智慧高效光伏追光系统技术方案

本实用新型专利技术公开了智慧高效光伏追光系统，属于光伏发电设备技术领域，系统与太阳能装置连接，关键是：所述的系统包括光线探测器、主控制器、驱动电机和开关电源，主控制器的电源端与开关电源连接，光线探测器的控制端与主控制器的受控端连接，主控制器的控制端与驱动电机的受控端连接，驱动电机带动太阳能装置旋转形成追光系统。使太阳能装置能够自动跟踪太阳，保持阳光与太阳能装置相对垂直，从而在有效的日照时间内，充分利用太阳光，提高太阳能装置的光电转换率，增大发电量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光伏发电设备
，涉及到追光系统，具体涉及到智慧高效光伏追光系统。
技术介绍
伴随着能源紧张的局势和长期的能源战略，太阳能光伏发电将成为人类社会未来能源的奠基石。但是，目前常用的太阳能光伏发电系统都是非跟踪型的，即将太阳能装置固定安装，这种类型的太阳能装置不能随太阳变化而变化，所以在一天的大部分时间里，太阳光都是倾斜照射在太阳能装置上的，因此，这在很大程度上影响了太阳能装置的光电转换率，同时也制约了太阳能光伏发电的发展速度。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术的缺陷，设计了智慧高效光伏追光系统，使太阳能装置能够自动跟踪太阳，保持阳光与太阳能装置相对垂直，从而在有效的日照时间内，充分利用太阳光，提高太阳能装置的光电转换率，增大发电量。本技术所采取的具体技术方案是：智慧高效光伏追光系统，与太阳能装置连接，关键是：所述的系统包括光线探测器、主控制器、驱动电机和开关电源，主控制器的电源端与开关电源连接，光线探测器的控制端与主控制器的受控端连接，主控制器的控制端与驱动电机的受控端连接，驱动电机带动太阳能装置旋转形成追光系统。所述的驱动电机包括东西向电机和南北向电机，东西向电机借助传动机构使太阳能装置具有东西向的旋转自由度，南北向电机借助传动机构使太阳能装置具有南北向的旋转自由度。所述的东西向电机的一端依次串联东限位开关和西限位开关后与主控制器连接，东西向电机的另一端与主控制器连接。增设第一电阻，第一电阻的一端连接在东西向电机与主控制器之间，第一电阻的另一端连接在东西向电机与东限位开关之间。所述的南北向电机的一端依次串联下限位开关和上限位开关后与主控制器连接，南北向电机的另一端与主控制器连接。增设第二电阻，第二电阻的一端连接在南北向电机与主控制器之间，第二电阻的另一端连接在南北向电机与下限位开关之间。所述的系统还包括风速计，风速计的一端与主控制器的受控端连接，风速计的另一端与开关电源的负极连接。所述主控制器的电源端包括正极和负极，主控制器的负极与开关电源的负极连接，主控制器的正极串联保险丝后与开关电源的正极连接。所述的系统还包括一端与驱动电机连接、另一端与太阳能装置连接的齿轮传动机构，驱动电机借助齿轮传动机构带动太阳能装置旋转形成追光系统。本技术的有益效果是：利用光线探测器检测阳光的光线偏差，当偏差超过设定值时，主控制器发给驱动电机一个纠偏指令，让驱动电机得电，带动太阳能装置运转，当太阳能装置运转至光线偏差小于设定值时，驱动电机停止转动，使太阳能装置能够自动跟踪太阳，保持阳光与太阳能装置相对垂直，从而在有效的日照时间内，充分利用太阳光，提高太阳能装置的光电转换率，增大发电量。还可以对驱动电机进行定时操作，因为太阳的运动是有规律的，在某段相当长的时间段基本可以认为轨迹一定，这样，就可以设定驱动电机转动的时间及间隔，达到时控的目的，也可以使太阳能装置随着太阳转动，达到追光的目的。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图中，1代表光线探测器，2代表主控制器，3代表开关电源，4代表东西向电机，5代表南北向电机，6代表东限位开关，7代表西限位开关，8代表风速计，9代表第一电阻，10代表下限位开关，11代表上限位开关，12代表保险丝，13代表第二电阻。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做详细说明：具体实施例，如图1所示，智慧高效光伏追光系统，与太阳能装置连接，系统包括光线探测器1、主控制器2、驱动电机和开关电源3，主控制器2的电源端与开关电源3连接，主控制器2的电源端包括正极和负极，主控制器2的负极与开关电源3的负极连接，主控制器2的正极串联保险丝12后与开关电源3的正极连接，保险丝12起过载保护作用。光线探测器1的控制端与主控制器2的受控端连接，主控制器2的控制端与驱动电机的受控端连接，驱动电机带动太阳能装置旋转形成追光系统。利用光线探测器1即光传感器检测阳光的光线偏差，当偏差超过设定值时，主控制器2发给驱动电机一个纠偏指令，让驱动电机得电，带动太阳能装置运转，当太阳能装置运转至光线偏差小于设定值时，驱动电机停止转动，使太阳能装置能够自动跟踪太阳，保持阳光与太阳能装置相对垂直，从而在有效的日照时间内，充分利用太阳光，提高太阳能装置的光电转换率，增大发电量。系统还包括一端与驱动电机连接、另一端与太阳能装置连接的齿轮传动机构，驱动电机借助齿轮传动机构带动太阳能装置旋转形成追光系统。齿轮传动机构为齿轮箱，齿轮箱的结构、精度、质量、传动效率的高低，都直接影响整个系统的稳定、寿命等，对于高精度聚光的跟踪，驱动电机需要频繁启停，蜗轮结构效率低、启动阻力大、容易烧机，所以齿轮箱不采用蜗轮蜗杆结构，本技术的齿轮箱采用正齿轮。驱动电机是连接在齿轮箱上边的电动机，主控制器2决定要操作太阳能装置后，给驱动电机发送指令，让驱动电机通电旋转，带动太阳能装置旋转，驱动电机一般优先选择直流、交流、步进电机，其次才是无刷、伺服电机，本技术采用直流减速电机，转速为1～2rad/min。作为对本技术的进一步改进，驱动电机包括东西向电机4和南北向电机5，东西向电机4借助传动机构使太阳能装置具有东西向的旋转自由度，南北向电机5借助传动机构使太阳能装置具有南北向的旋转自由度，可以全方位调整太阳能装置的角度，充分利用太阳光。作为对本技术的进一步改进，东西向电机4的一端依次串联东限位开关6和西限位开关7后与主控制器2连接，东西向电机4的另一端与主控制器2连接。东限位开关6和西限位开关7起限位作用，防止东西向电机4旋转过头而发生事故。增设第一电阻9，第一电阻9的一端连接在东西向电机4与主控制器2之间，第一电阻9的另一端连接在东西向电机4与东限位开关6之间，可以提高电路运行时的安全性和可靠性。作为对本技术的进一步改进，南北向电机5的一端依次串联下限位开关10和上限位开关11后与主控制器2连接，南北向电机5的另一端与主控制器2连接。下限位开关10和上限位开关11起限位作用，防止南北向电机5旋转过头而发生事故。增设第二电阻13，第二电阻13的一端连接在南北向电机5与主控制器2之间，第二电阻13的另一端连接在南北向电机5与下限位开关10之间，可以提高电路运行时的安全性和可靠性。作为对本技术的进一步改进，系统还包括风速计8，风速计8的一端与主控制器2的受控端连接，风速计8的另一端与开关电源3的负极连接。风速计8实时监测风速大小，当风力太大时，旋转太阳能装置的角度，减小太阳能装置所受的阻力。本技术在具体使用时：首先按图1所示连接所有部件，然后通电，光线暗时主控制器2上的工作状态灯快速闪灭，光线正常时工作状态灯慢速闪灭。当光线探测器1感知西边光线强于东边光线时，间隔24s后东西向电机4得电按正方向旋转，反之，480s后东西向电机4得电按反方向旋转，转到两边光线相等时止。当光线探测器1感知南北光强不相等时，间隔94s后南北向电机5得电按正方向或反方向旋转，转到两边光线相等时止。当光强低于利用价值时，2h后东西向电机4得电按反方向旋转(向东旋转时间为向西旋转时间的累积之和)，2.5h后南北向电机5得电按上仰方向旋转将太阳能装置放平(放平旋转时间为40min)，在东西向电机4和南北向电机5旋转过程中如本文档来自技高网...

