本實用新型屬于太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，由其涉及能夠自供電的光伏跟蹤系統(tǒng)及其中的電源模塊。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，新能源產(chǎn)業(yè)得到蓬勃發(fā)展，太陽能作為一種理想的清潔能源受到了越來越多的重視和應(yīng)用。

隨著光伏電站的大規(guī)模建設(shè)，為提高發(fā)電量，其中光伏跟蹤系統(tǒng)在光伏應(yīng)用中的份額也越來越高。光伏跟蹤系統(tǒng)是通過實時跟蹤太陽來實現(xiàn)增加光伏組件發(fā)電量的裝置。光伏跟蹤系統(tǒng)包括跟蹤支架和跟蹤控制器；跟蹤控制器組成主要有電源單元，控制單元，驅(qū)動單元，檢測單元，電機，角度傳感器，光傳感器，編碼器，限位開關(guān)等。跟蹤控制器是光伏跟蹤系統(tǒng)的核心部分，控制跟蹤支架按一定規(guī)律實時追蹤太陽的位置。

現(xiàn)有跟蹤控制器，需要外部提供電源，例如廠用電源或市電等。外部電源連接到跟蹤控制器，跟蹤控制器內(nèi)部有電源模塊，它將外部電源轉(zhuǎn)換成所需的直流電源，如24VDC、12VDC、5VDC等，再為控制單元，驅(qū)動單元，電機，傳感器等供電。外部供電的缺點在于，勢必增加物料成本和建設(shè)成本，包括線纜成本、場地挖線纜溝或其他線纜敷設(shè)裝置成本、配電設(shè)備成本、人工成本等；且外部供電連接部件較多，降低了系統(tǒng)供電的可靠性。外部供電方式不能適應(yīng)沒有電網(wǎng)的地區(qū)安裝。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中太陽跟蹤控制器需要外部供電，需要更多的物料成本、建設(shè)成本和維護成本的問題，出現(xiàn)了一種能夠自供電的光伏跟蹤系統(tǒng)，它利用發(fā)電設(shè)備，例如光伏發(fā)電設(shè)備或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等所發(fā)的電能，提供給跟蹤控制器使用。在跟蹤控制器中，發(fā)電設(shè)備所發(fā)電能經(jīng)電源模塊轉(zhuǎn)換后再為負(fù)載設(shè)備，如控制單元、驅(qū)動單元等供電。

現(xiàn)有技術(shù)中電源模塊，僅具有電能轉(zhuǎn)換功能，而無功率檢測功能，無延時輸出功能。當(dāng)其應(yīng)用到自供電的光伏跟蹤系統(tǒng)中時，由于發(fā)電設(shè)備所發(fā)電能的不穩(wěn)定性，將導(dǎo)致接入的負(fù)載設(shè)備頻繁啟動，不能穩(wěn)定工作的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠有效保證供電穩(wěn)定性，避免負(fù)載設(shè)備頻繁啟動的適應(yīng)于無電網(wǎng)地區(qū)的光伏跟蹤系統(tǒng)所使用的電源模塊。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種電源模塊，設(shè)置于光伏跟蹤系統(tǒng)中而用于轉(zhuǎn)換發(fā)電裝置所發(fā)電能并向光伏跟蹤系統(tǒng)供電，所述電源模塊包括將所述發(fā)電裝置所發(fā)電能轉(zhuǎn)換為所需電能信號并輸出至所述光伏跟蹤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換電路，所述電源模塊還包括在所述發(fā)電裝置所發(fā)電能的功率持續(xù)達到設(shè)定值時控制所述轉(zhuǎn)換電路延時啟動工作的延時控制支路。

優(yōu)選的，所述延時控制支路包括控制其是否工作的功率檢測開關(guān)、對所述發(fā)電裝置所發(fā)電能進行功率檢測以判斷其是否達到設(shè)定值的輸入功率檢測模塊、與所述輸入功率檢測模塊相連接并在所述發(fā)電裝置所發(fā)電能的功率持續(xù)達到設(shè)定值時延時輸出啟動電壓信號至所述轉(zhuǎn)換電路的延時輸出模塊。

