[實用新型]防風沙、消塵埃的單軸光伏跟蹤發電系統結構

有效

• 申請號: 201220544240.4
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN202841017U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 吳秋軒;謝穎嬌;章堅民;劉士榮;林偉杰;王越勝
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G05D3/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及一種帶防風沙、消塵埃的單軸光伏跟蹤發電系統結構。

背景技術

光伏組件通常被安裝在戶外，接收太陽光并產生電能。在使用過程中由于光伏組件表面容易蒙上灰塵，產生熱斑效應，直接會降低光電轉換效率，從而影響整個系統的運行效率，因此需要保持光伏組件表面的清潔度。而對于安裝在沙漠等大風沙地區的光伏組件，光伏組件表面更容易積累風沙，沙粒也會損傷光伏組件表面，會嚴重影響光電轉換效率，因此要最大程度地降低風沙對光伏組件產生的不利印象和提高光伏組件表面的清潔度。

現階段大型光伏組件的清潔方式主要是人工擦洗為主，不僅工作效率偏低，而且增加了運行維護成本，而有些直接利用水進行清洗，效率也不高，而且對于本來可以不需要水的光伏系統，增加了尋找水源和儲存水源的問題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種防風沙、消塵埃的單軸光伏跟蹤發電系統結構。

本發明包括光伏組件、光伏組件支撐架、電機、氣象觀測儀、控制模塊、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器。

光伏組件支撐架包括第一固定支架、第二固定支架和轉動軸；第一固定支架、第二固定支架分別與轉動軸的兩端相連接，光伏組件的背面固定在轉動軸上，轉動軸與電機相連接，在電機帶動下，光伏組件可隨著轉動軸進行0°～360°雙向旋轉；第二固定支架上設置有電機、控制模塊、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，且第一壓力傳感器和第二壓力傳感器與轉動軸的角度分別為a°和（180-a）°；氣象觀測儀設置在第一固定支架的一側，監測風向、風速、雨量、光照強度信號，并將監測到的信號傳輸至控制模塊。

本發明工作過程如下：

氣象觀測儀包括風向傳感器、風速傳感器、雨量傳感器、光照傳感器；監測風向、風速、雨量、光照強度信號，并將監測到的信號傳輸至控制模塊，設第一風速閾值、第二風速閾值、雨量閾值、光照強度閾值、壓力傳感器閾值，其中第一風速閾值大于第二風速閾值。

當光照傳感器檢測到的光照強度值高于光照強度閾值，同時風速傳感器檢測到的風速值高于第一風速閾值時，控制模塊驅動電機，旋轉光伏組件1的玻璃表面朝向地面，避免沙粒損傷光伏組件表面工作；

當光照傳感器檢測到的光照強度值高于光照強度閾值，同時風速傳感器檢測到的風速值在第一風速閾值和第二風速閾值之間時，控制模塊驅動電機旋轉光伏組件的玻璃表面背向風沙吹來方向，避免沙粒損傷光伏組件表面，但是同時光伏組件還是能夠進行光電轉換，只是效率比旋轉前偏低；

當光照強度傳感器檢測到的光照強度值高于光照強度閾值，同時風速傳感器檢測到的風速值低于第二風速閾值時，光伏組件不需要旋轉。

當光照強度傳感器檢測到的光照強度值低于光照強度閾值時，光伏組件在低照度下光電轉化效率過低或者停止光電轉化，此時，控制模塊驅動電機旋轉光伏組件玻璃表面朝向地面，并與地面形成一個傾斜角，避免未使用光伏組件時的風沙積淀，同時利用天然風吹凈光伏組件表面。

當雨量傳感器檢測到的雨量值高于雨量閾值，說明有足夠的水源來清洗光伏組件，此時，若第一壓力傳感器檢測到的壓力信號高于壓力傳感器閾值，或者第二壓力傳感器檢測到的壓力信號高于壓力傳感器閾值時，比較第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力信號，選擇壓力信號較高的壓力傳感器，控制模塊驅動電機工作，旋轉光伏組件使得光伏組件的玻璃表面和壓力較高的壓力傳感器的安裝方向相同。當雨量傳感器檢測到的雨量值低于雨量閾值時，說明雨量不充足，不足以清洗光伏組件，此時，控制模塊驅動電機工作，旋轉光伏組件玻璃表面朝向地面，避免雨水不充足反而引起光伏組件表面的灰塵由于雨水而粘在光伏組件玻璃表面。

本發明有益效果如下：

本發明可以提高組件表面清潔度，減少熱斑效應，保持組件表面的光線入射率，提高光電轉化效率，同時能有效地清洗光伏組件表面的灰塵，減少人工清洗光伏組件的頻率，降低了人工成本；采取對光伏組件進行風沙預防護、天然雨水清洗的方式，可以減少對光伏組件人工清潔的次數，大大減少了維護成本，同時提高了組件的使用性能及壽命。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中，光伏組件1、電機2、氣象觀測儀3、控制模塊4、第一壓力傳感器5、第二壓力傳感器6、第一固定支架7、第二固定支架8、轉動軸9。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。