[實用新型]一種新型三自由度戶用光伏電池日光跟隨裝置

有效

• 申請號: 201520074836.6
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN204408252U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 沈方;全成浩;孫剛;宋穎巍;胡大龍;劉巖;寧遼逸;賈博;郝鑫;趙德偉
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院;沈陽農業大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本實用新型涉及光伏電池輔助裝置技術領域，特別是涉及一種三自由度戶用光伏電池日光跟隨裝置。

背景技術

近幾年，社會對能源的需求越來越大，而分布式能源在能源中的比重越來越高，戶用光伏發電作為分布式能源的有效方式，得到了大面積推廣和應用。光伏發電具有綠色環保、資源占用少，和戶用住宅相結合，在需要占地面積方面具有優勢。如何充分利用有效的住在屋頂或庭院面積，在有限的戶用面積上得到光伏電池的最大功率輸出，是目前不斷需要解決和完善的問題。

因為入射光線方位的不同導致輻射照度不同，在相同條件下只有光線垂直照射在電池板上才能最大程度的提高輻照度。現有的光伏應用中，有的采用電池板固定方式，不能保證陽光的垂直入射，甚至在有的時間段不存在陽光的有效入射，不能最大程度的吸收能量；有的光伏極板采用單自由度或者雙自由度跟蹤，即在方位角和俯仰角的一個或者兩個自由度上進行最大日光照射跟蹤，但這種方式存在著光伏極板的互相遮擋問題。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種新型三自由度戶用光伏電池日光跟隨裝置，采用垂直控制、方位控制、俯仰控制三自由度控制方法，可使光伏極板在日光照射下垂直跟蹤太陽光，無論冬夏、早晚，可保證輻照度最大化。日光方位檢測方法簡單，光伏極板占用面積小，適合戶用。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種新型三自由度戶用光伏電池日光跟隨裝置，其特征在于：包括設置在底座上的旋轉座和伸縮桿，所述的伸縮桿一端通過萬向軸與旋轉座相連，所述的伸縮桿的另一端通過連接頭和支桿與太陽板相連，所述的底座通過連接線與控制器相連。

作為本方案的優選實施例，所述的旋轉座與處于底座內部的電機相連，可進行0-360度旋轉。

作為本方案的優選實施例，所述的伸縮桿可通過萬向軸繞底座進行0-180度旋轉。

作為本方案的優選實施例，所述的伸縮桿為電動伸縮桿，受控制器指令進行上下伸縮。

作為本方案的優選實施例，所述的控制器內設有圖像陰影重心計算系統，原理為利用遮板陰影形成的陰影圖像經過二值化處理得到二值圖像，對二值圖像進行形態學運算，利用重心計算方法得到陰影的重心位置。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

在光照時間內盡可能保持與入射陽光的垂直，進而減少入射角對輻照度的影響，能夠全日全方位高效利用太陽能，保持輻射度達到最大化；可以充分利用住宅有限的空間，日光方位檢測系統方法簡單，成本較低，易于實現。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請實施例一的結構示意圖；

圖2是本申請實施例一的垂直控制示意圖；

圖3是本申請實施例一的俯仰控制示意圖；

圖4為本申請實施例一的方位控制示意圖；

圖5為本申請實施例一的方位定位流程示意圖。

圖中，1、底座，2、旋轉座，3、萬向軸，4、伸縮桿，5、連接頭，6、支桿，7、太陽板，8、連接線，9、控制器。

具體實施方式

為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明。

實施例一：

在實施例一中，如圖1-圖5所示，提供了一種新型三自由度戶用光伏電池日光跟隨裝置，包括設置在底座1上的旋轉座2和伸縮桿4，所述的伸縮桿4一端通過萬向軸3與旋轉座2相連，所述的伸縮桿4的另一端通過連接頭5和支桿6與太陽板7相連，所述的底座1通過連接線8與控制器9相連。

其中，在實際應用中，所述的旋轉座2與處于底座1內部的電機相連，可進行0-360度旋轉，進行方位控制。

其中，在實際應用中，所述的伸縮桿4可通過萬向軸3繞底座1進行0-180度旋轉，進行俯仰控制。

其中，在實際應用中，所述的伸縮桿4為電動伸縮桿，受控制器9指令進行上下伸縮，進行垂直。

其中，在實際應用中，所述的控制器9內設有圖像陰影重心計算系統，原理為利用遮板陰影形成的陰影圖像經過二值化處理得到二值圖像，對二值圖像進行形態學運算，利用重心計算方法得到陰影的重心位置。