一种双轴跟踪式光伏发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于光伏发电的研究领域，具体提供了一种双轴跟踪式光伏发电装置，包括上位控制工控机和PLC控制器，上位控制工控机设置在控制室，PLC控制器设置于控制室的电气机箱中，所述的双轴跟踪式光伏发电装置还包括支腿方阵、四联光伏板旋转支架、东西向旋转执行机构、南北向旋转执行机构、东西向旋转传动机构、南北向旋转传动机构和双向倾角传感器，本发明专利技术实现了光伏组件东西方向自动旋转跟踪阳光，南北方向根据月份变换自动调节，单个控制器同时控制连接在周边的多个光伏跟踪子系统，达到联动控制，同时建设“上部光伏发电、下部农业种植”的农光互补光伏发电模式，实现一地多用，促使农民增收、企业增效、政府增税及环境增益。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴跟踪式光伏发电装置
本专利技术属于涉及光伏发电的研究领域，具体涉及一种双轴跟踪式光伏发电装置。
技术介绍
太阳能光伏发电是通过使用太阳能光伏组件所形成的阵列接受入射太阳光，通过光伏板转换将光能转换为电能，并收集所产生的电能以供使用的技术。该技术具有无污染、成本低、发电可持续的优点，并在全球各地的光照强烈的热带或沙漠地区有着越来越多的运用。目前，在太阳能光伏发电系统中，一般会在开阔地面(或楼宇屋顶等直接接受光照表面)上部署大量的光伏组件机架，机架上安装有光伏组件面板，通过光伏组件面板接收太阳光照射进行光伏转换发电。一般，根据部署区域的面积，机架的数目可以是十几组、几十组、上百组甚至上千组。同时，为了更好地使光伏组件接收太阳光照，本领域中已经实现了光伏组件的太阳跟踪系统。通过实时地跟踪太阳运动，调整光伏组件机架的朝向，以使得太阳光直射至光伏组件的受光平面，可以增加光伏组件所能接收到的太阳辐射量，提高太阳能光伏发电系统的总体发电量。简单来说，光伏发电装置自动跟踪系统的实现原理是将跟踪传感器安装在承载有光伏组件的机架上。当光线方向发生改变时，则跟踪传感器输出偏移信号，跟踪系统开始运作，调整机架上的光伏组件的朝向，直到跟踪传感器重新达到平衡状态(即由光伏组件的受光平面与入射的太阳光线成直角时)停止运作，完成一次调整。如此实时地不断调整就可确保光伏阵列组件沿着太阳的运行轨迹时刻跟踪太阳，提高总发电量。自动跟踪系统附有手动控制开关，以方便调试。传统的光伏发电装置自动跟踪方式一般包括：单轴自动跟踪、步进式自动跟踪、双轴跟踪等。但目前，这些跟踪方式一般实现“一机一架”的控制方式，即使用单个控制和驱动系统来控制单个光伏组件机架。如若对于成片面积上的大规模铺设，则需要与光伏组件机架数目相同的控制和驱动系统，这极大地增加了铺设成本和铺设难度，不利于光伏发电在经济不发达地区的广泛利用。因此，需要对多个光伏组件机架的集中化跟踪控制系统。同时，对于目前的光伏组件机架而言，防风性能也是一个重要的考察因素。我国南部地区多光照和台风，当光伏组件机架暴露在大风中时会受到各个方向的来风。来风会对机架产生侧向和纵向的压力。这对机架的抗风提出了很高的要求。如若被风吹歪，光伏组件本身的重量就足以使得整个机架机构的中心发生偏移，进而垮塌。因此需要一种抗风性能良好的光伏组件机架。另外，传统的光伏发电系统对面积需求很大，如若建造大规模的电站就需要大量的土地，这就容易造成土地资源缺乏，并且发电成本也大大提高。因此需要一种将太阳能发电、现代农业、苗木、药材种植、旅游、科教有效结合，一地多用，促使农业增收，降低发电成本，提升土地综合利用效率的发电系统。综合上述，目前光伏发电领域缺少一种对多个光伏组件机架进行集中化跟踪控制、具有良好抗风能力、能在各种地形上大面积铺设、能使光伏发电和农业种植有效结合的光伏组件跟踪系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中在“一机一架”的控制方式中大规模铺设需要与光伏组件机架数目相同的控制和驱动系统，极大地增加了铺设成本和铺设难度，不利于光伏发电在经济不发达地区的广泛利用的问题。