[發明專利]新型的光伏發電自助式追日跟蹤系統

有效

• 申請號: 201210084011.3
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102609003A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 茅建生
• 申請（專利權）人: 江蘇振發新能源科技發展有限公司
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;H02N6/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，具體為新型的光伏發電自助式追日跟蹤系統。

背景技術

現有的光伏發電單軸太陽能對日跟蹤裝置，國外大部分采用依跟蹤器安裝位置作對經緯度給定選擇的方式作對日的跟蹤，國內大都采用復雜多路陰天、夜間、水平方位傳感器的識別與處理、定時跟蹤處理或對光斑偏移作精細檢測的計算處理的跟蹤方式，上述皆存在控制系統復雜、驅動電機處于頻繁驅動的激勵之中、也都存在季節轉換時無法保證系統轉軸平面上的太陽能電池組件與太陽光入射角垂直的同步，從而影響光伏發電組件發電效率，同時其都需要給跟蹤器外配置蓄電池及其充放電控制器，其系統設備成本高。專利號為ZL200710020572.6的中國專利公開了一種用于光伏發電的自適應對日跟蹤裝置，其由兩塊分別沿轉動軸背向安裝的光伏組件作為光伏驅動器，該兩組光伏組件輸出端串聯后再與減速電機相連，該兩組光伏組件既充當了太陽光電傳感器又同時作為減速電機的驅動控制器與電源，因而其不需要再外配蓄電池與充放電控制器，也無需配置電子控制元器件，從而減少了控制、驅動的許多中間環節，具有系統結構簡單、元器件少、成本不高的優點。但是，由于其采用的也是傳統形式的在線連續比對操作的方式進行電機的驅動控制，運行在在線比對中的對日跟蹤驅動電機往往工作激勵在高于數赫茲，甚至接近數拾赫茲的比對振蕩中，驅動電機及機械結構在這種電流的激勵振蕩運行中不僅會引起錯誤的機械振動，而且由于這種電機電流（激勵電流）的大幅度振蕩，而產生轉軸角度嚴重的振動式偏轉，導致產生機械結構的慣性磨損，使嚙合間隙逐步增大，甚至超過原有設計的嚙合間隙，使得跟蹤機械精度偏差增大。更有危害的是這種振蕩激勵縮短了電機壽命、減速機齒輪的壽命和作為偏轉驅動使用的太陽能電池板（驅動電源）的使用壽命；其次，由兩端軸承作支點的單軸太陽能跟蹤裝置其跟蹤驅動的角偏轉角度較小，因而其轉軸作偏轉所需的轉動力矩也較小，而目前行業內自適應單軸太陽能跟蹤裝置所采用的光伏驅動器多為兩塊輸出功率達到20W以上的光伏組件，其系統成本以及運行成本均較高；再則，由于該兩組光伏組件串接導致其中一組光伏組件成為另一組光伏組件的反壓偏置電源，見圖13，使得工作在反偏置狀態下的一組光伏組件電池極有可能接近甚至臨界于反向偏壓的轉折區，而造成永久性傷害、失效而縮短系統壽命。

發明內容

根據上述問題，本發明提供了新型的光伏發電自助式追日跟蹤系統，其能有效解決現有自適應對日跟蹤裝置系統工作狀態不穩定、使用壽命短、系統成本及運行成本偏高的問題。

其技術方案是這樣的，其包括太陽能電池板組件和驅動電機，所述太陽能電池板組件的電力輸出端連接入逆變發電系統，其特征在于：其還包括座式減速機，所述太陽能電池板組件安裝于托架，所述托架通過托架連接板安裝于轉軸，所述轉軸通過軸向法蘭與所述座式減速機的輸出軸連接，所述座式減速機通過減速機機座安裝于支架，所述驅動電機通過所述蝸輪蝸桿傳動變換器連接并驅動所述座式減速機運轉，所述太陽能電池板組件平面的東西兩側垂直面分別安裝有角度光強傳感器，所述太陽能電池板組件的電力輸出端還連接有自助電源發生器，所述自助電源發生器的電力輸出端分別連接追日跟蹤處理器與1°電機驅動器，所述自助電源發生器分別為所述追日跟蹤處理器、1°電機驅動器以及所述驅動電機提供工作電源，所述驅動電機與所述1°電機驅動器電控連接，所述角度光強傳感器、1°電機驅動器與所述追日跟蹤處理器邏輯電控連接。

其進一步特征在于：

所述轉軸包括主軸與次軸，所述軸向法蘭包括主軸法蘭與次軸法蘭，所述主軸法蘭和次軸法蘭分別安裝于所述座式減速機的主軸輸出端和次軸輸出端，所述主軸的一端套接于所述主軸法蘭外周、另一端通過軸承座安裝于所述支架的立柱，所述次軸懸挑安裝于所述座式減速機的次軸輸出端、所述次軸套接于所述座式減速機的次軸輸出端的次軸法蘭外周，所述座式減速機與減速機座為一體結構，所述座式減速機座安裝于所述支架的三角支架上；所述主軸與次軸均為方形管軸，所述主軸與次軸的內周分別與所述主軸法蘭外周、所述次軸法蘭外周相匹配，所述主軸與所述主軸法蘭之間、所述次軸與所述次軸法蘭之間均為套接連接后通過螺絲緊固；所述軸承座設置有軸向外引出軸，所述支架的立柱上安裝有支耳座，所述支耳座上對稱安裝有兩個支耳，所述兩個支耳之間通過支耳螺栓連接，所述外引出軸上設置有一個徑向通孔，所述支耳螺栓穿過所述外引出軸上的徑向通孔后通過鎖緊螺母鎖定；?