[實用新型]一種具有太陽跟蹤功能的光伏發電裝置

無效

• 申請號: 200820077289.7
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN201207625Y
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 石新春;李光輝
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G05D3/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本實用新型涉及一種光伏發電裝置，屬控制技術領域。

背景技術

隨著全球化學能源的日益枯竭，光伏發電越來越受到人們的重視。光伏發電裝置利用太陽能電池板接受太陽光照射，將光能轉換為電能供負載使用。研究表明，太陽能電池板的發電能力與它所接收的光強成正比，當太陽光強度和太陽能電池板的面積一定時，太陽能電池板與入射陽光垂直時發電能力最強。但現有光伏發電裝置的太陽能電池板一般是朝向某一特定方向固定安裝的，由于太陽的方位不斷變化，電池板在發電過程中大部分時間都不能與陽光垂直，有時甚至還會出現較大偏離，這大大影響了光伏發電裝置的發電能力，限制了發電裝置的輸出功率。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足、提供一種太陽能電池板能夠時刻與太陽光線保持垂直的、具有太陽跟蹤功能的光伏發電裝置。

本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的：

一種具有太陽跟蹤功能的光伏發電裝置，由太陽能電池板2、水平旋轉機構、仰角調整裝置和控制電路組成，所述水平旋轉機構由底座5、水平旋轉架7和水平旋轉架驅動裝置組成，所述水平旋轉架驅動裝置由水平電機M1、齒輪組11和立軸10構成，所述立軸10下端固定于底座5上，上端通過軸承與水平旋轉架7旋轉連接，所述齒輪組11套裝于立軸10上并與之固定連接，所述水平電機M1固定于水平旋轉架上，并經齒輪組11、立軸10與底座5構成傳動關系；所述仰角調整裝置由蝸輪3、蝸桿4、仰角電機M2和減速器6構成，所述蝸輪3與太陽能電池板2固定連接，并經軸14固定于水平旋轉架7上，所述仰角電機M2固定于水平旋轉架7上，并經減速器6、蝸桿4、蝸輪3與太陽能電池板2構成傳動關系。

上述具有太陽跟蹤功能的光伏發電裝置，所述控制電路由方位偏差檢測電路、單片機U1和兩個結構相同的電機驅動電路組成；所述方位偏差檢測電路由電池板方向傳感器1和四個結構相同的減法器組成，第一減法器JF1的正、負輸入端Vi+、Vi-分別接電池板方向傳感器1所輸出的西、東信號，第二減法器JF2的正、負輸入端Vi+、Vi-分別接電池板方向傳感器1所輸出的東、西信號，第三減法器JF3的正、負輸入端Vi+、Vi-分別接電池板方向傳感器1所輸出的北、南信號，第四減法器JF4的正、負輸入端Vi+、Vi-分別接電池板方向傳感器1所輸出的南、北信號；四個減法器的輸出端分別接單片機U1的P6.0～P6.3端；各電機驅動電路均由兩個驅動光耦和給它們供電的開關電壓調節器U2組成，單片機U1的P2.1端接第一電機驅動電路QD-1中開關電壓調節器的ON/OFF端，P2.2端輸出的控制信號接第一電機驅動電路QD-1的第一驅動光耦U3的3腳，并經反向器U5接第一電機驅動電路QD-1的第二驅動光耦U4的3腳，第一電機驅動電路QD-1的兩個驅動光耦的輸出端分別接水平電機M1的兩端；單片機U1的P2.3端接第二電機驅動電路QD-2中開關電壓調節器的ON/OFF端，P2.4端輸出的控制信號接第二電機驅動電路QD-2的第一驅動光耦的3腳，并經反向器接第二電機驅動電路QD-2的第二驅動光耦的3腳，第二電機驅動電路QD-2的兩個驅動光耦的輸出端分別接仰角電機M2的兩端。

上述具有太陽跟蹤功能的光伏發電裝置，增設東限位開關Ke、西限位開關Kw、南限位開關Ks和北限位開關Kn，它們均安裝于水平旋轉架7上，觸發東限位開關Ke和西限位開關Kw的限位板安裝于底座5上，觸發南限位開關Ks和北限位開關Kn的限位板安裝于蝸輪3上，四個限位開關的輸出信號分別接單片機U1的P1.0～P1.3端。

上述具有太陽跟蹤功能的光伏發電裝置，所述電池板方向傳感器1由錐形燒瓶狀外殼15以及其內部的東光敏電阻Re、南光敏電阻Rs、西光敏電阻Rw和北光敏電阻Rn構成，所述外殼15的底面與太陽能電池板2平行，所述四個光敏電阻均布于外殼15的底部四周，每個光敏電阻均與一個電阻串聯連接后接于電源上，每個光敏電阻輸出的方向信號接相應減法器的輸入端。

本實用新型利用水平旋轉機構調節太陽能電池板的水平方位，利用仰角調整裝置調節太陽能電池板與水平面的夾角，使太陽能電池板自動跟隨太陽旋轉，與太陽光線時刻保持垂直，最大限度地提高了光伏發電裝置的發電能力。方位偏差檢測電路用于檢測太陽能電池板偏離與太陽光線垂直位置的方向和程度，電機驅動電路可根據單片機的控制信號控制水平電機和仰角電機間歇性地正向或反向運轉，四個限位開關用于設置太陽能電池板旋轉的極限位置，并可提供整個系統的復位信號。總而言之，本實用新型通過上述結構特點有效保證了其發電效率高的性能。

附圖說明