太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，包括：在一用于方位角跟蹤的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上放置至少一套由前后放置的二組仰角跟蹤組件組成的太陽(yáng)能能量獲取組件。二組仰角跟蹤組件包括仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B，其中，仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)并可相互配合進(jìn)行仰角調(diào)整。
【專利說(shuō)明】
太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]世界能源日趨枯竭，可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用前景廣闊。全方位、高效率地利用太陽(yáng)能是相關(guān)業(yè)內(nèi)人士追求的目標(biāo)。隨著各國(guó)光伏補(bǔ)貼政策的陸續(xù)出臺(tái)，光伏發(fā)電進(jìn)入了前所未有的快速發(fā)展期。同時(shí)，光伏政策從“裝機(jī)容量補(bǔ)貼”轉(zhuǎn)為“度電補(bǔ)貼”，如何提高光伏發(fā)電效率、降低發(fā)電成本成為一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的課題。
[0003]太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)是一種通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏組件發(fā)電量最大化的裝置，其能夠保持太陽(yáng)能電池板隨時(shí)正對(duì)太陽(yáng)，使太陽(yáng)光的光線隨時(shí)垂直照射太陽(yáng)能電池板，因此能夠顯著提高太陽(yáng)能光伏組件的發(fā)電效率。
[0004]在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏支架為關(guān)鍵部件之一。通常，光伏支架可分為固定式和跟蹤式兩種。固定式光伏支架不能追蹤太陽(yáng)位置的變化，所以太陽(yáng)能的利用率低。跟蹤式光伏支架可隨著太陽(yáng)的移動(dòng)而對(duì)其自身的角度作相應(yīng)的調(diào)整和變化，相比固定式光伏支架能夠大大提高太陽(yáng)能的利用率。但無(wú)論是采用固定式還是跟蹤式光伏支架，現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件的面積僅為該系統(tǒng)的占地面積的三分之一左右，未能充分利用寶貴的土地資源。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01110365262.4的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種利用陰影活動(dòng)區(qū)增加太陽(yáng)能光伏發(fā)電站發(fā)電量的方法。具體地，如圖1所示，在原有光伏組件板的固定支架陣列之間的陰影活動(dòng)區(qū)內(nèi)鋪設(shè)新增光伏組件板，且同時(shí)采用追日跟蹤機(jī)構(gòu)，新增光伏組件板的支架是轉(zhuǎn)動(dòng)式的。通過(guò)分析，可發(fā)現(xiàn)此專利申請(qǐng)公開(kāi)的技術(shù)方案存在如下問(wèn)題:I)由于通道空間有限及前后排原有光伏陣列躲避陰影遮擋等因素的限制，新增光伏組件無(wú)法有效地進(jìn)行雙軸追日跟蹤或經(jīng)度向單軸追日跟蹤，僅能進(jìn)行瑋度向單軸追日跟蹤，其實(shí)際光伏發(fā)電出力極其有限，并且轉(zhuǎn)動(dòng)式支架的復(fù)雜度、成本等大幅增加。2)光伏陣列之間無(wú)聯(lián)動(dòng)，未充分利用增加的光伏組件。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮?01020563006.7的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種盤(pán)式雙軸太陽(yáng)跟蹤器。具體地，如圖2所示，該盤(pán)式雙軸太陽(yáng)跟蹤器包括光伏組件以及用于安裝光伏組件的安裝平臺(tái)；安裝平臺(tái)的中心為轉(zhuǎn)軸并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)光伏組件對(duì)太陽(yáng)方位角的跟蹤;在安裝平臺(tái)上設(shè)置有支架陣列，光伏組件安裝在支架陣列上;在光伏組件安裝陣列上連接有用于調(diào)整光伏組件俯仰姿態(tài)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)分析，可發(fā)現(xiàn)此專利申請(qǐng)公開(kāi)的技術(shù)方案存在如下問(wèn)題:雖然實(shí)現(xiàn)了光伏組件的雙軸追日功能，但前后光伏陣列的面積不到該盤(pán)式雙軸太陽(yáng)跟蹤器的占地面積的一半，浪費(fèi)了寶貴的土地資源。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?01510421612.2的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種凸輪式可調(diào)角度光伏支架。