一种新型的光伏发电自助式追日跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种新型的光伏发电自助式追日跟踪系统，其能有效解决现有自适应对日跟踪装置工作状态不稳定、使用寿命短、系统成本及运行成本高的问题。太阳能电池板组件通过托架、托架连接板安装于转轴，转轴通过轴向法兰与座式减速机的输出轴连接，座式减速机通过减速机机座安装于支架，驱动电机通过蜗轮蜗杆传动变换器连接并驱动座式减速机运转，太阳能电池板组件的电力输出端连接入逆变发电系统及自助电源发生器，太阳能电池板组件平面东西两侧的垂直面分别安装有角度光强传感器，自助电源发生器的电力输出端分别连接追日跟踪处理器与1°电机驱动器，驱动电机与1°电机驱动器电控连接，角度光强传感器、1°电机驱动器与追日跟踪处理器逻辑电控连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电
，具体为一种新型的光伏发电自助式追日跟踪系统。
技术介绍
现有的光伏发电单轴太阳能对日跟踪装置，国外大部分采用依跟踪器安装位置作对经纬度给定选择的方式作对日的跟踪，国内大都采用复杂多路阴天、夜间、水平方位传感器的识别与处理、定时跟踪处理或对光斑偏移作精细检测的计算处理的跟踪方式，上述皆存在控制系统复杂、驱动电机处于频繁驱动的激励之中、也都存在季节转换时无法保证系统转轴平面上的太阳能电池组件与太阳光入射角垂直的同步，从而影响光伏发电组件发电效率，同时其都需要给跟踪器外配置蓄电池及其充放电控制器，其系统设备成本高。专利 号为ZL200710020572. 6的中国专利公开了一种用于光伏发电的自适应对日跟踪装置，其由两块分别沿转动轴背向安装的光伏组件作为光伏驱动器，该两组光伏组件输出端串联后再与减速电机相连，该两组光伏组件既充当了太阳光电传感器又同时作为减速电机的驱动控制器与电源，因而其不需要再外配蓄电池与充放电控制器，也无需配置电子控制元器件，从而减少了控制、驱动的许多中间环节，具有系统结构简单、元器件少、成本不高的优点。但是，由于其采用的也是传统形式的在线连续比对操作的方式进行电机的驱动控制，运行在在线比对中的对日跟踪驱动电机往往工作激励在高于数赫兹，甚至接近数拾赫兹的比对振荡中，驱动电机及机械结构在这种电流的激励振荡运行中不仅会弓I起错误的机械振动，而且由于这种电机电流(激励电流)的大幅度振荡，而产生转轴角度严重的振动式偏转，导致产生机械结构的惯性磨损，使啮合间隙逐步增大，甚至超过原有设计的啮合间隙，使得跟踪机械精度偏差增大。更有危害的是这种振荡激励缩短了电机寿命、减速机齿轮的寿命和作为偏转驱动使用的太阳能电池板(驱动电源)的使用寿命；其次，由两端轴承作支点的单轴太阳能跟踪装置其跟踪驱动的角偏转角度较小，因而其转轴作偏转所需的转动力矩也较小，而目前行业内自适应单轴太阳能跟踪装置所采用的光伏驱动器多为两块输出功率达到20W以上的光伏组件，其系统成本以及运行成本均较高；再则，由于该两组光伏组件串接导致其中一组光伏组件成为另一组光伏组件的反压偏置电源，见图13，使得工作在反偏置状态下的一组光伏组件电池极有可能接近甚至临界于反向偏压的转折区，而造成永久性伤害、失效而缩短系统寿命。
技术实现思路
根据上述问题，本技术提供了一种新型的光伏发电自助式追日跟踪系统，其能有效解决现有自适应对日跟踪装置系统工作状态不稳定、使用寿命短、系统成本及运行成本偏高的问题。其技术方案是这样的，其包括太阳能电池板组件和驱动电机，所述太阳能电池板组件的电力输出端连接入逆变发电系统，其特征在于其还包括座式减速机，所述太阳能电池板组件安装于托架，所述托架通过托架连接板安装于转轴，所述转轴通过轴向法兰与所述座式减速机的输出轴连接，所述座式减速机通过减速机机座安装于支架，所述驱动电机通过所述蜗轮蜗杆传动变换器连接并驱动所述座式减速机运转，所述太阳能电池板组件平面的东西两侧垂直面分别安装有角度光强传感器，所述太阳能电池板组件的电力输出端还连接有自助电源发生器，所述自助电源发生器的电力输出端分别连接追日跟踪处理器与1°电机驱动器，所述自助电源发生器分别为所述追日跟踪处理器、1°电机驱动器以及所述驱动电机提供工作电源，所述驱动电机与所述1°电机驱动器电控连接，所述角度光强传感器、1°电机驱动器与所述追日跟踪处理器逻辑电控连接。