CN105974944A - 一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法，由太阳能跟踪收集装置、控制器、大型电能储存工作站、逆变电站和工业用电网组成；太阳能跟踪收集装置将白天吸收的太阳能光子能量产生的电能通过控制器向大型电能储存工作站充电，大型电能储存工作站中的直流电通过控制器控制，经过逆变电站作用后，大型电能储存工作站中的直流电转换成交流电，该交流电供工业用电网使用；所述大型电能储存工作站、逆变电站分别通过导线与控制器控制连接；本发明所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法，该系统自动化程度高，能够实现对太阳能的实时跟踪收集，充分利用太阳能资源，节能环保。

Description

一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法

技术领域

本发明属于太阳能应用领域，具体涉及一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法。

背景技术

太阳能作为一种新兴的绿色能源正得到迅速的发展和应用。由于辐射到地面上的阳光受到经纬度、气候等自然条件的影响，使得光照方向和强度等随着时间而不断变化，对太阳能的收集利用提出了更高的要求，因此推出了太阳能跟踪装置。传统的太阳能跟踪装置遇到多云或者阴雨天等恶劣天气一般处理方法有如下两种：一是阴雨天跟踪系统还在运行，不仅浪费了能量，有时还有可能引起系统的紊乱，而且使得系统的寿命降低；二是多云或阴雨天时停止转动，这种情况下，可能在雨过天晴之后系统感知不到或是感知迟缓太阳光的出现，从而使得太阳光得不到充分的利用，也浪费了资源。对于这种情况，现有的太阳能跟踪装置也采取了许多措施，有的加入了阴雨天探测器来感知阴雨天，但是这种探测系统不稳定，并且对于出着太阳下雨的情况也是个盲点，且也增加了系统的复杂性与成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统，

包括：太阳能跟踪收集装置1，控制器2，大型电能储存工作站3，逆变电站4，工业用电网5；所述太阳能跟踪收集装置1将吸收的光能转化为电能通过控制器2向大型电能储存工作站3充电，存储在大型电能储存工作站3中的直流电通过控制器2控制，经过逆变电站4作用，将大型电能储存工作站3中的直流电转换成交流电，通过工业用电网5输出；所述大型电能储存工作站3、逆变电站4分别通过导线与控制器2控制连接；

所述太阳能跟踪收集装置1包括：太阳能板1-1，光电传感器1-2，高度角调节结构1-3，方位角调节结构1-4；其中所述太阳能板1-1上表面四角各设有一个光电传感器1-2，所述光电传感器1-2采用光敏电阻器件；所述高度角调节结构1-3与太阳能板1-1下表面固定连接，高度角调节结构1-3控制太阳能板1-1可调角度范围在-90°～90°之间；方位角调节结构1-4位于高度角调节结构1-3下方，方位角调节结构1-4控制太阳能板1-1可调角度范围在0°～360°之间；所述光电传感器1-2通过导线与控制器2控制连接。

进一步的，所述高度角调节结构1-3包括：固定耳板1-3-1，滚轴1-3-2，步进电机1-3-3，挡板1-3-4，限位传感器1-3-5；其中所述固定耳板1-3-1上表面与太阳能板1-1固定连接，固定耳板1-3-1为不锈钢材质，固定耳板1-3-1的厚度在15mm～30mm之间；所述步进电机1-3-3与滚轴1-3-2驱动连接，步进电机1-3-3与控制器2通过导线控制连接；所述挡板1-3-4位于步进电机1-3-3下方，支撑固定步进电机1-3-3；所述滚轴1-3-2与固定耳板1-3-1滚动连接；所述限位传感器1-3-5位于固定耳板1-3-1下方，限位传感器1-3-5通过导线与控制器2控制连接。

进一步的，所述方位角调节结构1-4包括：旋转轴1-4-1，连接轴1-4-2，轴承1-4-3，转盘1-4-4，伺服电机1-4-5，角度检测器1-4-6；其中所述旋转轴1-4-1上端与滚轴1-3-2固定连接，旋转轴1-4-1下端通过连接轴1-4-2与轴承1-4-3旋转连接；所述轴承1-4-3位于转盘1-4-4上方，轴承1-4-3与转盘1-4-4同轴旋转连接，所述转盘1-4-4为圆台结构，转盘1-4-4上部外径为12cm～55cm在之间，转盘1-4-4下部外径为25cm～35cm在之间，所述转盘1-4-4下方设有伺服电机1-4-5，所述伺服电机1-4-5与转盘1-4-4驱动连接；所述角度检测器1-4-6固定连接在转盘1-4-4下表面，角度检测器1-4-6通过导线与控制器2控制连接。