具體地，如圖3所示，該凸輪式可調(diào)角度光伏支架包括凸輪調(diào)節(jié)支架，凸輪調(diào)節(jié)支架包括底座、凸輪盤(pán)、斜撐桿和斜梁，斜梁的上端有能夠固定和支撐光伏電池板組件的支撐平面，斜梁的左部鉸接安裝在底座左部，斜梁的右部下端鉸接安裝有斜撐桿，斜撐桿的下端通過(guò)能夠鎖定位置的凸輪盤(pán)鉸接安裝在底座右部。通過(guò)分析，可發(fā)現(xiàn)此專利申請(qǐng)公開(kāi)的技術(shù)方案存在如下問(wèn)題:凸輪系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于環(huán)繞軸心布置的多個(gè)不同長(zhǎng)度推桿部件的組合體，因此該機(jī)構(gòu)也存在凸輪行程有限，從而導(dǎo)致光伏組件不能實(shí)現(xiàn)所需要的仰角調(diào)整范圍的問(wèn)題。而且，凸輪機(jī)構(gòu)與被驅(qū)動(dòng)的杠杠之間為滑動(dòng)副配合，且該滑動(dòng)副承受全部的反作用力，這就導(dǎo)致兩者的接觸面上摩擦力非常大，不僅會(huì)造成迅速磨損問(wèn)題，如果風(fēng)沙或其它異物一旦進(jìn)入二者的配合間隙，則可能造成機(jī)構(gòu)的過(guò)度磨損或卡死。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]鑒于以上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新穎的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，包括:能夠旋轉(zhuǎn)的方位角跟蹤平臺(tái)；放置在方位角跟蹤平臺(tái)上的至少一套仰角跟蹤組件，其中每套仰角跟蹤組件包括前后放置的仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B，仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B能夠獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)并能夠相互配合以實(shí)現(xiàn)安裝在它們上的太陽(yáng)能能量獲取組件的仰角調(diào)整。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)中，仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B的調(diào)整策略是:安裝在仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B上的太陽(yáng)能能量獲取組件的總發(fā)電出力最大。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)中，仰角跟蹤組件B位于仰角跟蹤組件A后方。仰角跟蹤組件A與方位角跟蹤平臺(tái)的鉸接點(diǎn)位于仰角跟蹤組件A的前半段，仰角跟蹤組件A與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)位于仰角跟蹤組件A的后半段，且仰角跟蹤組件A與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)始終高于仰角跟蹤組件A與方位角跟蹤平臺(tái)的鉸接點(diǎn)。仰角跟蹤組件B與固定于方位角跟蹤平臺(tái)上的立柱的鉸接點(diǎn)位于仰角跟蹤組件B的前半段，仰角跟蹤組件B與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)位于仰角跟蹤組件B的后半段。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)中，仰角跟蹤組件A的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與仰角跟蹤組件B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相同。例如，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)部件、聯(lián)動(dòng)軸、搖臂、以及連桿，其中:聯(lián)動(dòng)軸對(duì)稱或不對(duì)稱地布置在驅(qū)動(dòng)部件兩側(cè);聯(lián)動(dòng)軸上布置有搖臂;搖臂一端與聯(lián)動(dòng)軸固定連接，另一端與連桿鉸接;連桿與仰角跟蹤組件A/仰角跟蹤組件B鉸接;并且聯(lián)動(dòng)軸上的各個(gè)搖臂與水平面的夾角相同。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸、以及固定于聯(lián)動(dòng)軸的搖臂同時(shí)運(yùn)動(dòng)，搖臂驅(qū)動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)從而推動(dòng)仰角跟蹤組件A/仰角跟蹤組件B繞其與連桿的鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的描述中可以更好地理解本發(fā)明，其中:
[0015]圖1是現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的第一示例的示意圖；
[0016]圖2是現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的第二示例的示意圖；
