CN104836520A - 分时段跟踪的数控光伏支架系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分时段跟踪的数控光伏支架系统,包括光伏支架以及控制所述光伏支架实现间歇式分时段运动以跟踪太阳的数控驱动控制系统;在所述数控驱动控制系统控制下,所述光伏支架每隔一定设定时间运动一次,进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向,包括跟踪太阳自日出至日落方向的运动的分时段运动与跟踪太阳在地球赤道南北方向上的运动的分时段运动。本发明通过控制光伏支架间歇式分时段运动跟踪太阳,解决了目前固定支架太阳光吸收效率低、发电量低,收益率低;实时跟踪支架投资成本高,维修率高,收益率相对较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光伏支架系统技术领域,具体涉及一种分时段跟踪的数控光伏支架系统。
背景技术
目前,光伏支架系统的传统形式:一是固定支架系统,选择一个固定角度将光伏支架固定在一定的角度不动,通过太阳光自然照射在光伏支架上太阳能电池板上,其特点是,太阳光吸收效率低、投资成本低、发电量较低、收益率低;二是实时跟踪支架系统,实时跟踪太阳光照射方向,该方法的特点是太阳光吸收效率较高、结构复杂、投资成本高,相对故障频繁,维修率高,发电量较高,收益率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分时段跟踪的数控光伏支架系统,以解决目前的固定支架太阳光吸收效率低、发电量低,收益率低;以及实时跟踪支架投资成本高,维修率高,收益率相对较低的现实问题。
本发明是这样实现的,一种分时段跟踪的数控光伏支架系统,包括光伏支架以及控制所述光伏支架实现间歇式分时段运动以跟踪太阳的数控驱动控制系统;在所述数控驱动控制系统控制下,所述光伏支架每隔一定设定时间运动一次,进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向,进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向,包括跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动与跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动。
所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动,是在日出时间为起点、日落时间为终点的时间段内,选择若干个光伏支架停歇点,每隔一定的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;
所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动,是根据太阳运动在南北回归线之间的规律,设定若干光伏支架运动时间段,每隔一定的设定时间光伏支架跟踪太阳在南北回归线之间运动一次。
所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动时,每隔15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、210分钟或240分钟光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟踪在南北回归线之间运动一次。
所述数控驱动控制系统包括与所述光伏支架连接的支撑升降机构,所述支撑升降机构连接传动机构,所述传动机构连接动力机构,所述动力机构连接动力控制机构,所述动力控制机构连接到数控机构;所述数控机构为分时段跟踪的数控光伏支架系统的控制中心;所述光伏支架停止运动时,所述支撑升降机构、传动机构与动力机构处于停止工作状态, 所述动力控制机构与数控机构处于休眠状态。
所述支撑升降机构包括支撑平台与用于控制所述光伏支架的转动高度与角度的标尺顶杆,所述支撑平台通过光伏支架固定转动机构连接所述光伏支架,所述标尺顶杆通过具有限位功能的滑轮装置连接所述光伏支架,所述标尺顶杆连接与所述传动机构连接的标尺顶杆升降控制装置;所述标尺顶杆上设有感应装置,所述感应装置与所述数控机构相连接。
所述感应装置包括限位感应器、标尺刻度感应器、防顶撞感应器、故障报警器。
所述标尺顶杆升降控制装置为涡轮装置或液压装置。
所述涡轮装置包括涡轮箱、设于所述涡轮箱内的蛇形涡轮杆;对应的,所述标尺顶杆上设有与所述蛇形涡轮杆相配合的齿槽,所述蛇形涡轮杆做旋转运动并带动所述标尺顶杆上下运动,所述标尺顶杆同时带动光伏支架按预设方向转动。
所述滑轮装置包括安装所述光伏支架背面的滑轮滑槽,所述滑轮滑槽内设有滑轮以及限位感应器;所述标尺顶杆与所述滑轮连接并带动所述滑轮在所述滑轮滑槽内从而带动所述光伏支架上下运动。
在所述传动机构上安装有自动离合器,当一个数控机构带动两个以上分时段跟踪的数控光伏支架系统在太阳的运行方向上跟踪太阳分时间段运动时,若其中一个分时段跟踪的数控光伏支架出现故障,则出现故障的分时段跟踪的数控光伏支架上的自动离合器与所述传动机构自动分离、停止运动,其它分时段跟踪的数控光伏支架正常运动。
本发明分时段跟踪的数控光伏支架系统,通过采用分时段跟踪,数字化控制,结构简单、施工方便,安全可靠,发电量较高,收益率较高;特别是该系统采用分时段跟踪,数字化控制,间歇性使用机械设备和电子元器件,使用寿命大大延长,故障率、维修率低,投资成本相对较小,设备维修成本低,延长太阳照射时间,提高太阳能发电量,提高发电效率。
附图说明
