太阳能跟踪器系统技术方案

本公开提供了一种太阳能跟踪器系统，所述系统具有由对应跟踪器控制系统单独致动的几行光伏串。在一个例子中，太阳能跟踪器系统包括跟踪器控制系统，所述跟踪器控制系统具有跟踪器控制器，跟踪器控制器例如在白天由来自光伏串的前馈功率供电并且例如在夜间由来自站集线器的反馈功率供电。本公开还描述了运行所述太阳能跟踪器系统来前馈或反馈功率至跟踪器控制系统的方法。

Solar tracker system

The present disclosure provides a solar tracker system having a plurality of rows of photovoltaic cells individually actuated by a corresponding tracker control system. In one example, the solar tracker system includes control system, the control system has the tracker tracker controller, feedforward power supply controller such as a tracker in the daytime from the PV string and for example in the night from the power supply feedback hub station. The disclosure also describes methods for operating the solar tracker system to feed forward or feed back power to the tracker control system.

【技术实现步骤摘要】
太阳能跟踪器系统共有的共同未决的专利申请的交叉引用本申请涉及于2015年12月28日提交的名称为“SolarTrackerSystem”(太阳能跟踪器系统)的美国临时专利申请62/271,874，并根据35U.S.C.§119要求该美国临时专利申请的权益和优先权。所述'874申请的内容全文以引用方式并入本文中。
本公开涉及可重新定位的光伏(PV)板，更具体地讲涉及与受动力推动重新定位一个或多个PV板相关的系统、方法和装置。
技术介绍
光伏(PV)电池(常被称为太阳能电池)是熟知的用于将太阳辐射转换为电能的装置。PV电池可组装成PV板，也可用于将阳光转换成电。可调节PV板所产生的电，然后输送到电网，用于住宅和/或商业用途。太阳能跟踪器系统用于在白天将PV板指向太阳，并在夜间按需要移动PV板。跟踪器系统可包括能够支撑并移动PV板的定位电机和支撑结构。当电机被激活时，适用的支撑结构可起到将PV板从第一位置重新定位到第二位置的作用。附图说明在附图的各图中提供了实施例的非限制性特征，其中类似的参考标记指示类似的元件。图1示出了具有跟踪器系统的已安装的太阳能阵列的示意图，其可在实施例中采用。图2A-图2B示出了具有跟踪器系统的太阳能阵列的示意图，其可在实施例中采用。图3A-图3B示出了PV串跟踪器模块的示意图，其可在实施例中采用。图4A-图4C示出了以几种方式电耦接至PV串的跟踪器模块控制器的示意图，其可在实施例中采用。图5示出了垂直通信拓扑结构的示意图，其可在实施例中采用。图6示出了操作太阳能跟踪器系统的过程的流程图，其可在实施例中采用。图7示出了站集线器的示意图，其可在实施例中采用。图8示出了中央串逆变器拓扑结构的示意图，其可在实施例中采用。图9示出了跟踪器模块架构的示意图，其可在实施例中采用。图10示出了站控制器架构的示意图，其可在实施例中采用。图11示出了系统管理器架构的示意图，其可在实施例中采用。具体实施方式跟踪器系统用于在不同位置之间移动一个或多个PV板。这些位置可包括一些优选的最适宜收集太阳射线的位置，以及：夜间位置；可用于风暴的防御位置；以及可用于清洁或以其他方式保养一个或多个PV板的清洁位置。可将PV板成组联在一起作为一维阵列(其中，若干PV板在一行)以及二维网格(其中，PV板沿X轴和Y轴两轴定位)。跟踪器系统可用来在不同位置之间并以不同时间间隔移动PV板或多个PV板。这种运动可包括分立的运动周期，继以分立的静止周期。运动周期可为大约数秒，也可为大约数分钟或数小时，静止周期也可如此。当PV板发电时，以及当板是静止的且不产生任何电时，可进行所述移动。实施例提供了涉及具有跟踪器系统的太阳能阵列的系统、方法和制品的各种特征。这些实施例可包括多种特征，其中用于移动一个或多个PV板的电力使用电缆，所述电缆也用于传输一个或多个PV板所产生的电。这些实施例还可包括多种特征，其中不需要PV跟踪器模块处的本地电力存储，并且其中PV跟踪器模块可提供多种服务，包括委派、位置报告、系统管理、倾斜报告和取向调整。以下具体实施方式本质上仅为示例性的，并非意图限制所述主题的实施例、应用和此类实施例的用途。如本文所用，词语“示例性”意指“用作例子、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施未必理解为相比其他实施更优选或更有利。此外，并不意图受前述
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技术介绍
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技术实现思路
或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。本说明书包括对“一个实施例”或“实施例”的提及。短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中的术语的定义和/或语境：“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除另外的结构或步骤。“被配置为”。各种单元或部件可被描述或主张成“被配置为”执行一项或多项任务。在这样的语境下，“被配置为”用于通过指示该单元/部件包括在操作期间执行一项或多项那些任务的结构而暗示结构。因此，即使当指定的单元/部件目前不在操作(例如，未开启/激活)时，也可将该单元/部件说成是被配置为执行任务。详述某一单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确地意在对该单元/部件而言不援用35U.S.C.§112第六段。如本文所用的“第一”、“第二”等这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”位置并不一定暗示该位置为某一序列中的第一个位置；相反，术语“第一”用于区分该位置与另一位置(例如，“第二”位置)。“耦接”—以下描述提到元件或节点或特征被“耦接”在一起。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接连接至另一个元件/节点/特征(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械耦接。此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上方”、“下方”、“前面”和“后面”之类的术语是指附图中提供参考的方向。如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”、“内侧”、“左侧”和“右侧”之类的术语描述了在一致但任意的参照系内组件的某些部分的取向和/或位置，或描述了在一致但任意的参照系内组件之间的相对取向和/或位置，通过参考描述所讨论(多个)组件的文字和相关的附图可以清楚地了解这些取向和/或位置。这样的术语可以包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。“阻止”-如本文所用，阻止用于描述减小影响或使影响降至最低。当组件或特征被描述为阻止行为、运动或条件时，它可以完全防止某种结果或后果或未来的状态。另外，“阻止”还可以指减少或减小否则可能会发生的某种后果、表现和/或效应。因此，当组件、元件或特征被称为阻止结果或状态时，它不一定完全防止或消除该结果或状态。跟踪器系统可用于结合有电机驱动联动系统的大规模太阳能装置，所述系统可一次控制数行PV串。此类多行太阳能跟踪器系统的局限在于，它们不允许单行PV串单独移动。太阳能跟踪器系统可由各种系统和拓扑结构供电，包括从电网供应电力的专用电力电缆以及提供自存储的PV板所发电再循环的电力的专用电力电缆。实施例可在串和单个PV板水平上提供PV板控制和操纵。这种控制可由电网供电，可由自PV板所发电再循环和存储的电力供电，以及可从其他来源供电。在实施例中，串或各个板可被它们自己的跟踪器模块移动，并可在接收来自系统级跟踪器系统的指令时局部地进行控制。供应给跟踪器模块的电力可通过电缆，该电缆用于在PV板产生电时将电从该板传输走。因此，实施例可提供具有行级致动和控制的太阳能跟踪器系统，并且可采用不需要每个跟踪器控制器由其自己的电力电缆和/或专用PV板供电的电架构。实施例还可避免需要PV跟踪器模块处的本地电池存储对该PV跟踪器模块或另一PV跟踪器模块的移动供电。在一些实施例中，用于太阳能阵列的跟踪器系统可包括PV串跟踪器模块，所述PV串跟踪器模块被配置用于移动PV板的线性阵列。这种跟踪器模块可包括电机、传输和逻辑控制。该模块可由来自一行或多行PV串的前馈功率供电，也可由自太阳能跟踪器系统或其他来源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能PV阵列跟踪器系统，包括：光伏串，所述光伏串具有串联电连接的多个光伏板，其中所述光伏串电连接到电源接头，以将前馈功率输出至所述电源接头；以及跟踪器模块，所述跟踪器模块包括可操作地耦接到所述光伏串并耦接到跟踪器控制器的板致动器，其中所述跟踪器控制器与所述光伏串的段并联电连接。

