一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统，包括支腿、横梁、水箱、电磁阀、气缸以及控制器，在支腿的顶部设有绕瓦盒旋转的横梁，在横梁的上部安装有光伏组件，在横梁的两端底部安装有两组水箱，水箱内分别设有水泵，水泵的出口通过导管相互引入横梁另一端的水箱；所述的气缸两端分别位于支腿上部两侧并分别与支腿和横梁铰接在一起；气缸的两组进排气孔通过管路连接后并为一路接入电磁阀，电磁阀为两个，分别安装在支架上部两侧壁上；水箱内装有水。本实用新型专利技术通过在横梁的两端设置水箱，通过控制系统选择性的开启水泵使支架的一端负重在重力的驱动下朝向发生改变，达到跟踪太阳的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统
本技术属于光伏应用领域，尤其涉及一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统。
技术介绍
近年来由于光伏产业底层原材料价格的走低，光伏应用市场走势好转，对于大型地面集中式电站由于前期光伏并网电站迅猛扩张，导致全国各地都出现光伏电站弃光等现象，所以国家针对大型并网光伏电站进行了调控，延缓了大型光伏电站并网装机的扩建速度。目前国内光伏支架的主要形式分为固定式和跟踪式，跟踪式又分为斜单轴式、单立柱式、平单轴式等，但其共同的特点都是利用电驱动，并通过涡轮蜗杆机构进行自锁，由于跟踪支架要周期性角度调整，进行日轨的跟踪，所以驱动电机工作频繁，耗电量大，另由于光伏电站施工位置偏僻，环境恶劣，风沙较大，长时间运行会因冲击风载，导致减速机失效，直接影响到跟踪支架的精度。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统，不仅可以精确跟踪日轨，而且能够有效消除减速机失效的问题，提高工作效率。本技术的目的是这样实现的，一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统，包括支腿、横梁、水箱、电磁阀、气缸以及控制器，在支腿的顶部设有绕瓦盒旋转的横梁，在横梁的上部安装有光伏组件，在横梁的两端底部安装有两组水箱，水箱内分别设有水泵，水泵的出口通过导管相互引入横梁另一端的水箱；所述的气缸两端分别位于支腿上部两侧并分别与支腿和横梁铰接在一起；气缸的两组进排气孔通过管路连接后并为一路接入电磁阀，电磁阀为两个，分别安装在支架上部两侧壁上；水箱内装有水。本技术其利用安装在横梁两端的水箱，通过一侧水箱注水负重、使得光伏支架绕瓦盒进行旋转，利用气缸和电磁阀针对支架旋转的角度进行精确控制，达到准确跟踪日轨的目的。由于其驱动力为重力，所以不存在减速机常年运行失效问题，其利用气缸进行定位、自锁，可灵活配置、增设，抗风载能力强，由于其工作特性为重力，每天工作仅需要调整3次，所以电能消耗较少。本技术的优点是改变传统光伏跟踪支架驱动源，利用重力进行支架的姿态调整，并结合气缸装置工作原理进行支架朝向的精确定位与自锁，相比传统的跟踪机构更加稳定、节能。本技术结构合理，不仅可以精确跟踪日轨，而且能够有效消除减速机失效的问题，提高工作效率。附图说明下面将结合附图对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的结构图；图2为本技术的控制程序逻辑框图。图中序号说明：1、支腿，2、控制系统，3、电磁阀，4、气缸，5、导管，6、水箱，7、水泵，8、横梁，9、光伏组件，10、瓦盒，11、水泵,12、水箱,13、气缸，14、电磁阀。具体实施方式：如图1所示，一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统，包括支腿1、横梁8、水箱6、12、电磁阀3、4、气缸4、13以及控制器2，在支腿1的顶部设有绕瓦盒10旋转的横梁8，在横梁8的上部安装有光伏组件9，在横梁8的两端底部安装有两组水箱6、12，水箱6、12内分别设有水泵7、11，水泵7的出口通过导管5相互引入横梁8另一端的水箱12，反之亦然；所述的气缸4、13两端分别位于支腿1上部两侧并分别与支腿1和横梁8铰接在一起；气缸的两组进排气孔通过管路连接后并为一路分别接入电磁阀，电磁阀3、14分别安装在支架1上部两侧壁上；水箱6、12内装有水或者其它液体。日轨跟踪:当早上太阳从东边升起，此时横梁8姿态为水平位置，支架系统开始跟踪太阳，控制器2启动西侧水箱12的水泵11，将水泵入东侧的水箱6，待东侧的水箱6水位上升至设计位置，水泵11停止，电磁阀3、4由闭合状态切换为开启，此时横梁8在重力的驱动下由西向东旋转，当横梁旋转至目标位置时，气缸4闭合，支架姿态被锁定，此时东侧的水泵7开始启动，将水泵入西侧的水箱12，当水位达到设计位置，东侧水泵7停止工作，此时横梁8旋转受力由东侧调整至向西侧，此时控制系统仅根据太阳轨迹由东向西的变化，周期性开启或关闭电磁阀4、13进行支架姿态的调整，并开启逐日模式；待下午支架转至西下限位时，控制系统控制电磁阀闭合并锁定支架姿态，经延时一段时间后，切换至支架复位模式，并开启西侧的水箱水泵，将水泵入东侧的水箱，使得整个支架横梁在重力的驱动下，向东旋转，当横梁8旋转至水平位置时，电磁阀4、13关闭，锁定支架姿态，整个跟踪支架进入待机模式。抗风跟踪模式：当风速大于设定参数时，控制系统开启抗风模式进行太阳跟踪，若整个支架受到与支架驱动相反的力，此时控制系统开启转向侧的电磁阀，使得在受到阵风后能够按目标方向进行旋转，并同时检测支架的实时角度，周期性开启反向电磁阀，使得整个支架能够在受到较大阵风的同时，平顺、稳定的进行日轨跟踪。由于本技术的锁定装置为气缸，空气压缩比较大，所以气缸选用的横截面较大。同等效益的缸体或装置都属于本技术的保护范围。本技术的一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统原理同样可以应用于平单轴、斜单轴等光伏支架上，类似的重力驱动的应用均属于本技术专利的保护范围。如图2所示，本领域的普通技术人员可以参照该逻辑框图进行编程，从而快速有效地实现本技术的各项控制功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统，包括支腿、横梁、水箱、电磁阀、气缸以及控制器，其特征在于：在支腿的顶部设有绕瓦盒旋转的横梁，在横梁的上部安装有光伏组件，在横梁的两端底部安装有两组水箱，水箱内分别设有水泵，水泵的出口通过导管相互引入横梁另一端的水箱；所述的气缸两端分别位于支腿上部两侧并分别与支腿和横梁铰接在一起；气缸的两组进排气孔通过管路连接后并为一路接入电磁阀，电磁阀为两个，分别安装在支架上部两侧壁上；水箱内装有水。

【技术特征摘要】
1.一种重力驱动的光伏自动跟踪支架系统，包括支腿、横梁、水箱、电磁阀、气缸以及控制器，其特征在于：在支腿的顶部设有绕瓦盒旋转的横梁，在横梁的上部安装有光伏组件，在横梁的两端底部安装有两组水箱，水箱内分别设有水泵，水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，修强，韩宇，张艳红，宋柳，朱相连，
申请(专利权)人：新疆太阳能科技开发公司，
类型：新型
国别省市：新疆,65