CN201467026U - 定日自动跟踪光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定日自动跟踪光伏发电系统，属于太阳能利用领域，现有定日自动跟踪光伏发电系统结构复杂，成本过高，可靠性差，本实用新型的构思是：采用单轴或双轴跟踪驱动系统，由高度角驱动电路或/和方位驱动电路驱动，该两个驱动电路由定日跟踪探头和风压开关或单独由定日跟踪探头通过控制电路控制。本实用新型具有开机后初始位置连续跟踪、运行过程中间歇式跟踪、太阳落下后水平方位自动返回正东面、台风到来时高度角自动回平等功能；能够全天候任意位置启动，能自动搜索到太阳光线并进行持续跟踪。可采用直流或交流减速电机驱动，实际发电效率高，功耗小，跟踪精度高，性价比高，且系统简单、可靠性好。

Description

定日自动跟踪光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用领域，特别是光伏发电领域的定日自动跟踪光伏发电系统。

背景技术

太阳能是取之不尽用之不竭的绿色可再生能源，是人类未来可以依靠的主要能源。太阳能光伏方阵产业是二十一世纪发展最快的新兴产业之一，目前太阳能光伏方阵发电大量采用的是固定平板式结构，一般是将电池方阵朝南(本文述及的方向以北半球为例说明，南半球则朝北)倾斜一定角度固定放置。然而太阳光线的方向一天之内不仅自东向西要转动180度，高度角也由小到大再由大到小变换，一年四季也在变换。太阳能电池产生的电量与入射到电池的太阳光强度成正比，电池表面与太阳光线垂直时接收的光强最大。固定平板式结构无法最大限度地接收太阳辐射光线，由于光线的偏斜造成的余弦效应(余弦效应是指接收平面所接受的太阳辐射能量与平面法线跟太阳光线夹角余弦成正比)，大大降低了发电系统的效率。使得昂贵的电池资源不能充分发挥其效能，发电成本居高不下，难以与传统能源相抗衡。发展平板跟踪式光伏发电技术和太阳能聚光发电技术是降低光伏方阵发电系统和发电成本的有效途径。

给平板式发电系统安装上跟踪系统，可以多发电25-30％，使发电成本降低30％以上。为了进一步降低光伏发电系统的成本，采用光学系统，将太阳光聚焦后再投射到太阳能电池，使光照强度成倍增加，输出电能也成倍增加，这就是聚光光伏发电技术。太阳能聚光发电系统也必须配上定日跟踪系统才能进一步降低光伏方阵发电系统的成本。聚光技术加上定日跟踪技术，可以最大限度地发挥光伏方阵电池的效能和最大限度地吸收太阳能，可以使发电系统成本降低50％以上，发电成本降低60-70％。因此给光伏方阵发电系统安装定日跟踪系统是降低光伏方阵发电系统成本和发电成本的有效途径。

目前的太阳能定日自动跟踪发电系统主要存在问题是：(1)探头结构复杂；(2)控制系统复杂，有的甚至采用了单片机数字控制技术，采用步进电机或司服电机驱动，(3)系统可靠性差；(4)系统造价高，难以实现大幅度降低光伏方阵发电系统成本的目的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有定日自动跟踪光伏发电系统存在的系统复杂，成本过高，可靠性差等缺陷，提供一种新的定日自动跟踪光伏发电系统。为此，本实用新型采用以下技术方案：

定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是：至少由定日跟踪探头通过控制电路控制高度角驱动电路或/和方位驱动电路使相应的电机驱动光伏方阵做高度角调节或/和方位调节，所述的光伏方阵经电缆输出给电处理装置。

本实用新型具有开机后初始位置连续跟踪、运行过程中间歇式跟踪、太阳落下后水平方位自动返回正东面、台风到来时高度角自动回平等功能；能够全天候任意位置启动，能自动搜索到太阳光线并进行持续跟踪.可采用直流或交流减速电机驱动，实际发电效率高，功耗小，跟踪精度高，性价比高，且系统简单、可靠性好.

