光伏支架跟踪系统技术方案

本说明书一个或多个实施例涉及一种光伏支架跟踪系统，包括：角度确定模块，用于确定光伏支架跟踪的目标角度；驱动模块，用于驱动光伏支架按照目标角度转动；控制模块，与角度确定模块通信连接，用于向驱动模块发送控制指令；供电模块，用于向驱动模块和控制模块进行供电。供电。供电。

【技术实现步骤摘要】
光伏支架跟踪系统


[0001]本说明书涉及光伏发电
，尤其涉及一种光伏支架及光伏支架跟踪系统。

技术介绍

[0002]光伏发电是一种利用光生伏特效应将光能直接转变为电能的技术，基于该技术进行发电的光伏发电系统可以包括光伏面板(或称为光伏组件)以及光伏支架，光伏面板用于接收太阳辐射产生电能，光伏支架则用于支撑光伏面板。
[0003]在光伏发电系统的实际应用过程中，由于各种各样的原因，需要对光伏面板的倾角(即光伏面板与地平面之间的夹角)进行调整，例如，当太阳的位置发生变化时，为了使光伏面板接收到更多太阳辐射，需要改变光伏面板的倾角。这就需要通过光伏支架转动轴的转动来带动光伏面板进行转动来实现。
[0004]光伏支架的转动轴运动可以包括南北向跟踪和东西向跟踪，仅以南北向跟踪方式为例，目前光伏支架的南北向跟踪的频率(即光伏面板倾角变化的频率)较低，大约为一季度一次或者一日一次，一季度一次的调整频率过小，会使得光伏面板倾角跟踪颗粒度较大，倾角变化曲线不平滑，进而导致光伏发电系统的发电量较低。而基于一日一次调节的光伏支架的南北向跟踪的算法通常单单基于日平均高度角(即每日平均的太阳高度角)来计算光伏面板的倾角的，该算法的问题在于不同的光伏面板的倾角相对于不同太阳高度角的发电量增益表现是不同的，比如更大的倾角发电量受遮挡(如其他光伏面板的遮挡)的影响的时长相对较长，在计算每日倾角时则需要做一定比例的折减，因此基于该算法计算得到的光伏面板的倾角对于发电量的增益效果较弱。
[0005]基于上述原因，本说明书还提供一种光伏面板倾角的跟踪方法，该跟踪方法能够有效缩小光伏面板倾角跟踪的颗粒度，进而提高光伏发电系统的发电量。