【技术特征摘要】
2015.12.28 US 62/271,874;2016.09.09 US 15/261,3781.一种太阳能PV阵列跟踪器系统，包括：光伏串，所述光伏串具有串联电连接的多个光伏板，其中所述光伏串电连接到电源接头，以将前馈功率输出至所述电源接头；以及跟踪器模块，所述跟踪器模块包括可操作地耦接到所述光伏串并耦接到跟踪器控制器的板致动器，其中所述跟踪器控制器与所述光伏串的段并联电连接。2.根据权利要求1所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，还包括站集线器，所述站集线器包括：站控制器，所述站控制器被配置为确定以前馈模式还是后馈模式来运行所述站集线器；逆变器，所述逆变器电连接到所述电源接头，其中当所述站集线器以所述前馈模式运行时，所述逆变器接收来自所述电源接头的前馈功率；以及电源，所述电源电连接到所述电源接头，其中当所述站集线器以所述后馈模式运行时，所述电源将反馈功率输出至所述电源接头。3.根据权利要求2所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，其中当所述站集线器以所述前馈模式运行时，所述跟踪器控制器接收来自所述段的所述前馈功率的一部分，并且其中当所述站集线器以所述反馈模式运行时，所述跟踪器控制器接收来自所述电源接头的所述反馈功率。4.根据权利要求3所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，其中所述前馈功率包括额定系统电压，并且其中所述反馈功率包括小于所述额定系统电压的10％的反馈电压。5.根据权利要求4所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，其中所述额定系统电压大于1000伏，并且其中所述反馈电压小于100伏。6.根据权利要求5所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，其中所述段包括所述多个光伏板中的一者或多者。7.根据权利要求5所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，其中所述段包括与所述多个光伏板串联连接的电负载。8.根据权利要求2所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，还包括将所述站集线器电连接至所述电源接头的电力电缆，其中所述电力电缆在所述站集线器和所述电源接头之间传输所述前馈功率和所述反馈功率，并且其中所述跟踪器控制器被配置为使用电力线通信通过所述电力电缆与所述站控制器进行电通信。9.根据权利要求2所述的太阳能PV阵列跟踪器系统，其中所述跟踪器控制器被配置为与所述站控制器无线地通信。10.一种运行太阳能PV阵列跟踪器系统的方法，包括：通过站集线器的站控制器接收来自电源接头...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克·让蒂，杰森·查尔斯·琼斯，扎卡里·朱迪金斯，罗摩克里希纳·尤帕里，雅各布·马歇尔，赛·奥尔森，巴特·维克托罗维茨，
申请(专利权)人：太阳能公司，
类型：发明
国别省市：美国,US