本发明专利技术公开了一种单轴光伏跟踪器的双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统，包括光伏跟踪控制器，电动驱动器以及与电动驱动器共旋转轴安装的数个液压闭锁抗风装置，液压闭锁抗风装置由双向液压缸和两只单向电磁阀构成，两只电磁阀同时关闭时液压缸动作闭锁，单只电磁阀关闭时液压缸只能向一个方向动作另一个方向闭锁，光伏跟踪控制器控制电驱动器的旋转以及两个单相电磁阀的开闭，电动驱动器向一个方向旋转时相应单相电磁阀打开液压闭锁抗风装置在旋转轴的带动下单向动作，当电驱动器停止旋转时两个电磁阀关闭，禁止液压闭锁抗风装置动作，从而闭锁旋转轴的弹性旋转。本发明专利技术采用液压闭锁抗风装置双向闭锁，以较低代价提高了单轴光伏跟踪器的抗风能力。轴光伏跟踪器的抗风能力。轴光伏跟踪器的抗风能力。
【技术实现步骤摘要】
单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统
[0001]本专利技术属于太阳跟踪装置
，涉及一种单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统。
技术介绍
[0002]光伏跟踪器是太阳能光伏发电系统的重要组成部分，跟踪器通过自动调整工作角度，可以使其承载的光伏组件尽可能迎向太阳方位，从而使光伏电池板最大化地接收太阳辐射能量。
[0003]完全跟踪太阳运动需要双轴跟踪器，为了提高光伏跟踪器的费效比，可以将方位角或者俯仰角中的一个固定，只跟踪另外一个，这种跟踪器称为单轴光伏跟踪器。单轴光伏跟踪器的通常结构是在中心位置设置一个电动旋转驱动器来驱动旋转轴，然后在旋转轴上安装光伏组件跟踪太阳的运动。
[0004]单轴跟踪器的旋转轴越长，单位长度旋转轴上承载光伏组件的宽度越大，则跟踪器承载的光伏组件总面积越大，跟踪器的投资收益率越高。因此单轴光伏跟踪器主要技术发展方向是尽可能增加旋转轴长度并扩大所承载光伏组件(电池板)的宽度。电动旋转驱动器本身具有任意角度闭锁的能力，但是从其伸出的旋转轴形成了一个单端固定的扭力梁结构，而且旋转轴越长其远端的弹性变形量越大。在大风作用下，旋转轴承载的光伏组件会使流通的空气形成涡街效应，导致单轴光伏跟踪器的旋转轴承受由电池组件输入的周期性正反扭矩，从而引起单轴光伏跟踪器旋转轴的弹性振摆。
[0005]随着旋转轴承载的光伏组件宽度的增大，周期性正反扭矩的强度也快速增加。而旋转轴长度的不断加长，在增加转轴末端弹性变型量的同时还降低了扭力梁结构的共振频率，因而严重降低了光伏跟踪器的抗风性能，使得单轴光伏跟踪器在较低的风速下即可发生剧烈的振摆，从而损坏光伏电池组件，严重时还会直接破坏光伏跟踪器的机械结构。
[0006]目前解决单轴光伏跟踪系统主轴抗风稳定性的方法主要包括“多点抗风阻尼器”和“多点驱动”两种技术方案。
[0007]所谓多点抗风阻尼器的技术方案是在光伏跟踪器旋转轴上沿其长度方向安装多个阻尼器，跟踪器旋转轴因风载发生高速振摆时带动阻尼器运动，通过阻尼器吸收风振输入的能量，达到抑制单轴跟踪器振摆幅度的目的。
[0008]多点阻尼器技术的优点是简单易行成本低，其存在的问题是：
[0009]1、阻尼器只能缩减振摆幅度，不能阻止摆动的发生，单轴跟踪器上电池板仍旧会发生扭动形成隐裂风险。
[0010]2、阻尼力不易选择，阻尼力过大影响跟踪器的正常旋转动作，阻尼力太小抗风效果又比较差。
[0011]3、阻尼器不能完成锁定主轴的振摆，因而振摆发生时阻尼器剧烈运动加速了阻尼器磨损，整体的使用寿命较短。
[0012]所谓多点驱动方法的技术方案是在光伏跟踪器旋转轴上共轴安装多个具有机械
闭锁功能的驱动器，采用同步驱动装置保证多个驱动器的同步旋转。通过增加驱动器的方法，缩短旋转轴自由摆动端到驱动器的长度，增加光伏跟踪器主轴的刚度，从而达到提高抗风能力的目的。
[0013]多点驱动技术的优点是主轴旋转刚度好，抗风能力强，其存在的问题是成本较高。增加驱动器本身增加了整个系统的成本，再增加多个驱动器之间的同步驱动装置进一步提高了系统的复杂度和成本。
技术实现思路
[0014]本专利技术的目的是提供一种单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统，通过液压闭锁抗风装置双向闭锁，以较低代价提高了单轴光伏跟踪器的抗风能力。
[0015]本专利技术所采用的技术方案是，单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统，包括光伏跟踪控制器、与光伏跟踪控制器电连接的电动回转驱动器以及在单轴光伏跟踪器的旋转轴上安装的数个液压闭锁抗风装置，电动回转驱动器安装在旋转轴上且驱动旋转轴旋转，光伏跟踪控制器还通过电信号连接液压闭锁抗风装置；
[0016]液压闭锁抗风装置包括固定在旋转轴上的摆臂以及在旋转轴下方对应固定的支撑座，摆臂上铰接有伸缩杆，伸缩杆另一端连接有活塞，支撑座上铰接有液压缸，活塞伸入液压缸内，活塞将液压缸内部分为左液压腔室和右液压腔室，左液压腔室连接有左单向电磁阀的P口，右液压腔室连接有右单向电磁阀的P口，左单向电磁阀的T口与右单向电磁阀的T口通过油管连接在一起，左单向电磁阀和右单向电磁阀与光伏跟踪控制器通过线缆电连接；
[0017]或者将伸缩杆铰接在支撑座上，将液压缸铰接在摆臂上。