優(yōu)選的，所述輸入功率檢測模塊包括與所述發(fā)電裝置的輸出母線相連接的若干個串聯(lián)的功率電阻、與串聯(lián)的所述功率電阻相連接的開關(guān)管Q3，所述輸入功率檢測模塊的輸出由所述開關(guān)管Q3提供。

優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置的輸出母線還連接有若干個串聯(lián)的分壓電阻，所述開關(guān)管Q3的G極與串聯(lián)的所述分壓電阻相連接，所述開關(guān)管Q3的D極與串聯(lián)的所述功率電阻相連接，所述開關(guān)管Q3的S極為所述輸入功率檢測模塊的輸出。

優(yōu)選的，所述延時輸出模塊包括與所述輸入功率檢測模塊相連接的延時電阻、與所述延時電阻相連接的延時電容、與所述延時電容相連接的開關(guān)管Q6、連接于所述延時電容與地之間的開關(guān)管Q4，所述延時輸出模塊的輸出由所述開關(guān)管Q6和所述開關(guān)管Q4提供。

優(yōu)選的，所述延時電阻包括相串聯(lián)的定值電阻和可變電阻。

優(yōu)選的，所述延時電容包括兩個并聯(lián)的定值電容。

優(yōu)選的，所述開關(guān)管Q6的G極與所述輸入功率檢測模塊相連接，所述開關(guān)管Q6的D極與所述延時電阻和所述延時電容的共同端相連接；所述開關(guān)管Q4的G極與所述延時電阻和所述延時電容的共同端相連接，所述開關(guān)管Q4的D極與地相連接；所述開關(guān)管Q6的S極和所述開關(guān)管Q4的S極共接而形成所述延時輸出模塊的輸出。

優(yōu)選的，所述延時輸出模塊還連接有放電回路。

優(yōu)選的，所述放電回路包括串聯(lián)的開關(guān)管Q8和放電電阻。

優(yōu)選的，所述輸入功率檢測模塊與所述延時輸出模塊之間連接有二極管，所述二極管的正極與所述輸入功率檢測模塊相連接，所述二極管的負(fù)極與所述延時輸出模塊相連接。

優(yōu)選的，所述延時輸出模塊反饋連接至所述功率檢測開關(guān)。

優(yōu)選的，所述延時控制支路通過開關(guān)控制電路而與所述轉(zhuǎn)換電路相連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換電路包括與所述發(fā)電裝置相連接的輸入防反接保護電路、與所述輸入防反接保護電路相連接的輸入濾波電路、與所述輸入濾波電路相連接并在所述延時控制支路的控制下啟動工作而進行電壓變換的變壓電路、與所述變壓電路相連接而輸出所述所需電壓信號的輸出模塊。

優(yōu)選的，所述輸出模塊包括5VDC穩(wěn)壓電路、12VDC穩(wěn)壓電路、24VDC整流濾波電路中的一種或幾種的并接組合。

優(yōu)選的，所述電源模塊連接有用作備用電源的儲能裝置。

優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置為太能發(fā)電裝置。

本實用新型還提供一種能夠穩(wěn)定工作的自供電光伏跟蹤系統(tǒng)，其技術(shù)方案是：

一種光伏跟蹤系統(tǒng)，包括跟蹤控制系統(tǒng)、光伏跟蹤支架、在所述跟蹤控制系統(tǒng)的控制下工作而帶動所述光伏跟蹤支架做追日運動的電機，所述光伏跟蹤系統(tǒng)還包括前述任一種電源模塊，所述電源模塊與所述跟蹤控制系統(tǒng)相連接。

優(yōu)選的，所述跟蹤控制系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生控制信號的控制單元、與所述控制單元相連接并根據(jù)所述控制信號產(chǎn)生驅(qū)動信號來驅(qū)動所述電機的驅(qū)動單元、與所述控制單元相連接的編碼器、與所述控制單元相連接的光傳感器、與所述控制單元相連接的限位開關(guān)、與所述控制單元相連接的角度傳感器、與所述控制單元相連接而實現(xiàn)與上位機通訊以及接收外接信號的通訊接口、與所述控制單元相連接的時鐘電路、與所述控制單元相連接的控制按鈕、與所述控制單元相連接的存儲器、與所述控制單元相連接的顯示屏、與所述控制單元相連接而反饋所述電機的電流的電流檢測單元；所述電源模塊分別與所述控制單元和所述驅(qū)動單元相連接并供電；所述外接信號包括風(fēng)速信號、GPS信號、雨雪信號、輻照信號中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述電源模塊與安裝在所述光伏跟蹤支架上的太陽能電池板相連接。

