CN105549626A - 一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置 - Google Patents

Abstract

一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，包括：支撑光伏方阵的支撑架，所述支撑架的每个底边均连接有固定浮子；光伏方阵外侧设置有i条支柱，其中i=1,2,3,4；第j支柱的顶端安装有第j滑轮，其中j=1,2,3；第四支柱的顶端安装有一牵引轮；牵引所，所述牵引所固定安装在支撑架上，所述牵引依次连接第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和牵引轮；驱动机构，所述驱动机构安装在牵引轮上，为牵引轮提供旋转动力，所述控制器与驱动机构连接，光伏方阵在驱动电机的驱动下，通过拖拽光伏方阵的支撑架的四角，调整光伏方阵跟踪方的位角；使光伏组件四季以最佳的入射角接受太阳光照射，从而提高光伏电站的发电效率。

Description

一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置

技术领域

本发明属于光伏发电组件安装领域，具体涉及一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置。

背景技术

现有的湖泊、水塘等水面光伏发电组件的支撑方式有固定水泥立柱式和浮基固定式，浮基固定式由于安装较为方便，并且后期维护简单，因此应用前景明显优于固定水泥立柱式，但无论浮基固定式还是固定水泥立柱式，这些支撑方式下的光伏组件方位角均不可调，由于一年四季中，光照角度有明显差异，因此，不可调式的光伏组件受光率显著减少，大大减少了光伏组件的应用效率。

现有的水上光伏组件存在以下不足之处：

（1）光伏组件采用固定的方式，不能随着春夏秋冬季节的变化调节光伏组件的方位角，无法通过调整方位角的方式提高光伏电站的发电效率。

（2）水上光伏组件采用浮筒的方式漂浮在水面，并且各浮筒之间再用浮筒进行连接，因此耐波性差，极易造成组件间碰撞损坏或受光面减少。

（3）固定水泥立柱式光伏组件采用水泥立柱机械传动跟踪式，造价高昂，机械传动机构容易损坏。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明提供了一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，该装置使光伏组件实现了不同季节太阳光不同方位角的跟踪，从而大大增加了光伏组件的使用效率，提高了发电率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，包括：

支撑光伏方阵的支撑架，所述支撑架的每个底边均连接有固定浮子；

光伏方阵外侧设置有i条支柱，其中i=1,2,3,4；第j支柱的顶端安装有第j滑轮，其中j=1,2,3；第四支柱的顶端安装有一牵引轮；

牵引所，所述牵引所固定安装在支撑架上，所述牵引依次连接第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和牵引轮；

驱动机构，所述驱动机构安装在牵引轮上，为牵引轮提供旋转动力，所述控制器与驱动机构连接。

进一步，所述牵引轮上安装有减速器，所述减速器与驱动机构相连。

进一步，所述驱动机构为电机机构。

进一步，所述控制器包括控制驱动电机机构启动的定时控制单元，及光照强度检测单元，光照强度检测单元用于检测光照强度并控制驱动电机机构的转速和转向。

作为优选，所述支柱为浮基式支柱或固定式水泥立柱，采用浮基式支柱时，支柱下方安装有浮子，且支柱通过固定支架与支撑光伏方阵的支撑架固定安装，此种方式安装简便结构简单。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过设置牵引所，并使牵引所同时与支撑架、滑轮及牵引轮相连，通过牵引轮的旋转带动整个光伏方阵的旋转，因此，光伏方阵可以从太阳升起时刻起就充分接受光照直至太阳落山，极大的增加了受光率，增加了发电量；并且本发明采用浮子的方式为光伏组件提供浮力，浮子的固定通过支架固定在光伏组件上，由于支架的阻力较小，因此大大增加光伏组件的耐波性，从而增加光伏组件的使用寿命及使用效率；光伏方阵在驱动电机的驱动下，通过拖拽光伏方阵的支撑架的四角，使光伏方阵早晨面向东南，中午面向正南，下午面向西南，从而调整光伏方阵跟踪方的位角；使光伏组件四季以最佳的入射角接受太阳光照射，从而提高光伏电站的发电效率。

附图说明

为对本发明做进一步说明，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的技术方案做进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明在下午时水上单个光伏组件的侧视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，包括：光伏方阵G的支撑架H；所述支撑架H的每个底边均连接固定浮子I；第一滑轮B1，第二滑轮B2和第三滑轮B3，它们用于支撑牵引索。

第一滑轮B1，其安装在与光伏方阵G第一条边相对应的第一支柱D1上；第二滑轮B2，其安装在与光伏方阵G第二条边相对应的第二支柱D2上；第三滑轮B3，其安装在与光伏方阵G第三条边相对应的第三支柱D3上。

光伏方阵G第四条边相对应的第四支柱D4上安装的牵引轮A1。

牵引索F，其围绕光伏方阵G的外周边，分别依次连接第一滑轮B1、第二滑轮B2、第三滑轮B3和牵引轮A1，所述牵引索F还与光伏方阵G的支撑架H四角的固定端E1、E2、E3和E4相连。

驱动机构为牵引轮提供动力，其中驱动机构为驱动电机C3；牵引轮A1与驱动电机C3通过减速器C1连接，驱动电机C3通过减速机驱动牵引轮A1和牵引索F带动光伏方阵G旋转；所述驱动电机C3还与电机控制器C2相连。减速器C1安装在与光伏方阵G第四条边相对应的第四支柱D4上，用于调节驱动电机C3输出的力矩及光伏方阵G的旋转速度。

所述电机控制器C2，包括定时控制，用于驱动电机C3启动的定时控制单元；及光照强度检测单元，用于检测光照强度并控制驱动电机C3的启动或者停止。

所述牵引索围绕光伏方阵G的外周边设置成八边形，牵引索F在驱动电机C3的动力牵引下，带动光伏方阵G旋转。

本发明的工作原理：

把光伏方阵G按照接近正方形排布，通常这个光伏方阵G由若干个有一定倾角的光伏组件组成，在早晨太阳升起的时候，光伏方阵G在驱动电机C3的驱动下方阵逆时针旋转，使光伏方阵G面向太阳升起的方向；然后依据太阳的方位角的偏移，光伏方阵G在驱动电机C3的带动下顺时针旋转；跟踪至太阳落下地平线方向。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，包括：

支撑光伏方阵的支撑架，所述支撑架的每个底边均连接有固定浮子；

光伏方阵外侧设置有i条支柱，其中i=1,2,3,4；第j支柱的顶端安装有第j滑轮，其中j=1,2,3；第四支柱的顶端安装有一牵引轮；

牵引所，所述牵引所固定安装在支撑架上，所述牵引依次连接第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和牵引轮；

驱动机构，所述驱动机构安装在牵引轮上，为牵引轮提供旋转动力，所述控制器与驱动机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，其特征在于所述牵引轮上安装有减速器，所述减速器与驱动机构相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，其特征在于所述驱动机构为电机机构。

4.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏发电的阳光方位角跟踪装置，其特征在于所述控制器包括控制驱动电机机构启动的定时控制单元，及光照强度检测单元，光照强度检测单元用于检测光照强度并控制驱动电机机构的转速和转向。