进一步的，所述轴承1-4-3包括：外圈1-4-3-1，内圈1-4-3-2，滚动钢珠1-4-3-3，固定架1-4-3-4；所述外圈1-4-3-1外径在20cm～30cm之间，所述内圈1-4-3-2外径在10cm～20cm之间，所述外圈1-4-3-1与内圈1-4-3-2之间设有固定架1-4-3-4，其中固定架1-4-3-4内设有滚动钢珠1-4-3-3，所述滚动钢珠1-4-3-3外径在3cm～5cm之间，固定架1-4-3-4上设有润滑剂喷口。

进一步的，所述外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2均由高分子材料压模成型，外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2的组成成分和制造过程如下：

一、外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2组成成分：

按重量份数计，甲基异丙烯基醚65～128份，2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸2,3,5,6-四氟-4-(甲氧基甲基)苄酯55～154份，2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉98～208份，α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯16～52份，(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯71～136份，2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯32～78份，浓度为26ppm～51ppm的3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯52～98份，右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯33～76份，环丙烷羧酸106～147份，交联剂53～197份，3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈43～191份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺26～141份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺21～147份，N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺32～156份；

所述交联剂为N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、N-2-噻唑基乙酰胺、对氯乙酰苯胺中的任意一种；

二、外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2的制造过程，包含以下步骤：

第1步：在反应釜中加入电导率为2.21μS/cm～4.28μS/cm的超纯水1378～1641份，启动反应釜内搅拌器，转速为63rpm～124rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至44℃～72℃；依次加入甲基异丙烯基醚、2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)-(5-苄基-3-呋喃)甲基环丙甲酸酯、2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.1～6.8，将搅拌器转速调至132rpm～251rpm，温度为93℃～129℃，酯化反应8～22小时；

第2步：取α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯、(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯进行粉碎，粉末粒径为600～1400目；加入2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为12mm～34mm，采用剂量为3.1kGy～9.4kGy、能量为5.0MeV～14MeV的α射线辐照65～142分钟，以及同等剂量的β射线辐照56～136分钟；

第3步：经第2步处理的混合粉末溶于3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯中，加入反应釜，搅拌器转速为63rpm～158rpm，温度为84℃～163℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.32MPa～1.85MPa，保持此状态反应13～28小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.23MPa～0.67MPa，保温静置16～32小时；搅拌器转速提升至153rpm～296rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯、环丙烷羧酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.5～8.3，保温静置9～17小时；

第4步：在搅拌器转速为145rpm～209rpm时，依次加入3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈、N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺、N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺和N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺，提升反应釜压力，使其达到0.90MPa～1.70MPa，温度为149℃～264℃，聚合反应15～29小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至26℃～38℃，出料，入压模机即可制得外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2。

进一步的，本发明还公开了一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法的工作方法，该方法包括以下几个步骤：

第1步：接通电源，位于太阳能板1-1四角上的光电传感器1-2开始工作，当光电传感器1-2检测到太阳光后，光电传感器1-2根据阳光强度发送不同信号至控制器2，控制器2根据代表不同阳光强度信号控制步进电机1-3-3启动、慢速转动、停止，步进电机1-3-3驱动滚轴1-3-2带动太阳能板1-1沿太阳光强度信号最高值的光电传感器1-2一侧转动，当限位传感器1-3-5检测到滚轴1-3-2滚动角度大于15°时，限位传感器1-3-5向控制器2发出反馈信号，控制器2控制步进电机1-3-3停止转动；

第2步：控制器2收到光电传感器1-2检测到的太阳光强度信号后，控制器2启动伺服电机1-4-5，伺服电机1-4-5驱动转盘1-4-4转动，转盘1-4-4带动旋转轴1-4-1做旋转运动，太阳能板1-1在旋转轴1-4-1的作用下沿太阳光强度信号最高值的光电传感器1-2一侧转动，当角度检测器1-4-6检测到转盘1-4-4旋转角度大于10°时，角度检测器1-4-6向控制器2发出反馈信号，控制器2停止伺服电机1-4-5的转动；

