電池，所述第二電源為市電電源。將所述電源設(shè)計成蓄電池和市電電源的方式，當(dāng)市電電源出現(xiàn)故障時，通過蓄電池來提供電源。進(jìn)一步，所述第一電源與所述聚光模組、所述逆變器均電性連接，所述第二電源與所述聚光模組電性連接。[0030]進(jìn)一步，所述匯流箱上設(shè)有光電檢測器(未圖示)，且所述光電檢測器與所述匯流箱電性連接。進(jìn)一步，所述雙軸跟蹤控制器包括單片機(jī)和光敏傳感器，且所述單片機(jī)和所述光敏傳感器電性連接。進(jìn)一步，所述光敏傳感器與所述聚光模組感應(yīng)連接。進(jìn)一步，所述支架包括縱軸、橫軸和回轉(zhuǎn)裝置，且所述回轉(zhuǎn)裝置包括橫向回轉(zhuǎn)裝置和縱向回轉(zhuǎn)裝置，且所述橫向回轉(zhuǎn)裝置與所述橫軸銜接，所述縱向回轉(zhuǎn)裝置與所述縱軸銜接。進(jìn)一步，所述雙軸跟蹤控制器與所述回轉(zhuǎn)裝置電性連接。本實用新型所述雙軸跟蹤控制器的工作原理為:采用時控為主，光控為輔，二者結(jié)合的控制方法，芯片采用STC89C51單片機(jī)，并配備485接口供數(shù)據(jù)傳輸。光照強(qiáng)度較強(qiáng)時，通過光敏傳感器對太陽高度角和方位角檢測，檢測精度達(dá)0.2°，保證聚光模組與光敏傳感器處于一個平面，并與光照成90°垂直的直角狀態(tài)；若光照強(qiáng)度較弱時，則運行基于太陽位置-天文算法的時控控制方式，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度和時間計算當(dāng)?shù)靥柧_位置，并進(jìn)行步進(jìn)跟蹤，每經(jīng)過5分鐘，程序重新運行一次，重新調(diào)整聚光模組與太陽的相對位置，以提高跟蹤精度。上述兩種方式自動切換，既不受光照強(qiáng)度強(qiáng)弱的影響，又保證了跟蹤精度達(dá)到聚光模組的要求，跟蹤誤差可控制在0.1°內(nèi)。本實用新型離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作過程為:上午7:00利用市電電源供電，系統(tǒng)開始啟動，此時太陽光強(qiáng)較弱，雙軸跟蹤控制器切換到時控方式，在橫軸回轉(zhuǎn)裝置和縱軸回轉(zhuǎn)裝置的帶動下，聚光模組由平放開始傾斜向太陽光照射的一面；光照度達(dá)到光傳感器接收范圍后，光傳感器向雙軸跟蹤控制器發(fā)出信號，此時雙軸跟蹤控制器切換為光控方式，若光照減弱，再切換為時控，如此循環(huán)往復(fù)；傍晚時，光照減弱，雙軸跟蹤控制器先由光控轉(zhuǎn)為時控，到預(yù)定時間晚上21:00則在回轉(zhuǎn)裝置帶動下回復(fù)水平位置。聚光模組先串后并，引出8路進(jìn)線到光伏匯流箱，每路進(jìn)線為48V，5A，1路出線則為48V，40A，此處設(shè)置的光電檢測器可檢測每路電壓和電流，以此可判斷每路所連接的聚光模組工作狀態(tài)；匯流箱I路出線連接充電控制器再到蓄電池，此時蓄電池存儲直流電，一方面代替市電為聚光光伏系統(tǒng)供電，另一方面則連接到逆變器，直流變交流，供電給交流負(fù)載，本系統(tǒng)交流負(fù)載使用一系列LED照明燈；整個現(xiàn)場運行流程至此完畢；實時監(jiān)控系統(tǒng)借由傳感器采集聚光模組、控制器、匯流箱、逆變器和蓄電池等設(shè)備，以及天氣環(huán)境的參數(shù)，進(jìn)而提供給客戶端查詢訪問。實際運行結(jié)果表明聚光模組和雙軸控制器的配合使用確實大大提聞了系統(tǒng)發(fā)電效率和運行穩(wěn)定度。本實用新型離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)解決了小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率低下和運行穩(wěn)定性差問題，結(jié)構(gòu)新穎，操作簡單且實用；本實用新型采用高倍聚光電池模組，配合雙軸跟蹤控制器運行，聚光倍數(shù)接近1000倍，對太陽能源的利用率較高。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器、交流負(fù)載和電源； 所述聚光模組安裝在所述支架上，且所述聚光模組分別與所述電源、所述監(jiān)控系統(tǒng)、所述匯流箱和所述雙軸跟蹤控制器電性連接； 所述電源電性連接所述逆變器、所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述充電控制器； 所述逆變器分別與所述監(jiān)控系統(tǒng)、所述交流負(fù)載電性連接； 所述雙軸跟蹤控制器與所述監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，所述監(jiān)控系統(tǒng)與所述逆變器電性連接； 所述匯流箱分別與所述充電控制器、所述監(jiān)控系統(tǒng)電性連接； 所述逆變器與所述交流負(fù)載電性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述電源包括第一電源和第二電源。
3.如權(quán)利要求2所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源為蓄電池，所述第二電源為市電電源。
4.如權(quán)利要求3所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源與所述聚光模組、所述逆變器均電性連接，所述第二電源與所述聚光模組電性連接。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述匯流箱上設(shè)有光電檢測器，且所述光電檢測器與所述匯流箱電性連接。
6.如權(quán)利要求5所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述雙軸跟蹤控制器包括單片機(jī)和光敏傳感器，且所述單片機(jī)和所述光敏傳感器電性連接。
7.如權(quán)利要求6所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光敏傳感器與所述聚光模組感應(yīng)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述支架包括縱軸、橫軸和回轉(zhuǎn)裝置，且所述回轉(zhuǎn)裝置包括橫向回轉(zhuǎn)裝置和縱向回轉(zhuǎn)裝置，且所述橫向回轉(zhuǎn)裝置與所述橫軸銜接，所述縱向回轉(zhuǎn)裝置與所述縱軸銜接。
9.如權(quán)利要求8所述的離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述雙軸跟蹤控制器與所述回轉(zhuǎn)裝置電性連接。
專利摘要本實用新型提出了一種離網(wǎng)聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器、交流負(fù)載和電源；聚光模組安裝在支架上，且聚光模組分別與電源、監(jiān)控系統(tǒng)、匯流箱和雙軸跟蹤控制器電性連接；電源電性連接逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)和充電控制器；逆變器分別與監(jiān)控系統(tǒng)、交流負(fù)載電性連接；雙軸跟蹤控制器與監(jiān)控系統(tǒng)電性連接，監(jiān)控系統(tǒng)與逆變器電性連接；匯流箱分別與充電控制器、監(jiān)控系統(tǒng)電性連接；逆變器與交流負(fù)載電性連接。本實用新型解決了小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率低下和運行穩(wěn)定性差問題，結(jié)構(gòu)新穎，操作簡單且實用，對太陽能源的利用率較高。
文檔編號H02J7/35GK202997674SQ20122065650
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者張曉英, 孫飛, 劉冰 申請人:北京京儀敬業(yè)電工科技有限公司