CN101917138A - 全天域液压驱动光伏跟踪系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏电池组件在实际应用中的跟踪系统技术领域，特别是一种全天域液压驱动光伏跟踪系统，包括四个液压升降件、支撑平台，四个液压升降件分为液压升降件A、液压升降件B、液压升降件C和液压升降件D，液压升降件包括液压缸和液压缸内的液压杆，液压缸通过活动关节部件固定在支撑平台，其中液压升降件A和液压升降件C的活动关节部件为在X方向可旋转的，液压升降件B和液压升降件D的活动关节部件为在Y方向可旋转的，液压杆头端通过万向关节部件与光伏组件下端的固定端连接。本系统耗电小，但是推力大，承重能力强，可靠性和耐候性优于电机驱动的跟踪系统。

Description

全天域液压驱动光伏跟踪系统
技术领域
本发明涉及光伏电池组件在实际应用中的跟踪系统技术领域，特别是一种全天域液压驱动光伏跟踪系统。
背景技术
现有的光伏跟踪系统都是利用电机进行系统旋转的控制，尚没有利用液压驱动来控制光伏跟踪系统的传动。而液压驱动在其他行业已经得到广泛而可靠的应用。液压原理就是在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。
液压技术特点，一般可以归纳如下：
(1)容易进行无级变速，变速范围广，即能在很宽的范围内很容易地调节力与转矩；
(2)控制性能好，即力、速度、位置等能以很高的响应速度正确地进行控制。另外，对于电气，机械等其它的控制方式具有很好地适应性，特别是和电气信号处理相结合，可得到优良的响应特性；
(3)动作可靠，操作性能好；
(4)结构和特性上具有适度的柔性；
(5)可以用标准元件构成实现任意复杂机能的回路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：设计一种新型的光伏跟踪系统，系统耗电小，但是推力大，承重能力强，可靠性和耐候性优于电机驱动的跟踪系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全天域液压驱动光伏跟踪系统，包括四个液压升降件、支撑平台，四个液压升降件分为液压升降件A、液压升降件B、液压升降件C和液压升降件D，液压升降件包括液压缸和液压缸内的液压杆，液压缸通过活动关节部件固定在支撑平台，其中液压升降件A和液压升降件C的活动关节部件为在X方向可旋转的，液压升降件B和液压升降件D的活动关节部件为在Y方向可旋转的，液压杆头端通过万向关节部件与光伏组件下端的固定端连接。
在X方向可旋转的两个活动关节部件布置在同一X轴向上，同时在X方向可旋转的两个活动关节中的一个与在Y方向可旋转的两个活动关节部件布置在同一Y轴向上。
活动关节部件由液压缸上的吊耳和支撑平台上的安装座组成，吊耳安装在安装座内。
本发明的有益效果是：1)液压系统推力大，承重能力强，相较电机系统能承载更大光伏组件单元。
2)液压系统如果采用陶瓷活塞杆，耐腐蚀耐候性极佳，几乎可以长期运行于各种严苛环境。
3)系统结构简单，无传动部件，均为运动直接传递，系统损耗小。
4)均为直线位移，只需加装线性位移传感器计算活塞杆伸出长度就可以得到目前光伏组件的朝向。
5)在系统处于自动跟踪状态时，液压系统的运动是完全线性的，没有步进电机系统的最小步距角的限制。
6)系统静态位置功耗为0。电机系统位置锁定时电机需要锁定电流，而液压系统位置锁定完全是靠液压腔体内油量保证，关闭阀门自然锁定，不需消耗 电流。并且可在任意位置锁定。
7)集中控制。因系统处于保持位置时并不需要消耗能量，所以不需要每台装置都配备液压泵站，可以数台装置共用一个液压泵站，在一个集中控制柜上完成对数台装置的集中检测，集中控制。
8)集中控制柜可以设置为远控，由远地进行运行设置，状态查询，以及远程运行控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的第一个视角的示意图；
图2是本发明的第二个视角的示意图；
图3是本发明的液压升降件的结构示意图；
图中：1.支撑平台，2.液压升降件，3.液压缸，4.液压杆，5.活动关节部件，6.万向关节部件，7.光伏组件，8.吊耳，9.安装座。
具体实施方式
如图1、2和3所示，一种全天域液压驱动光伏跟踪系统，包括四个液压升降件2、支撑平台1，四个液压升降件2分为液压升降件A、液压升降件B、液压升降件C和液压升降件D，液压升降件2包括液压缸3和液压缸内的液压杆4，液压缸3通过活动关节部件5固定在支撑平台1，其中液压升降件A和液压升降件C的活动关节部件5为在X方向可旋转的，液压升降件B和液压升降件D的活动关节部件5为在Y方向可旋转的，液压杆4头端通过万向关节部件6与光伏组件7下端的固定端连接。
在X方向可旋转的两个活动关节部件5布置在同一X轴向上，同时在X方 向可旋转的两个活动关节5中的一个与在Y方向可旋转的两个活动关节部件5布置在同一Y轴向上。
活动关节部件5由液压缸3上的吊耳8和支撑平台1上的安装座9组成，吊耳8安装在安装座9内。
如图2所示，通过液压升降部件A和液压升降部件C，完成光伏组件X方向旋转，通过液压升降部件B和液压升降部件D完成光伏组件Y方向旋转。
在安装时可以将X方向朝向东西方向，Y方向朝向南北方向。这样由液压升降部件A全缩进位置，其余三只液压升降部件全伸位置时，为光伏组件最大朝东位置。液压升降A全伸位置，其余三只液压升降部件全缩位置时，为光伏组件最大朝西状态。
因为太阳运行轨迹四季并不是完全走天顶0角度，轨迹会有所偏离，此时液压升降部件B和液压升降部件D在随液压部件C同步伸缩的同时，可以相对缩进伸出，以偏转光伏装置的接受角度，保证始终正对阳光，与阳光入射角度最小，以取得最大接收效率。
本技术方案可用于大型室外跟踪系统，还有无人值守能量采集站，尤其是集群阵列式太阳能采集装置。

Claims (3)

1.一种全天域液压驱动光伏跟踪系统，其特征是：包括四个液压升降件、支撑平台(1)，四个液压升降件分为液压升降件A、液压升降件B、液压升降件C和液压升降件D，液压升降件包括液压缸(3)和液压缸内的液压杆(4)，液压缸(3)通过活动关节部件(5)固定在支撑平台(1)，其中液压升降件A(2-1)和液压升降件C(2-3)的活动关节部件(5)为在X方向可旋转的，液压升降件B(2-2)和.液压升降件D(2-4)的活动关节部件(5)为在Y方向可旋转的，液压杆(4)头端通过万向关节部件(6)与光伏组件(7)下端的固定端连接。
2.根据权利要求1所述的全天域液压驱动光伏跟踪系统，其特征是：所述的在X方向可旋转的两个活动关节部件(5)布置在同一X轴向上，同时在X方向可旋转的两个活动关节(5)中的一个与在Y方向可旋转的两个活动关节部件(5)布置在同一Y轴向上。
3.根据权利要求1或2所述的全天域液压驱动光伏跟踪系统，其特征是：所述的活动关节部件(5)由液压缸(3)上的吊耳(8)和支撑平台(1)上的安装座(9)组成，吊耳(8)安装在安装座(9)内。
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