第3步：太阳能跟踪收集装置1将白天吸收的太阳能光子能量产生的电能收集起来，同时太阳能跟踪收集装置1通过控制器2的控制作用将电能对大型电能储存工作站3进行充电，大型电能储存工作站3中的直流电经过逆变电站4作用后转换成交流电，通过工业用电网5传送给工业用户。

本发明公开的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法，其优点在于：

(1)该系统利用太阳能发电性能，节能环保；

(2)该系统能够实时跟踪收集太阳能，对太阳能的利用达到最大化；

(3)该系统结构简单，便于居民楼内的安装使用。

本发明所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法，该系统自动化程度高，能够实现对太阳能的实时跟踪收集，充分利用太阳能资源，节能环保。

附图说明

图1是本发明中所述的太阳能跟踪收集装置结构示意图。

图2是本发明中所述的高度角调节结构示意图。

图3是本发明中所述的方位角调节结构示意图。

图4是本发明中所述的轴承结构图。

图5是本发明中所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统流程图。

图6是本发明中所述的外圈及内圈材料耐腐蚀度随时间变化图。

图7是本发明所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统电路图。

以上图1～图5中，太阳能跟踪收集装置1，太阳能板1-1，光电传感器1-2，高度角调节结构1-3，固定耳板1-3-1，滚轴1-3-2，步进电机1-3-3，挡板1-3-4，限位传感器1-3-5，方位角调节结构1-4，旋转轴1-4-1，连接轴1-4-2，轴承1-4-3，外圈1-4-3-1，内圈1-4-3-2，滚动钢珠1-4-3-3，固定架1-4-3-4，转盘1-4-4，伺服电机1-4-5，角度检测器1-4-6，控制器2，大型电能储存工作站3，逆变电站4，工业用电网5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统进行进一步说明。

如图1所示，是本发明中所述的太阳能跟踪收集装置结构示意图，从图1或图5中看出，太阳能跟踪收集装置1包括：太阳能板1-1，光电传感器1-2，高度角调节结构1-3，方位角调节结构1-4；所述太阳能板1-1上表面四角各设有一个光电传感器1-2，所述光电传感器1-2采用光敏电阻器件；所述高度角调节结构1-3与太阳能板1-1下表面固定连接，高度角调节结构1-3控制太阳能板1-1可调角度范围在-90°～90°之间；方位角调节结构1-4位于高度角调节结构1-3下方，方位角调节结构1-4控制太阳能板1-1可调角度范围在0°～360°之间；所述光电传感器1-2通过导线与控制器2控制连接。

如图2所示，是本发明中所述的高度角调节结构示意图，从图2或图1或图5中看出，高度角调节结构1-3包括：固定耳板1-3-1，滚轴1-3-2，步进电机1-3-3，挡板1-3-4，限位传感器1-3-5；所述固定耳板1-3-1上表面与太阳能板1-1固定连接，固定耳板1-3-1为不锈钢材质，固定耳板1-3-1的厚度在15mm～30mm之间；所述步进电机1-3-3与滚轴1-3-2驱动连接，步进电机1-3-3与控制器2通过导线控制连接；所述挡板1-3-4位于步进电机1-3-3下方，支撑固定步进电机1-3-3；所述滚轴1-3-2与固定耳板1-3-1滚动连接；所述限位传感器1-3-5位于固定耳板1-3-1下方，限位传感器1-3-5通过导线与控制器2控制连接。

如图3所示，是本发明中所述的方位角调节结构示意图，从图3或图2或图5中看出，方位角调节结构1-4包括：旋转轴1-4-1，连接轴1-4-2，轴承1-4-3，转盘1-4-4，伺服电机1-4-5，角度检测器1-4-6；所述旋转轴1-4-1上端与滚轴1-3-2固定连接，旋转轴1-4-1下端通过连接轴1-4-2与轴承1-4-3旋转连接；所述轴承1-4-3位于转盘1-4-4上方，轴承1-4-3与转盘1-4-4同轴旋转连接，所述转盘外径25cm～35cm在之间；所述转盘1-4-4下方设有伺服电机1-4-5，所述伺服电机1-4-5与转盘1-4-4驱动连接；所述角度检测器1-4-6固定连接在转盘1-4-4下表面，角度检测器1-4-6通过导线与控制器2控制连接。

