[发明专利]一种智能光伏发电系统及其控制方法

说明书

本发明涉及光伏发电技术领域，公开了一种智能光伏发电系统及其控制方法，以实现对太阳光垂直照射太阳能光伏板所处的空间位置进行精确、高效、灵活的跟踪，并进一步提高光伏发电系统的光电转换效率。本发明的智能光伏发电系统，包括底座和设于底座上的蓄电箱，蓄电箱内设有若干个电池串联组成的蓄电池组，还包括太阳能光伏板、光照强度检测传感器、与太阳能光伏板连接的支架、与支架连接的环形轨道、内嵌于环形轨道上且与支架连接的行走机构、与行走机构连接的主控器、设于蓄电箱上的转动轴和设于转动轴上的转动台；转动台与蓄电箱通过转动轴连接，转动轴用于在主控器的驱动下进行旋转以带动转动台实现平面内的360°旋转；环形轨道设于转动台上且与转动台形成180°半圆弧。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种智能光伏发电系统及其控制方法。

背景技术

光伏发电是利用太阳能电池半导体的光生伏打效应将光能直接转换为电能的一种发电方式。光伏发电具有清洁安全，应用领域广阔，光照资源充足，经济性高，寿命长且免维护等诸多优点。但是，光伏发电的光电转换效率较低，因此，如何提升光电转换效率是光伏发电发展的关键，目前，常见的提高光电转换效率的方案有：改进太阳能板的转动结构，使太阳光直射太阳能板，提高光电转换效率。但在这种方案中大多数的转动结构设计仅仅具有360度的转动区间，这样无法实现对太阳光照路径的精确追踪，光电转换效率提升不大；此外，还可以将若干均匀分布的相同大小相同形状且独立的太阳能电池片安装在球型结构表面上实现太阳光自追踪进行发电，此种方式有两大弊端，例如其一，当球面型电池板进行自追踪发电时，总会存在背阴面无法受到光照和光伏电池片受光照不均匀等情况，光电转换效率的提升也不高；其二，这种方法只能实现二维平面范围内光照角度的跟踪；而其他的方案也大多都存在结构复杂，控制繁琐，成果偏高等不足的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种智能光伏发电系统及其控制方法，以实现对太阳光垂直照射太阳能光伏板所处的空间位置进行精确、高效、灵活的跟踪，并进一步提高光伏发电的光电转换效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能光伏发电系统，包括底座和设于所述底座上的蓄电箱，所述蓄电箱内设有若干个电池串联组成的蓄电池组，还包括太阳能光伏板、设于所述太阳能光伏板两端的光照强度检测传感器、与所述太阳能光伏板连接的支架、与所述支架连接的环形轨道、内嵌于所述环形轨道上且与所述支架连接的行走机构、与所述行走机构连接的主控器、设于所述蓄电箱上的转动轴和设于所述转动轴上的转动台；

所述转动台与所述蓄电箱通过所述转动轴连接，所述转动轴用于在所述主控器的驱动下进行旋转以带动所述转动台实现平面内的360°旋转；

所述环形轨道设于所述转动台上且与所述转动台形成180°半圆弧；

所述光照强度检测传感器用于检测环境中的光照强度值，并将所述光照强度值发送至所述主控器；

所述主控器用于根据所述光照强度生成转动指令，并将所述转动指令分别发送至所述转动轴和所述行走机构以调整所述太阳能光伏板。

优选地，还包括与所述太阳能光伏板连接的MPPT控制器，所述MPPT控制器用于实时获取所述太阳能光伏板的输出电压值和输出电流值，根据所述输出电压值和输出电流值控制所述太阳能光伏板处于最大功率输出状态。

优选地，还包括设于所述蓄电箱上的转动轴底座，所述转动轴底座用于固定所述转动轴。

优选地，所述行走机构包括三个齿轮和用于连接各齿轮的连接件，三个所述齿轮都与所述环形轨道啮合。

优选地，所述环形轨道由两条环形齿条组成，两条所述环形齿条的齿子设于环形轨道的内侧用于与所述齿轮啮合。

优选地，还包括用于连接所述环形轨道和所述转动台的连接部件，所述连接部件包括三根支撑柱。

优选地，所述太阳能光伏板为单晶硅太阳能光伏板。