[0017]圖3是現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏支架的示意圖；
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是圖4中的仰角跟蹤支架A與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)400、以及仰角跟蹤支架B與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500之間的連接關(guān)系的不意圖；以及
[0020 ]圖6是圖4中的仰角跟蹤支架B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過(guò)示出本發(fā)明的示例來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的更好的理解。本發(fā)明決不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在附圖和下面的描述中，沒(méi)有示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便避免對(duì)本發(fā)明造成不必要的模糊。
[0022]鑒于現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新穎的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其能夠例如，使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)高效利用土地。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)對(duì)土地的高效利用:一是用兩組一套的仰角跟蹤組件取代現(xiàn)有的一組仰角跟蹤組件，以增加同等占地面積上的太陽(yáng)能能量獲取組件的裝機(jī)容量(太陽(yáng)能能量獲取組件被安裝在仰角跟蹤組件上)；二是通過(guò)方位角跟蹤平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的雙軸追蹤、并且通過(guò)對(duì)兩組一套的仰角跟蹤組件進(jìn)行控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能能量獲取組件對(duì)太陽(yáng)輻射接收的最大化。
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4中的仰角跟蹤支架A與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)400、以及仰角跟蹤支架B與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500之間的連接關(guān)系的示意圖。圖6是圖4中的仰角跟蹤支架B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500的結(jié)構(gòu)示意圖。下面，結(jié)合圖4至圖6，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)。
[0024]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)包括方位角跟蹤平臺(tái)100、仰角跟蹤支架A 200、以及仰角跟蹤支架B 300。其中，方位角跟蹤平臺(tái)100能夠在其安裝平面上旋轉(zhuǎn)，并且可以包括至少一套仰角跟蹤支架;仰角跟蹤支架A 200和仰角跟蹤支架B 300安裝在方位角跟蹤平臺(tái)100上，并構(gòu)成一套仰角跟蹤支架;分別歸屬于不同的仰角跟蹤支架套組中的仰角跟蹤支架A相互平行;分別歸屬于不同的仰角跟蹤支架套組中的仰角跟蹤支架B相互平行。
[0025]如圖4和圖5所示，在任意一套仰角跟蹤支架中，仰角跟蹤支架B300位于仰角跟蹤支架A 200后方;仰角跟蹤支架A 200與方位角跟蹤平臺(tái)100的鉸接點(diǎn)210位于仰角跟蹤支架A 200的前半段，仰角跟蹤支架A200與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)400的鉸接點(diǎn)位于仰角跟蹤支架A 200的后半段，并且后端鉸接點(diǎn)220始終高于前端鉸接點(diǎn)210;仰角跟蹤支架B 300與固定于方位角跟蹤平臺(tái)100上的立柱301的鉸接點(diǎn)310位于仰角跟蹤支架B 300的前半段，仰角跟蹤支架B300與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500的鉸接點(diǎn)320位于仰角跟蹤支架B 300的后半段;仰角跟蹤支架A和仰角跟蹤支架B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有相同的結(jié)構(gòu)。
[0026]下面，以仰角跟蹤支架B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖6所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)500包括驅(qū)動(dòng)部件501、聯(lián)動(dòng)軸502、搖臂503、以及連桿504。其中，聯(lián)動(dòng)軸502對(duì)稱或不對(duì)稱地安裝在驅(qū)動(dòng)部件501兩側(cè);聯(lián)動(dòng)軸502上布置有多組相同規(guī)格的搖臂503和連桿504組成的驅(qū)動(dòng)桿組(即，這些驅(qū)動(dòng)桿組的規(guī)格是一致的)；搖臂503—端與聯(lián)動(dòng)軸502固定連接，另一端與連桿504鉸接;連桿504與仰角跟蹤支架B鉸接。