定日跟踪探头利用光柱的投影设计而成，光柱有一定的高度，其高度决定跟踪检测精度。本实用新型结构简单、功能齐备、性价比高。

风压开关的风门在导向尾翼和平衡配重的共同作用下始终能够正对来风，风门的预紧力可根据预防的台风等级进行调整，当风力超过设定的压力后，风门向内打开并触动微动开关，微动开关的常开触头闭合，启动预防控制电路。其结构简单、风压调节方便、动作准确可靠，造价低等优点。

附图说明

图1是本实用新型定日自动跟踪光伏发电系统的一个较佳的方框图。

图2是实施例1：双轴定日自动跟踪光伏发电系统的电路图。

图3是实施例2：高度角单轴定日自动跟踪光伏发电系统的电路图。

图4是实施例3：东西方位单轴定日自动跟踪光伏发电系统的电路图。

图5为本实用新型定日跟踪探头的一种结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为本实用新型定日跟踪探头的跟踪精度计算示意图。

图8本实用新型定日跟踪探头的光敏元件的接线示意图。

图9本实用新型风压开关的一种外部结构示意图。

图10是本实用新型风压开关的一种内部结构图。

图11是图10中的A部放大图。

图中：

101-支座，102-基座，103-光柱，104-投影顶面，RG1-阴天检测光敏元件，RG2-夜间检测光敏元件，RG3、RG4-水平方位检测光敏元件，RG5、RG6-迎光检测光敏元件，RG7、RG8-高度角检测光敏元件；

201-平衡配重，202-支架，203-风门，204-风箱，205-门轴，206-导向尾翼，208-立轴，209-水平轴，210-微动开关，211-预紧弹簧，212-活动滑座，213-固定滑座，214-调节螺栓，215-输出线。

GF-光伏方阵，z-z-方位调节转动轴线，x-x-高度角调节转动轴线。

具体实施方式

本实用新型定日自动跟踪光伏发电系统的根本构思是：至少由定日跟踪探头GT通过控制电路KZ控制高度角驱动电路或/和方位驱动电路使相应的电机驱动光伏方阵GF做高度角调节或/和方位调节，即：至少由定日跟踪探头GT通过控制电路KZ控制高度角驱动电路使高度角驱动电机M2驱动光伏方阵GF做高度角调节，或者至少由定日跟踪探头GT通过控制电路KZ控制方位驱动电路使水平方位驱动电机M1驱动光伏方阵GF做方位调节，或者至少由定日跟踪探头GT通过控制电路KZ同时控制高度角驱动电路和方位驱动电路使高度角驱动电机M2驱动光伏方阵GF做高度角调节和水平方位驱动电机M1驱动光伏方阵GF做方位调节，而且，还可以通过其它方式通过控制电路KZ控制高度角驱动电路或/和方位驱动电路，所述的光伏方阵GF经电缆输出给电处理装置，经过处理后供使用(如直接供给用电器，或者并入电网)，电处理装置可以用现有常规技术，在图中省略.

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下各段附加的技术特征，以便在实施本实用新型的上述根本构思时根据需求选用：

定日跟踪探头包括基座102以及安装在基座102上端的光柱103，在基座102或/和光柱103上安装有光敏元件，光敏元件通过控制电路KZ控制高度角驱动电路或/和方位驱动电路。其利用光柱的投影设计而成，光柱有一定的高度，其高度决定跟踪检测精度，其结构简单、功能齐备、性价比高。

光敏元件包括两个水平方位检测光敏元件RG3、RG4，它们分别位于东向、西向。用于检测太阳水平方位。

光敏元件包括两个高度角检测光敏元件RG7、RG8，它们分别位于南向、北向。用于检测太阳高度角。

基座102具有外露的投影顶面104，光敏元件位于基座102的投影顶面104上，以便接受太阳光或者光柱的影子。投影顶面为斜面，则可以减小在其上安装光敏元件所占的宽度。