图1是一基座单桩柱分时段跟踪的数控光伏支架系统的示意图;
图2是一分时段支撑升降机构示意图;
图3是一基座单桩柱支架分时段跟踪的数控光伏支架系统示意图;
图4是一基座多桩柱支架分时段跟踪的数控光伏支架系统示意图;
图5是一基座单桩柱分时段跟踪的数控光伏支架日出日落方向运动示意图;
图6是一基座多桩柱分时段跟踪的数控光伏支架日出日落方向运动示意图;
图7是一基座单桩柱分时段跟踪的数控光伏支架系统南北方向运动部分机构的示意图;
图8是分时段跟踪的数控光伏支架系统的模块化示意图;
图中:1-太阳能电池板,2-光伏支架,3-标尺顶杆,4-支撑升降机构平台一,5-标尺感应器,6-涡轮装置,7-传动机构,8-动力机构,9-动力控制机构,10-数控机构,11-人工手摇运动机构,12-光伏支架固定转动机构一,13-限位感应器一,14-标尺顶杆滑轮,15-滑轮滑槽,16-基础桩柱,17-支撑升降机构平台二,18-光伏支架固定转动机构,19-限位感应器二, 27-光伏支架固定转动机构基础桩柱,28-光伏支架固定转动机构二,29-标尺顶杆齿轮,30-涡轮装置齿轮,31-万向节。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,且其不应理解为对本发明的限制。
一种分时段跟踪的数控光伏支架系统,包括用于支撑太阳能电池板的光伏支架以及控制所述光伏支架实现间歇式分时段运动以跟踪太阳的数控驱动控制系统;在所述数控驱动控制系统控制下,所述光伏支架每隔一定设定时间运动一次,进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向,包括跟踪太阳自日出至日落方向的运动的分时段运动与跟踪太阳在地球赤道南北方向上的运动的分时段运动。
本发明中,所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动,是在日出时间为起点、日落时间为终点的时间段内,选择若干个光伏支架停歇点,每隔一定的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;
所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动,是根据太阳运动在南北回归线之间的规律,设定若干光伏支架运动时间段,每隔一定的设定时间光伏支架跟踪太阳在南北回归线之间运动一次。
所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动时,每隔15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、210分钟或240分钟光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟踪在南北回归线之间运动一次。
所述数控驱动控制系统包括与所述光伏支架连接的支撑升降机构,所述支撑升降机构连接传动机构,所述传动机构连接动力机构,所述动力机构连接动力控制机构,所述动力控制机构连接到数控机构;所述数控机构为分时段跟踪的数控光伏支架系统的控制中心。
具体实现时,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳运动方向上转动时,光伏支架转动可选择日出时间为起点,日落时间为终点,在这一个时间段内,选择若干个最佳的光伏支架停歇点,每隔一定的设定时间,光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;当光伏支架按照设定的时间段从上一个停歇点分时段转动到下一个停歇点过程中,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动工作;当光伏支架到达下一个设定的分时段运动停歇点停止转动时,太阳能电池板在设定的时间段范围内最大功效的吸收阳光并发电;此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
当太阳运动到下一个为分时段跟踪的数控光伏支架设定的运转时间停歇点的正上方时,数控机构被事先设定的时间指令自动叫醒并指令动力控制机构带动光伏支架运转到这个时间停歇点上,此时,光伏支架停止转动,但是,太阳能电池板则在设定的时间段范围内最大功效的吸收阳光并发电。
当光伏支架运动到分时段设定的日落停歇终点时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构、全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态,但是,太阳能电池板则在设定的时间段范围内最大功效的吸收阳光并发电;日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。如此往复,光伏支架带动太阳能电池板分时段、间歇式的工作,就可以减少整个系统的机械磨损和元器件的工作时间,大大延长设备的使用寿命,降低投资成本,同时,最大功效的吸收阳光并发电。
具体在由数控机构进行控制实现时,应先计算当天的太阳运行时间、太阳光能照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间,然后按照以上时间,分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间;将当天的太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间,编辑成数控集成,置于数控机构中,光伏支架在这个数控集成的控制下转动,太阳能电池板伴随光伏支架分时段、间歇式、有规律的转动,最大功效的吸收太阳能量,提高发电效率。