[0027]在初始位置上，聯(lián)動(dòng)軸502上的各個(gè)搖臂503與水平面的夾角均相同；當(dāng)驅(qū)動(dòng)部件501旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)兩側(cè)聯(lián)動(dòng)軸501以及固定于聯(lián)動(dòng)軸501上的搖臂503同時(shí)運(yùn)動(dòng);搖臂503驅(qū)動(dòng)連桿504運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)仰角跟蹤支架B繞其與連桿504的鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得安裝在仰角跟蹤支架B上的太陽(yáng)能能量獲取組件的仰角產(chǎn)生變化。由于各桿組規(guī)格一致，且由同一臺(tái)驅(qū)動(dòng)部件、同一根聯(lián)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，因此桿組的運(yùn)動(dòng)同步性極佳。
[0028]在上述實(shí)施例中，將方位角旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件精簡(jiǎn)為一個(gè)方位角跟蹤平臺(tái)，并采用聯(lián)動(dòng)式的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)對(duì)仰角的調(diào)整，大大減少了仰角驅(qū)動(dòng)部件數(shù)量，從而降低了整個(gè)太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，在系統(tǒng)層次提高了可靠性水平。
[0029]在一些實(shí)施例中，仰角跟蹤支架A和仰角跟蹤支架B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以均采用回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件與桿組配合的形式。這樣，可以提高零部件層級(jí)的可靠性水平，從而進(jìn)一步提高整個(gè)太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)的可靠性。
[0030]針對(duì)大風(fēng)引起振動(dòng)因而有可能導(dǎo)致太陽(yáng)能能量獲取組件隱裂的問(wèn)題，在一些實(shí)施例中仰角跟蹤支架A/B采用簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)取代現(xiàn)有的懸臂梁結(jié)構(gòu)，使得仰角跟蹤支架與太陽(yáng)能能量獲取組件處于穩(wěn)固的支撐狀態(tài)，并在橫向上通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)多組桿組進(jìn)行同步主動(dòng)驅(qū)動(dòng)，解決了橫向結(jié)構(gòu)剛性保障的難題。在災(zāi)害天氣條件下，仰角跟蹤支架A和仰角跟蹤支架B可以形成雙面坡屋頂結(jié)構(gòu)，使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)阻大大降低，提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的抗災(zāi)能力。
[0031]在一些實(shí)施例中，可以采用阿蘇爾運(yùn)動(dòng)鏈(桿組)分析法和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)仰角跟蹤支架進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，設(shè)計(jì)出力學(xué)結(jié)構(gòu)合理的桿組結(jié)構(gòu)并借助計(jì)算機(jī)來(lái)模擬電動(dòng)機(jī)等回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件與桿組協(xié)同運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)仰角跟蹤支架的調(diào)整過(guò)程，得出桿組與驅(qū)動(dòng)部件的組合方案，并利用編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)程序完成復(fù)雜的優(yōu)化過(guò)程，得出滿足要求的仰角跟蹤支架鉸接點(diǎn)坐標(biāo)值和各構(gòu)件的長(zhǎng)度，在保證壓力角的前提下實(shí)現(xiàn)仰角跟蹤支架所需的角度調(diào)整范圍的要求。
[0032]在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)以下過(guò)程安裝結(jié)合圖4至圖6描述的太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng):