光敏元件包括安装在基座102侧面上的阴天检测光敏元件RG1或/和夜间检测光敏元件RG2。阴天检测光敏元件RG1用于检测阴天，夜间检测光敏元件RG2用于检测夜间。

光敏元件包括分别安装在光柱103顶部和光柱103上部背光侧的迎光检测光敏元件RG5、RG6。用于检测光伏方阵正面是否迎光。

光敏元件至少为两个，它们的一端全部并接在一起，作为检测信号的公共端，它们的另一端分别接出。

光敏元件为光敏电阻或者光敏三极管。

基座102安装在一二维可调支座101上。以便进行调节。

高度角驱动电路或/和方位驱动电路还由一风压开关通过所述控制电路控制，所述风压开关具有可绕两个交叉的方向转动的风箱，因此风箱具有两个转动自由度，风箱的口部安装有可转动的风门，风箱的内部安装由风门触动的微动开关，风箱的尾部安装导向尾翼，风箱的下部安装平衡配重，微动开关的输出线215连接至控制电路KZ。

平衡配重与风箱之间通过立轴转动安装，平衡配重201用水平轴209转动安装在一支架202上。

输出线215先连接至安装在立轴208下端的两个导电环216上，再由导电环216传到一对静止的电刷217上，输出线215再从电刷217上引出。

风门上作用有预紧弹簧。

控制电路KZ为台风检测预防电路、阴天检测电路、夜间检测电路、时间控制电路、水平方位跟踪控制电路、高度角跟踪控制电路、迎光面检测电路中的一种或者两种的结合或者数种的结合。

以下对本实用新型的构成部分以及整体做更具体的说明。

如图5、6所示的定日跟踪探头，是由二维可调安装支座101，安装在支座101上的基座102，安装在基座102上的光柱103及安装在基座和光柱上的8只光敏元件RG1～RG8，其中水平方位检测光敏元件RG 3安装在基座102的斜面状投影顶面104的西侧，水平方位检测光敏元件RG4安装在基座102的斜面状投影顶面104的东侧，高度角检测光敏元件RG7安装在基座102的斜面状投影顶面104的北侧，高度角检测光敏元件RG8安装在基座102的斜面状投影顶面104的南侧，阴天检测光敏元件RG1安装在基座102的西侧平面，夜间检测光敏元件RG2安装在基座102的东侧平面，迎光检测光敏元件RG5安装在光柱103的顶端，迎光检测光敏元件RG6安装在光柱103上部的北侧平面.

水平方位检测和太阳高度检测是利用光柱投影：当光柱轴线与太阳光线不重合时，光柱便会在背光方向的光敏元件上产生投影，使背光面的光敏元件与迎光面的光敏元件的导电特性发生变化，经电路比较放大后，来驱动水平方位跟踪电机/和或高度角跟踪电机，使光伏方阵向着迎光的方向旋转，直到两相对的面都迎光为止；以光敏电阻作为光敏元件为例(下文中也以此为例，其它种类的光敏元件按照各自的特性可参照此例)，背光面的光敏元件阻值就会增大，而大于迎光面的光敏元件的阻值，经电路比较放大后，来驱动水平方位跟踪电机/和或高度角跟踪电机，使光伏方阵向着迎光的方向旋转，直到两相对的面都迎光为止。

水平方位检测光敏元件RG3、RG4用于检测太阳水平方位。如太阳偏向光柱103的西面，则水平方位检测光敏元件RG3迎光，水平方位检测光敏元件RG4背光，水平方位检测光敏元件RG4的阻值就会大于水平方位检测光敏元件RG3的阻值，这两个信号经电路比较放大后，驱动水平方位驱动电机带动光伏方阵向西跟踪，直至水平方位检测光敏元件RG3与RG4都迎光阻值相等。反则反则依然。

高度角检测光敏元件RG7、RG8用于检测太阳高度角。如果太阳高度偏高，则高度角检测光敏元件RG7迎光，高度角检测光敏元件RG8背光，高度角检测光敏元件RG8的阻值大于高度角检测光敏元件RG7的阻值，这两个信号经电路比较放大后，驱动高度角电机带动光伏方阵向上跟踪，直至高度角检测光敏元件RG7与高度角检测光敏元件RG8都迎光阻值相等。反则依然。

阴天检测光敏元件RG1用来检测阴天，当天阴无太阳时，RG1阻值增大，这个信号经电路放大后来关闭跟踪电路。

夜间检测光敏元件RG2用于检测夜间，当天黑后，夜间检测光敏元件RG2阻值增大，经电路放大后接通水平方位驱动电机使光伏方阵正面返回正东方向，以便第二天快速进入工作状态。