编辑成数控集成时,要计算每天的太阳运行时间、太阳光能照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间,然后按照以上时间,分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间;将每天的太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间,汇集起来,编辑成数控集成,光伏支架在这个数控集成的控制下每天分时段、间歇式、有规律的转动,太阳能电池板伴随光伏支架每天有规律的转动,最大功效的吸收太阳能量,提高发电效率。
具体实现上,在编辑成数控集成时,先将每天太阳自日出至日落的运动方向上的阳光照射时间划分为若干个均等的时间段;在一天的阳光照射时间内,日出时为第一个阳光照射时间段的起点,日落时为最后一个阳光照射时间段的终点;同时,将光伏支架带动太阳能电池板转动的时间范围,在自日出至日落转动方向上,预先设定若干个均等的时间停歇点。
把每天太阳自日出至日落方向上运动的阳光照射时间划分的若干个时间段作为预先设定的光伏支架在日出至日落转动方向上停歇的时间点;
日出前,光伏支架在预先设定的第一个时间停歇点上;日出时,光伏支架上的太阳能电池板在预先设定的第一个太阳运动时间段内吸收阳光并发电;当太阳运动到预先设定的第二个阳光照射时间段的起点时,光伏支架转动到预先设定的第二个时间停歇点上并停止转动,此时,光伏支架上的太阳能电池板在预先设定的第二个太阳运动时间段内吸收阳光并发电;当太阳运动到预先设定的下一个阳光照射时间段的起点时,光伏支架转动到预先设定的下一个时间停歇点上并停止转动,此时,光伏支架上的太阳能电池板在预先设定的下一个太阳运动时间段内吸收阳光并发电;当太阳运动到预先设定的最后一个阳光照射时间段起点时,光伏支架也转动到预先设定的最后一个时间停歇点上并停止转动,此时,光伏支架上的太阳能电池板在预先设定的最后一个太阳运动时间段内吸收阳光并发电;
当日落后,太阳能电池板结束一天的工作,这时,光伏支架带动太阳能电池板按照预先设定的时间段和停歇点,转动到下一天的日出时的预先设定的时间停歇点上并停止转动,等待日出。
日复一日的如此往复,实现光伏支架带动太阳能电池板在日出日落的运动方向上有规律的、分数段的、间歇式的转动并吸收阳光发电。
其中,每天的太阳运行时间按照24小时计算,光伏支架的分时段转动时间也按照24小时计算。
编辑数控集成时,将太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架跟踪太阳光照射方向的转动时间,按照一天24小时转动时间编辑数控集成。
编辑数控集成时,应将太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架跟踪太阳光照射方向的转动时间,按照一年365天转动时间编辑数控集成。
编辑数控集成时,应将太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架跟踪太阳光照射方向的转动时间,按照光伏支架和太阳能电池板的使用寿命周期进行编辑数控集成。
其中,所述数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的控制中心,通过高智能的控制管理和信息传输,对整个电站进行指令、管理、监控、预警、防护的作用。
所述分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,设定若干光伏支架运动的时间段,每隔一定的设定时间光伏支架向太阳照射最佳方向运动一次,当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。当太阳运转到下一个分时段跟踪的数控光伏支架设定的运转时间停歇点时,数控机构被事先设定的指令自动叫醒并指令动力控制机构带动传动机构、分时段支撑升降机构、光伏支架运转到下一个时间停歇点上,此时,光伏支架停止转动,但是,太阳能电池板则按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电。当太阳按照设定好的时间段又运转到下一个分时段跟踪的数控光伏支架设定的运转时间停歇点时,数控机构又被事先设定的指令自动叫醒并指令动力控制机构带动传动机构、分时段支撑升降机构、光伏支架运转到下一个时间停歇点上,此时,光伏支架又停止转动,但是,太阳能电池板则按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电。如此往复,光伏支架带动太阳能电池板分时段、间歇式的工作,就可以减少整个系统的机械磨损和元器件的工作时间,大大延长设备的使用寿命,降低投资成本,同时,最大功效的吸收阳光并发电。
所述分时段跟踪的数控光伏支架通过分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构、动力控制机构联动,在数控机构的控制下,分别在自东至西太阳运动方向分时段跟踪太阳最佳照射方向上运动和在以地球赤道为中心线以太阳由南往北或由北往南运动方向分时段跟踪太阳最佳照射方向上运动,使光伏支架上的太阳能电池板最大功效的吸收阳光,提高发电量;由于是采用分时段、间歇式,即当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动时,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。因此减少了整个系统的机械转动和元器件的工作时间,大大延长设备的使用寿命,减少维修成本,降低运营成本,提高发电效能,使用分时段跟踪的数控光伏支架系统与固定支架系统比较,在同等规模的光伏电站条件下,分时段跟踪的数控光伏支架系统增加投资15%以内,增加发电量25%以上。