技术实现思路

[0006]本说明书的实施例之一提供一种光伏支架跟踪系统，包括：角度确定模块，用于确定所述光伏支架跟踪的目标角度；驱动模块，用于驱动所述光伏支架按照所述目标角度转动；控制模块，与所述角度确定模块通信连接，用于向所述驱动模块发送控制指令；供电模块，用于向所述驱动模块和所述控制模块进行供电。
附图说明
[0007]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0008]图1是根据本说明书一些实施例所示的光伏支架跟踪系统的系统框图；
[0009]图2是根据本说明书一些实施例所示的仿真模型的流程示意图；
[0010]图3是根据本说明书另一些实施例所示的仿真模型的流程示意图；
[0011]图4是根据本说明书又一些实施例所示的仿真模型的流程示意图；
[0012]图5是根据本说明书一些实施例所示的光伏支架与太阳相对位置的示意图；
[0013]图6是根据本说明书一些实施例所示的三个光伏面板沿东西方向并列设置的简易示意图；
[0014]图7是根据本说明书另一些实施例所示的光伏支架跟踪系统的应用场景示意图；
[0015]图8是根据本说明书一些实施例所示的光伏支架跟踪系统的拓扑示意图；
[0016]图9是根据本说明书另一些实施例所示的电机驱动电路的示意图；
[0017]图10是根据本说明书又一些实施例所示的电机驱动电路的示意图；
[0018]图11是根据本说明书一些实施例所示的光伏子阵通讯系统的部署示意图；
[0019]图12是根据本说明书一些实施例所示的控制器的部署示意图。
具体实施方式
[0020]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0021]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0022]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0023]光伏发电是一种利用光生伏特效应将光能直接转变为电能的技术，基于该技术进行发电的光伏发电系统可以包括光伏面板(或称为光伏组件)以及光伏支架，光伏面板用于接收太阳辐射，光伏支架则用于支撑光伏面板。在一些实施例中，光伏面板的倾角是固定的。在一些实施例中，光伏面板的倾角是可调整的。例如，随着太阳位置发生变化，为了使光伏面板接收到更多太阳辐射，产生更多发电量，可以对光伏面板的倾角进行调整。又例如，在极端天气(例如、刮大风、冰雹)时，可以调整光伏面板的倾角，防止光伏面板受损。在一些实施例中，光伏支架可以包括转动轴，光伏面板可以与光伏支架的转动轴连接，转动轴转动时可以带动光伏面板绕转动轴的中心轴线转动，从而改变光伏面板的倾角。
[0024]在一些实施例中，转动轴的运动方式可以包括东西向跟踪和南北向跟踪。东西向跟踪是指光伏支架的转动轴绕经线进行转动，例如，光伏支架跟随太阳东西法线方向进行转动。在一些实施例中，东西向跟踪的频率可以为每日一次。南北向跟踪是指光伏支架的转动轴绕纬线进行转动，例如，光伏支架跟随太阳南北法线方向进行转动。需要指出的是，除特别说明之外，本说明书中的光伏支架的转动轴的运动方式均为南北向跟踪。在一些实施例中，南北向跟踪的频率(即光伏面板倾角变化的频率)较低，大约为每季度一次，这会使得光伏面板倾角跟踪颗粒度较大，倾角变化曲线不平滑，进而导致光伏发电系统的发电量较
低。在一些实施例中，基于一日一次调节的光伏支架的南北向跟踪的算法通常仅基于日平均高度角(即每日平均的太阳高度角)来计算光伏面板的倾角的，该算法的问题在于不同的光伏面板的倾角相对于不同太阳高度角的发电量增益表现是不同的，比如更大的倾角发电量受遮挡(如其他光伏面板的遮挡)的影响的时长相对较长，在计算每日倾角时则需要做一定比例的折减，因此基于该算法计算得到的光伏面板的倾角对于发电量的增益效果较弱，导致光伏发电系统存在发电量损失。
[0025]为了解决基于南北向跟踪的光伏发电系统存在的发电量损失问题，本说明书提供一种适用于南北向跟踪的计算光伏面板的倾角的方法，可以有效缩小光伏发电系统的跟踪颗粒度，能够实现对光伏支架转动轴更高频率的调整，进而提高光伏面板的发电效益，从而有效解决南北向光伏支架季度调节造成的发电量损失的问题。
[0026]在一些实施例中，结合图1所示，光伏支架跟踪系统10可以包括角度确定模块20、驱动模块30、控制模块40和供电模块50。角度确定模块20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏支架跟踪系统，其特征在于，包括：角度确定模块，用于确定所述光伏支架跟踪的目标角度；驱动模块，用于驱动所述光伏支架按照所述目标角度转动；控制模块，与所述角度确定模块通信连接，用于向所述驱动模块发送控制指令；供电模块，用于向所述驱动模块和所述控制模块进行供电。2.根据权利要求1所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述供电模块包括光伏组串和隔离单元；其中，所述光伏组串包括多个光伏组件，所述隔离单元的输入端与其中一个所述光伏组件电连接，所述隔离单元的输出端分别与所述驱动模块和所述控制模块电连接。3.根据权利要求2所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述光伏组件的开口电压取值范围包括30V～60V；所述隔离单元的输出电压的取值范围包括12V～36V。4.根据权利要求2所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述隔离单元的耐压值为5000VDC。5.根据权利要求2或4所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述隔离单元包括高频变压器，所述高频变压器的挠组线包括双层绝缘线。6.根据权利要求2或4所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述光伏支架跟踪系统的电气爬电距离大于11mm，和/或所述光伏支架跟踪系统的电气间隙大于10mm。7.根据权利要求2所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述驱动模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路的输入端与所述隔离单元的输出端电连接；所述电机驱动电路的功率密度不低于0.5W/cm3；或者电机驱动电路的开关频率大于100kHz。8.根据权利要求2或7所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述电机驱动电路包括两相H桥电路，所述两相H桥电路由4个NMOS管组成。9.根据权利要求1所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述隔离单元包括开关电源电路，所述开关电源电路包括：控制芯片，所述控制芯片用于当检测到输入电压到达启动电压点时输出PWM驱动信号；MOS管，所述MOS管用于接收所述PWM驱动信号使所述开关电源电路形成通路；高频变压器，所述高频变压器用于降低所述输入电压的电压值，并转换成交流电压；整流二极管，所述整流二极管用于将所述交流电压整流成电压值稳定的直流电压。10.根据权利要求1所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述角度确定模块包括角度计算单元，所述角度计算单元用于根据地理位置、历史气象信息、历史辐照信息、光伏阵列设备信息、光伏阵列安装排布信息、当前气象信息、当前辐照信息、地面材质信息、当前时间、当前云量分布信息、环境信息中的一个或多个，确定所述目标角度。11.根据权利要求10所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述角度计算单元用于基于第一预设算法，根据所述地理位置、所述历史气象信息、所述历史辐照信息、所述光伏阵列设备信息、所述光伏阵列安装排布信息、所述当前气象信息、所述当前辐照信息、所述地面材质信息、所述当前时间、所述当前云量分布信息、所述环境信息中的一个或多个，确定所述目标角度。12.根据权利要求11所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述第一预设算法包括仿真模型，所述仿真模型的输出包括目标时间段内的发电数据；所述角度计算单元还用于基于所述发电数据确定所述目标时间段的所述目标角度；或者所述第一预设算法包括迭代算
法。13.根据权利要求12所述的光伏支架跟踪系统，其特征在于，所述目标时间段包括多个时间单元，所述仿真模型的输出还包括所述多个时间单元对应的多个单元发电数据；所述角度计算单元还用于基于所述多个单元发电数据确定所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭程，王文厂，房柳煌，
申请(专利权)人：苏州聚晟太阳能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：