迎光检测光敏元件RG5、RG6用于检测光伏方阵正面迎光或背光。当光伏方阵正面迎光时，迎光检测光敏元件RG5的阻值小于迎光检测光敏元件RG6的阻值，这两个信号经电路比较放大后，来控制高度角跟踪电路，使高度角与水平方位跟踪同时跟踪调整；如果光伏方阵正面背光，这个信号将暂停高度角跟踪，等水平方位跟踪调整到位之后，再启动高度角跟踪。

跟踪精度主要由光柱的高度H决定。跟踪最小分辨角φ＝arctg(D/H)，D为光敏元件最小可分辨的光照宽度，见图7，光敏元件的直径约为5mm，为了减小水平方位检测光敏元件RG3和RG4、高度角检测光敏元件RG7和RG8所占宽度，采用斜面安装。

8只光敏元件一端全部接在一起，作为公共0线，另一端分别独立接出，共有9根输出接线(见图8)，从基座底部中间的孔引出(见图5)。

上述结构的定日跟踪探头，是以与光伏方阵固定在一起而可以随光伏方阵一起变换方位为例说明的.

上述结构是一种双轴定日跟踪探头，主要用于点聚光挂光伏发电系统的定日跟踪检测。

该探头既可以做成如上面讲的双轴定日跟踪结构(水平方位和高度角，对应图2的双轴定日自动跟踪光伏发电系统的控制电路图)，也可以做成单轴定日跟踪探头：

第一是太阳水平方位单轴定日跟踪探头(对应图4所示的东西方位单轴定日自动跟踪光伏发电系统的控制电路)，此时只需要安装水平方位检测光敏元件RG3、RG4，阴天检测光敏元件RG1和夜间检测光敏元件RG2，其余的光敏元件就不需要了。这种探头可用于平板跟踪式发电系统、槽形和抛物面形线聚光光伏发电系统跟踪监测。

第二是太阳高度角单轴定日跟踪探头(对应图3所示的高度角单轴定日自动跟踪光伏发电系统的控制电路)，此时只需要装高度角检测光敏元件RG7、RG8和阴天检测光敏元件RG1。可用于各类抛物面形和槽形反射式线聚光发电系统的跟踪监测。

安装探头时，光柱轴线应垂直于光伏电池平面，从太阳光线入射的方向看，按照上北下南左西右东将二维可调支座固定在光伏方阵的最顶端，并调整支座，使光柱的轴线与光伏方阵平面完全垂直。探头的输出线接至跟踪控制器。

如图9、10、11所示的风压开关，是由平衡配重201、安装支架202、风门203、风箱204、门轴205、导向尾翼206、立轴208、水平轴209、微动开关210、预紧弹簧211、活动滑座212、固定滑座213、调节螺栓214、输出线215组成：风门203用门轴205安装在风箱204的前端，风箱204内的固定板上安装微动开关210，微动开关210的拨杆紧靠风门内侧，预紧弹簧的一端连接在风门203比门轴205更高的位置。当作用在风门203上的风压超过设定的风压后，风门203绕着门轴205向内打开，同时风门203压下微动开关的拨杆，使微动开关210的常开触头闭合，向控制系统提供信号，启动高度角驱动电机，使光伏方阵回平，将受风面积减少到最小；当风压减小后，风门203在预紧弹簧211的作用下，向外转动，松开微动开关210的拨杆，微动开关210的常开触头打开。平衡配重201可以绕水平轴209转动，不论光伏方阵平面的高度角处于何种位置，都能始终保持使立轴208处于铅垂方向；风箱204能够绕立轴208旋转，在导向尾翼205的作用下，不论风来自什么方向，都能使风门正对来风；风压调节机构，是由调节螺栓214、固定滑座213、活动滑座212、预紧弹簧211组成，预紧弹簧的另一端固定在风门203的上端，且高于门轴205。向外拧调节螺栓214，活动滑座212沿着固定滑座213的导轨向外滑动，将预紧弹簧211拉的更紧，打开风门203的风压值就更大，反之亦然。安装风压开关之前，通过实验设定好风压值，并锁紧调节螺栓。为防止因风箱204的旋转将微动开关210的电线拧断，开关线通过一对导电环、电刷输出。