本发明可以是一个基座是单桩柱的分时段跟踪的数控光伏支架系统,在该系统中,可在用来安装太阳能电池板的托架背面的适当位置,安装定向运动装置,限位装置和分时段支撑升降机构,分时段跟踪的数控光伏支架通过定向运动装置带动定向运动,在定向运动装置的两侧安装能让分时段跟踪的数控光伏支架在太阳光的照射方向运动的限位装置,该装置同时起到稳定分时段跟踪的数控光伏支架的作用,分时段支撑升降机构通过传动机构带动转动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构,控制分时段跟踪的数控光伏支架完成在太阳的运行方向上分时段跟踪太阳运动,使太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度,从而提高光伏电站发电率和发电量,当太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明也可以是一个基座是双桩柱的分时段跟踪的数控光伏支架系统,该支架系统中,可在一个用来安装太阳能电池板的托架背面的适当位置,安装光伏支架固定转动机构、活动运动机构、滑动装置、限位装置和定向运动装置;在光伏支架固定转动机构的旋转方向和定向运动装置的两侧安装限位感应器,光伏支架固定转动机构安装在光伏支架上部的任意一端的适当位置,活动运动机构安装在另一端的适当位置,活动运动机构通过分时段支撑升降机构带动光伏支架在太阳光照射方向上分时间段的运动;分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构,控制分时段跟踪的数控光伏支架完成在太阳的运行方向上分时段跟踪太阳运动,使太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度,从而提高光伏电站发电效率和发电量,当太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明也可以是一个基座是多个桩柱的分时段跟踪的数控光伏支架系统,该支架系统中,可以在一个用来安装太阳能电池板的托架背面的适当位置,安装光伏支架固定转动机构、活动运动机构、滑动装置、限位装置和定向运动装置;在光伏支架固定转动机构的旋转方向和定向运动装置的两侧安装限位感应器,光伏支架固定转动机构安装在光伏支架上部的任意一端的适当位置,活动运动机构安装在另一端的适当位置,活动运动机构通过分时段支撑升降机构带动光伏支架在太阳光照射方向上分时间段的运动;分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构,控制分时段跟踪的数控光伏支架完成在太阳的运行方向上分时段跟踪太阳运动,使太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度,从而提高光伏电站发电效率和发电量,当太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔15分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构、动力控制机构联动,数控机构全部处于停止工作状态;
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔30分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔60分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔90分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔120分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔150分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔180分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔210分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架在自东至西太阳运动方向跟踪太阳最佳照射方向的分时段运动,是由分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动,动力机构通过动力控制机构产生动力,动力控制机构通过数控机构控制,数控机构是分时段跟踪的数控光伏支架系统的指挥中心,由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向分时段运动,光伏支架运动范围可以选择日出时间为起点,日落时间为终点的时间段,在这一个时间段内,选择若干最佳的太阳照射范围作为分时段运动停歇点,每隔240分钟的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向运动一次,当光伏支架运动到日落终点停歇终点时停止转动,每当日落后,分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段,在分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动并带动下,回到日出时设定的停歇起点上,此时