如图4所示，是本发明中所述的轴承结构图，从图4看出，轴承1-4-3包括：外圈1-4-3-1，内圈1-4-3-2，滚动钢珠1-4-3-3，固定架1-4-3-4；所述外圈1-4-3-1外径在20cm～30cm之间，所述内圈1-4-3-2外径在10cm～20cm之间，所述外圈1-4-3-1与内圈1-4-3-2之间设有固定架1-4-3-4，其中固定架1-4-3-4内设有滚动钢珠1-4-3-3，所述滚动钢珠1-4-3-3外径在3cm～5cm之间，固定架1-4-3-4上设有润滑剂喷口。

如图5所示，是本发明中所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统流程图，从图5中看出，包括：太阳能跟踪收集装置1，控制器2，大型电能储存工作站3，逆变电站4，工业用电网5；所述太阳能跟踪收集装置1将白天吸收的太阳能光子能量产生的电能通过控制器2向大型电能储存工作站3充电，大型电能储存工作站3中的直流电通过控制器2控制，经过逆变电站4作用后，大型电能储存工作站3中的直流电转换成交流电，该交流电供工业用电网5使用；所述大型电能储存工作站3、逆变电站4分别通过导线与控制器2控制连接。

本发明所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统的工作过程是：

第1步：太阳能板1-1四角上的光电传感器1-2将检测到的太阳光强度信号发送至控制器2，控制器2控制步进电机1-3-3启动，驱动滚轴1-3-2带动太阳能板1-1沿太阳光强度信号最高的光电传感器1-2一侧转动，当限位传感器1-3-5检测到滚轴1-3-2滚动角度大于15°时，限位传感器1-3-5向控制器2发出反馈信号，控制器2控制步进电机1-3-3停止转动；

第2步：控制器2收到光电传感器1-2检测到的太阳光强度信号后，控制器2启动伺服电机1-4-5，伺服电机1-4-5驱动转盘1-4-4转动，转盘1-4-4带动旋转轴1-4-1做旋转运动，太阳能板1-1在旋转轴1-4-1的作用下沿太阳光强度信号最高的光电传感器1-2一侧转动，当角度检测器1-4-6检测到转盘1-4-4旋转角度大于10°时，角度检测器1-4-6向控制器2发出反馈信号，控制器2停止伺服电机1-4-5的转动；

第3步：太阳能跟踪收集装置1将白天吸收的太阳能光子能量产生的电能收集起来，同时太阳能跟踪收集装置1通过控制器作用将储存的电能对大型电能储存工作站3进行充电，大型电能储存工作站3中的直流电经过逆变电站4作用后转换成交流电，工业用电网5直接利用该交流电进行工作。

本发明所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统及其工作方法，该系统自动化程度高，能够实现对太阳能的实时跟踪收集，充分利用太阳能资源，节能环保。

以下是本发明所述外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

按照以下步骤制造本发明所述外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2，并按重量份数计：

第1步：在反应釜中加入电导率为2.21μS/cm的超纯水1378份，启动反应釜内搅拌器，转速为63rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至44℃；依次加入甲基异丙烯基醚65份，2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)-(5-苄基-3-呋喃)甲基环丙甲酸酯55份，2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉98份，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.1，将搅拌器转速调至132rpm，温度为93℃，酯化反应8小时；

第2步：取α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯16份，(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯71份进行粉碎，粉末粒径为600目；加入2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯32份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为12mm，采用剂量为3.1kGy、能量为5.0MeV的α射线辐照65分钟，以及同等剂量的β射线辐照56分钟；

第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为26ppm的3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯52份中，加入反应釜，搅拌器转速为63rpm，温度为84℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.32MPa，保持此状态反应13小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.23MPa，保温静置16小时；搅拌器转速提升至153rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯33份，环丙烷羧酸106份完全溶解后，加入交联剂53份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.5，保温静置9小时；

第4步：在搅拌器转速为145rpm时，依次加入3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈43份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺26份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺21份，N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺32份，提升反应釜压力，使其达到0.90MPa，温度为149℃，聚合反应15小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至26℃，出料，入压模机即可制得外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2；

