分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏支架系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，光伏支架系統(tǒng)的傳統(tǒng)形式:一是固定支架系統(tǒng)，選擇一個(gè)固定角度將光伏支架固定在一定的角度不動(dòng)，通過(guò)太陽(yáng)光自然照射在光伏支架上太陽(yáng)能電池板上，其特點(diǎn)是，太陽(yáng)光吸收效率低、投資成本低、發(fā)電量較低、收益率低；二是實(shí)時(shí)跟蹤支架系統(tǒng)，實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)光照射方向，該方法的特點(diǎn)是太陽(yáng)光吸收效率較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資成本高，相對(duì)故障頻繁，維修率高，發(fā)電量較高，收益率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)，以解決目前的固定支架太陽(yáng)光吸收效率低、發(fā)電量低，收益率低；以及實(shí)時(shí)跟蹤支架投資成本高，維修率高，收益率相對(duì)較低的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)，包括光伏支架以及控制所述光伏支架實(shí)現(xiàn)間歇式分時(shí)段運(yùn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)的數(shù)控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；在所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)控制下，所述光伏支架每隔一定設(shè)定時(shí)間運(yùn)動(dòng)一次，進(jìn)行間歇式分時(shí)段運(yùn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)的照射方向，進(jìn)行間歇式分時(shí)段運(yùn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)的照射方向，包括跟蹤太陽(yáng)自日出至日落方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)與跟蹤太陽(yáng)在地球赤道南北方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)。
[0005]所述跟蹤太陽(yáng)自日出至日落方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)，是在日出時(shí)間為起點(diǎn)、日落時(shí)間為終點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)，選擇若干個(gè)光伏支架停歇點(diǎn)，每隔一定的設(shè)定時(shí)間光伏支架跟隨太陽(yáng)向日落方向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；
所述跟蹤太陽(yáng)在地球赤道南北方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)，是根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)在南北回歸線之間的規(guī)律，設(shè)定若干光伏支架運(yùn)動(dòng)時(shí)間段，每隔一定的設(shè)定時(shí)間光伏支架跟蹤太陽(yáng)在南北回歸線之間運(yùn)動(dòng)一次。
[0006]所述跟蹤太陽(yáng)自日出至日落方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)時(shí)，每隔15分鐘、30分鐘、45分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘、150分鐘、180分鐘、210分鐘或240分鐘光伏支架跟隨太陽(yáng)向日落方向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；所述跟蹤太陽(yáng)在地球赤道南北方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)在南北回歸線之間的規(guī)律，每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟蹤在南北回歸線之間運(yùn)動(dòng)一次。
[0007]所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括與所述光伏支架連接的支撐升降機(jī)構(gòu)，所述支撐升降機(jī)構(gòu)連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)連接到數(shù)控機(jī)構(gòu)；所述數(shù)控機(jī)構(gòu)為分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)的控制中心；所述光伏支架停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述支撐升降機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與動(dòng)力機(jī)構(gòu)處于停止工作狀態(tài)，所述動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)與數(shù)控機(jī)構(gòu)處于休眠狀態(tài)。
[0008]所述支撐升降機(jī)構(gòu)包括支撐平臺(tái)與用于控制所述光伏支架的轉(zhuǎn)動(dòng)高度與角度的標(biāo)尺頂桿，所述支撐平臺(tái)通過(guò)光伏支架固定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述光伏支架，所述標(biāo)尺頂桿通過(guò)具有限位功能的滑輪裝置連接所述光伏支架，所述標(biāo)尺頂桿連接與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的標(biāo)尺頂桿升降控制裝置；所述標(biāo)尺頂桿上設(shè)有感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置與所述數(shù)控機(jī)構(gòu)相連接。
[0009]所述感應(yīng)裝置包括限位感應(yīng)器、標(biāo)尺刻度感應(yīng)器、防頂撞感應(yīng)器、故障報(bào)警器。
[0010]所述標(biāo)尺頂桿升降控制裝置為渦輪裝置或液壓裝置。
[0011]所述渦輪裝置包括渦輪箱、設(shè)于所述渦輪箱內(nèi)的蛇形渦輪桿；對(duì)應(yīng)的，所述標(biāo)尺頂桿上設(shè)有與所述蛇形渦輪桿相配合的齒槽，所述蛇形渦輪桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)所述標(biāo)尺頂桿上下運(yùn)動(dòng)，所述標(biāo)尺頂桿同時(shí)帶動(dòng)光伏支架按預(yù)設(shè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]所述滑輪裝置包括安裝所述光伏支架背面的滑輪滑槽，所述滑輪滑槽內(nèi)設(shè)有滑輪以及限位感應(yīng)器；所述標(biāo)尺頂桿與所述滑輪連接并帶動(dòng)所述滑輪在所述滑輪滑槽內(nèi)從而帶動(dòng)所述光伏支架上下運(yùn)動(dòng)。
[0013]在所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有自動(dòng)離合器，當(dāng)一個(gè)數(shù)控機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩個(gè)以上分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)在太陽(yáng)的運(yùn)行方向上跟蹤太陽(yáng)分時(shí)間段運(yùn)動(dòng)時(shí)，若其中一個(gè)分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架出現(xiàn)故障，則出現(xiàn)故障的分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架上的自動(dòng)離合器與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)分離、停止運(yùn)動(dòng)，其它分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架正常運(yùn)動(dòng)。