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架当跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔15天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔30天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔60天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔90天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔120天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔150天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔180天的设定时间光伏支架向太阳光照射最佳方向转动一次,直至太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
本发明的分时段支撑升降机构也可以通过人工手摇运动机构进行人工操作手柄运动时,分时段支撑升降机构带动分时段跟踪的数控光伏支架在太阳的运动方向运动,直至调整到使太阳能电池板达到最佳的太阳光照射角度为止;
本发明中,当分时段支撑升降机构通过人工手摇运动机构进行人工操作手柄运动时,分时段跟踪的数控光伏支架跟太阳在地球赤道南北之间分时段运动,以太阳运动在南北回归线的轨迹为基准,设定若干光伏支架运动的时间段,每隔一定的设定时间光伏支架跟随太阳运动一次。
本发明的光伏支架在太阳的运行方向分时间段运动,是分时段支撑升降机构通过传动机构带动,传动机构通过动力机构带动转动完成的,动力机构输出动力可以带动一套光伏支架在太阳的运动方向分时间段运动,也可以带动多套光伏支架在太阳的运行方向分时间段运动。
本发明当动力机构输出动力带动两套光伏支架在太阳的运行方向分时间段运动时,动力机构的输出功率将增加,动力控制机构的用电量也随之增加,但是,控制分时段跟踪的数控光伏支架完成在太阳的运行方向分时间段运动的数控机构不会增加。
本发明当动力机构输出动力带动多套光伏支架在太阳的运行方向分时间段运动时,动力机构的输出功率将成倍增加,动力控制机构的用电量也随之成倍增加,但是,控制分时段跟踪的数控光伏支架完成在太阳的运行方向分时间段运动的数控机构不会增加。
本发明可以是使用一套安装在分时段支撑升降机构平台上的分时段支撑升降机构,通过传动机构带动分时段支撑升降机构内的涡轮装置,涡轮装置带动刻有标尺顶杆上下运动,顶杆带动光伏支架背面下的滑槽内的滑轮在滑槽内带动光伏支架上下运动,光伏支架的上下转动带动太阳能电池板上下运动达到最佳的太阳光照射角度,实现光伏支架沿着太阳的运行方向分时间段运动。
本发明可以是使用一套安装在分时段支撑升降机构平台上的分时段支撑升降机构,通过传动机构带动分时段支撑升降机构内的液压装置,液压装置带动刻有标尺顶杆上下运动,顶杆带动光伏支架背面下的滑槽内的滑轮在滑槽内带动光伏支架上下运动,光伏支架的上下运动带动太阳能电池板上下运动达到最佳的太阳光照射角度,实现光伏支架沿着太阳的运行方向分时间段运动。
本发明进一步在分时段支撑升降机构刻有标尺顶杆上的适当位置各种安装感应装置,感应装置可以是由限位感应器、标尺刻度感应器、防顶撞感应器、故障报警器、数字识别器、时间继电器、断电器组成,感应装置与数控机构连接,用来控制标尺顶杆的上升和下降高度并保护光伏支架的安全,调整光伏支架与太阳照射角度,同时控制光伏支架与太阳照射角度达到最佳的能使太阳能电池板达到最佳发电量的角度。
本发明中,所述标尺顶杆既是上下活动的高低标尺又是时间标尺,数控机构与标尺刻度感应器连接,用来控制光伏支架的转动角度和高低。
本发明中,所述标尺顶杆上有齿槽,齿槽与涡轮箱里蛇形涡轮杆相扣,涡轮杆做旋转运动并带动标尺顶杆上下运动,标尺顶杆同时带动光伏支架在东西和南北方向上转动,当涡轮杆停止旋转时,标尺顶杆也停止上下运动,由于标尺顶杆的齿槽与涡轮杆相扣的原因,当涡轮杆停止旋转时,即使外力给予标尺顶杆多大的力,标尺顶杆也不会上下活动,这是,光伏支架也不会上下转动。
本发明中,连接分时段支撑升降机构的是传动机构,传动机构由连杆、万向节、齿轮、链条、传动轴组成,传动机构连接动力机构,使动力通过传动机构传到分时段支撑升降机构,分时段支撑升降机构带动顶杆上升和下降高度,调整光伏支架与太阳照射角度,控制光伏支架与太阳照射角度达到最佳的能使太阳能电池板达到最佳发电量的角度。
本发明中,动力机构为传动机构提供动力,与动力控制机构连接,动力机构由时间继电器、自动离合器、调速机构、启动器、断电器组成,动力机构通过动力控制机构为传动机构提供动力,传动机构将动力传到分时段支撑升降机构,分时段支撑升降机构带动顶杆上升和下降高度,调整光伏支架与太阳照射角度,控制光伏支架与太阳照射角度达到最佳的能使太阳能电池板达到最佳发电量的角度。
本发明中,动力控制机构为动力机构提供电力,与数控机构连接,动力控制机构由控制开关、电控柜组成。动力控制机构接收数控机构指令,将电力输送至动力机构,动力机构为传动机构提供动力,传动机构将动力传到分时段支撑升降机构,分时段支撑升降机构带动顶杆上升和下降高度,调整光伏支架与太阳照射角度,控制光伏支架与太阳照射角度达到最佳的能使太阳能电池板达到最佳发电量的角度。
所述支撑升降机构包括支撑平台与用于控制所述光伏支架的转动高度与角度的标尺顶杆,所述支撑平台通过光伏支架固定转动机构连接所述光伏支架,所述标尺顶杆通过具有限位功能的滑轮装置连接所述光伏支架,所述标尺顶杆连接与所述传动机构连接的标尺顶杆升降控制装置;所述标尺顶杆上设有感应装置,所述感应装置与所述数控机构相连接。