所述交联剂为N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺。

实施例2

按照以下步骤制造本发明所述外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2，并按重量份数计：

第1步：在反应釜中加入电导率为3.21μS/cm的超纯水1465份，启动反应釜内搅拌器，转速为96rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至62℃；依次加入甲基异丙烯基醚97份，2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)-(5-苄基-3-呋喃)甲基环丙甲酸酯106份，2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉178份，搅拌至完全溶解，调节pH值为5.1，将搅拌器转速调至194rpm，温度为106℃，酯化反应15小时；

第2步：取α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯32份，(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯104份进行粉碎，粉末粒径为1100目；加入2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯52份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为23mm，采用剂量为6.3kGy、能量为10MeV的α射线辐照106分钟，以及同等剂量的β射线辐照94分钟；

第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为38ppm的3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯73份中，加入反应釜，搅拌器转速为112rpm，温度为126℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.13MPa，保持此状态反应21小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.43MPa，保温静置26小时；搅拌器转速提升至224rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯51份，环丙烷羧酸128份完全溶解后，加入交联剂139份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.2，保温静置14小时；

第4步：在搅拌器转速为172rpm时，依次加入3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈116份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺93份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺85份，N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺107份，提升反应釜压力，使其达到1.3MPa，温度为215℃，聚合反应21小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至31℃，出料，入压模机即可制得外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2；

所述交联剂为对氯乙酰苯胺。

实施例3

按照以下步骤制造本发明所述外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2，并按重量份数计：

第1步：在反应釜中加入电导率为4.28μS/cm的超纯水1641份，启动反应釜内搅拌器，转速为124rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至72℃；依次加入甲基异丙烯基醚128份，2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)-(5-苄基-3-呋喃)甲基环丙甲酸酯154份，2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉208份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.8，将搅拌器转速调至251rpm，温度为129℃，酯化反应22小时；

第2步：取α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯52份，(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯136份进行粉碎，粉末粒径为1400目；加入2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯78份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为34mm，采用剂量为9.4kGy、能量为14MeV的α射线辐照142分钟，以及同等剂量的β射线辐照136分钟；

第3步：经第2步处理的混合粉末溶于浓度为51ppm的3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯98份中，加入反应釜，搅拌器转速为158rpm，温度为163℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到1.85MPa，保持此状态反应28小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.67MPa，保温静置32小时；搅拌器转速提升至296rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯76份，环丙烷羧酸147份完全溶解后，加入交联剂197份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为8.3，保温静置17小时；

第4步：在搅拌器转速为209rpm时，依次加入3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈191份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺141份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺147份，N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺156份，提升反应釜压力，使其达到1.70MPa，温度为264℃，聚合反应29小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至38℃，出料，入压模机即可制得外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2；

所述交联剂为N-2-噻唑基乙酰胺。

对照例

对照例为市售某品牌的外圈及内圈，用于大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统关键部件的耐久性处理试验。

实施例4

将实施例1～3制备获得的外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2和对照例所述的外圈及内圈进行用于大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统关键部件的耐久性处理试验，进行效果对比，及其对耐久过程各项参数的影响做检测。对二者单位重量、耐腐蚀度、材料抗压强度进行统计，结果如表1所示。

从表1可见，本发明所述的外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2，其单位重量、耐腐蚀度、材料抗压强度等指标均优于现有技术生产的产品。

此外，如图6所示，是本发明所述的外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2材料耐腐蚀度随使用时间变化的统计。图中看出，实施例1～3所用外圈1-4-3-1及内圈1-4-3-2，其材料耐腐蚀度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。

此外，如图7所示，是本发明所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统电路图。图中看出，所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统电路图，其控制电路能够实现大型集群式太阳能板对阳光的自动跟踪可控制。

Claims (6)