由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

1、本實用新型的電源模塊具有延時控制支路，能夠?qū)崿F(xiàn)在發(fā)電裝置所發(fā)電能的功率持續(xù)達到設(shè)定值時控制轉(zhuǎn)換電路延時啟動工作的目的，從而避免轉(zhuǎn)換電路在發(fā)電裝置所發(fā)電能不穩(wěn)定時即頻繁啟動而為負(fù)載供電的缺陷，有效保證了供電的穩(wěn)定性；

2、本實用新型的具有自供電功能的光伏跟蹤系統(tǒng)采用能夠穩(wěn)定供電的電源模塊，從而其控制單元和負(fù)載單元等能夠具有連續(xù)、穩(wěn)定的電源供給，避免頻繁啟動而不能穩(wěn)定工作的缺陷。

附圖說明

附圖1為光伏跟蹤電站的系統(tǒng)框圖。

附圖2為光伏跟蹤控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

附圖3為電源模塊的系統(tǒng)框圖。

附圖4為電源模塊中輸入功率檢測模塊和延時輸出模塊的原理圖。

附圖5為光伏跟蹤系統(tǒng)的流程框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。

實施例一：如附圖1所示，光伏電站包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏跟蹤系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并輸送給電網(wǎng)，其包括依次連接的太陽能電池板、匯流箱、逆變器、箱變、變壓器，變壓器與電網(wǎng)相連接而實現(xiàn)并網(wǎng)。還可以在匯流箱后設(shè)置蓄電池來存儲太陽能電池板所發(fā)電能。光伏跟蹤系統(tǒng)包括電源模塊、利用電源模塊供電的跟蹤控制系統(tǒng)、與跟蹤控制系統(tǒng)相連接的光伏跟蹤支架，光伏跟蹤支架上設(shè)置有電機，通過跟蹤控制系統(tǒng)對電機的控制而實現(xiàn)帶動光伏跟蹤支架做追日運動，保證光伏跟蹤支架上安裝的光伏組件實時正對太陽。通常情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏跟蹤系統(tǒng)是相互獨立的，光伏發(fā)電系統(tǒng)將產(chǎn)生電能輸入電網(wǎng)或蓄電池；光伏跟蹤系統(tǒng)從廠用電源取電，驅(qū)動光伏跟蹤支架運轉(zhuǎn)，帶動太陽能電池板實時追蹤太陽。而當(dāng)采用自供電的光伏跟蹤系統(tǒng)時，將電源模塊與安裝在光伏跟蹤支架上的太陽能電池板相連接，從而利用太陽能發(fā)電裝置——太陽能電池板所發(fā)的電能作為電源。將太陽能電池板連接到電源單元時，采用從一串太陽能電池板的輸出通過三通分支接頭，引出一個支路到自供電光伏跟蹤系統(tǒng)進行供電。電源模塊還可以連接用作備用電源的儲能裝置，如超級電容等，通過太陽能電池板對儲能裝置充電，用作陽光較弱、夜晚或緊急情況下的后備電源。

如附圖2所示，跟蹤控制系統(tǒng)與電源模塊相連接，它包括控制單元、驅(qū)動單元、編碼器、光傳感器、限位開關(guān)、角度傳感器、通訊接口、時鐘電路、控制按鈕、存儲器、顯示屏、電流檢測單元等。電源模塊分別為控制單元和驅(qū)動單元供電。

