[發(fā)明專利]燈桿型非感應式追蹤的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN114070182A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 李杰
• 申請（專利權）人: 廣西圣井新能源科技有限公司
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;H02S40/32;H02S40/30;H02J3/38;F24S50/20;F21S9/03;G05D3/10
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1.燈桿型非感應式追蹤的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包含有太陽能角度控制器、支柱、光伏板、燈桿、驅動裝置，支柱是一種智能電動柱，其柱體主要由軸、空心管所構成，空心管固定在軸上隨軸一起旋轉而不能上下移動，其機座固定連接在燈桿上頂端，光伏板分為有造型框和無造型框的兩種類型，造型框的形狀有6種不同的組合體，第1種是多邊形之間或圓形之間或橢圓形之間的組合體，共3類，第2種是多邊形與圓形或橢圓形間的組合體，共2類，第3種是圓形與橢圓形間的組合體，共1類，每組組合體向陽面都是光伏板，背光面都是帶有各種類型圖案的彩面，系統(tǒng)的追蹤分為無驅動裝置的1維度追蹤或2緯度追蹤和有驅動裝置的2維度追蹤的三種不同模式，1維度追蹤只能調節(jié)方位角，2維度追蹤能同時調節(jié)方位角和傾角，在無驅動裝置的1維度追蹤方式里，光伏板分為1塊或2塊的兩種類型，光伏板為2塊的，在交接處的邊框分別采用兩根梁把兩塊光伏板連為一體，在固定為一體的光伏板底部以及光伏板為1塊的底面橫向和縱向安裝有Ⅱ的構件，在兩者的交叉之處安裝有彎曲的立柱，光伏板傾斜式地固定在立柱的頂端上，立柱的底端固定在智能電動柱的頂端上；在無驅動裝置的2緯度追蹤模式當中，兩根梁分別通過圓環(huán)支架螺栓固定在燈桿上，一個支撐平臺，一端螺栓固定在上方梁上， N根支撐桿，一端螺栓固定在支撐平臺上，另一端螺栓固定在下方的梁上，1根T型智能電動柱固定于支撐平臺上，1根橫梁螺栓固定在智能電動柱的T型空心管兩側支架上，一根空心管P固定在安裝有S個圓環(huán)或滾動軸承的橫梁上，一根空心管P內安裝有1或2個電機的組合體，電機組合體包含了電機、齒輪、電機機座，齒輪與電機的軸連接并固定在空心管內側，電機安放在空心管P內但不與其內壁固定，電機固定在電機機座上，電機機座固定緊固構件上，空心管P的兩端分別連接在緊固構件的轉輪上，兩端的緊固構件固定在支架上，支架固定于橫梁上，光伏板的上端采用固定支架固定在空心管P上，光伏板上安裝有安全繩，其安裝方式有無卷繩器和有卷繩器的兩種類型，無卷繩器類型是在光伏板的背面兩側的邊框或中軸線上各安裝一條帶有凹形槽的梁，梁截面為多邊形，開口部是上窄下寬，一條鋼制鏈條或鋼絲繩的安全繩，其上帶有圓形或多邊形扣件的一端卡扣在凹形槽梁內，另一端分別固定在所述橫梁的兩端或智能電動柱體上，有卷繩器的類型是把D個卷繩器固定在空心管P上，鋼制鏈條或鋼絲繩的安全繩，一端固定在卷繩器內，另一端固定在光伏板的背面兩側的邊框或中軸線上，在有驅動裝置的2維度追蹤方式里，光伏板底部結構與1維度的相同，但立柱是直立的，光伏板是垂直安裝在立柱上、立柱底端通過鉸接裝置與智能電動柱連接，所述的鉸接裝置是由兩根T型空心管所構成，各自的頂端通過鉸接裝置的構件鉸接連接形成一體，其中一根T型空心管插入或套在智能電動柱頂端固定連接，另一根T型空心管插入或套在光伏板或箱子的底部立柱上螺栓固定連接，所述的驅動裝置，一端都是與智能電動柱螺栓固定，另一端與光伏板或箱子的底部螺栓連接，所述驅動裝置是一種智能電動柱，其柱體主要由多邊形或圓形的螺母、帶有螺紋的軸、空心管所構成，空心管底部固定在螺母上與其形成一體，螺母沿