1.一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统，包括：太阳能跟踪收集装置(1)，控制器(2)，大型电能储存工作站(3)，逆变电站(4)，工业用电网(5)；其特征在于，所述太阳能跟踪收集装置(1)将吸收的光能转化为电能通过控制器(2)向大型电能储存工作站(3)充电，存储在大型电能储存工作站(3)中的直流电通过控制器(2)控制，经过逆变电站(4)作用，将大型电能储存工作站(3)中的直流电转换成交流电，通过工业用电网(5)输出；所述大型电能储存工作站(3)、逆变电站(4)分别通过导线与控制器(2)控制连接；所述太阳能跟踪收集装置(1)包括：太阳能板(1-1)，光电传感器(1-2)，高度角调节结构(1-3)，方位角调节结构(1-4)；其中所述太阳能板(1-1)上表面四角各设有一个光电传感器(1-2)，所述光电传感器(1-2)采用光敏电阻器件；所述高度角调节结构(1-3)与太阳能板(1-1)下表面固定连接，高度角调节结构(1-3)控制太阳能板(1-1)可调角度范围在-90°～90°之间；方位角调节结构(1-4)位于高度角调节结构(1-3)下方，方位角调节结构(1-4)控制太阳能板(1-1)可调角度范围在0°～360°之间；所述光电传感器(1-2)通过导线与控制器(2)控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统，其特征在于，所述高度角调节结构(1-3)包括：固定耳板(1-3-1)，滚轴(1-3-2)，步进电机(1-3-3)，挡板(1-3-4)，限位传感器(1-3-5)；其中所述固定耳板(1-3-1)上表面与太阳能板(1-1)固定连接，固定耳板(1-3-1)为不锈钢材质，固定耳板(1-3-1)的厚度在15mm～30mm之间；所述步进电机(1-3-3)与滚轴(1-3-2)驱动连接，步进电机(1-3-3)与控制器(2)通过导线控制连接；所述挡板(1-3-4)位于步进电机(1-3-3)下方，支撑固定步进电机(1-3-3)；所述滚轴(1-3-2)与固定耳板(1-3-1)滚动连接；所述限位传感器(1-3-5)位于固定耳板(1-3-1)下方，限位传感器(1-3-5)通过导线与控制器(2)控制连接。

3.根据权利要求1所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统，其特征在于，所述方位角调节结构(1-4)包括：旋转轴(1-4-1)，连接轴(1-4-2)，轴承(1-4-3)，转盘(1-4-4)，伺服电机(1-4-5)，角度检测器(1-4-6)；其中所述旋转轴(1-4-1)上端与滚轴(1-3-2)固定连接，旋转轴(1-4-1)下端通过连接轴(1-4-2)与轴承(1-4-3)旋转连接；所述轴承(1-4-3)位于转盘(1-4-4)上方，轴承(1-4-3)与转盘(1-4-4)同轴旋转连接，所述转盘(1-4-4)为圆台结构，转盘(1-4-4)上部外径为12cm～55cm在之间，转盘(1-4-4)下部外径为25cm～35cm在之间，所述转盘(1-4-4)下方设有伺服电机(1-4-5)，所述伺服电机(1-4-5)与转盘(1-4-4)驱动连接；所述角度检测器(1-4-6)固定连接在转盘(1-4-4)下表面，角度检测器(1-4-6)通过导线与控制器(2)控制连接。

4.根据权利要求3所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统，其特征在于，所述轴承(1-4-3)包括：外圈(1-4-3-1)，内圈(1-4-3-2)，滚动钢珠(1-4-3-3)，固定架(1-4-3-4)；所述外圈(1-4-3-1)外径在20cm～30cm之间，所述内圈(1-4-3-2)外径在10cm～20cm之间，所述外圈(1-4-3-1)与内圈(1-4-3-2)之间设有固定架(1-4-3-4)，其中固定架(1-4-3-4)内设有滚动钢珠(1-4-3-3)，所述滚动钢珠(1-4-3-3)外径在3cm～5cm之间，固定架(1-4-3-4)上设有润滑剂喷口。

5.根据权利要求4所述的一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统，其特征在于，所述外圈(1-4-3-1)及内圈(1-4-3-2)均由高分子材料压模成型，外圈(1-4-3-1)及内圈(1-4-3-2)的组成成分和制造过程如下：

一、外圈(1-4-3-1)及内圈(1-4-3-2)组成成分：

按重量份数计，甲基异丙烯基醚65～128份，2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸2,3,5,6-四氟-4-(甲氧基甲基)苄酯55～154份，2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉98～208份，α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯16～52份，(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯71～136份，2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯32～78份，浓度为26ppm～51ppm的3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯52～98份，右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯33～76份，环丙烷羧酸106～147份，交联剂53～197份，3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈43～191份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺26～141份，N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺21～147份，N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺32～156份；