控制單元用于產(chǎn)生控制信號。編碼器、光傳感器、限位開關(guān)、角度傳感器、時鐘電路、控制按鈕分別與控制單元相連接。編碼器向控制單元提供反映光伏跟蹤支架的位移情況的編碼信號，光傳感器向控制單元提供反映環(huán)境光強情況的光感應(yīng)信號，限位開關(guān)向控制單元提供反映光伏跟蹤支架的位移是否達到限位狀態(tài)的限位信號，角度傳感器向控制單元提供反映光伏跟蹤支架的角度狀態(tài)的角度感應(yīng)信號，時鐘電路為控制單元提供時間信號，控制按鈕用于向控制單元提供手動調(diào)節(jié)信號而實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)光伏跟蹤支架運轉(zhuǎn)到任意角度。存儲器、顯示屏分別與控制單元相連接。控制單元將光伏跟蹤支架的運行數(shù)據(jù)信息等保存到存儲器中，控制單元還將光伏跟蹤支架的運行數(shù)據(jù)信息傳輸給顯示器進行實時顯示。通訊接口與控制單元相連接，通過該通訊接口控制單元可以與上位機建立連接，實現(xiàn)監(jiān)控光伏跟蹤支架的運行狀態(tài)，故障告警信息，歷史數(shù)據(jù)遠端保存，后臺集中控制光伏跟蹤支架運轉(zhuǎn)任意角度，方便維護人員集中清洗組件面板、集中維護更換部件，集中調(diào)節(jié)至放平位置或最大傾角位置以提前做好抵御自然災(zāi)害準(zhǔn)備。此外，通訊接口還能夠接收外接信號并傳給控制單元，外接信號包括風(fēng)速信號、GPS信號、雨雪信號、輻照信號中的一種或幾種。控制單元獲取風(fēng)速信號，以判斷是否有大風(fēng)，并在有大風(fēng)時進行光伏跟蹤支架放平保護。控制單元獲取GPS信號，進行地理經(jīng)緯度定位和時間校準(zhǔn)，確保地理位置的精確定位和時鐘精準(zhǔn)度?？刂茊卧@取雨雪信號，以控制光伏跟蹤支架進入防雪模式和電池板沖洗模式?？刂茊卧@取輻照信號，判斷輻照量是否較低，并進行光伏跟蹤支架放平不追蹤的控制。電流檢測單元用于向控制單元反饋電機的電流，故電流檢測單元分別與電機和控制單元相連接。電流檢測單元檢測電機運轉(zhuǎn)時的電流值，并實時輸出給控制單元，當(dāng)實時電流值大于閾值時，控制單元輸出切斷電機電源的指令，并進行電機過載告警。控制單元根據(jù)當(dāng)前時間，經(jīng)緯度，基于天文算法計算太陽的高度角和方位角，結(jié)合各傳感器，編碼器等數(shù)據(jù)，運算處理后，輸出控制信號進而控制電機運轉(zhuǎn)。

驅(qū)動單元則用于根據(jù)控制信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，驅(qū)動單元與控制單元相連接，電機與驅(qū)動單元相連接從而基于驅(qū)動信號而運轉(zhuǎn)，從而帶動光伏跟蹤支架做追日運行，保證光伏組件/太陽能電池板實時正對太陽。驅(qū)動單元采用晶體管和繼電器復(fù)合方式實現(xiàn)驅(qū)動工作。控制單元發(fā)出動作指令，繼電器先吸合，晶體管再接通電源；控制單元發(fā)出停止指令，晶體管先切斷電源，繼電器再釋放。實現(xiàn)繼電器吸合和釋放瞬間，觸點無電動作，避免了通斷電時觸點產(chǎn)生的電弧對繼電器的影響，從而保證驅(qū)動單元的使用壽命。

光伏跟蹤系統(tǒng)的電源模塊用于將發(fā)電裝置——太能能電池板所發(fā)電能——直流電轉(zhuǎn)換成所需電能信號并輸出給光伏跟蹤系統(tǒng)的其他部分——控制單元、驅(qū)動單元等使用。所需電能信號包括24VDC、12VDC、5VDC中的一種或多種組合。

如附圖3所示，電源模塊包括將發(fā)電裝置所發(fā)電能轉(zhuǎn)換為所需電能信號并輸出至光伏跟蹤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換電路以及在發(fā)電裝置所發(fā)電能的功率持續(xù)達到設(shè)定值時控制轉(zhuǎn)換電路延時啟動工作的延時控制支路。