实施例一
参见图1及8所示、一种分时段跟踪的数控光伏支架系统,包括太阳能电池板1,分时段跟踪的数控光伏支架2,分时段支撑升降机构平台4,传动机构7,动力机构8,动力控制机构9,数控机构10,所述数控机构10连接所述动力控制机构9,所述动力控制机构连接所述动力机构8,所述动力机构8连接传动机构7,所述传动机7连接分时段支撑升降机构,所述分时段支撑升降机构包括安装在基础桩柱16上的分时段支撑升降机构平台4、涡轮装置6、标尺顶杆3,所述涡轮装置6连接所述标尺顶杆3,所述标尺顶杆3的上端通过安装在滑轮滑槽15中的标尺顶杆滑轮14与所述分时段跟踪的数控光伏支架2的底部相连接,所述滑轮滑槽15中设有限位感应器一13,所述分时段跟踪的数控光伏支架2的底部还与光伏支架固定转动机构一12相连接,从而在所述的数控机构控制下,可以实现所述分时段跟踪的数控光伏支架2在控制下实现间歇式分时段转动跟踪太阳方向。
其中,所述标尺顶杆滑轮14在滑轮滑槽15内运动,带动分时段跟踪的数控光伏支架2运动,当标尺顶杆3运动到分时段设定的时间段上时,标尺感应器5发出停止信号,数控机构10接到停止信号后,指令动力控制机构9停止供电,动力控制机构9接到指令后停止供电,动力机构8停止转动;这时传动机构7、涡轮装置6和标尺顶杆3同时停止转动,太阳能电池板1在分时段设定的时间段内,吸收太阳的最佳直射光线实现最大效率的发电,所述分时段跟踪的数控光伏支架2跟踪日出日落方向进行分时段运动的方式见图5所示。
需要说明的是,光伏支架固定转动机构一12与所述分时段跟踪的数控光伏支架2连接处相应设有限位感应器二19。
参见图2所示,该图2示出一个分时段支撑升降机构的结构,包括标尺顶杆3以及涡轮装置6,所述涡轮装置6包括涡轮装置齿轮30,标尺顶杆3上设有标尺顶杆齿轮29,标尺顶杆齿轮29与涡轮装置齿轮30相啮合连接,传动机构7通过万向节31连接所述涡轮装置6的涡轮装置齿轮30实现动力的传送,驱动标尺顶杆3动作,而控制分时段跟踪的数控光伏支架2转动;参见图5所示,当标尺顶杆3运动到分时段设定的时间段上时,标尺感应器5发出停止信号,数控机构10接到停止信号后,指令动力控制机构9停止供电,动力控制机构9接到指令后停止供电,动力机构8停止转动;这时传动机构7、涡轮装置6和标尺顶杆3同时停止转动,太阳能电池板1在分时段设定的时间段内,吸收太阳的最佳直射光线实现最大效率的发电。
需要说明的是,所述涡轮装置6可以是采用液压装置来替换实现,由所述液压装置驱动标尺顶杆3动作,而控制分时段跟踪的数控光伏支架2转动,当然也可以采用其它的装置来驱动所述驱动标尺顶杆3动作,而控制分时段跟踪的数控光伏支架2转动。
实施例二
参见图3所示,本实施例中,所述分时段支撑升降机构平台4连接光伏支架固定转动机构二28,所述光伏支架固定转动机构二28与分时段跟踪的数控光伏支架2相连接,分时段跟踪的数控光伏支架2的下部另行安装有一个支撑升降机构平台二17,其它机构及组成实施例一,该分时段跟踪的数控光伏支架日出日落方向运动参见图5所示。
实施例三
参见图4所示,本实施例中,除包括一个基础桩柱16外,还包括光伏支架固定转动机构基础桩柱27,该光伏支架固定转动机构基础桩柱27通过光伏支架固定转动机构一12连接分时段跟踪的数控光伏支架2,分时段跟踪的数控光伏支架2的下部另行安装有一个支撑升降机构平台二17,支撑升降机构平台一4连接标尺顶杆3,标尺顶杆3通过置于滑轮滑槽15的滑轮14连接分时段跟踪的数控光伏支架2,该滑轮滑槽15内设有限位感应器13,标尺顶杆3连接涡轮装置6,并连接至包括传动机构7,动力机构8,动力控制机构9、数控机构10构成的数控驱动控制系统,该分时段跟踪的数控光伏支架日出日落方向运动参见图6所示。
参见图5-6所示,当日出时,太阳能电池板1在一个提前分时段设定的最佳阳光照射节点上,吸收太阳光发电;太阳运动一段时间,太阳能电池板1也同时发电一段时间,这时,分时段跟踪的数控光伏支架2通过分时段支撑升降机构带动,分时段支撑升降机构通过传动机构7带动,传动机构通过动力机构8带动,动力机构8通过动力控制机构9产生动力,动力控制机构9通过数控机构10控制,数控机构10控制在太阳在日出到日落的运动方向上运动到下一个分时段设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电;当太阳又运动一段时间,太阳能电池板1也同时又发电一段时间后,分时段跟踪的数控光伏支架2通过分时段支撑升降机构带动,分时段支撑升降机构通过传动机构7带动,传动机构通过动力机构8带动,动力机构8通过动力控制机构9产生动力,动力控制机构9通过数控机构10控制,数控机构10控制在太阳运动方向上又运动到下一个分时段设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电;分时段跟踪的数控光伏支架2分时段运动,直至运动到日落前的一个设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电。日落后,分时段跟踪的数控光伏支架2通过分时段支撑升降机构带动,分时段支撑升降机构通过传动机构7带动,传动机构通过动力机构8带动,动力机构8通过动力控制机构9产生动力,动力控制机构9通过数控机构10控制,数控机构10控制带动太阳能电池板1运动到日出时设定的最佳阳光照射的分时段节点上。
