本發(fā)明屬于太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

在新能源太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，如何在有限的用地資源下取得更大的發(fā)電量，應(yīng)運(yùn)而生了一種太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)。太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)作為一種新型的、高效率的光伏系統(tǒng)支架，相對(duì)于固定支架，追蹤系統(tǒng)能提高20％～40％不等的電量，且在板底下種植的生態(tài)植物或蔬菜的生長(zhǎng)率更高。由于能顯著提高發(fā)電量，近年來(lái)，追蹤系統(tǒng)在各個(gè)電站中被廣泛使用。

太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)在日復(fù)一日轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行中，如果系統(tǒng)或電機(jī)通信故障等原因?qū)е锰?yáng)能板轉(zhuǎn)動(dòng)軸到預(yù)設(shè)角度時(shí)還繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)損壞電機(jī)、太陽(yáng)能板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸等主要裝置，造成整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓，使整個(gè)電站的發(fā)電裝置存在安全隱患。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種在太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)動(dòng)角度超出預(yù)設(shè)值時(shí)，能夠自動(dòng)關(guān)閉整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，從而保護(hù)了整個(gè)太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)的傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置。

本發(fā)明的太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置，包括太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)包括立柱、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在立柱端部的承載軸承和由承載軸承帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽(yáng)能發(fā)電板，所述承載軸承由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)由平單軸控制箱控制，其特征在于：所述傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置設(shè)置在所述太陽(yáng)能發(fā)電板上，包括

-傾角器，用于讀取所述太陽(yáng)能發(fā)電板的角度信息，并在角度信息超出預(yù)設(shè)保護(hù)值時(shí)輸出閉合的短路信號(hào)；

-分勵(lì)脫扣器，與所述傾角器的輸出端連接，通過(guò)所述閉合的短路信號(hào)啟動(dòng)；

-斷路器，與所述分勵(lì)脫扣器聯(lián)動(dòng)，所述太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)的電源通過(guò)所述斷路器接入，所述斷路器與所述平單軸控制箱連接，且所述斷路器通過(guò)變壓器與所述傾角器連接。

進(jìn)一步的，所述傾角器包括角度信息實(shí)時(shí)讀取模塊和與其輸出端連接的聯(lián)動(dòng)繼電器，所述角度信息實(shí)時(shí)讀取模塊包括依次連接的傾角傳感器、單片機(jī)和485模塊，所述傾角傳感器安裝在所述太陽(yáng)能發(fā)電板朝向地面的一面上以檢測(cè)其與水平面的夾角，所述485模塊與所述聯(lián)動(dòng)繼電器連接。

進(jìn)一步的，所述分勵(lì)脫扣器上設(shè)有與所述斷路器聯(lián)動(dòng)連接的撬動(dòng)發(fā)條和手動(dòng)復(fù)位鍵。

進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)保護(hù)值為東限位55度與西限位125度之間。

進(jìn)一步的，所述斷路器為380V的斷路器。

進(jìn)一步的，所述變壓器為24V變壓器。

進(jìn)一步的，還可通過(guò)軸承連桿聯(lián)動(dòng)多個(gè)承載軸承以帶動(dòng)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸承連桿與多個(gè)立柱端部的軸承支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，各承載軸承與所述軸承連桿連接；所述電機(jī)輸出端連接有軸承，所述軸承傳動(dòng)連接有變速軸承，所述變速軸承帶動(dòng)所述軸承連桿轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電機(jī)、軸承與變速軸承安裝在其中一個(gè)所述立柱上。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過(guò)傾角器在檢測(cè)到太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)動(dòng)角度超出預(yù)設(shè)值時(shí)，傾角器上的單片機(jī)會(huì)出一個(gè)高電平給485模塊，485模塊輸出5V電壓給繼電器，繼電器的磁吸閉合，閉合的短路信號(hào)啟動(dòng)分勵(lì)脫扣器，分勵(lì)脫扣器物理聯(lián)動(dòng)斷路器關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)的總電源，從而保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的安全，避免了事故的發(fā)生；