[0033]首先，在選定地點(diǎn)上安裝方位角跟蹤平臺(tái)，方位角跟蹤平臺(tái)下方由安裝在基粧上的腳輪支撐。方位角跟蹤平臺(tái)中心處留有電纜過(guò)孔，用于電氣及通訊線路的鋪設(shè);方位角跟蹤平臺(tái)外周安裝有柱銷傳動(dòng)部件，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)二級(jí)減速機(jī)后驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0034]然后，在方位角跟蹤平臺(tái)上安裝支撐梁，支撐梁上均布鉸接零件，用于和仰角跟蹤支架A以及仰角跟蹤支架B鉸接。在仰角跟蹤支架陣列的中間位置安裝電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)，所用減速機(jī)為雙出軸蝸輪蝸桿減速機(jī)。仰角跟蹤支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的聯(lián)動(dòng)軸為空心鋼管，與減速機(jī)之間通過(guò)法蘭進(jìn)行連接。聯(lián)動(dòng)軸每隔2.4米設(shè)有支撐柱，支撐柱上安裝有高分子組合物軸瓦，用于減少聯(lián)動(dòng)軸的摩擦阻力。仰角跟蹤支架的斜梁可以采用例如，50毫米的方鋼管制作，斜梁間距2.4米，斜梁一端與方位角平臺(tái)橫梁上的鉸接零件鉸接，另一端與仰角跟蹤支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連桿鉸接。仰角跟蹤支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的搖臂一端固定在聯(lián)動(dòng)軸上，另一端與連桿鉸接。為避免仰角跟蹤支架運(yùn)動(dòng)超限，在方位角和仰角運(yùn)動(dòng)方向上均設(shè)有起始位置和終止位置限位開(kāi)關(guān)。仰角跟蹤支架A上的太陽(yáng)能能量獲取組件采用豎裝雙排結(jié)構(gòu)，仰角跟蹤支架B上的太陽(yáng)能能量獲取組件采用豎裝單排結(jié)構(gòu)。
[0035]在仰角跟蹤支架斜梁上安裝有傾角傳感器，傾角傳感器可將太陽(yáng)能能量獲取組件的傾角實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)，傾角傳感器與上位機(jī)之間采用例如，Modbus協(xié)議進(jìn)行通信。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電由控制箱中的正轉(zhuǎn)控制電路和反轉(zhuǎn)控制電路提供，控制箱設(shè)置有手動(dòng)按鈕及自動(dòng)控制執(zhí)行模塊，自動(dòng)控制執(zhí)行模塊可根據(jù)上位機(jī)的指令接通正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電路并保持由上位機(jī)指定的通電時(shí)間后斷開(kāi)電路。上位機(jī)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)瑋度和當(dāng)前時(shí)刻計(jì)算出太陽(yáng)的方位角和高度角，并驅(qū)動(dòng)跟蹤支架進(jìn)行運(yùn)動(dòng)對(duì)太陽(yáng)輻射進(jìn)行自動(dòng)追蹤。
[0036]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)大幅可以減少同等光伏發(fā)電出力光伏支架所需的驅(qū)動(dòng)部件數(shù)量，降低驅(qū)動(dòng)部件發(fā)生導(dǎo)致跟蹤系統(tǒng)失效的幾率，從而提高系統(tǒng)的可靠性。
[0037]另外，仰角驅(qū)動(dòng)支架的聯(lián)動(dòng)式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)多個(gè)仰角驅(qū)動(dòng)支架運(yùn)動(dòng)，建設(shè)成本低、耐環(huán)境性好、抗風(fēng)性極佳。同時(shí)，仰角驅(qū)動(dòng)支架的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)也有效改善了太陽(yáng)能能量獲取組件的受力狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)部件受力均衡穩(wěn)定，確保角度調(diào)整運(yùn)行穩(wěn)定可靠，提高了太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0038]綜上所述，本發(fā)明提出了一種太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)，利用回轉(zhuǎn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集中式方位角跟蹤，并利用電動(dòng)機(jī)等回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件與若干連桿構(gòu)成的桿組相配合驅(qū)動(dòng)兩組仰角跟蹤組件進(jìn)行獨(dú)立或配合調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能能量獲取組件對(duì)太陽(yáng)能量的最大利用。仰角跟蹤組件采用聯(lián)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，減少了驅(qū)動(dòng)部件數(shù)量，并增強(qiáng)了支架剛性。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)解決了現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)土地利用率低的問(wèn)題，并解決了現(xiàn)有的仰角調(diào)整組件存在的支架受力不合理、角度調(diào)節(jié)范圍偏小、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、運(yùn)動(dòng)可靠性差、對(duì)風(fēng)沙、異物和冰凍等防御能力差等問(wèn)題。例如，在相同的占地面積上，可以比固定式光伏支架多安裝50%的光伏組件，增加35%的發(fā)電出力，從而實(shí)現(xiàn)相同土地上光伏發(fā)電出力倍增的良好效果。