为此，本专利技术提供了一种双轴跟踪式光伏发电装置，包括上位控制工控机和PLC控制器，上位控制工控机设置在控制室，PLC控制器设置于控制室的电气机箱中，所述的双轴跟踪式光伏发电装置还包括支腿方阵、四联光伏板旋转支架、东西向旋转执行机构、南北向旋转执行机构、东西向旋转传动机构、南北向旋转传动机构和双向倾角传感器，所述的四联光伏板旋转支架连接在支腿方阵的上部，东西向旋转执行机构和南北向旋转执行机构连接支腿方阵，，东西向旋转传动机构连接东西向旋转执行机构，南北向旋转传动机构连接南北向旋转执行机构，双向倾角传感器连接PLC控制器。所述的支腿方阵包括从动支腿组件、斜向支撑梁、横向连杆、竖向连杆、主动支腿组件、从动中列旋转座和旋转轴座组件，所述支腿方阵以主动支腿组件为中心向上和下个延伸多行从动支腿组件，从动支腿组件通过螺栓横、纵向连接横向连杆和竖向连杆，斜向支撑梁一端与横向连杆或竖向连杆连接、另一端与从动支腿组件连接，从动中列旋转座连接在支腿方阵中列的从动支腿组件的上部，旋转轴座组件连接在支腿方阵边列的从动支腿组件的上部。所述的四联光伏板旋转支架包括从动轮架、东西向推杆销轴、横向固定梁组件、光伏板支撑架、竖向固定长梁组件、斜向加强组件和光伏板，所述光伏板支撑架两端各固定一件从动轮架，竖向固定长梁组件固定于光伏板支撑架上的南北旋转轴座上，横向固定梁组件固定于竖向固定长梁组件上部，光伏板固定于横向固定梁组件上部。所述的东西向旋转执行机构包括从动传动轴、东西旋转电机及减速机组件、万向节、主传动轴组件、销轮组件、销齿轮和电机固定架组件，所述电机固定架组件固定于主动支腿组件上，东西旋转电机及减速机组件固定于电机固定架组件上、销齿轮固定在东西旋转电机及减速机组件的减速机输出轴上，销轮组件连接销齿轮且固定于主传动轴组件上，主传动轴固定于主动支腿组件上的UPC带座轴承上，主传动轴组件的两端各连接一个万向节，其中一个万向节固定在销轮组件上，从动传动轴一端连接万向节、另一端连接从动轮架。所述的南北向旋转执行机构包括南北旋转电机及减速机组件、主动拨叉和电机固定架，所述的电机固定架固定于主动支腿组件一侧的从动支腿组件上，南北旋转电机及减速机组件固定于电机固定架上，主动拨叉固定于南北旋转电机及减速机组件的减速机输出轴上。所述的东西向旋转传动机构包括东西向长推杆和推杆连接件，所述东西向长推杆通过东西向推杆销轴固定在销轮组件及其两侧从动轮架上。所述的南北向旋转传动机构包括南北向一级传动推杆、南北向一级从动拨叉组件、南北向二级传动推杆组件、南北向二级从动拨叉组件、南北旋转竖向推杆组件、南北旋转轴座和南北旋转轴销，所述南北向一级传动推杆固定于主动拨叉上，并向东向西各固定南北向一级从动拨叉组件上，南北向二级传动推杆组件一头固定于南北向一级从动拨叉组件上、另一头固定于南北向二级从动拨叉组件上、中间固定在南北旋转竖向推杆组件，南北旋转竖向推杆组件固定在竖向固定长梁组件上，南北旋转轴座固定在光伏板支撑架两侧的两个主梁上，竖向固定长梁组件固定在南北旋转轴座上。所述的双向倾角传感器固定在竖向固定长梁组件上。所述的双轴跟踪式光伏发电装置整体南北向重心线与东西向旋转的旋转轴线重合，且每一联光伏组件的东西向重心线与各自的南北旋转轴线重合。本专利技术提供的这种双轴跟踪式光伏发电装置，包括上位控制工控机和PLC控制器，上位控制工控机设置在控制室，PLC控制器设置于控制室的电气机箱中，所述的双轴跟踪式光伏发电装置还包括支腿方阵、四联光伏板旋转支架、东西向旋转执行机构、南北向旋转执行机构、东西向旋转传动机构、南北向旋转传动机构和双向倾角传感器，所述的四联光伏板旋转支架连接在支腿方阵的上部，东西向旋转执行机构和南北向旋转执行机构连接支腿方阵，东西向旋转传动机构连接东西向旋转执行机构，南北向旋转传动机构连接南北向旋转执行机构，双向倾角传感器连接PLC控制器，因此，双轴跟踪式光伏发电装置实现了光伏组件东西方向自动旋转跟踪阳光，南北方向根据月份变换自动调节，单个控制器同时控制连接在周边的多个光伏跟踪子系统，达到联动控制，