台风检测预防电路：由高度角回平到位行程开关XK1、风压开关FK、继电器J1和J8组成(参见图2，图3)，当风力达到设定的等级后，风压开关FK闭合，继电器J1吸合，迅速切断定时电路电源，同时使继电器J8吸合，带动高度角驱动电机M2使光伏方阵平面向上回到水平位置，到位后高度角回平到位行程开关XK1动作使高度角驱动电机M2停止。也可以在预知台风来临之前，手动按下应急按钮AN1，提前使光伏方阵平面回平。

阴天检测电路：在台风到来后，都伴随着天气转阴甚至有暴雨，这时阴天检测电路进入工作状态.因为台风风压是一个脉动量，这样风压开关会一会儿闭合一会儿断开，会造成系统反复误动作.为了防止因此造成跟踪系统误动作，增加了阴天检测电路，台风到来后天不转晴系统不会进入工作状态，就是在没有台风情况下，阴天时，该电路也会动作，切断跟踪控制电路，不再跟踪.天晴后自动进入跟踪状态.该电路由电阻R1～R8及光敏电阻RG1、运算放大器IC1、三极管T1及继电器J2等组成，其中R1、R2、R4、RG1组成桥式比较电路，天阴后，RG1阻值增大，大于原设定的电阻R2后，运算放大器输出正信号，经T1放大后，带动继电器J2动作，切断定时回路电源.天晴后，光敏电阻RG1阻值减小到小于电阻R2后，继电器J2断开，恢复定时回路，进入跟踪状态.

夜间检测电路：光伏方阵到夜间需要由方位驱动系统使其返回到正东面，以便第二天快速进入跟踪状态。该电路由电阻R9、R10、R27、光敏电阻RG2、三极管T2、继电器J3、J5及行程开关XK2组成。太阳落下后，天色变暗，光敏电阻RG2阻值不断增大，三极管T2基极电压上升，超过继电器J3的动作电压后，继电器J3吸合，断开定时电路电源，同时通过行程开关XK2、电阻R27给继电器J5供电，继电器J5吸合后带动方位驱动电机使电池方阵向东返回，到位后行程开关XK2动作，断开继电器J5。第二天天亮后，光敏电阻RG2阻值很小，继电器J2断开，接通时间控制电路。

时间控制电路：本定日跟踪控制系统采用了光控间歇式跟踪方式，即系统启动后自动连续搜索太阳位置，当光控跟踪探头TG检测到光柱轴线与太阳光线完全对准后，便停止跟踪，然后系统停止一段时间t2(这个时间可调)，到时后再跟踪太阳，当跟踪探头的光柱轴线与太阳光线对准后，便停止跟踪，又进入t2等待时段，如此反复进行间歇式跟踪。根据不同精度的发电系统可以设定不同的跟踪周期。太阳转动的速度很慢，白天一天才转过180度，对于平板式光伏发电系统，每个跟踪周期可以允许偏转角度大一些，也就是跟踪周期长一些，20分钟跟踪一次完全可以满足要求，甚至只采用东西向单轴跟踪和高度角手动调节，既节电又可使系统成本降低。对于反射式线聚焦的聚光发电系统采用高度角单轴跟踪，对于透镜折射式点聚焦就必须采用双轴跟踪，而且聚光倍数越高，跟踪精度要求越高，跟踪周期越短。如对于15倍的聚光系统，可允许聚光斑偏移量2mm，跟踪周期为2分钟，跟踪精度精度可以达到0.3度。高倍聚光系统可达到0.1度。时间控制电路由电阻R12～R16、电容C1、C2、C3、定时芯片IC5、三极管T3、T4、继电器J4、微动按钮AN2、继电器J1、J2、J3、J5、J6、J8及J9的常闭触头组成。IC5是一个双稳态定时芯片，用来设定跟踪时间t1及等待时间t2。跟踪时间由电阻R13和电容C2决定，RC值增大时间延长，减小时间缩短。等待时间t2由电阻R12和电容C1决定。其工作过程是：定时电路上电后，先进入t1工作时段，IC5输出低电平，T3、T4导通，J4吸合，接通跟踪控制回路电源。跟踪控制电路根据探头检测的各个方位的信号，进行跟踪，跟踪到位后，将信号返回定时回来，使C1充电，进入t2等待时段，并将跟踪控制回路电源切断。