著軸上下移動，上述所有的智能電動柱的柱體都是固定在機座上，其的驅動都是采用固定在機座內的電機和機械傳動機構的組合體來進行，光伏板傾角的調節(jié)，將由安裝有嵌入式的角度傳感器的太陽能角度控制器，來進行控制，所述太陽能角度控制器，是利用時間計時來控制光伏板的角度發(fā)生改變的一種智能控制裝置，其主要有主芯片、角度傳感器、GPS衛(wèi)星定位或電子指南針、時鐘芯片、藍牙、電機驅動的模塊，主芯片通過讀取實時的時鐘及角度數值，根據不同的時間段來控制光伏板角度的變化，時鐘芯片在太陽能角度控制器接通電源后，將自動采用GPS或藍牙進行時間的校對，光伏板角度調節(jié)的工作原理為，太陽能角度控制器與光伏板安裝在同一個水平面上，當時間到達預設的調節(jié)時刻時，太陽能角度控制器接受到一個調節(jié)角度的信號，則通過控制電機的控制模塊來使角度檢測模塊做出轉動動作，以使得光伏板完成水平或傾斜動作，此時的智能電動柱將隨著電機的轉動完成水平或伸或縮的運動，推動光伏板轉動到預定位置的同時，角度傳感器輸出的模擬量經過模擬數字轉換器轉換后送入主控制器，主控制器再根據此輸入來判定光伏板是否已經轉動到預定的角度，并據此來控制電機的控制模塊，由此完成一次角度的調節(jié)，電子指南針調節(jié)方位角的具體實施方式為，在電子指南針的刻度上，北面是在刻度為0度之處，東面是在刻度為90度之處，南面是在刻度為180度之處，西面是在刻度為270度之處，東西南北4個方面的方位角度值和模擬電壓值分別為90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把東面或西面的角度及模擬電壓值預先輸入到控制器的儲存模塊當中，則在上午或下午時段，方位角在0°~180°或180°~360°，模擬電壓值在η~β或β~θ的區(qū)間變化時，根據輸入的方位角度值或模擬電壓值，就能夠調節(jié)方位角時刻朝向東面或西面；在傾角1日之內的多次調節(jié)模式當中，每次新調節(jié)的角度值，在上午時段為ψ-J*ψ/F；正午時段，傾角固定不變，在下午時段為γ+ψ/F，把計算出每次所需調節(jié)的傾角角度值跟與其相對應的模擬電壓值或調節(jié)時刻一起預先輸入到控制器的儲存模塊當中，具體的實施方式為，當角度傳感器處于水平位置角度為0°時，輸出端Vo輸出的為A伏的模擬電壓，當角度傳感器與水平面成最大傾角的角度值ψ時，此時輸出的是B伏的模擬電壓，當角度傳感器在0°~ψ或ψ~180°的區(qū)間變化時，輸出端Vo輸出的電壓將從A伏依此變化到B伏或B伏依此變化到A伏的模擬電壓信號，因此通過測定角度傳感器輸出端Vo電壓的大小，就能夠確定光伏板與水平面間的夾角，燈桿型分布式光伏發(fā)電的并網儲能無需蓄電池的工作原理，是在路燈的配電箱里安裝有一個雙向的智能電表，在原有路燈電纜上分出兩個端口，一端連接光伏發(fā)電的端口，發(fā)出的直流電通過光伏逆變器輸出交流電并網儲能，另一端連接電纜輸入交流電，智能電表的控制器與路燈的控制器相連接，當路燈控制器發(fā)出亮燈信號時，智能電表的控制器的閘門將接通交流電的開關，輸入交流電為路燈供電照明，反之路燈控制器發(fā)出關閉路燈的信號時，智能電表的控制器的閘門將接通直流電的開關，輸出太陽能發(fā)電，所述鉸接裝置的構件是由1塊底板和C塊的多邊形豎板所構成，豎板帶有圓弧的一端帶有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述鉸接裝置的構件，C=2時候，是螺栓固定連接，當C＞2時候，是鉸接連接形成一個鉸接裝置，其特征在于：不需要光電傳感裝置，分別采用智能電動柱、光伏板固定或活動的支架的不同組合體，在燈桿上構建成一個1維度或2維度非感應式追蹤的光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏板的方位角和傾角的調節(jié)將采用時間計時，采用太陽能角度控制器來進行控制。