光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置和調(diào)節(jié)方法及光伏供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電器制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置，和具有該裝置的光伏供電系統(tǒng)以及基于該裝置的光伏電池板調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平提高，人口的增加，人類對(duì)能源需求日益迫切。而石油、天然氣等傳統(tǒng)不可再生能源面臨枯竭問題，急切需要開發(fā)新能源來緩解能源危機(jī)。
[0003]常規(guī)空調(diào)作為家用電器領(lǐng)域耗能大件，每年消耗大量電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于空調(diào)消耗的電能約占家用電能消耗量的65%。而且隨著人們生活水平提高及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，預(yù)計(jì)家用空調(diào)安裝量每年在5000萬臺(tái)左右，因此，改進(jìn)空調(diào)用能方式或降低空調(diào)能耗對(duì)于國(guó)家提倡的節(jié)能減排具有重要意義。
[0004]光伏空調(diào)是利用太陽(yáng)能作為動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)供冷供暖的，屬于節(jié)能家用電器。光伏空調(diào)主要依靠光伏發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生電能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，而不像常規(guī)空調(diào)完全依賴二次能源電網(wǎng)上電能，在一定程度上擺脫了傳統(tǒng)空調(diào)用能方式，減少對(duì)電網(wǎng)電能消耗。光伏空調(diào)正常高效可靠運(yùn)行關(guān)鍵在于充分利用太陽(yáng)能，其中，關(guān)鍵技術(shù)為對(duì)太陽(yáng)的有效追蹤，相關(guān)技術(shù)中對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電，雖然部分解決了光電或光熱轉(zhuǎn)換效率問題，但是，對(duì)于太陽(yáng)能的利用率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置，該追蹤調(diào)節(jié)裝置，可以提高太陽(yáng)能利用率。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種具有該追蹤調(diào)節(jié)裝置的光伏供電系統(tǒng)和基于該追蹤調(diào)節(jié)裝置的光伏電池板調(diào)節(jié)方法。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出一種光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置，該追蹤調(diào)節(jié)裝置包括:計(jì)時(shí)器，用于記錄當(dāng)前時(shí)間；轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括底座件、東西調(diào)節(jié)單元和南北調(diào)節(jié)單元，其中，所述東西調(diào)節(jié)單元對(duì)光伏電池板的東西方位角進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述南北調(diào)節(jié)單元對(duì)所述光伏電池板的南北方向的高度角進(jìn)行調(diào)節(jié)；和控制器，所述控制器獲取當(dāng)前時(shí)間，并判斷所述當(dāng)前時(shí)間是否在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，并在所述當(dāng)前時(shí)間在所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)時(shí)，控制所述南北調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述光伏電池板的南北方向的高度角至第一預(yù)設(shè)角度，以及每隔預(yù)設(shè)時(shí)間控制所述東西調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)所述光伏電池板的東西方位角變化第二預(yù)設(shè)角度。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置，通過控制器根據(jù)當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的南北轉(zhuǎn)向單元和東西轉(zhuǎn)向單元對(duì)光伏電池板的南北方向的高度角和東西方位角進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以實(shí)時(shí)對(duì)太陽(yáng)的方位角和南北高度角的有效追蹤，使得光伏電池板與太陽(yáng)位置垂直，提高對(duì)太陽(yáng)能的利用率。
[0009]具體地，所述底座件包括:底座；支撐件和復(fù)位件，所述支撐件位于所述底座之上，所述支撐件和所述復(fù)位件配合對(duì)所述光伏電池板進(jìn)行高度調(diào)節(jié)；和升降平臺(tái)，所述升降平臺(tái)位于所述支撐件之上。
[0010]具體地，所述東西調(diào)節(jié)單元包括:第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在所述升降平臺(tái)上；第一減速結(jié)構(gòu)，所述第一減速結(jié)構(gòu)與所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)剛性連接；和回轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)固定設(shè)置在所述第一減速結(jié)構(gòu)上；
[0011]所述南北調(diào)節(jié)單元包括:第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)支架，所述電機(jī)支架固定設(shè)置在所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過所述電機(jī)支架固定；第二減速結(jié)構(gòu)，所述第二減速結(jié)構(gòu)與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；和俯仰支架，所述俯仰支架與所述第二減速結(jié)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，所述光伏電池板的固定件通過所述俯仰支架支撐；
[0012]其中，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)所述控制器的東西調(diào)節(jié)控制信號(hào)通過所述第一減速結(jié)構(gòu)將東西調(diào)節(jié)動(dòng)力傳輸至所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)以帶動(dòng)所述光伏電池板進(jìn)行東西方位角的調(diào)節(jié)；以及
[0013]所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)所述控制器的南北調(diào)節(jié)控制信號(hào)通過第二減速結(jié)構(gòu)輸出預(yù)設(shè)角運(yùn)動(dòng)力至所述俯仰支架，以帶動(dòng)所述光伏電池板進(jìn)行南北方向的高度角調(diào)節(jié)。