水平方位跟踪控制电路：水平方位跟踪检测电路由电阻R20～R28，光敏电阻RG3、RG4、直流运算放大器IC2、二极管D1、三极管T5、T6、继电器J5、J6组成(参见图2、图4)。如果跟踪探头的光柱轴线没有与太阳光线在同一个面内，就会在东西侧的光敏电阻RG3或RG4上产生投影，有阴影的阻值增加，经桥式比较电路和差动放大器放大后，推动三极管T3或T4工作，驱动水平方位驱动电机M1使跟踪系统向西或向东旋转，转动到跟踪探头的轴线与太阳光线在同一平面，RG3的阻值与RG4的阻值相等，驱动停止。跟踪范围0～180。

太阳高度角跟踪电路：该电路由电阻R40～R48、光敏电阻RG7、RG8、直流运算放大器IC4、三极管T8、T9、二极管D2、继电器J8、J9组成(参见图2、图3).其工作原理与水平方位跟踪的相同.跟踪范围为0～90.

迎光面测电路：因为太阳高度角跟踪范围是0～90，为了使跟踪系统能够任意位置启动，全天候自动运行，增加了这部分电路，它是由：电阻R30～R36、光敏电阻RG5、RG6、直流运算放大器IC3、三极管T7、继电器J7组成(参见图2)。光敏电阻RG5安装在探头的最顶端，RG6安装在探头光柱的北侧上部，这样当光伏方阵平面正面迎光时，RG6的阻值大于RG5的阻值，继电器J7吸合，当时间控制电路在t1跟踪时段，水平方位跟踪与高度跟踪电路同时跟踪调整，调整到位后，继电器J5、J6、J8、J9的常闭触头接通时间控制电路的电容C1，使时间电路输出翻转，进入t2等待时段。如果开机后，光伏方阵的正面背光(如早晨天阴或下雨，系统处于休息状态，不进行跟踪，下午天晴后，太阳照射到了光伏方阵的背面，或者下午由于系统故障，方阵正面处于朝向西南方向，第二天早晨太阳从东面升起，光线照射到光伏方阵的背面)，此时RG5的阻值大于RG6的阻值，继电器J7不能吸合，开机后，时间控制电路先进入t1跟踪时段，继电器J4吸合，只有水平方位跟踪控制电路有电，进行跟踪调整，水平方位调整到位后，光伏方阵正面迎光，RG5的阻值减小，RG6的阻值增大，继电器J7吸合，高度跟踪电路才进行跟踪调整，到位后，时间控制电路跳转，进入等待时段t2。

实施例一：如图2所示，其是双轴(水平方位和高度角)定日自动跟踪光伏发电控制系统，其包括高度角驱动电路和方位驱动电路，该两个驱动电路同时由定日跟踪探头和风压开关通过控制电路KZ控制，控制电路KZ包括：台风检测预防电路、阴天检测电路、夜间检测电路、时间控制电路、水平方位跟踪控制电路、高度角跟踪控制电路、迎光面检测电路，这些电路根据定日跟踪探头和风压开关的检测信号控制高度角驱动电路和方位驱动电路使水平方位驱动电机M1驱动光伏方阵GF做方位调节(如图1所示光伏方阵GF被电机M1驱动绕方位调节转动轴线z-z转动而在东西方向之间跟踪太阳)、高度角驱动电机M2驱动光伏方阵GF做高度角调节(如图1所示光伏方阵GF被电机M2驱动绕高度角调节转动轴线x-x转动而在高度角上来跟踪太阳)。

实施例二：如图3所示，其是高度角单轴定日自动跟踪光伏发电控制系统，其是由定日跟踪探头和风压开关通过控制电路KZ对高度角驱动电路进行控制的，其中定日跟踪探头只需要安装高度角检测光敏元件RG7、RG8和阴天检测光敏元件RG1即可；控制电路KZ包括：台风检测预防电路、阴天检测电路、时间控制电路、高度角跟踪控制电路，这些电路根据定日跟踪探头和风压开关的检测信号控制高度角驱动电路使高度角驱动电机M2驱动光伏方阵GF做高度角调节(如图1所示光伏方阵GF被电机M2驱动绕高度角调节转动轴线x-x转动而在高度角上来跟踪太阳)。

