[发明专利]灯杆型非感应式追踪的分布式光伏发电系统

权利要求书

1.灯杆型非感应式追踪的分布式光伏发电系统，包含有太阳能角度控制器、支柱、光伏板、灯杆、驱动装置，支柱是一种智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，其机座固定连接在灯杆上顶端，光伏板分为有造型框和无造型框的两种类型，造型框的形状有6种不同的组合体，第1种是多边形之间或圆形之间或椭圆形之间的组合体，共3类，第2种是多边形与圆形或椭圆形间的组合体，共2类，第3种是圆形与椭圆形间的组合体，共1类，每组组合体向阳面都是光伏板，背光面都是带有各种类型图案的彩面，系统的追踪分为无驱动装置的1维度追踪或2纬度追踪和有驱动装置的2维度追踪的三种不同模式，1维度追踪只能调节方位角，2维度追踪能同时调节方位角和倾角，在无驱动装置的1维度追踪方式里，光伏板分为1块或2块的两种类型，光伏板为2块的，在交接处的边框分别采用两根梁把两块光伏板连为一体，在固定为一体的光伏板底部以及光伏板为1块的底面横向和纵向安装有Ⅱ的构件，在两者的交叉之处安装有弯曲的立柱，光伏板倾斜式地固定在立柱的顶端上，立柱的底端固定在智能电动柱的顶端上；在无驱动装置的2纬度追踪模式当中，两根梁分别通过圆环支架螺栓固定在灯杆上，一个支撑平台，一端螺栓固定在上方梁上， N根支撑杆，一端螺栓固定在支撑平台上，另一端螺栓固定在下方的梁上，1根T型智能电动柱固定于支撑平台上，1根横梁螺栓固定在智能电动柱的T型空心管两侧支架上，一根空心管P固定在安装有S个圆环或滚动轴承的横梁上，一根空心管P内安装有1或2个电机的组合体，电机组合体包含了电机、齿轮、电机机座，齿轮与电机的轴连接并固定在空心管内侧，电机安放在空心管P内但不与其内壁固定，电机固定在电机机座上，电机机座固定紧固构件上，空心管P的两端分别连接在紧固构件的转轮上，两端的紧固构件固定在支架上，支架固定于横梁上，光伏板的上端采用固定支架固定在空心管P上，光伏板上安装有安全绳，其安装方式有无卷绳器和有卷绳器的两种类型，无卷绳器类型是在光伏板的背面两侧的边框或中轴线上各安装一条带有凹形槽的梁，梁截面为多边形，开口部是上窄下宽，一条钢制链条或钢丝绳的安全绳，其上带有圆形或多边形扣件的一端卡扣在凹形槽梁内，另一端分别固定在所述横梁的两端或智能电动柱体上，有卷绳器的类型是把D个卷绳器固定在空心管P上，钢制链条或钢丝绳的安全绳，一端固定在卷绳器内，另一端固定在光伏板的背面两侧的边框或中轴线上，在有驱动装置的2维度追踪方式里，光伏板底部结构与1维度的相同，但立柱是直立的，光伏板是垂直安装在立柱上、立柱底端通过铰接装置与智能电动柱连接，所述的铰接装置是由两根T型空心管所构成，各自的顶端通过铰接装置的构件铰接连接形成一体，其中一根T型空心管插入或套在智能电动柱顶端固定连接，另一根T型空心管插入或套在光伏板或箱子的底部立柱上螺栓固定连接，所述的驱动装置，一端都是与智能电动柱螺栓固定，另一端与光伏板或箱子的底部螺栓连接，所述驱动装置是一种智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管底部固定在螺母上与其形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，光伏板倾角的调节，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制光伏板的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，主芯片通过读取实时的时钟及角度数值，根据不同的时间段来控制光伏板角度的变化，时钟芯片在太阳能角度控制器接通电源后，将自动采用GPS或蓝牙进行时间的校对，光伏板角度调节的工作原理为，太阳能角度控制器与光伏板安装在同一个水平面上，当时间到达预设的调节时刻时，太阳能角度控制器接受到一个调节角度的信号，则通过控制电机的控制模块来使角度检测模块做出转动动作，以使得光伏板完成水平或倾斜动作，此时的智能电动柱将随着电机的转动完成水平或伸或缩的运动，推动光伏板转动到预定位置的同时，角度传感器输出的模拟量经过模拟数字转换器转换后送入主控制器，主控制器再根据此输入来判定光伏板是否已经转动到预定的角度，并据此来控制电机的控制模块，由此完成一次角度的调节，电子指南针调节方位角的具体实施方式为，在电子指南针的刻度上，北面是在刻度为0度之处，东面是在刻度为90度之处，南面是在刻度为180度之处，西面是在刻度为270度之处，东西南北4个方面的方位角度值和模拟电压值分别为90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把东面或西面的角度及模拟电压值预先输入到控制器的储存模块当中，则在上午或下午时段，方位角在0°~180°或180°~360°，模拟电压值在η~β或β~θ的区间变化时，根据输入的方位角度值或模拟电压值，就能够调节方位角时刻朝向东面或西面；在倾角1日之内的多次调节模式当中，每次新调节的角度值，在上午时段为ψ-J*ψ/F；正午时段，倾角固定不变，在下午时段为γ+ψ/F，把计算出每次所需调节的倾角角度值跟与其相对应的模拟电压值或调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，具体的实施方式为，当角度传感器处于水平位置角度为0°时，输出端Vo输出的为A伏的模拟电压，当角度传感器与水平面成最大倾角的角度值ψ时，此时输出的是B伏的模拟电压，当角度传感器在0°~ψ或ψ~180°的区间变化时，输出端Vo输出的电压将从A伏依此变化到B伏或B伏依此变化到A伏的模拟电压信号，因此通过测定角度传感器输出端Vo电压的大小，就能够确定光伏板与水平面间的夹角，灯杆型分布式光伏发电的并网储能无需蓄电池的工作原理，是在路灯的配电箱里安装有一个双向的智能电表，在原有路灯电缆上分出两个端口，一端连接光伏发电的端口，发出的直流电通过光伏逆变器输出交流电并网储能，另一端连接电缆输入交流电，智能电表的控制器与路灯的控制器相连接，当路灯控制器发出亮灯信号时，智能电表的控制器的闸门将接通交流电的开关，输入交流电为路灯供电照明，反之路灯控制器发出关闭路灯的信号时，智能电表的控制器的闸门将接通直流电的开关，输出太阳能发电，所述铰接装置的构件是由1块底板和C块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，C=2时候，是螺栓固定连接，当C＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用智能电动柱、光伏板固定或活动的支架的不同组合体，在灯杆上构建成一个1维度或2维度非感应式追踪的光伏发电系统，光伏板的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制。