[0014]本發(fā)明分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)，通過(guò)采用分時(shí)段跟蹤，數(shù)字化控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便，安全可靠，發(fā)電量較高，收益率較高；特別是該系統(tǒng)采用分時(shí)段跟蹤，數(shù)字化控制，間歇性使用機(jī)械設(shè)備和電子元器件，使用壽命大大延長(zhǎng)，故障率、維修率低，投資成本相對(duì)較小，設(shè)備維修成本低，延長(zhǎng)太陽(yáng)照射時(shí)間，提高太陽(yáng)能發(fā)電量，提高發(fā)電效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是一基座單粧柱分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)的示意圖；
圖2是一分時(shí)段支撐升降機(jī)構(gòu)示意圖；
圖3是一基座單粧柱支架分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)示意圖；
圖4是一基座多粧柱支架分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)示意圖；
圖5是一基座單粧柱分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架日出日落方向運(yùn)動(dòng)示意圖；
圖6是一基座多粧柱分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架日出日落方向運(yùn)動(dòng)示意圖；
圖7是一基座單粧柱分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)南北方向運(yùn)動(dòng)部分機(jī)構(gòu)的示意圖；
圖8是分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)的模塊化示意圖；
圖中太陽(yáng)能電池板，2-光伏支架，3-標(biāo)尺頂桿，4-支撐升降機(jī)構(gòu)平臺(tái)一，5-標(biāo)尺感應(yīng)器，6-渦輪裝置，7-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，8-動(dòng)力機(jī)構(gòu)，9-動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)，10-數(shù)控機(jī)構(gòu)，11-人工手搖運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，12-光伏支架固定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一，13-限位感應(yīng)器一，14-標(biāo)尺頂桿滑輪，15-滑輪滑槽，16-基礎(chǔ)粧柱，17-支撐升降機(jī)構(gòu)平臺(tái)二，18-光伏支架固定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，19-限位感應(yīng)器二，27-光伏支架固定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)粧柱，28-光伏支架固定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)二，29-標(biāo)尺頂桿齒輪，30-渦輪裝置齒輪，31-萬(wàn)向節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成，且其不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0017]一種分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)，包括用于支撐太陽(yáng)能電池板的光伏支架以及控制所述光伏支架實(shí)現(xiàn)間歇式分時(shí)段運(yùn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)的數(shù)控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；在所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)控制下，所述光伏支架每隔一定設(shè)定時(shí)間運(yùn)動(dòng)一次，進(jìn)行間歇式分時(shí)段運(yùn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)的照射方向，包括跟蹤太陽(yáng)自日出至日落方向的運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)與跟蹤太陽(yáng)在地球赤道南北方向上的運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)。
[0018]本發(fā)明中，所述跟蹤太陽(yáng)自日出至日落方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)，是在日出時(shí)間為起點(diǎn)、日落時(shí)間為終點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)，選擇若干個(gè)光伏支架停歇點(diǎn)，每隔一定的設(shè)定時(shí)間光伏支架跟隨太陽(yáng)向日落方向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；
所述跟蹤太陽(yáng)在地球赤道南北方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)，是根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)在南北回歸線之間的規(guī)律，設(shè)定若干光伏支架運(yùn)動(dòng)時(shí)間段，每隔一定的設(shè)定時(shí)間光伏支架跟蹤太陽(yáng)在南北回歸線之間運(yùn)動(dòng)一次。
[0019]所述跟蹤太陽(yáng)自日出至日落方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)時(shí)，每隔15分鐘、30分鐘、45分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘、150分鐘、180分鐘、210分鐘或240分鐘光伏支架跟隨太陽(yáng)向日落方向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；所述跟蹤太陽(yáng)在地球赤道南北方向上運(yùn)動(dòng)的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)在南北回歸線之間的規(guī)律，每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟蹤在南北回歸線之間運(yùn)動(dòng)一次。
[0020]所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括與所述光伏支架連接的支撐升降機(jī)構(gòu)，所述支撐升降機(jī)構(gòu)連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)連接到數(shù)控機(jī)構(gòu)；所述數(shù)控機(jī)構(gòu)為分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)的控制中心。