实施例三：如图4所示，其是东西方位单轴定日自动跟踪光伏发电控制系统，其是由定日跟踪探头通过控制电路KZ对方位驱动电路进行控制的，其中定日跟踪探头只需要安装水平方位检测光敏元件RG3、RG4、阴天检测光敏元件RG1和夜间检测光敏元件RG2；控制电路KZ包括：台风检测预防电路、阴天检测电路、夜间检测电路、时间控制电路、水平方位跟踪控制电路，这些电路根据定日跟踪探头检测的信号控制方位驱动电路使水平方位驱动电机M1驱动光伏方阵GF做东西方位调节(如图1所示光伏方阵GF被电机M1驱动绕方位调节转动轴线z-z转动而在东西方向之间跟踪太阳)。

此外，在实施时也可以将风压开关以及涉及风压开关的电路省略，仅用定日跟踪探头通过控制电路来控制高度角驱动电路或/和方位驱动电路，使高度角驱动电机M2或/和水平方位驱动电机M1做相应的动作实现跟踪.这样的实施方案适合于在台风较少发生的地方使用.

Claims (10)

1.定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是：至少由定日跟踪探头(GT)通过控制电路(KZ)控制高度角驱动电路或/和方位驱动电路使相应的电机驱动光伏方阵(GF)做高度角调节或/和方位调节，所述的光伏方阵(GF)经电缆输出给电处理装置。

2.根据权利要求1所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的定日跟踪探头(GT)包括基座(102)以及安装在基座(102)上端的光柱(103)，在所述的基座(102)或/和光柱(103)上安装有光敏元件，所述的光敏元件通过所述的控制电路(KZ)控制所述的高度角驱动电路或/和方位驱动电路。

3.根据权利要求2所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的光敏元件包括两个分别位于所述基座(102)东向、西向的水平方位检测光敏元件(RG3、RG4)以及两个分别位于基座(102)南向、北向的高度角检测光敏元件(RG7、RG8)。

4.根据权利要求3所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的基座(102)具有外露的投影顶面(104)，所述的光敏元件位于所述基座(102)的投影顶面上。

5.根据权利要求2所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的光敏元件包括：安装在所述基座(102)侧面上的阴天检测光敏元件(RG1)或/和夜间检测光敏元件(RG2)；以及分别安装在所述光柱(103)顶部和所述光柱(103)上部背光侧的迎光检测光敏元件(RG5、RG6)。

6.根据权利要求1所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的高度角驱动电路或/和方位驱动电路还由一风压开关(FK)通过所述控制电路(KZ)控制，所述风压开关(FK)具有可绕两个交叉的方向转动的风箱(204)，所述风箱(204)的口部安装有可转动的风门(203)，所述风箱(204)的内部安装由所述风门(203)触动的微动开关(210)，所述风箱(204)的尾部安装导向尾翼(206)，所述风箱(204)的下部安装平衡配重(201)，所述微动开关的输出线(215)连接至所述的控制电路(KZ)。

7.根据权利要求6所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的平衡配重(201)与风箱(204)之间通过立轴(208)转动安装，所述的平衡配重(201)用一水平轴(209)转动安装在一支架(202)上。

8.根据权利要求7所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的输出线(215)先连接至安装在所述立轴(208)下端的两个导电环(216)上，再由所述导电环(216)传到一对静止的电刷(217)上，所述的输出线(215)再从所述的电刷(217)上引出。

9.根据权利要求6所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的风门(204)上作用有预紧弹簧(211)。

10.根据权利要求1、2或6所述的定日自动跟踪光伏发电系统，其特征是所述的控制电路(KZ)为台风检测预防电路、阴天检测电路、夜间检测电路、时间控制电路、水平方位跟踪控制电路、高度角跟踪控制电路、迎光面检测电路中的一种或者两种的结合或者数种的结合。

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