[0040]本發(fā)明可以以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)，而不脫離其精神和本質(zhì)特征。例如，特定實(shí)施例中所描述的算法可以被修改，而系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)并不脫離本發(fā)明的基本精神。因此，當(dāng)前的實(shí)施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非上述描述定義，并且，落入權(quán)利要求的含義和等同物的范圍內(nèi)的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，包括: 能夠旋轉(zhuǎn)的方位角跟蹤平臺(tái)； 放置在所述方位角跟蹤平臺(tái)上的至少一套仰角跟蹤組件，其中 每套仰角跟蹤組件包括前后放置的仰角跟蹤組件A和仰角跟蹤組件B，所述仰角跟蹤組件A和所述仰角跟蹤組件B能夠獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)并能夠相互配合以實(shí)現(xiàn)安裝在它們上的太陽(yáng)能能量獲取組件的仰角調(diào)整。2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述仰角跟蹤組件A和所述仰角跟蹤組件B的調(diào)整策略是:安裝在所述仰角跟蹤組件A和所述仰角跟蹤組件B上的太陽(yáng)能能量獲取組件的總發(fā)電出力最大。3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述仰角跟蹤組件B位于所述仰角跟蹤組件A后方。4.如權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述仰角跟蹤組件A與所述方位角跟蹤平臺(tái)的鉸接點(diǎn)位于所述仰角跟蹤組件A的前半段，所述仰角跟蹤組件A與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)位于所述仰角跟蹤組件A的后半段，且所述仰角跟蹤組件A與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)始終高于所述仰角跟蹤組件A與所述方位角跟蹤平臺(tái)的鉸接點(diǎn)。5.如權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述仰角跟蹤組件B與固定于所述方位角跟蹤平臺(tái)上的立柱的鉸接點(diǎn)位于所述仰角跟蹤組件B的前半段，所述仰角跟蹤組件B與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)位于所述仰角跟蹤組件B的后半段。6.如權(quán)利要求書(shū)3所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述仰角跟蹤組件A的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述仰角跟蹤組件B的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相同。7.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)部件、聯(lián)動(dòng)軸、搖臂、以及連桿，其中: 所述聯(lián)動(dòng)軸對(duì)稱或不對(duì)稱地布置在所述驅(qū)動(dòng)部件兩側(cè)； 所述聯(lián)動(dòng)軸上布置有所述搖臂； 所述搖臂一端與所述聯(lián)動(dòng)軸固定連接，另一端與所述連桿鉸接； 所述連桿與所述仰角跟蹤組件A/仰角跟蹤組件B鉸接;并且 所述聯(lián)動(dòng)軸上的各個(gè)搖臂與水平面的夾角相同。8.如權(quán)利要求書(shū)7所述的太陽(yáng)多跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)所述聯(lián)動(dòng)軸、以及固定于所述聯(lián)動(dòng)軸的所述搖臂同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述搖臂驅(qū)動(dòng)所述連桿運(yùn)動(dòng)從而推動(dòng)所述仰角跟蹤組件A/仰角跟蹤組件B繞其與所述連桿的鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK105955313SQ201610346517
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】南寅, 南添, 王立昌, 朱超, 耿存杰
【申請(qǐng)人】首瑞（北京）投資管理集團(tuán)有限公司