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轴跟踪式光伏发电装置，包括上位控制工控机(09)和PLC控制器(08)，上位控制工控机(09)设置在控制室，PLC控制器(08)设置于控制室的电气机箱中，其特征在于：所述的双轴跟踪式光伏发电装置还包括支腿方阵(01)、四联光伏板旋转支架(02)、东西向旋转执行机构(03)、南北向旋转执行机构(04)、东西向旋转传动机构(05)、南北向旋转传动机构(06)和双向倾角传感器(07)，所述的四联光伏板旋转支架(02)连接在支腿方阵(01)的上部，东西向旋转执行机构(03)和南北向旋转执行机构(04)连接支腿方阵(01)，东西向旋转传动机构(05)连接东西向旋转执行机构(03)，南北向旋转传动机构(06)连接南北向旋转执行机构(04)，双向倾角传感器(07)连接PLC控制器(08)。

【技术特征摘要】
1.一种双轴跟踪式光伏发电装置，包括上位控制工控机(09)和PLC控制器(08)，上位控制工控机(09)设置在控制室，PLC控制器(08)设置于控制室的电气机箱中，其特征在于：所述的双轴跟踪式光伏发电装置还包括支腿方阵(01)、四联光伏板旋转支架(02)、东西向旋转执行机构(03)、南北向旋转执行机构(04)、东西向旋转传动机构(05)、南北向旋转传动机构(06)和双向倾角传感器(07)，所述的四联光伏板旋转支架(02)连接在支腿方阵(01)的上部，东西向旋转执行机构(03)和南北向旋转执行机构(04)连接支腿方阵(01)，东西向旋转传动机构(05)连接东西向旋转执行机构(03)，南北向旋转传动机构(06)连接南北向旋转执行机构(04)，双向倾角传感器(07)连接PLC控制器(08)。2.如权利要求1所述的双轴跟踪式光伏发电装置，其特征在于：所述的支腿方阵(01)包括从动支腿组件(01-01)、斜向支撑梁(01-02)、横向连杆(01-03)、竖向连杆(01-04)、主动支腿组件(01-05)、从动中列旋转座(01-06)和旋转轴座组件(01-07)，所述支腿方阵(01)以主动支腿组件(01-05)为中心向上和下个延伸多行从动支腿组件(01-01)，从动支腿组件(01-01)通过螺栓横、纵向连接横向连杆(01-03)和竖向连杆(01-04)，斜向支撑梁(01-02)一端与横向连杆(01-03)或竖向连杆(01-04)连接、另一端与从动支腿组件(01-01)连接，从动中列旋转座(01-06)连接在支腿方阵(01)中列的从动支腿组件(01-01)的上部，旋转轴座组件(01-07)连接在支腿方阵(01)边列的从动支腿组件(01-01)的上部。3.如权利要求1所述的双轴跟踪式光伏发电装置，其特征在于：所述的四联光伏板旋转支架(02)包括从动轮架(02-01)、东西向推杆销轴(02-02)、横向固定梁组件(02-03)、光伏板支撑架(02-04)、竖向固定长梁组件(02-05)、斜向加强组件(02-06)和光伏板(02-07)，所述光伏板支撑架(02-04)两端各固定一件从动轮架(02-01)，竖向固定长梁组件(02-05)固定于光伏板支撑架(02-04)上的南北旋转轴座上，横向固定梁组件(02-03)固定于竖向固定长梁组件(02-05)上部，光伏板(02-07)固定于横向固定梁组件(02-03)上部。4.如权利要求1所述的双轴跟踪式光伏发电装置，其特征在于：所述的东西向旋转执行机构(03)包括从动传动轴(03-01)、东西旋转电机及减速机组件(03-02)、万向节(03-03)、主传动轴组件(03-04)、销轮组件(03-05)、销齿轮(03-06)和电机固定架组件(03-07)，所述电机固定架组件(03-07)固定于主动支腿组件(01-05)上，东西旋转电机及减速机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜磊，王军祥，陈宝祥，
申请(专利权)人：陕西航泰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61