参见图7所示,分时段跟踪的数控光伏支架2每天都在自东至西分时段运动的同时,每年也在以赤道为中心线的南北方向上运动;先设定一个南北方向上最佳阳光照射的分时段节点,太阳能电池板1对着太阳照射方向,开始吸收太阳光进行发电,当太阳在南北方向上运动一段时间时,太阳能电池板1也同时发电一段时间,这时,分时段跟踪的数控光伏支架2通过分时段支撑升降机构带动,在太阳南北运动方向上运动到下一个分时段设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电;当太阳在南北方向上又运动一段时间时,太阳能电池板1也同时又发电一段时间,这时,分时段跟踪的数控光伏支架2通过分时段支撑升降机构带动,在太阳南北运动方向上运动到再下一个分时段设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳最佳照射方向,继续吸收太阳光进行发电;分时段跟踪的数控光伏支架2如此分时段运动,带动太阳能电池板1对着太阳最佳照射方向分时段运动,最大量的吸收太阳光进行发电。
日出时,太阳能电池板1按照分时段设定的时间段,在太阳的最佳直射光线下,实现最大效率的发电;当太阳运动一段时间,太阳能电池板1也同时又发电一段时间后,太阳能电池板1在分时段跟踪的数控光伏支架2的带动下,按照分时段设定的时间段,紧跟着太阳的最佳直射光线运动到下一个分时段设定的时间段上。
当太阳运动一段时间,太阳能电池板1也同时又发电一段时间后,太阳能电池板1在分时段跟踪的数控光伏支架2的带动下,又按照分时段设定的时间段,紧跟着太阳的最佳直射光线运动到下一个分时段设定的时间段上,标尺顶杆滑轮14在滑轮滑槽15内运动,带动分时段跟踪的数控光伏支架2运动,当标尺顶杆3运动到分时段设定的时间段上时,标尺感应器5发出停止信号,数控机构10接到停止信号后,指令动力控制机构9停止供电,动力控制机构9接到指令后停止供电,动力机构8停止转动,这时,传动机构7、涡轮装置6和标尺顶杆3同时停止转动,太阳能电池板1在分时段设定的时间段内,吸收太阳的最佳直射光线实现最大效率的发电;
太阳能电池板1在分时段跟踪的数控光伏支架2的带动下,如此按照分时段设定的时间段向下一个时间段转动,当转动到日落时的时间段时,标尺顶杆滑轮14在滑轮滑槽15内运动并带动分时段跟踪的数控光伏支架2运动,当标尺顶杆滑轮14滑动到分时段跟踪的数控光伏支架2设定的终止位置时,在限位感应器13的限制下停止滑动,太阳能电池板1在分时段跟踪的数控光伏支架2的带动下,在分时段设定的时间段内,实现最大效率的发电;
当日落后,太阳能电池板1在分时段跟踪的数控光伏支架2的带动下,按照分时段设定的时间段在数控机构10的控制下,返回到日出时的时间段,当转动到日出时的时间段时,标尺顶杆滑轮14在滑轮滑槽15内运动并带动分时段跟踪的数控光伏支架2运动,标尺顶杆滑轮14滑动到分时段跟踪的数控光伏支架2设定的终止位置时,在限位感应器一13的限制下停止滑动,此时,分时段跟踪的数控光伏支架停止转动;
考虑到太阳能电池板1和分时段跟踪的数控光伏支架2的稳定和安全,光伏电站也可以采用多桩柱基础。
当日出时,太阳能电池板1在一个提前分时段设定的最佳阳光照射节点上,吸收阳光发电;太阳运动一段时间,太阳能电池板1也同时发电一段时间,这时,光伏支架固定转动机构基础桩柱27上的光伏支架固定转动机构12在和分时段跟踪的数控光伏支架2同时转动,分时段跟踪的数控光伏支架2通过基础桩柱16上的分时段支撑升降机构带动,分时段支撑升降机构通过传动机构7带动,传动机构通过动力机构8带动,动力机构8通过动力控制机构9产生动力,动力控制机构9通过数控机构10控制,数控机构10控制在太阳运动方向上运动到下一个分时段设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电;当太阳又运动一段时间,太阳能电池板1也同时又发电一段时间后,分时段跟踪的数控光伏支架2通过基础桩柱16上的分时段支撑升降机构带动,分时段支撑升降机构通过传动机构7带动,传动机构通过动力机构8带动,动力机构8通过动力控制机构9产生动力,动力控制机构9通过数控机构10控制,数控机构10控制在太阳运动方向上又运动到下一个分时段设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电;分时段跟踪的数控光伏支架2分时段运动,直至运动到日落前的一个设定的最佳阳光照射节点上,太阳能电池板1对着太阳照射方向,继续吸收太阳光进行发电。日落后,分时段跟踪的数控光伏支架2通过分时段支撑升降机构带动,分时段支撑升降机构通过传动机构7带动,传动机构通过动力机构8带动,动力机构8通过动力控制机构9产生动力,动力控制机构9通过数控机构10控制,数控机构10控制分时段跟踪的数控光伏支架2带动太阳能电池板1运动到日出时设定的最佳阳光照射的分时段节点上。
采用本发明的分时段跟踪的数控光伏支架系统,由于光伏支架是在每天设定的分时间段进行转动,当光伏支架按照设定的时间段分时段转动时,整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备开始联动工作;当光伏支架停止转动,太阳能电池板按照设定的时间段最大功效的吸收阳光并发电时,带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态,动力控制机构、数控机构处于休眠状态。因此,从机械设备的转动、磨损、耗电到元器件维修、更换频率都相应的降低和减少,元器件的使用寿命大大增加,
以支架转动时间说明,固定支架不运动,因此,单位时间内太阳直射的时间较少,相应的发电量也少;实时跟踪支架在实时跟踪直射的太阳,机械设备和元器件每时每刻都在不停的转动,遇到大风时,设备、元器件为了跟踪太阳平稳转动,就要承受很大的过载压力,使其使用寿命所短、维修率提高、投资成本加大;分时段跟踪的数控光伏支架系统在日出日落方向上,每天可以根据需要分时段的转动多次,在赤道南北方向上,按年按月分时段的转动多次,转动次数少、时间短,在间歇中完成了实时跟踪支架的工作量;