[0021]具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，由數(shù)控機(jī)構(gòu)控制分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架在太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光伏支架轉(zhuǎn)動(dòng)可選擇日出時(shí)間為起點(diǎn)，日落時(shí)間為終點(diǎn)，在這一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，選擇若干個(gè)最佳的光伏支架停歇點(diǎn)，每隔一定的設(shè)定時(shí)間，光伏支架跟隨太陽(yáng)向日落方向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；當(dāng)光伏支架按照設(shè)定的時(shí)間段從上一個(gè)停歇點(diǎn)分時(shí)段轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)停歇點(diǎn)過(guò)程中，整個(gè)分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)的所有設(shè)備聯(lián)動(dòng)工作；當(dāng)光伏支架到達(dá)下一個(gè)設(shè)定的分時(shí)段運(yùn)動(dòng)停歇點(diǎn)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)能電池板在設(shè)定的時(shí)間段范圍內(nèi)最大功效的吸收陽(yáng)光并發(fā)電；此時(shí)，帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)的光伏支架、分時(shí)段支撐升降機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)全部處于停止工作狀態(tài)，動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)、數(shù)控機(jī)構(gòu)處于休眠狀態(tài)。
[0022]當(dāng)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)為分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間停歇點(diǎn)的正上方時(shí)，數(shù)控機(jī)構(gòu)被事先設(shè)定的時(shí)間指令自動(dòng)叫醒并指令動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光伏支架運(yùn)轉(zhuǎn)到這個(gè)時(shí)間停歇點(diǎn)上，此時(shí)，光伏支架停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但是，太陽(yáng)能電池板則在設(shè)定的時(shí)間段范圍內(nèi)最大功效的吸收陽(yáng)光并發(fā)電。
[0023]當(dāng)光伏支架運(yùn)動(dòng)到分時(shí)段設(shè)定的日落停歇終點(diǎn)時(shí)，帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)的光伏支架、分時(shí)段支撐升降機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、全部處于停止工作狀態(tài)，動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)、數(shù)控機(jī)構(gòu)處于休眠狀態(tài)，但是，太陽(yáng)能電池板則在設(shè)定的時(shí)間段范圍內(nèi)最大功效的吸收陽(yáng)光并發(fā)電；日落后，分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架按照設(shè)定的時(shí)間段，在分時(shí)段跟蹤的數(shù)控光伏支架系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)并帶動(dòng)下，回到日出時(shí)設(shè)定的停歇起點(diǎn)上，此時(shí)，帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)的光伏支架、分時(shí)段支撐升降機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)全部處于停止工作狀態(tài)，動(dòng)力控制機(jī)構(gòu)、數(shù)控機(jī)構(gòu)處于休眠狀態(tài)。如此往復(fù)，光伏支架帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板分時(shí)段、間歇式的工作，就可以減少整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械磨損和元器件的工作時(shí)間，大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低投資成本，同時(shí)，最大功效的吸收陽(yáng)光并發(fā)電。
[0024]具體在由數(shù)控機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)先計(jì)算當(dāng)天的太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)間、太陽(yáng)光能照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間、太陽(yáng)光不能夠照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間，然后按照以上時(shí)間，分時(shí)段的設(shè)定光伏支架當(dāng)天跟蹤太陽(yáng)光照射方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間；將當(dāng)天的太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)間、太陽(yáng)光能夠照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間、太陽(yáng)光不能夠照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間和分時(shí)段的設(shè)定光伏支架當(dāng)天跟蹤太陽(yáng)光照射方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，編輯成數(shù)控集成，置于數(shù)控機(jī)構(gòu)中，光伏支架在這個(gè)數(shù)控集成的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)，太陽(yáng)能電池板伴隨光伏支架分時(shí)段、間歇式、有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)，最大功效的吸收太陽(yáng)能量，提高發(fā)電效率。
[0025]編輯成數(shù)控集成時(shí)，要計(jì)算每天的太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)間、太陽(yáng)光能照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間、太陽(yáng)光不能夠照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間，然后按照以上時(shí)間，分時(shí)段的設(shè)定光伏支架當(dāng)天跟蹤太陽(yáng)光照射方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間；將每天的太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)間、太陽(yáng)光能夠照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間、太陽(yáng)光不能夠照射到太陽(yáng)能電池板所在位置的時(shí)間和分時(shí)段的設(shè)定光伏支架當(dāng)天跟蹤太陽(yáng)光照射方向的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，匯集起來(lái)，編輯成數(shù)控集成，光伏支架在這個(gè)數(shù)控集成的控制下每天分時(shí)段、間歇式、有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)，太陽(yáng)能電池板伴隨光伏支架每天有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)，最大功效的吸收太陽(yáng)能量，提高發(fā)電效率。
[0026]具體實(shí)現(xiàn)上，