[发明专利]组合栅式智能光伏发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可与各类农业生产相结合的光伏系统，具体讲是一种组合栅式智能光伏发电系统。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步；在光伏行业中，光伏发电成本日趋下降，预计在2020年前实现发电量与煤发电具有同样竞争力的清洁能源，发电成本与煤发电相当。太阳能光伏发电在人类能源体系中的占比将逐步快速提升，发展前景非常可观。目前光伏发电系统绝大多数人采用固定（或可调）倾角面朝南北向的宽型阵列式系统，该系统造成南北向阴影较多，从而形成长年不见阳光的盲区；日照盲区内对植物生长不利，形成沙化土地；同时，南北向光伏阵列即使采用可调倾角，系统对阳光的利用率依然低下；这均是南北方向光伏阵列面临的共同缺陷。

在实际使用中发现，这些传统的阵列式光伏发电装置绝大部分是固定式装置，光伏板采用固定的角度和位置，不能自动更随太阳能转动，在大部分时间里太阳光都是倾斜照射在光伏板上，导致转换效率大为下降，且影响植被生长。虽然在有些装置中也安装了手机太阳光的跟踪装置，但是结构复杂，自身能耗较大，也影响太阳能发电装置的有效效率，并且安装高度往往会很高，在西北地区受风影响较大。

此外，随着光伏分布式应用的高速发展，常规的阵列式光伏电站由于光伏板阵列在地面形成较大的日照盲区，光伏板阵列下方支架体系空间狭小，且错落高低不同，难以充分实现农业与光伏的结合。

发明内容

因此为了解决上述缺陷，本发明解决了光伏板下方的土地或农业棚太阳日照盲区面积较大的问题，解决传统平单轴独立控制的繁琐结构，通过合理的转动多个单列光伏组件形成的栅式光伏矩阵避开强风，减小阻力，同时也避免了雪在光伏板上的堆积，避免雪融化不均匀，容易导致光伏组件热斑效益后形成电阻对光伏板的损伤，大大减小了风沙对光伏电站的破坏，给企业降低了运营成本和安全风险；同时通过高支架体系上部大梁和次梁相互交织成网，稳定性更强，刚度和强度大的组合栅式智能光伏发电系统；本发明相互交织成网，稳定性强，刚度和强度大，适合各种环境的安装使用；同时能够可以全天跟踪太阳8-10小时（阴天除外），比同样的面积和结构的固定式电磁组件发电效率提高15%-25%,从而提高了太阳能组件的发电效率；同时本发明体积小，重量轻，安装方便，再者本发明完全能是用于偏僻的无电源的山区，不需要外接电源就可以跟踪，并且抗风性能良好。

本发明是这样实现的，构造一种组合栅式智能光伏发电系统，其特征在于：包括支撑部分、分离式复合支架、方轴和光伏板；方轴设置在分离式复合支架上且能够在分离式复合支架转动；分离式复合支架固定在支撑部分上；多个光伏板固定在方轴上形成单排光伏板栅，每排光伏板栅之间留有一定距离，多个光伏板栅排列成光伏矩阵。解决了光伏板下方的土地或农业棚太阳日照盲区面积较大的问题；也实现了光伏板转动控制的简洁，解决了传统平单轴独立控制的繁琐结构。

根据本发明所述组合栅式智能光伏发电系统，其特征在于：所述支撑部分包括立柱、双凹式大梁和底座；所述立柱上部与双凹式大梁连接，下部与立柱连接。通过合理的设计支撑部分，使得本发明更加稳定，可靠。

根据本发明所述组合栅式智能光伏发电系统，其特征在于：所述方轴与双凹式大梁呈空间垂直，并通过方转圆自润滑复合轴套安装于分离式复合支架，分离式复合支架底部通过安装于双凹式大梁上部的十字形凹槽中的T型螺栓连接；所述光伏板通过固定梁安装于方轴；由于双凹式大梁和方轴呈空间垂直，并通过复合支架连接，让本发明交织成网状；当双凹式大梁上安装一定数量的单排光伏矩阵后稳定性更强，抗风、抗侧翻的能力更强。

根据本发明所述组合栅式智能光伏发电系统，其特征在于：还包括传力杆和动力杆，所述传力杆一端与方轴连接，另一端与动力杆连接。

根据本发明所述组合栅式智能光伏发电系统，其特征在于：还包括智能控制箱、角度传感器和驱动机构；其中智能控制箱安装于立柱，角度传感器安装于智能控制箱侧面的光伏板栅上，驱动机构与动力杆连接；组合栅式智能光伏发电系统通过智能控制箱进行运行控制。安装控制箱附近光伏栅板上的角度传感器所发出的角度信号控制驱动连杆机构，整体带动光伏板各自以方轴为中心转动，以实现东西向的每天追日跟踪或是南北向的倾角可调。

根据本发明所述组合栅式智能光伏发电系统，其特征在于：所述双凹式大梁上下均开设有T型螺栓专用凹槽。通过合理的在双凹式大梁凹槽，通过T型专用螺栓实现了分离式复合支架和立柱安装的简洁方便，为自动化安装打下基础。