在投资成本和发电量方面比较,分时段跟踪的数控光伏支架系统与固定支架系统相比,分时段跟踪的数控光伏支架系统的投资成本增加15%以内,发电量增加25%以上;在投资成本和发电量方面比较,分时段跟踪的数控光伏支架系统与实时跟踪支架系统相比,分时段跟踪的数控光伏支架系统的投资成本减少15-35%,发电量基本均等;
分时段跟踪的数控光伏支架系统是分时段跟踪太阳,数字化控制支架转动,很好的解决了投资成本低,发电量也低,投资成本高,发电量相对较低的问题。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,包括光伏支架以及控制所述光伏支架实现间歇式分时段运动以跟踪太阳的数控驱动控制系统;在所述数控驱动控制系统控制下,所述光伏支架每隔一定设定时间运动一次,进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向,包括跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动与跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动。
2.根据权利要求1所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,
所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动,是在日出时间为起点、日落时间为终点的时间段内,选择若干个光伏支架停歇点,每隔一定的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;
所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动,是根据太阳运动在南北回归线之间的规律,设定若干光伏支架运动时间段,每隔一定的设定时间光伏支架跟踪太阳在南北回归线之间运动一次。
3.根据权利要求2所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动时,每隔15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、210分钟或240分钟光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次;所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动时,根据太阳运动在南北回归线之间的规律,每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟踪在南北回归线之间运动一次。
4.根据权利要求1~3任一项所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述数控驱动控制系统包括与所述光伏支架连接的支撑升降机构,所述支撑升降机构连接传动机构,所述传动机构连接动力机构,所述动力机构连接动力控制机构,所述动力控制机构连接到数控机构;所述数控机构为分时段跟踪的数控光伏支架系统的控制中心;所述光伏支架停止运动时,所述支撑升降机构、传动机构与动力机构处于停止工作状态, 所述动力控制机构与数控机构处于休眠状态。
5.根据权利要求4所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述支撑升降机构包括支撑平台与用于控制所述光伏支架的转动高度与角度的标尺顶杆,所述支撑平台通过光伏支架固定转动机构连接所述光伏支架,所述标尺顶杆通过具有限位功能的滑轮装置连接所述光伏支架,所述标尺顶杆连接与所述传动机构连接的标尺顶杆升降控制装置;所述标尺顶杆上设有感应装置,所述感应装置与所述数控机构相连接。
6.根据权利要求5所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述感应装置包括限位感应器、标尺刻度感应器、防顶撞感应器、故障报警器。
7.根据权利要求5所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述标尺顶杆升降控制装置为涡轮装置或液压装置。
8.根据权利要求7所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述涡轮装置包括涡轮箱、设于所述涡轮箱内的蛇形涡轮杆;对应的,所述标尺顶杆上设有与所述蛇形涡轮杆相配合的齿槽,所述蛇形涡轮杆做旋转运动并带动所述标尺顶杆上下运动,所述标尺顶杆同时带动光伏支架按预设方向转动。
9.根据权利要求5所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,所述滑轮装置包括安装所述光伏支架背面的滑轮滑槽,所述滑轮滑槽内设有滑轮以及限位感应器;所述标尺顶杆与所述滑轮连接并带动所述滑轮在所述滑轮滑槽内从而带动所述光伏支架上下运动。
10.根据权利要求4所述的分时段跟踪的数控光伏支架系统,其特征在于,在所述传动机构上安装有自动离合器,当一个数控机构带动两个以上分时段跟踪的数控光伏支架系统在太阳的运行方向上跟踪太阳分时间段运动时,若其中一个分时段跟踪的数控光伏支架出现故障,则出现故障的分时段跟踪的数控光伏支架上的自动离合器与所述传动机构自动分离、停止运动,其它分时段跟踪的数控光伏支架正常运动。
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