CN216599506U - 一种逐日太阳能光伏支架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种逐日太阳能光伏支架系统。为了克服使用多个传感器造成的精度低、成本高的问题，本实用新型采用一种包括动力模块、跟踪模块的逐日太阳能光伏系统，利用两个光敏电阻及一个双电压集成比较器来进行光强度检测和跟踪，将控制信号进行处理后传给电机进行动作；利用主备电源自动切换，可以实现在阴雨天气等状况下将备用电源投入使用来降低主电源的负荷压力，提高并网电能质量；利用辅助电源，提高在阴天等异常情况下对太阳的跟踪能力。

Description

一种逐日太阳能光伏支架系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，尤其涉及一种逐日太阳能光伏支架系统。

背景技术

现如今，新能源战略意义重大，而太阳能作为取之不尽用之不竭的新能源更是炙手可热，成为国家高新技术大力推进的重点。然而，现有的光伏太阳能板利用率不高，要提高太阳能利用率，一是提高材料对太阳能的转换率，而是提高对太阳能的利用率，而相比第一种方法，第二种方法显然更容易实现，因此，太阳能逐日系统因运而生。太阳能逐日系统是一种自动追寻太阳光照方位的自动控制系统, 该系统通过检测四周太阳光照强度的大小来确定太阳所处的具体方位, 然后控制电机带动太阳能电池板旋转至光照强度最大的角度, 以实现自动追日的功能。逐日系统能够最大限度地提高利用太阳能发电的效率。逐日系统对太阳的追踪精度主要取决于传感器测量的精度;逐日系统建造和维护成本又主要是由传感变送器、电机的数量及类型决定。现有技术中多采用传感器组来对太阳光的感应来使光伏板跟踪太阳方位，而由于传感器成本高，维护复杂，就会导致一系列问题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种具有向日跟踪功能的太阳能发电系统”，其公告号CN101060296，包括太阳能电池板、蓄电池组、太阳能充电控制器、向日跟踪装置，向日跟踪装置包括：旋转单元、驱动单元、传动单元和控制单元，太阳能电池板设置在旋转单元上，旋转单元通过传动单元与驱动单元连接，控制单元包括在太阳能电池板上轴对称设置的第一光电传感器、第二光电传感器、第一比较器、第二比较器、第一驱动单元、第二驱动单元、第一执行单元和第二继执行单元，根据第一光电传感器和第二光电传感器的采集信号控制旋太阳能电池板运动。采用多个光电传感器使得后期维护成本加大。

发明内容

本实用新型主要解决现有技术中采用的传感器费用较高、精度又难以控制的问题；提供一种逐日太阳能光伏支架系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型包括光伏板和支架，所述光伏板上设置有跟踪模块、动力模块，所述动力模块与跟踪模块连接，所述跟踪模块包括光敏电阻RG1、光敏电阻RG2、双电压集成比较器U1和电机M，所述光敏电阻RG1、光敏电阻RG2的一端分别与双电压集成比较器U1的NF1和IN2端连接，所述光敏电阻RG1、光敏电阻RG2的一端通过导线连接在一起，所述双电压集成比较器U1的NF2和IN1端通过电阻R1接地，所述双电压集成比较器的NF2和IN1端还通过电阻R2与电源VCC连接，所述双电压集成比较器的OUT1和OUT2端与电机的输入端连接。本发明采用光敏电阻和双电压集成比较器U1的组合来代替光敏传感器组，可以大大降低光敏传感器应用带来的费用支出，同时还能保证一定的跟踪精度。

作为优选，所述的光敏电阻RG1、光敏电阻RG2分别设置在光伏板上表面的两边。将光敏电阻设置在光伏板上表面的两个边缘上，可以有效地检测阳光光强在不同方位的强度，提高跟踪精度。

作为优选，所述的动力模块包括备用电源STBY和主电源VIN。备用电源和主电源的冗余设置可以使得系统在意外情况下的实用性。

作为优选，所述的备用电源是蓄电池。蓄电池电压稳定，易于更换。

作为优选，所述的动力模块还包括MOS管、二极管D1和电阻R3，所述主电源VIN通过二极管D1与所述跟踪模块的输入端连接，所述主电源的输出端与二极管D1的正向输入端连接，所述主电源VIN的输出端还与电网输入端连接，所述跟踪模块的输入端与所述二极管D1的反向输入端连接；所述备用电源STBY的正极与MOS管的d极连接，所述MOS管的g极通过电阻接地，所述主电源的输出端与MOS管的g极连接，所述MOS管的s极与所述跟踪模块的输入端连接。利用MOS管的导通和截止，可以实现主电源与备用电源间的自动切换。主电源不仅可以给电网供电，还可以给跟踪模块供电；采用极端情况下使用备用电源支援主电源供电的设计可以提高主电源并网供电时的电压稳定性，提高电网电压质量。