轉(zhuǎn)換電路包括輸入防反接保護電路、輸入濾波電路、變壓電路和至少一個輸出模塊。輸入防反接保護電路與太陽能電池板相連接而獲得輸入電能信號，輸入濾波電路與輸入防反接保護電路相連接而對輸入電能信號進行濾波處理，變壓電路與輸入濾波電路相連接而對濾波后的電能信號進行變壓后輸出，輸出模塊與變壓電路相連接而輸出所需電壓信號。輸出模塊包括5VDC穩(wěn)壓電路、12VDC穩(wěn)壓電路、24VDC整流濾波電路中的一種或幾種的并接組合。變壓電路包括電源主控芯片U1、受電源主控芯片U1控制的變壓器。當(dāng)電源主控芯片U1工作時變壓器才能工作。

延時控制支路就用于控制變壓電路中的電源主控芯片U1是否啟動工作。延時控制支路包括功率檢測開關(guān)、輸入功率檢測模塊、延時輸出模塊。功率檢測開關(guān)用于控制延時控制支路是否工作，輸入功率檢測模塊用于對發(fā)電裝置所發(fā)電能進行功率檢測以判斷其是否達到設(shè)定值，延時輸出模塊與輸入功率檢測模塊相連接，它在發(fā)電裝置——太陽能電池板所發(fā)電能的功率持續(xù)達到設(shè)定值時延時輸出啟動電壓信號至轉(zhuǎn)換電路的電源主控芯片U1而啟動其工作。延時輸出模塊反饋連接至功率檢測開關(guān)。延時控制支路的輸出通過開關(guān)控制電路而與轉(zhuǎn)換電路中變壓電路的電源主控芯片U1相連接。

如附圖4所示，圖中HV代表發(fā)電裝置的輸出母線的電壓，即延時控制支路的輸入功率檢測模塊的輸入信號，VDD代表電源主控芯片U1的啟動電壓信號，即延時控制支路的延時輸出模塊的輸出信號。

輸入功率檢測模塊包括若干個串聯(lián)的功率電阻和開關(guān)管Q3。串聯(lián)的功率電阻的一端與發(fā)電裝置的輸出母線相連接，另一端與開關(guān)管Q3相連接，而輸入功率檢測模塊的輸出由開關(guān)管Q3提供。本實施例中，共采用四個功率電阻，分別為R45-R48。發(fā)電裝置的輸出母線還連接有若干個串聯(lián)的分壓電阻R37-R43的一端，開關(guān)管Q3的G極與串聯(lián)的分壓電阻的另一端相連接，開關(guān)管Q3的D極與串聯(lián)的功率電阻相連接，開關(guān)管Q3的S極為輸入功率檢測模塊的輸出。

延時輸出模塊包括延時電阻和延時電容、開關(guān)管Q6、開關(guān)管Q4。延時電阻與輸入功率檢測模塊的輸出，即開關(guān)管Q3的S極相連接，延時電容的一端與延時電阻相連接，開關(guān)管Q6與延時電容相連接，而開關(guān)管Q4連接于延時電容與地之間，延時輸出模塊的輸出由開關(guān)管Q6和開關(guān)管Q4提供。具體的，延時電阻包括相串聯(lián)的定值電阻R51和可變電阻NTC2；延時電容包括兩個并聯(lián)的定值電容C1和C30。開關(guān)管Q6的G極與輸入功率檢測模塊中開關(guān)管Q3的G極相連接，開關(guān)管Q6的D極與延時電阻和延時電容的共同端相連接。開關(guān)管Q4的G極與延時電阻和延時電容的共同端相連接，開關(guān)管Q4的D極經(jīng)電阻R59而與地相連接；開關(guān)管Q6的S極和開關(guān)管Q4的S極共接而形成延時輸出模塊的輸出VDD。延時電容的另一端與開關(guān)管Q3的G極之間通過開關(guān)管Q1的S極和D極相連接，開關(guān)管Q1的S極和D極之間還并接有穩(wěn)壓二極管D3以及電阻R44，穩(wěn)壓二極管D3的正極與開關(guān)管Q1的S極相連接，穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)極與開關(guān)管Q1的D極相連接。開關(guān)管Q1的G極經(jīng)電阻R56連接至電源主控芯片U1的啟動電壓信號VDD，開關(guān)管Q1的G極與地之間還連接有電阻R57。延時輸出模塊還連接有放電回路，放電回路包括串聯(lián)的開關(guān)管Q8和放電電阻R52。開關(guān)管Q8的G極與開關(guān)管Q3的S極相連接，開關(guān)管Q8的S極與延時電阻和延時電容的共同端相連接，開關(guān)管Q8的D極連接放電電阻R52的一端，而放電電阻R52的另一端則連接至延時電容的另一端。輸入功率檢測模塊與延時輸出模塊之間連接有二極管D11，二極管D11的正極與輸入功率檢測模塊中開關(guān)管Q3的S極相連接，二極管D11的負(fù)極與延時輸出模塊的延時電阻相連接。在開關(guān)管Q3的S極與地之間還并接有四個電阻R49、R50、R58、R60。