2、平單軸控制箱與傾角器為單獨(dú)工作狀態(tài)，即使平單軸控制箱出現(xiàn)任何現(xiàn)像的故障也不影響傾角器的保護(hù)系統(tǒng)功能；

3、利用傾角器與平單軸控制箱形成互補(bǔ)型的保護(hù)裝置，在出現(xiàn)故障時(shí)，可使整個(gè)平單軸追蹤系統(tǒng)停止運(yùn)作直到故障排除，從而保護(hù)了整個(gè)發(fā)電裝置，避免了經(jīng)濟(jì)上的損失；

4、通過(guò)軸承連桿可同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，只需在其中一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板上安裝傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置即可對(duì)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板進(jìn)行轉(zhuǎn)角檢測(cè)，降低成本的同時(shí)大大提高了工作效率。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中傾角器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，S1、平單軸控制箱，S2、電機(jī)，S3、太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)，A1、承載軸承，A2、太陽(yáng)能發(fā)電板，S、傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置，S4、斷路器，S5、分勵(lì)脫扣器，C1、手動(dòng)復(fù)位鍵，C2、撬動(dòng)發(fā)條，S6、變壓器，S7、傾角器，B1、角度信息實(shí)時(shí)讀取模塊，B2、聯(lián)動(dòng)繼電器，S8、傾角傳感器，A3、立柱，A4、軸承座，A5、軸承連桿，A6、軸承，A7、變速軸承。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的一種太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置，其中，太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)S3包括立柱、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在立柱端部的承載軸承A1和由承載軸承A1帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽(yáng)能發(fā)電板A2，承載軸承A1由電機(jī)S2驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)S2由平單軸控制箱S1控制；傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置設(shè)置在太陽(yáng)能發(fā)電板A2上，包括依次連接的傾角器S7、分勵(lì)脫扣器S5和斷路器S4，其中，傾角器S7用于讀取太陽(yáng)能發(fā)電板A2的角度信息，并在角度信息超出預(yù)設(shè)保護(hù)值時(shí)輸出閉合的短路信號(hào)，傾角器S7具體包括角度信息實(shí)時(shí)讀取模塊B1和與其輸出端連接的聯(lián)動(dòng)繼電器B2，角度信息實(shí)時(shí)讀取模塊B1包括依次連接的傾角傳感器S8、單片機(jī)和485模塊，傾角傳感器S8安裝在太陽(yáng)能發(fā)電板A2朝向地面的一面上以檢測(cè)其與水平面的夾角，485模塊與聯(lián)動(dòng)繼電器B2連接；分勵(lì)脫扣器S5與傾角器S7的輸出端連接(即與聯(lián)動(dòng)繼電器B2連接)，通過(guò)閉合的短路信號(hào)啟動(dòng)；斷路器S4與分勵(lì)脫扣器S5聯(lián)動(dòng)。本發(fā)明中，太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)S3的電源通過(guò)斷路器S4接入，即斷路器S4與平單軸控制箱S1連接，當(dāng)太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)S3正常工作時(shí)，斷路器S4給平單軸控制箱S1進(jìn)行供電，平單軸控制箱S1根據(jù)當(dāng)?shù)谿PS經(jīng)度和緯度日照規(guī)律進(jìn)行給平單軸電機(jī)S2提供380V的電壓，使太陽(yáng)能發(fā)電板A2隨著太陽(yáng)升起和落下的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；另外，斷路器S4通過(guò)變壓器S6與傾角器S7連接，即斷路器S4接入的380V電壓經(jīng)變壓器S6轉(zhuǎn)成24V的電壓給傾角器S7供電，使傾角器S7工作。

當(dāng)平單軸控制箱S1或電機(jī)S2出現(xiàn)故障時(shí)，不能根據(jù)太陽(yáng)的升起與落下進(jìn)行供電或停電時(shí)，安裝在太陽(yáng)能板上的傾角器S7實(shí)時(shí)讀取到的角度出現(xiàn)錯(cuò)誤，超出了預(yù)設(shè)值，聯(lián)動(dòng)繼電器B2輸出閉合的短路信號(hào)給分勵(lì)脫扣器S5，分勵(lì)脫扣器S5通過(guò)撬動(dòng)發(fā)條C2聯(lián)動(dòng)斷路器S4，斷路器S4關(guān)閉停止供電，從而保護(hù)了整個(gè)電站的發(fā)電裝置的安全；在故障消除后，可通過(guò)分勵(lì)脫扣器S5上的手動(dòng)復(fù)位鍵C1重新啟動(dòng)，斷路器S4繼續(xù)給系統(tǒng)供電。