【技术保护点】
智慧高效光伏追光系统，与太阳能装置连接，其特征在于：所述的系统包括光线探测器(1)、主控制器(2)、驱动电机和开关电源(3)，主控制器(2)的电源端与开关电源(3)连接，光线探测器(1)的控制端与主控制器(2)的受控端连接，主控制器(2)的控制端与驱动电机的受控端连接，驱动电机带动太阳能装置旋转形成追光系统。

【技术特征摘要】
1.智慧高效光伏追光系统，与太阳能装置连接，其特征在于：所述的系统包括光线探测器(1)、主控制器(2)、驱动电机和开关电源(3)，主控制器(2)的电源端与开关电源(3)连接，光线探测器(1)的控制端与主控制器(2)的受控端连接，主控制器(2)的控制端与驱动电机的受控端连接，驱动电机带动太阳能装置旋转形成追光系统。2.根据权利要求1所述的智慧高效光伏追光系统，其特征在于：所述的驱动电机包括东西向电机(4)和南北向电机(5)，东西向电机(4)借助传动机构使太阳能装置具有东西向的旋转自由度，南北向电机(5)借助传动机构使太阳能装置具有南北向的旋转自由度。3.根据权利要求2所述的智慧高效光伏追光系统，其特征在于：所述的东西向电机(4)的一端依次串联东限位开关(6)和西限位开关(7)后与主控制器(2)连接，东西向电机(4)的另一端与主控制器(2)连接。4.根据权利要求3所述的智慧高效光伏追光系统，其特征在于：增设第一电阻(9)，第一电阻(9)的一端连接在东西向电机(4)与主控制器(2)之间，第一电阻(9)的另一端连接在东西向电机(4)与东限位开关(6)之间。5.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁锋，张波，张静坤，郭立鹏，刘进峰，
申请(专利权)人：河北大道至简新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13