上述電路中，Q1、Q3為NMOSFET，Q4、Q6、Q8為PMOSFET。

上述輸入功率檢測模塊、延時輸出模塊實現(xiàn)功率檢測與切換過程為：上電時，VDD為低（Q4導(dǎo)通，使VDD=Vq4th），Q1關(guān)斷，Q1的DRAIN端（即Q3的gate端）電壓由電阻分壓決定，通過設(shè)定功率電阻的阻值，可以設(shè)定Q3的source端的電壓，如果Q3進入到跟隨器恒流模式，Vq3source=Vq3gate-Vq3th；同時通過R51和NTC對C1和C30充電，VDD上升，一段時間（延時）后達到VDD的啟動電壓，電源主控芯片U1正常啟動，時間由R51和NTC共同決定。HV如果電壓太低，Q3不會進入到恒流模式，source端的電壓會很低，VDD不能使電源主控芯片U1啟動。

電源主控芯片U1啟動后，其由電源第三端供電，即通過變換電路對電能信號進行變換，此時其電壓稍微高于啟動電壓，使Q1導(dǎo)通，使Q3關(guān)斷，功率電阻關(guān)斷，此時Q6的|Vg-Vs|>Vth，使VDD對Q4gate充電，Q4關(guān)斷，同時由于D11的存在，無法放電，使VDD電位被鎖住。Q8為放電回路，當(dāng)HV斷續(xù)達到功率時，在空余時間通過R52把電量放掉，延時電容充電時R52不工作。

HV升高時，Q3的GATE端電壓跟隨升高，Q3的Vref升高，使電流增大，功率上升，溫度升高，NTC2阻值變小，充電速度變快，減少檢測時間。

由此，當(dāng)輸入功率大于設(shè)定閾值，且持續(xù)一段時間時產(chǎn)生延時輸出，來延時啟動電源主控芯片。功率檢測可以保證電源輸出連接負(fù)載時，避免啟動功率不夠，造成負(fù)載設(shè)備頻繁啟動；延時輸出，可以保證在太陽能電池板輸出穩(wěn)定條件下接入負(fù)載，避免對負(fù)載設(shè)備的沖擊。

上述電源模塊具有寬電壓輸入范圍，200VDC～1000VDC，可以適用于不同數(shù)量的太陽能電池板串聯(lián)接入。例如10塊～22塊范圍內(nèi)的電池板數(shù)量可選。在施工現(xiàn)場，可靈活選擇數(shù)量接入。同時，寬輸入電壓范圍，適用于各種天氣下正常工作，晴天，多云，陰天，可在不同的陽光強弱程度下使用。當(dāng)云層遮擋時，散射光照到電池板，電池板輸出電壓低，寬電壓輸入范圍的光伏電源仍然可以開啟，正常工作。

如附圖5所示，自供電跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)方法，早晨，太陽高度角較低，陽光較弱，電池板產(chǎn)生的電能較少。太陽能電池板連接到電源模塊，輸入功率檢測，當(dāng)功率大于設(shè)定閾值，持續(xù)設(shè)定的時間后，開啟24VDC、12VDC、5VDC輸出，同時斷開功率檢測開關(guān)。光伏跟蹤系統(tǒng)供電部分啟動后，進行程序參數(shù)初始化，檢測時鐘、按鈕、角度傳感器、光傳感器、限位開關(guān)、風(fēng)速等。判斷系統(tǒng)是否存在故障，“是”，進行故障告警；“否”，進入模式選擇，包括自動，手動，保護模式等。分別實現(xiàn)自動運行，手動調(diào)節(jié)，放平保護等。