[0018]本专利技术的特征还在于，
[0019]左单向电磁阀和右单向电磁阀都包含有电磁铁和电缆连接端口，左单向电磁阀和右单向电磁阀通过断电和通电控制阀门状态，在电磁铁断电时P到T关闭，T到P为单向阀，在电磁铁通电时P到T为双向导通。
[0020]伸缩杆通过上铰链连接在摆臂上，液压缸通过下铰链连接在支撑座上；
[0021]或者液压缸通过上铰链连接在摆臂上，伸缩杆通过下铰链连接在支撑座上。
[0022]油管上还设置有储油盒。
[0023]以伸缩杆铰接在摆臂上且驱动旋转轴左侧旋转时，伸缩杆伸长为例，其工作过程为：当电动回转驱动器驱动旋转轴向左侧旋转时，同时向右单向电磁阀输出开启信号吸合其电磁铁，P到T为双向导通，旋转轴带动所有共轴安装的液压闭锁抗风装置动作，多个液压闭锁抗风装置的右液压腔室的液压油被挤压，通过开启的右单向电磁阀流出至油管，同时油管中的液压油通过未通电的左单向电磁阀从T到P单向进入左液压腔室，此时液压闭锁抗风装置并不限制旋转轴的左向旋转；此状态下，如果外部风载荷使得旋转轴的自由端发生逆向，即就是向右侧旋转时，左液压腔室中的液压油被挤压，但是由于左单向电磁阀未通电，为单向导通状态，液压油无法通过左单向电磁阀流出，因而提供了一个单向锁定力矩，限制了旋转轴自由端向右侧的逆向旋转，达到抵抗风载作用的目的；
[0024]电动回转驱动器驱动旋转轴向右侧旋转时，同时向左单向电磁阀输出开启信号吸合其电磁铁，基于与上述左侧旋转相同的原理，液压闭锁抗风装置不约束旋转轴自由端的
右向旋转，但是限制旋转轴自由端在风载作用下向左侧的逆向旋转；
[0025]电动回转驱动器停止驱动旋转轴旋转时，关闭所有液压闭锁抗风装置上的左单向电磁阀和右单向电磁阀，左液压腔室和右液压腔室中的液压油均不能流出，液压闭锁抗风装置完成双向闭锁，液压缸和伸缩杆的相对运动被锁定，因此多个共轴安装的液压闭锁抗风装置在多个安装点限制了旋转轴的转动，实现了多点力学支撑，防止旋转轴在大风作用下的旋转晃动。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027](1)本专利技术液压闭锁抗风装置双向闭锁后，光伏跟踪器的旋转主轴可以实现多点闭锁支撑，提高了单轴光伏跟踪器的抗风能力。
[0028](2)光伏跟踪器运行在任意角度时风载突然增加，光伏跟踪控制器可以开启液压闭锁抗风装置的单向闭锁功能，允许跟踪器单向运行到预设的抗风角度，从而提高跟踪支架的抗风安全性。
附图说明
[0029]图1是本专利技术单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统的结构示意结构图；
[0030]图2是本专利技术单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统，其特征在于，包括光伏跟踪控制器(1)、与光伏跟踪控制器(1)电连接的电动回转驱动器(2)以及在单轴光伏跟踪器的旋转轴(4)上安装的数个液压闭锁抗风装置(3)，所述电动回转驱动器(2)安装在旋转轴(4)上且驱动旋转轴(4)旋转，所述光伏跟踪控制器(1)还通过电信号连接所述液压闭锁抗风装置(3)；所述液压闭锁抗风装置(3)包括固定在旋转轴(4)上的摆臂(201)以及在所述旋转轴(4)下方对应固定的支撑座(204)，所述摆臂(201)上铰接有伸缩杆(301)，所述伸缩杆(301)另一端连接有活塞(302)，所述支撑座(204)上铰接有液压缸(300)，所述活塞(302)伸入所述液压缸(300)内，所述活塞(302)将液压缸(300)内部分为左液压腔室(303)和右液压腔室(305)，所述左液压腔室(303)连接有左单向电磁阀(304)的P口，所述右液压腔室(305)连接有右单向电磁阀(306)的P口，左单向电磁阀(304)的T口与右单向电磁阀(306)的T口通过油管(307)连接在一起，所述左单向电磁阀(304)和右单向电磁阀(306)与所述光伏跟踪控制器(1)通过线缆电连接；或者将伸缩杆(301)铰接在支撑座(204)上，将液压缸(300)铰接在摆臂(201)上。2.根据权利要求1所述的单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统，其特征在于，所述左单向电磁阀(304)和右单向电磁阀(306)都包含有电磁铁(308)和电缆连接端口(309)，左单向电磁阀(304)和右单向电磁阀(306)通过断电和通电控制阀门状态，在电磁铁(308)断电时P到T关闭，T到P为单向阀，在电磁铁(308)通电时P到T为双向导通。3.根据权利要求2所述的单轴光伏跟踪器双单向电磁阀液压闭锁抗风控制系统，其特征在于，所述伸缩杆(301)通过上铰链(202)连接在摆臂(201)上，所述液压缸(300)通过下铰链(203)连接在支撑座(204)上；或者所述液压缸(300)通过上铰链(202)连接在摆臂(201)上，所述伸缩杆(301)通过下铰链(203)连接在支撑座(...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵跃，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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