[0014]上述裝置還包括:定位裝置和天氣信息接收終端，所述定位裝置用于定位所述追蹤調(diào)節(jié)裝置所屬的地理位置，并根據(jù)所述地理位置發(fā)送請(qǐng)求至天氣預(yù)報(bào)服務(wù)端，所述天氣信息接收終端接收所述天氣預(yù)報(bào)服務(wù)端發(fā)送的所述地理位置對(duì)應(yīng)的天氣信息，所述控制器根據(jù)所述天氣信息判斷為特殊天氣境況時(shí)，進(jìn)行預(yù)警提示并控制所述追蹤調(diào)節(jié)裝置停止追蹤，保證該追蹤調(diào)節(jié)裝置的安全以及并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0015]另外，所述控制器還用于判斷所述當(dāng)前時(shí)間達(dá)到所述預(yù)設(shè)時(shí)間段的下限時(shí)間點(diǎn)之后，控制所述南北調(diào)節(jié)單元和所述東西調(diào)節(jié)單元分別進(jìn)行反向調(diào)節(jié)以使所述光伏電池板返回初始位置，上述裝置還包括:第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)，所述第一限位開關(guān)設(shè)置在所述東西調(diào)節(jié)單元的初始位置，所述第二限位開關(guān)設(shè)置在所述東西調(diào)節(jié)單元的終點(diǎn)位置；和第三限位開關(guān)和第四限位開關(guān)，所述第三限位開關(guān)設(shè)置在所述南北調(diào)節(jié)單元的初始位置，所述第四限位開關(guān)設(shè)置在所述南北調(diào)節(jié)單元的終點(diǎn)位置，從而可以避免出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。
[0016]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面提出一種光伏供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:上述方面所述的追蹤調(diào)節(jié)裝置；用電負(fù)載；光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池板和控制裝置，所述追蹤調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述光伏電池板的高度角和方位角進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述控制裝置根據(jù)所述光伏電池板產(chǎn)生的電能為所述用電負(fù)載供電。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的光伏供電系統(tǒng)，通過追蹤調(diào)節(jié)裝置對(duì)光伏電池板的高度角和方位角進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以提高對(duì)太陽(yáng)能的利用率，控制裝置根據(jù)光伏電池板產(chǎn)生的電能實(shí)現(xiàn)對(duì)用電負(fù)載的光伏供電，減少對(duì)電網(wǎng)的電能消耗。
[0018]基于上述的追蹤調(diào)節(jié)裝置，本發(fā)明在一方面提出一種光伏電池板調(diào)節(jié)方法，該方法包括以下步驟:獲取當(dāng)前時(shí)間，并判斷所述當(dāng)前時(shí)間是否在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)；如果所述當(dāng)前時(shí)間在所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，則調(diào)節(jié)光伏電池板的南北方向的高度角至第一預(yù)設(shè)角度；以及每隔預(yù)設(shè)時(shí)間調(diào)節(jié)所述光伏電池板的東西方位角變化第二預(yù)設(shè)角度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的光伏電池板調(diào)節(jié)方法，根據(jù)當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)對(duì)光伏電池板的南北方向的高度角和東西方位角進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以實(shí)時(shí)對(duì)太陽(yáng)的方位角和南北高度角的有效追蹤，使得光伏電池板與太陽(yáng)位置垂直，提高對(duì)太陽(yáng)能的利用率。
[0020]上述方法還包括:檢測(cè)太陽(yáng)的當(dāng)前高度角和當(dāng)前方位角，并計(jì)算所述光伏電池板的實(shí)際高度角和實(shí)際方位角；以及根據(jù)所述太陽(yáng)的當(dāng)前高度角和當(dāng)前方位角以及所述光伏電池板的實(shí)際高度角和實(shí)際方位角對(duì)所述光伏電池板進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以實(shí)現(xiàn)光伏電池板時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)入射角，提高太陽(yáng)能的利用率。
[0021]上述方法還包括:檢測(cè)太陽(yáng)的當(dāng)前光照強(qiáng)度，根據(jù)所述當(dāng)前光照強(qiáng)度控制所述光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置的啟停，可以有效利用太陽(yáng)能，避免誤啟動(dòng)。
[0022]另外，上述方法還包括:定位所述追蹤調(diào)節(jié)裝置所屬的地理位置，并根據(jù)所述地理位置發(fā)送請(qǐng)求至天氣預(yù)報(bào)服務(wù)端；接收所述天氣預(yù)報(bào)服務(wù)端發(fā)送的所述地理位置對(duì)應(yīng)的天氣信息，并根據(jù)所述天氣信息判斷為特殊天氣境況時(shí)，進(jìn)行預(yù)警提示并控制所述光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置停止追蹤，保證該追蹤調(diào)節(jié)裝置的安全以及并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置的框圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例的轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)光伏電池板的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的示意圖；
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置的框圖；
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光伏供電系統(tǒng)的框圖；
[0029]圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光伏供電系統(tǒng)的框圖；
[0030]圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光伏電池板調(diào)節(jié)方法的流程圖；以及
[0031]圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的光伏電池板調(diào)節(jié)方法的流程圖。
[0032]附圖標(biāo)記:
[0033]光伏供電系統(tǒng)1000，
[0034]追蹤調(diào)節(jié)裝置100、用電負(fù)載200和光伏發(fā)電系統(tǒng)300，
[0035]計(jì)時(shí)器10、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20和控制器30，底座件21、東西調(diào)節(jié)單元22和南北調(diào)節(jié)單元23，光敏傳感器40，光強(qiáng)檢測(cè)器50，啟停操作單元60，定位裝置70和天氣信息接收終端80，底座11、支撐件12、復(fù)位件13和升降平臺(tái)14，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)221、第一減速結(jié)構(gòu)222和回轉(zhuǎn)平臺(tái)223，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)231、電機(jī)支架232、第二減速結(jié)構(gòu)233和俯仰支架234，
[0036]光伏逆變器400，蓄電池組500，光伏電池板的固定件24，直流負(fù)載201和交流負(fù)載202。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0038]下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光伏電池板的追蹤調(diào)節(jié)裝置和具有該裝置的光伏空調(diào)系統(tǒng)以及基于該裝置的光伏電池板的調(diào)節(jié)方法。
[0039]首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的光伏電池板的