光伏跟蹤系統(tǒng)的工作狀態(tài)特點是白天追蹤太陽，夜晚放平保護。只要滿足白天晴天，多云，陰天，跟蹤系統(tǒng)正常工作即可，夜晚允許斷電停止工作。

本方案的自供電光伏跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)點是采用寬電壓輸入，基本滿足光伏跟蹤支架晴天，多云，陰天的工作需求。光伏跟蹤系統(tǒng)在白天正常工作，基本不需要依靠儲能裝置就能夠正常工作。光伏電源模塊具有基于功率電阻設(shè)計的輸入功率檢測，基于RC設(shè)計的延時電路，基于MOSFET設(shè)計的切換開關(guān)。電路簡單，工作穩(wěn)定。

自供電跟蹤系統(tǒng)的不同工況下的工作方式分析：

（1）晴朗天氣，早晨時，陽光較弱，光伏電源模塊檢測功率大于設(shè)定值時，持續(xù)一定時間后開啟輸出。每次自啟動時均需檢測功率并延時開啟。例如檢測功率大于100W時，持續(xù)2分鐘后開啟輸出，每次自啟動時檢測功率大于100W時，持續(xù)2分鐘后開啟輸出。早晨時，設(shè)置延后跟蹤。例如每天7:30開始跟蹤，或太陽高度角高于5度時跟蹤。傍晚時，光伏跟蹤控制器設(shè)置提前打平保護。例如每天16:30打平，或太陽高度角低于5度時打平。

（2）多云陰雨天氣，水平總輻照量低，但是滿足光伏電源啟動要求。例如水平總輻照量約50W/m2，20塊電池板的總功率約450W，電壓約570VDC。滿足陰天有大風(fēng)時，太陽能電池板打平動作的能量要求。

（3）異常天氣或夜晚，水平總輻照量極低，不能滿足光伏電源啟動要求。可利用儲能裝置（超級電容）的儲能，調(diào)節(jié)跟蹤支架運行。例如烏云密布時，利用儲能調(diào)節(jié)到放平位置。例如大雪時，利用儲能調(diào)節(jié)到最大傾角位置，防止積雪覆蓋電池板，造成電池板表面遮擋，積雪增加支架壓力，在超過其額定標(biāo)準(zhǔn)的時候，會損壞支架。

（4）太陽能電池板發(fā)生故障，無輸出時。利用超級電容的儲能，人工干預(yù)，手動操作放平?；蛉斯y帶便攜式24VDC電源，連接電機，驅(qū)動放平。

自供電光伏跟蹤系統(tǒng)及其光伏電源模塊，具有自供電功能，適應(yīng)于電網(wǎng)未覆蓋的地區(qū)，有效降低跟蹤系統(tǒng)的安裝復(fù)雜度，減少跟蹤系統(tǒng)的配電設(shè)備和電源線纜的物料成本，減少安裝鋪設(shè)線纜的建設(shè)成本，減少后期電源維護成本，提高跟蹤系統(tǒng)供電的可靠性。其中，電源模塊具有功率檢測功能和延時輸出功能，有效保證了負(fù)載設(shè)備的供電連續(xù)性和穩(wěn)定性。同時，自供電光伏跟蹤系統(tǒng)配有儲能裝置，通過太陽能電池板進行充電，在陽光較弱或夜晚時，為跟蹤系統(tǒng)提供后備電源。電源模塊具有寬輸入電壓范圍，適用于各種天氣下正常工作，晴天，多云，陰天均可；適用于不同數(shù)量電池板的接入下正常工作。光伏跟蹤系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，自動消除跟蹤誤差，保證系統(tǒng)跟蹤精度；具有實時檢測電機電流功能，當(dāng)電機發(fā)生過載時自動停機，提高系統(tǒng)的安全性；具有大風(fēng)保護功能，當(dāng)檢測到大風(fēng)時，驅(qū)動跟蹤支架運轉(zhuǎn)到放平位置，以便于跟蹤支架抗風(fēng)；具有GPS定位和時鐘校準(zhǔn)功能；具有后臺監(jiān)控管理功能，監(jiān)測跟蹤系統(tǒng)運行狀態(tài)和故障告警，集中控制電站跟蹤支架運轉(zhuǎn)到指定角度，方便惡劣天氣時提前保護和集中維護。

上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。