[實(shí)用新型]具備自適應(yīng)光伏跟蹤性能的漂浮型光伏發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521036177.3
• 申請(qǐng)日: 2015-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN205195645U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秋菊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳秋菊
• 主分類號(hào): H02S20/32
• 分類號(hào): H02S20/32;H02S40/34
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;柯凱敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于基于太陽(yáng)能電池板的光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種 具備自適應(yīng)光伏跟蹤性能的漂浮型光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于地球的自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)，一年春夏秋冬、每天日升日落，太陽(yáng)的 光照角度時(shí)刻都在變化。無(wú)論是陸基型還是漂浮型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系 統(tǒng)，人們都希望太陽(yáng)能發(fā)電板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)，以達(dá)到最大的發(fā)電效 率；尤其是漂浮型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，如何在波浪顛簸的海面上準(zhǔn) 確而高效的進(jìn)行太陽(yáng)光光照跟蹤，始終是希望解決的難題。光伏跟蹤控 制系統(tǒng)，是現(xiàn)有的能夠保持太陽(yáng)能電池板時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)，而使太陽(yáng)光的 光線隨時(shí)垂直照向電池板板面的一種動(dòng)力控制結(jié)構(gòu)。目前的光伏跟蹤控 制系統(tǒng)，一則為時(shí)控型設(shè)計(jì)，這在中國(guó)專利公告號(hào)為201846283U的名 稱為“同步太陽(yáng)能光伏跟蹤發(fā)電裝置”的實(shí)用新型專利中有所描述，也 即采用采用單片機(jī)、可編程控制器等硬件，利用高精度太陽(yáng)位置算法， 根據(jù)安裝地經(jīng)緯度、實(shí)時(shí)時(shí)鐘準(zhǔn)確計(jì)算出太陽(yáng)高度角、方位角位置，采 用霍爾傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器或傾角傳感器等形成閉環(huán)控制，通過(guò)直流驅(qū) 動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電池板以跟蹤太陽(yáng)角度。另一個(gè)則為光控型設(shè)計(jì)，這在中國(guó) 專利公告號(hào)為101777856A的名稱為“利用光感差的光伏跟蹤裝置及基 于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方法”的發(fā)明專利中有所描述：也即采用單片機(jī)、可編程 控制器等硬件，將太陽(yáng)光角度傳感器安裝在組件陣列面，利用太陽(yáng)光角 度傳感器形成閉環(huán)控制，最終通過(guò)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電池板跟蹤太陽(yáng)角 度。上述兩者光伏跟蹤控制結(jié)構(gòu)自使用以來(lái)，雖然具有跟蹤精度高，方 便遠(yuǎn)程通信控制等優(yōu)點(diǎn)，但也有控制環(huán)節(jié)復(fù)雜、安裝調(diào)試復(fù)雜、器件繁 多乃至可靠性不高等缺點(diǎn)，從而給實(shí)際的光伏控制設(shè)計(jì)帶來(lái)困擾。如何 尋求一種新型的光伏發(fā)電系統(tǒng)，以在結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔的基礎(chǔ)上，具備更高 的發(fā)電效率和能夠跟隨太陽(yáng)光角度變化而準(zhǔn)確響應(yīng)的高適應(yīng)性，為光伏 發(fā)電領(lǐng)域近十年來(lái)所亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理 而實(shí)用的具備自適應(yīng)光伏跟蹤性能的漂浮型光伏發(fā)電系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光伏 陣列在水面漂浮工作時(shí)，同步具備對(duì)于太陽(yáng)光照射角度的自調(diào)節(jié)性和準(zhǔn) 確動(dòng)作響應(yīng)性，以確保高效率的太陽(yáng)能光伏發(fā)電需求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種具備自適應(yīng)光伏跟蹤性能的漂浮型光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括以漂浮 基座漂浮于水面上的太陽(yáng)能電池板，以及通過(guò)正、反轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電 池板產(chǎn)生匹配太陽(yáng)行進(jìn)路徑的往復(fù)擺動(dòng)動(dòng)作的直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在 于：本系統(tǒng)還包括用于控制直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生上述動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電路以及 控制驅(qū)動(dòng)電路作相應(yīng)啟閉的控制電路，驅(qū)動(dòng)電路包括由主光伏板構(gòu)成的 主電池，主光伏板的受光側(cè)板面與太陽(yáng)能電池板的受光側(cè)板面平行且兩 者指向方向同向；直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩端分別串接繼電器開關(guān)K₁和繼電器開 關(guān)K₂，且兩繼電器開關(guān)在兩繼電器的線圈同步失電時(shí)連通于主電池同一 極，而同步得電時(shí)均連通于主電池另一極處；在太陽(yáng)行進(jìn)路徑上，垂直 主光伏板板面布置有受光側(cè)板面面積相等且彼此反向的左光伏板和右 光伏板；控制電路包括左光伏板和右光伏板串接構(gòu)成的反向串聯(lián)電池 組，反向串聯(lián)電池組、繼電器K₁和繼電器K₂彼此并聯(lián)；所述繼電器K₁和繼電器K₂均為延時(shí)動(dòng)作繼電器；繼電器K₁所在并聯(lián)支路上串接二極 管D₁，繼電器K₂所在并聯(lián)支路上串接二極管D₂，且二極管D₁和二極管 D₂的串接截止方向彼此反向。

本系統(tǒng)包括四方箱體狀的控制盒，控制盒固定于太陽(yáng)能電池板和/ 或漂浮基座上；控制盒盒體正面與太陽(yáng)能電池板的受光側(cè)板面平行且兩 者指向方向同向；主光伏板嵌設(shè)于控制盒的正面處，左光伏板和右光伏 板分置于與主光伏板相鄰的左、右兩側(cè)面處。

主光伏板的受光側(cè)板面面積大于左光伏板受光側(cè)板面面積。