[發(fā)明專利]定日聚光光伏發(fā)電機及其定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710757244.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107368105A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 李杰吾;肖孚松;鄒敏;李湘;李萌;肖偉民;肖飛菲
• 申請（專利權(quán)）人: 李杰吾
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京康盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11331
• 代理人: 張良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電技術(shù)，具體說，涉及一種定日聚光光伏發(fā)電機及其定位方法。

背景技術(shù)

當前的電子技術(shù)為主的跟蹤裝置對于太陽高度角的跟蹤，因沒有全球性的統(tǒng)一規(guī)律，只能是隨機性的跟蹤，在云多、陰雨或風大的天氣很難捕捉太陽的目標，再加上不同地區(qū)跟蹤傾角、惡劣氣候等諸多因素，使得現(xiàn)有光伏發(fā)電的跟蹤機構(gòu)復雜、成本高、可靠性低。

中國專利號200910002758.8公開了一種非對稱聚光跟蹤光伏系統(tǒng)，用日軸的電子控制器與電機來同時控制日軸與季軸的運動，并實現(xiàn)了24小時跟蹤。但是，在不同地點安裝時，光伏組件需要進行適應性調(diào)整，增加了的安裝和維護難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種定日聚光光伏發(fā)電機及其定位方法，能夠準確定位，并指向設定位置，有效解決了光伏發(fā)電中光伏組件的定位問題。

技術(shù)方案如下：

一種定日聚光光伏發(fā)電機的定位方法，包括：

將定日聚光光伏發(fā)電機中的日軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸，季軸垂直于日軸，調(diào)整日軸、季軸，使得光伏組件正對太陽；

隨著地球的自傳，減速器和步進電機帶動日軸旋轉(zhuǎn)，日軸帶動光伏組件旋轉(zhuǎn)，每24小時旋轉(zhuǎn)一周；

隨著地球的公轉(zhuǎn)，地球相對太陽的相對位置發(fā)生變化，日軸通過齒輪組帶動季軸旋轉(zhuǎn)，季軸按照正弦規(guī)律做相應轉(zhuǎn)動，從而使得光伏組件時刻垂直對準陽光。

進一步：首次對正太陽后，控制器將首次對正太陽的時刻作為調(diào)整日軸、季軸轉(zhuǎn)動的起始時間，使得日軸、季軸在后續(xù)的轉(zhuǎn)動過程始終與太陽同步。

進一步：主控箱中控制器通過與地球同步衛(wèi)星的通信，保持時間與地球同步衛(wèi)星的時間同步；控制器下發(fā)指令給步進電機，步進電機和減速器帶動日軸轉(zhuǎn)動。

進一步：季軸按照季節(jié)調(diào)整光伏組件的俯仰角，位置每年擺動一個周期，最大擺幅為23.5度。

進一步：季軸轉(zhuǎn)動方向與地球自傳方向相反。

一種定日聚光光伏發(fā)電機，包括日軸和季軸，其特征在于：還包括主控箱，主控箱中設置有控制器、步進電機和減速器；日軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸，季軸垂直于日軸，步進電機和減速器用于帶動日軸和季軸轉(zhuǎn)動；控制器用于調(diào)整日軸、季軸，使得光伏組件正對太陽。

優(yōu)選的：隨著地球的自傳，減速器和步進電機帶動日軸旋轉(zhuǎn)，日軸帶動光伏組件旋轉(zhuǎn)，每24小時旋轉(zhuǎn)一周。

優(yōu)選的：隨著地球的公轉(zhuǎn)，地球相對太陽的相對位置發(fā)生變化，日軸通過齒輪組帶動季軸旋轉(zhuǎn)；季軸按照正弦規(guī)律做相應轉(zhuǎn)動，季軸轉(zhuǎn)動方向與地球自傳方向相反，從而使得光伏組件時刻垂直對準陽光。

優(yōu)選的：首次對正太陽后，控制器將首次對正太陽的時刻作為調(diào)整日軸、季軸轉(zhuǎn)動的起始時間，使得日軸、季軸在后續(xù)的轉(zhuǎn)動過程始終與太陽同步。

優(yōu)選的：日軸和季軸安裝在轉(zhuǎn)動支架上，轉(zhuǎn)動支架與日軸連接，光伏組件固定在轉(zhuǎn)動支架上；主控箱、方盒分別安裝在套管兩端，日軸設置在套管內(nèi)，日軸一端連接主控箱，另一端穿過方盒；季軸通過連桿與轉(zhuǎn)動支架活動連接；方盒內(nèi)有傳動齒輪、復合齒輪、小齒輪，傳動齒輪、復合齒輪分別與小齒輪咬合；套齒輪設置在日軸上，套齒輪與復合齒輪相咬合，傳動齒輪通過連桿與季軸相連接；立柱的底部連接有底板，頂部連接套管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)效果包括：

1、本發(fā)明中所指的定日是指，本發(fā)明在其25年的工作壽命內(nèi)，能夠可靠并且基本免維護(每年加次潤滑油)地準確跟蹤太陽。本發(fā)明比現(xiàn)在固定架設的光伏系統(tǒng)提高37％的年發(fā)電量。

2、本發(fā)明中所指聚光光伏是指，在可靠跟蹤的前提下，在光伏組件旁邊加上簡單實用的反射鏡。該裝置投資小，僅僅數(shù)百元的投入就會增加數(shù)千元的發(fā)電能力。

3、本發(fā)明可主動全天侯跟蹤太陽，象機器一樣連續(xù)運轉(zhuǎn)。不象現(xiàn)在的所有跟蹤裝置，都只能轉(zhuǎn)大半圈就得自動返回。經(jīng)幾年來樣機的運行與測試：1.5倍聚光與2.1倍聚光平均能提高年發(fā)電量67％-103％，使光伏成本比固定式再降低20％以上。且隨著光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率的提高，本發(fā)明的發(fā)電效率提高會更顯著，比固定式的增加30％以上。這是一種可與固定光伏系統(tǒng)并驅(qū)齊驅(qū)的新光伏產(chǎn)品。

4、本發(fā)明所包含的物理主動精確跟蹤的原理與實際發(fā)明可廣泛用于中倍、高倍的聚光光伏系統(tǒng)，太陽及恒星觀測儀，以及陽光大規(guī)模引入室內(nèi)、地下、水下的多種裝置，應用極為廣泛。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中定日聚光光伏發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中優(yōu)選實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；