當(dāng)接入380V電源的斷路器S4閉合時(shí)，平單軸控制箱S1進(jìn)入工作狀態(tài)，根據(jù)經(jīng)度緯度太陽(yáng)升起與降落的程序輸出平單軸電機(jī)S2所需的電壓和電流來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)S2的運(yùn)行停止及反轉(zhuǎn)循環(huán)的工作過(guò)程，從而完成了高效太陽(yáng)能板追日發(fā)電的過(guò)程。

當(dāng)平單軸控制箱S1出現(xiàn)故障一直給平單軸電機(jī)S2一直供電，無(wú)法正常停止和反轉(zhuǎn)時(shí)，安裝在太陽(yáng)能發(fā)電板A2下的傾角器S7的傾角傳感器S8讀取到角度信息，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)保護(hù)值，即東限位小于55度和西限位大于125度時(shí)，傾角器S7的單片機(jī)輸出一個(gè)高電平給485模塊，485模塊輸出5V電壓給繼電器B2，繼電器B2的磁吸閉合，閉合的短路信號(hào)啟動(dòng)分勵(lì)脫扣器S5，分勵(lì)脫扣器S5的撬動(dòng)發(fā)條C2物理聯(lián)動(dòng)斷路器S4關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)的總電源，整個(gè)系統(tǒng)停止工作處在保護(hù)中，同時(shí)手動(dòng)復(fù)位鍵C1彈起，從而保護(hù)了發(fā)電系統(tǒng)的安全，避免了事故的發(fā)生。按下分勵(lì)脫扣器S5的手動(dòng)復(fù)位鍵C1，即可使系統(tǒng)重新正常工作。

另外，當(dāng)故障排除后，合上斷路器S4，繼續(xù)恢復(fù)給平單軸控制箱S1供電，系統(tǒng)重新正常工作。

本領(lǐng)域中，雖然平單軸控制箱S1有多項(xiàng)系統(tǒng)保護(hù)功能措施，但都集成一起的話無(wú)法保證100％的安全。本發(fā)明通過(guò)傾角器S7對(duì)平單軸控制箱S1進(jìn)行互補(bǔ)形成互補(bǔ)型的保護(hù)裝置，且傾角器S7對(duì)平單軸控制箱S1單獨(dú)工作，互不影響且互補(bǔ)，一旦出現(xiàn)故障即可使整個(gè)太陽(yáng)能平單軸追蹤系統(tǒng)停止運(yùn)作直到故障排除，從而保護(hù)了整個(gè)發(fā)電裝置，避免了經(jīng)濟(jì)上的損失。

具體使用時(shí)，如圖3所示，可通過(guò)軸承連桿A5聯(lián)動(dòng)多個(gè)承載軸承A1以帶動(dòng)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板A2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，將軸承連桿A5與多個(gè)立柱A3端部的軸承支座A4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，將各承載軸承A1與軸承連桿A5連接；為使軸承連桿A5轉(zhuǎn)動(dòng)，將電機(jī)S2的輸出端連接一軸承A6，將軸承A6傳動(dòng)連接一變速軸承A7，由變速軸承A7帶動(dòng)軸承連桿A5轉(zhuǎn)動(dòng)(即將變速軸承A7與軸承連桿A5傳動(dòng)連接)；電機(jī)S2、軸承A6、變速軸承A7及平單軸控制箱S1安裝在其中一個(gè)立柱上A3；將本發(fā)明的傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置S安裝在其中一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板A2上即可。通過(guò)軸承連桿同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，只需在其中一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板上安裝傾角聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置即可對(duì)多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電板進(jìn)行轉(zhuǎn)角檢測(cè)，降低成本的同時(shí)大大提高了工作效率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。