作为优选，所述的支架包括支撑部和底板，所述支撑部与光伏板连接。

作为优选，所述电机为低功率直流电机。低功率直流电机降低了能耗的同时还能满足跟踪太阳方位的需求。

本实用新型的有益效果是：

1.通过减少光敏传感器的使用降低了前期的建设支出以及后期维护成本；

2.主备电源的自动切换提高了系统的可靠性和跟踪精度；

3.采用备用电源有利于提高光伏发电并网时的电网质量。

附图说明

图1是本实用新型的一种逐日太阳能光伏支架系统的结构图。

图2是本实用新型的一种逐日太阳能光伏支架系统的跟踪模块电路原理图；

图3是本实用新型的一种逐日太阳能光伏支架系统的动力模块电路原理图；

图中， 1.光伏板，2.支架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例的一种逐日太阳能光伏支架系统，如图1所示，包括光伏板1和支架2，支架包括底板和支撑部，支撑部的一端与底板连接，支撑部的另一端与光伏板的下表面连接。光伏板上设置有跟踪模块、动力模块，动力模块与跟踪模块连接。其中，如图2所示，跟踪模块包括光敏电阻RG1、光敏电阻RG2、双电压集成比较器和电机，光敏电阻RG1、光敏电阻RG2的一端分别与双电压集成比较器的NF1和IN2端连接，光敏电阻RG1、光敏电阻RG2的一端通过导线连接在一起，双电压集成比较器的NF2和IN1端通过电阻R1接地，双电压集成比较器的NF2和IN1端还通过电阻R2与电源VCC连接，双电压集成比较器的OUT1和OUT2端与电机的输入端连接。两个光敏电阻分别设置在光伏板上表面的两边，可以提高检测两边不同方向的阳光强度，当两边光强度不一致时，两个光敏电阻会呈现不同的阻值从而在双电压集成比较器的NF1和IN2端会产生两个不一致的电压，经过双电压集成比较器的计算从OUT1和OUT2端输出控制信号给电机的控制系统对电机的动作进行控制。

如图3所示，动力模块包括备用电源STBY和主电源VIN，一个MOS管、二极管D1和电阻R3，主电源VIN通过二极管D1与跟踪模块的电源输入端VCC连接，主电源VIN的输出端还与电网输入端连接，主电源的输出端与二极管D1的正向输入端连接，跟踪模块的输入端与二极管D1的反向输入端连接；备用电源STBY的正极与MOS管的d极连接，MOS管的g极通过电阻接地，主电源的输出端与MOS管的g极连接， MOS管的s极与跟踪模块的输入端连接。主电源VIN即光伏板产生的电能经过一系列处理后产生的，处理过程属于现有技术且与本发明相关性不大，所以并未在图中示出。同时主电源不仅可以给跟踪模块供电，还通过一系列装置与电网连接，将产生的电能输送入网，其中与电网连接部分的装置也属于现有技术且与本发明相关性不大所以未在图中表现出来。在正常情况下，主电源可以供跟踪模块和电网供电，此时MOS管截止，由主电源为跟踪模块供电。为了防止阴雨天气下主电源不足以提供跟踪模块和电网供电的情况，且主电源在此情况下同时为电网和跟踪模块供电可能会导致并网效率和质量不高，所以利用备用电源STBY可以解决这一问题。当发生上述情况时，主电源电压下降，当主电源电压下降至低于备用电源STBY的输出电压时，则MOS管导通，此时二极管D1截止，由备用电源STBY为跟踪模块供电，完成主备电源的自动切换。

应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种逐日太阳能光伏支架系统，包括光伏板（1）和支架（2），所述光伏板上设置有跟踪模块、动力模块，所述动力模块与跟踪模块连接，其特征在于，所述跟踪模块包括光敏电阻RG1、光敏电阻RG2、双电压集成比较器U1和电机M，所述光敏电阻RG1、光敏电阻RG2的一端分别与双电压集成比较器的NF1和IN2端连接，所述光敏电阻RG1、光敏电阻RG2的一端通过导线连接在一起，所述双电压集成比较器U1的NF2和IN1端通过电阻R1接地，所述双电压集成比较器的NF2和IN1端还通过电阻R2与电源VCC连接，所述双电压集成比较器的OUT1和OUT2端与电机M的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述光敏电阻RG1、光敏电阻RG2分别设置在光伏板上表面的两边。

3.根据权利要求2所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述动力模块包括备用电源STBY和主电源VIN。

4.根据权利要求3所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述备用电源是蓄电池。

5.根据权利要求3所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述动力模块还包括开关管和电阻R3。

6.根据权利要求5所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述开关管为MOS管和二极管D1，所述主电源VIN通过二极管D1与所述跟踪模块的电源输入端VCC连接，所述主电源VIN的输出端还与电网NET的输入端连接，所述主电源的输出端与二极管D1的正向输入端连接，所述跟踪模块的输入端与所述二极管D1的反向输入端连接；所述备用电源STBY的正极与MOS管的d极连接，所述MOS管的g极通过电阻接地，所述主电源的输出端与MOS管的g极连接，所述MOS管的s极与所述跟踪模块的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述支架（2）包括支撑部和底板，所述支撑部与光伏板连接。

8.根据权利要求1所述的一种逐日太阳能光伏支架系统，其特征在于，所述电机M为低功率直流电机。

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