其进一步特征在于所述转轴包括主轴与次轴，所述轴向法兰包括主轴法兰与次轴法兰，所述主轴法兰和次轴法兰分别安装于所述座式减速机的主轴输出端和次轴输出端，所述主轴的一端套接于所述主轴法兰外周、另一端通过轴承座安装于所述支架的立柱，所述次轴悬挑安装于所述座式减速机的次轴输出端、所述次轴套接于所述座式减速机的次轴输出端的次轴法兰外周，所述座式减速机与减速机座为一体结构，所述座式减速机座安装于所述支架的三角 支架上；所述主轴与次轴均为方形管轴，所述主轴与次轴的内周分别与所述主轴法兰外周、所述次轴法兰外周相匹配，所述主轴与所述主轴法兰之间、所述次轴与所述次轴法兰之间均为套接连接后通过螺丝紧固；所述轴承座设置有轴向外引出轴，所述支架的立柱上安装有支耳座，所述支耳座上对称安装有两个支耳，所述两个支耳之间通过支耳螺栓连接，所述外引出轴上设置有一个径向通孔，所述支耳螺栓穿过所述外引出轴上的径向通孔后通过锁紧螺母锁定；所述自助电源发生器包括预启动PWM发生器、BUCK降压变换器和LM78系列降压模块；所述预启动PWM发生器的输入端与所述太阳能电池组件的输出PA+、PA —相连接，所述预启动PWM发生器的输出端连接所述BUCK降压变换器输入端，Buck降压变换器的输出端Vcc2°分别连接所述LM78系列降压模块的输入端和驱动电源控制器的电源输入端，所述LM78系列降压模块的电源输出端分别向所述追日跟踪处理器、所述1°电机驱动器的逻辑处理电路提供工作电源Vccl，所述驱动电源控制器的电源输出端Vcc2连接所述I °电机驱动器的驱动电源端(Vcc2 )，所述驱动电源控制器的控制输入端与所述追日控制处理器电源控制输出端(DYKZ)作电控连接；所述追日跟踪处理器包括光强甄别处理模块与逻辑控制单元，所述逻辑控制单元包括I/O 口、逻辑总控处理模块、1°特征触发模块和1°脉冲发生器模块，所述角度光强传感器与所述光强甄别处理模块电控信号连接，所述光强甄别处理模块将甄别处理后形成的光强传感特征值通过I/o 口传递给所述总控处理模块，所述总控处理模块根据所述光强传感特征及系统(逻辑控制单元)的工作流程作电源驱动器控制器的控制信号DYKZ的输出给定，并且同时还确定所述1°特征触发模块的逻辑工作状态，所述1°特征触发模块根据所处的逻辑工作状态驱动所述1°脉冲发生器模块输出一个使所述座式减速机作偏转1°的电脉冲宽度信号1°脉宽(1° MK)、以及两位逻辑判断信号A、B;所述1°特征触发模块的逻辑工作状态包括置“ I ”状态与置“O”状态，所述置“ I ”状态下，所述总控处理模块控制所述1°脉冲发生器连续输出使所述减速电机偏转1°的电脉冲宽度的电脉冲，所述置“O”状态下，所述总控处理模块控制所述1°脉冲发生器每隔4分钟输出一个使所述座式减速机偏转1°的电脉冲宽度的电脉冲；所述追日跟踪处理器采用模拟、数字电路以及MCU微芯片组成；所述角度光强传感器与所述太阳能电池板组件平面垂直；所述角度光强传感器为微型条状太阳能电池片，所述微型条状太阳能电池片贴装于所述太阳能电池板组件平面的东西两侧的垂直面；所述角度光强传感器通过所述光强甄别处理模块与所述逻辑控制单元逻辑电控连接；所述1°电机驱动器包括驱动模块IC2及保护二极管Dl、D2、D3、D4，所述驱动模块的Vcc2输入端与所述自助电源 发生器的电机驱动电源Vcc2连接，所述I °电机驱动器逻辑电路工作电源电压Vccl与所述自助电源发生器输出Vccl相连，电机驱动器操作输入逻辑A、B以及1° MK也皆与追日跟踪处理器输出逻辑A、B及1° MK相连。所述自助电源发生器的输出地线(参考地线)GND与驱动模块的GND相连的同时还与保护二极管D2、D4的b端相连，保护二极管Dl、D3的a端在互连以后与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的光伏发电自助式追日跟踪系统，其包括太阳能电池板组件和驱动电机，所述太阳能电池板组件的电力输出端连接入逆变发电系统，其特征在于：其还包括座式减速机，所述太阳能电池板组件安装于托架，所述托架通过托架连接板安装于转轴，所述转轴通过轴向法兰与所述座式减速机的输出轴连接，所述座式减速机通过减速机机座安装于支架，所述驱动电机通过所述蜗轮蜗杆传动变换器连接并驱动所述座式减速机运转，所述太阳能电池板组件平面的东西两侧垂直面分别安装有角度光强传感器，所述太阳能电池板组件的电力输出端还连接有自助电源发生器，所述自助电源发生器的电力输出端分别连接追日跟踪处理器与1°电机驱动器，所述自助电源发生器分别为所述追日跟踪处理器、1°电机驱动器以及所述驱动电机提供工作电源，所述驱动电机与所述1°电机驱动器电控连接，所述角度光强传感器、1°电机驱动器与所述追日跟踪处理器逻辑电控连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：茅建生，
申请(专利权)人：江苏振发新能源科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：