所述交联剂为N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、N-2-噻唑基乙酰胺、对氯乙酰苯胺中的任意一种；二、外圈(1-4-3-1)及内圈(1-4-3-2)的制造过程，包含以下步骤：

第1步：在反应釜中加入电导率为2.21μS/cm～4.28μS/cm的超纯水1378～1641份，启动反应釜内搅拌器，转速为63rpm～124rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至44℃～72℃；依次加入甲基异丙烯基醚、2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)-(5-苄基-3-呋喃)甲基环丙甲酸酯、2-氨甲基-4-(4-氟苄基)吗啉，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.1～6.8，将搅拌器转速调至132rpm～251rpm，温度为93℃～129℃，酯化反应8～22小时；

第2步：取α-氰基苯氧基苄基(1R,3R)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2二基甲环丙烷羧酸酯、(R,S)-α-氰基-3-苯氧基苄基(R,S)-2,2-二氯-1-(4-乙氧基苯基)环丙烷羧酸酯进行粉碎，粉末粒径为600～1400目；加入2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-环丙烷羧酸-alpha-氰基-3-苯氧基-苄基酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为12mm～34mm，采用剂量为3.1kGy～9.4kGy、能量为5.0MeV～14MeV的α射线辐照65～142分钟，以及同等剂量的β射线辐照56～136分钟；

第3步：经第2步处理的混合粉末溶于3-(2,2二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙-1-甲酰氯中，加入反应釜，搅拌器转速为63rpm～158rpm，温度为84℃～163℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.32MPa～1.85MPa，保持此状态反应13～28小时；泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.23MPa～0.67MPa，保温静置16～32小时；搅拌器转速提升至153rpm～296rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入右旋反式-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸-3-苯氧基苄基酯、环丙烷羧酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.5～8.3，保温静置9～17小时；

第4步：在搅拌器转速为145rpm～209rpm时，依次加入3-[[2-(乙酰氧基)乙基]苯基氨基]丙腈、N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二乙氨基)苯基]苯甲酰胺、N-[2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-5-(二-2-丙烯基氨基)-4-甲氧基苯基]乙酰胺和N-[2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮基]-5-乙氨基-4-甲氧基苯基]乙酰胺，提升反应釜压力，使其达到0.90MPa～1.70MPa，温度为149℃～264℃，聚合反应15～29小时；反应完成后将反应釜内压力降至0MPa，降温至26℃～38℃，出料，入压模机即可制得外圈(1-4-3-1)及内圈(1-4-3-2)。

6.一种大型集群式太阳能板跟踪阳光自控系统的工作方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：

第1步：接通电源，位于太阳能板(1-1)四角上的光电传感器(1-2)开始工作，当光电传感器(1-2)检测到太阳光后，光电传感器(1-2)根据阳光强度发送不同信号至控制器(2)，控制器(2)根据代表不同阳光强度信号控制步进电机(1-3-3)启动、慢速转动、停止，步进电机(1-3-3)驱动滚轴(1-3-2)带动太阳能板(1-1)沿太阳光强度信号最高值的光电传感器(1-2)一侧转动，当限位传感器(1-3-5)检测到滚轴(1-3-2)滚动角度大于15°时，限位传感器(1-3-5)向控制器(2)发出反馈信号，控制器(2)控制步进电机(1-3-3)停止转动；

第2步：控制器(2)收到光电传感器(1-2)检测到的太阳光强度信号后，控制器(2)启动伺服电机(1-4-5)，伺服电机(1-4-5)驱动转盘(1-4-4)转动，转盘(1-4-4)带动旋转轴(1-4-1)做旋转运动，太阳能板(1-1)在旋转轴(1-4-1)的作用下沿太阳光强度信号最高值的光电传感器(1-2)一侧转动，当角度检测器(1-4-6)检测到转盘(1-4-4)旋转角度大于10°时，角度检测器(1-4-6)向控制器(2)发出反馈信号，控制器(2)停止伺服电机(1-4-5)的转动；

第3步：太阳能跟踪收集装置(1)将白天吸收的太阳能光子能量产生的电能收集起来，同时太阳能跟踪收集装置(1)通过控制器(2)的控制作用将电能对大型电能储存工作站(3)进行充电，大型电能储存工作站(3)中的直流电经过逆变电站(4)作用后转换成交流电，通过工业用电网(5)传送给工业用户。