[发明专利]一种平单轴光伏矩阵跟踪控制系统和方法

说明书

本发明提供了一种平单轴光伏矩阵跟踪控制系统，该系统包括：固定安装组件、传动装置、驱动装置、控制装置(8)和至少两个由转动轴(3)和光伏板(4)组成的单轴光伏跟踪组件；转动轴(3)两两之间通过传动装置相连；控制装置(8)通过驱动装置与任意一个转动轴相连；控制装置(8)计算光伏板(4)的最佳旋转角度，并通过驱动装置驱动传动装置带动多个单轴光伏跟踪组件的转动轴(3)旋转。本发明提供的平单轴光伏矩阵跟踪控制系统根据当前地理经纬度、时间确定太阳旋转角，并驱动平单轴光伏矩阵跟踪太阳旋转，实现光照强度最大化。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体涉及一种平单轴光伏矩阵跟踪控制系统。

背景技术

随着社会的不断发展，人类对能源的需求越来越大，太阳能以其安全可靠、无枯竭危险、低污染等优势，近年来得到各国大力发展，成为发电的重要来源。

传统平单轴太阳能发电将光伏板固定方式安装，该方式由于其安装简便，成本低廉等特点成为目前光伏发电的重要方式。但该方式由于位置固定，大大降低了其太阳能利用效率。

发明内容

为了有效提高太阳能发电利用率，本发明提供一种平单轴光伏矩阵跟踪控制系统，该系统可以计算出光伏矩阵最佳的转动角度，通过光伏矩阵跟踪控制系统即可实现对太阳的跟踪，有效提高太阳能发电利用率。

本发明提供的技术方案是：

一种平单轴光伏矩阵跟踪控制系统，包括固定安装组件；所述固定安装组件间设置光伏跟踪系统主体，其特征在于：

所述平单轴光伏矩阵跟踪系统主体包括：传动装置、驱动装置、控制装置(8)和至少两个单轴光伏跟踪组件；

所述单轴光伏跟踪组件包括转动轴(3)和光伏板(4)，所述光伏板(4)通过所述转动轴(3)安装于所述固定安装组件上；所述转动轴(3)两两之间通过所述传动装置相连；所述控制装置(8)通过所述驱动装置与任意一个转动轴相连；

所述控制装置(8)安装于所述固定安装组件上，用于计算光伏板(4)的最佳旋转角度，并通过所述驱动装置驱动所述传动装置带动多个单轴光伏跟踪组件的转动轴(3)旋转。

优选的，所述传动装置包括传动齿轮(5)和传动链条(6)；每个转动轴(3)上安装两个相同直径的传动齿轮(5)，相邻的转动轴之间通过传动链条(6)和传动齿轮(5)形成的链传动进行链接。

进一步的，所述驱动装置包括双向步进电机(9)和电动机驱动齿轮(10)；

所述双向步进电机(9)安装于所述固定安装组件上，一端与所述控制装置(8)连接，另一端与所述电动机驱动齿轮(10)连接；

所述电动机驱动齿轮(10)通过链条与安装于所述任意一个转动轴上的传动齿轮(5)进行链接。

进一步的，所述平单轴光伏矩阵跟踪控制系统还包括：监测装置(7)；所述监测装置(7)监测光伏板(4)当前旋转角，并发送至控制装置(8)。

进一步的，所述控制装置(8)根据光伏矩阵的位置信息计算太阳当前旋转角，并根据所述太阳旋转角和监测装置(7)发送的光伏板(4)的当前角度信息，计算光伏矩阵的最佳旋转角，通过所述双向步进电机(9)带动电动机驱动齿轮(10)，驱动传动链条(6)带动相邻单轴光伏跟踪组件之间的链传动，从而带动整个光伏矩阵旋转至最佳角度。

进一步的，所述光伏矩阵的位置信息包括：地理经纬度信息和当前时间。

进一步的，所述控制装置(8)设有GPS或北斗模块，用于获取当前地理位置的经纬度和当前时间。

优选的，所述控制装置(8)具有设定的计算和控制周期，每个周期所述控制装置(8)驱动所述传动装置带动光伏矩阵进行正向或反向转动。