[发明专利]太阳能光伏发电全天候自跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏发电全天候自跟踪系统。 

背景技术

目前，太阳能作为环保和新能源越来越受到各国重视，各国争相开发和太阳能有关的各种产品，其中太阳能光伏发电就是最为受重视的一种。目前太阳能光伏发电所遇到的关键问题是如何高效的采集和利用太阳能，并减少自身在采集和利用太阳能过程中的损耗。这就涉及到如何精确有效的跟踪太阳方位，如何减少自身损耗的问题。在进行太阳方位跟踪时，由于不论采用何种方式的跟踪，反馈到跟踪系统均为电信号，而实际进行跟踪动作的则是机械结构。由于控制时间间隔的限定，以及每次机械操作的微小误差，会导致太阳能光伏发电在长时间内的巨大累计误差，使得太阳能采集板严重偏离太阳方位。另外，由于太阳每天都是东升西落，所以导致太阳能采集板的旋转也只能是单向旋转，传动机构日复一日的进行单向传动，会加速自身损耗，影响传动精度，甚至破损。 

目前的太阳能光伏发电系统的支撑及传动装置结构如图1所示，采用单立柱13支撑，传动支撑装置14设置在立柱13顶部，并支撑横轴12，横轴12在传动支撑装置14作用下可进行旋转并支撑采集装置11。目前的这种太阳能光伏发电系统的支撑及传动装置，采集装置11相对地面进行的转动，是通过横轴12的转动来实现的，而横轴12的转动动力是由传动支撑装置14来提供的。这种结构要求采集装置11相对横轴12左右对称，质量均匀分布。也就是要求采集装置11的上部16与下部17相对横轴12的转矩应相等。但实际情况中，上部16与下部17相对横轴12转矩相等是很难实现的，通常都会存在差距，有时还会产生严重偏置。在采集装置11产生偏置时，上部16与下部17的转矩差会损坏传动支撑装置14的传动机构，造成传动机构精度下降，影响采集装置1的旋转精度；严重时还会破坏电机等动力部件，造成不可估量的经济损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳方位跟踪精度高、能耗低，且不受采集装置质量分布影响的太阳能光伏发电系统。 

为了解决上述问题，本发明提供了一种太阳能光伏发电全天候自跟踪系统，包括：传动及支撑装置、太阳能采集系统、太阳方位跟踪系统及发电装置；所述太阳能采集系统及太阳方位跟踪系统设置在所述传动及支撑装置上；所述太阳能采集系统采集太阳能，并将所采集的太阳能发送到所述发电装置；所述发电装置利用所述太阳能采集系统发送来的太阳能进行发电；所述太阳方位跟踪系统包括监测装置、跟踪方式转换控制模块及双跟踪方式控制模块； 

所述监测装置用于监测天气状态，并将监测到的天气状态以参数形式发送到所述跟踪方式转换控制模块； 

所述跟踪方式转换控制模块根据所述监测装置发送来的参数进行判断，并根据该判断向所述双跟踪方式控制模块发出指令； 

所述双跟踪方式控制模块根据所述跟踪方式转换控制模块发送来的指令启动相关跟踪方式，控制所述传动及支撑装置运动，以改变所述太阳能采集系统采集面的位置， 

所述双跟踪方式控制模块包括选择单元、时间跟踪单元及光感跟踪单元；所述双跟踪方式控制模块还包括设定显示时间及时间间隔的时间单元、用于确定太阳能光伏发电全天候自跟踪系统所处地理位置的定位器及用于测量太阳光方位的光感装置； 

所述选择单元在接到所述跟踪方式转换控制模块发送来的指令后可作出判断，并可在所述时间跟踪单元及光感跟踪单元之间进行切换； 

所述时间跟踪单元根据所述时间单元设定的时间及定位器确定的位置参数，计算相对的太阳实时方位，按照所述时间单元设定的时间间隔定时向所述控制单元发送参数信息； 

所述光感跟踪单元根据光感装置发送来的太阳光的参数，计算太阳实时方位，按照所述时间单元设定的时间间隔定时向所述控制单元发送参数信息； 

所述控制单元根据所述时间跟踪单元或所述光感跟踪单元发送来的参数信息控制所述传动及支撑装置运动。 

优选的，所述双跟踪方式控制模块还包括逆指令单元；所述选择单元可根据判断向所述逆指令单元发送指令； 

所述逆指令单元在接到选择单元发送来的“天亮”指令时初始化并开始记录所述双跟踪方式控制模块向所述传动及支撑装置所发送的指令； 

在接到选择单元发送来的“天黑”指令时，所述逆指令单元将所记录的指令作一个逆变换； 

所述逆指令单元将逆变换后的指令发送到所述传动及支撑装置，控制所述传动及支撑装置作逆向运动。