[发明专利]一种太阳能发电站自动跟踪系统集成装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能应用技术领域，涉及一种自动跟踪装置，尤其是一种太阳能发电站自动跟踪系统集成装置。

背景技术

由于地球本身的自转和围绕太阳公转的运动，如果采用配套自动跟踪系统能够使得光伏发电系统的发电效率提高20%以上。对于斯特林式太阳能光热发电系统来说，还必须配套跟踪误差≤0.03°的高精度自动跟踪系统才能获得＞1000℃的均匀高温区域以加热介质推动斯特林发动机把太阳能（热能）转变为机械能转换为电能；目前尽管随着科学技术发展，自动跟踪水平越来越高，但是实际应用于太阳能领域的跟踪系统其成本高、跟踪精度低以及故障率高仍然是国内外推广应用的主要技术障碍。

上述技术问题的有效解决方法就是把立轴式结构改进为落地式结构，通过降低系统重心和增大负载驱动点线速度等措施，达到了简化机械结构（仅为原来结构重量三分之一）以及能够实现连续稳定的匀速转动状态；在降低成本、减轻负载和自动跟踪可靠运行的技术优势。

但是不管是大型太阳能光伏发电还是热发电站中通常由成百上千的独立发电单元组成，所以针对的每个独立发电单元中所配套的自动跟踪系统在实际运行过程中所存在的具体技术问题进行仔细深入的全面探讨研究，并根据太阳能发电站的具体特点设计科学实用且性价比高的新方法和制作出相应的新装置，对于推动太阳能应用产业化具有重大的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种太阳能发电站自动跟踪系统集成装置，该装置通过采用由多道同心圆水平轨道组成的地面装置以及在上面滚动的集成落地式基台结构方法一次实现安装的整个发电站多个发电单元的一致自动跟踪太阳光功能，其不但结构简单，成本降低；而且系统运行稳定，容易实现。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种太阳能发电站自动跟踪系统集成装置，包括主轴以及围绕主轴的一个或者多个不同半径的同心圆水平轨道，所述同心圆水平轨道上通过滚轮托着集成基台结构，在所述集成基台结构上设置有若干太阳光收集装置，所述集成基台结构由设置在同心圆轨道上的驱动装置驱动并绕主轴转动；所述驱动装置连接有方位角自动跟踪系统。

上述集成基台结构由在水平面互相垂直、定间距均匀分布的若干根东西向的纬线主梁和南北向的经线主梁的金属管材组成基本承重结构，并依托于由若干个被动滚动轮组成的承重系统，被动滚动轮安装位置与同心圆水平轨道相对应而处于不同半径的同心圆周上；在集成基台结构的外缘安装有弧形齿条；所述驱动装置通过弧形齿条驱动集成基台结构绕主轴转动；所述太阳光收集装置为落地式光伏电池板；若干落地式光伏电池板通过支柱设置在集成基台结构上。

上述若干落地式光伏电池板在集成基台结构上排列为多行和多列，每行的落地式光伏电池板之间设有水平转动轴，每列落地式光伏电池板之间设置有倾斜角驱动杆，所述倾斜角驱动杆与落地式光伏电池板（5）的下侧通过转轴连接；在倾斜角驱动杆的一端通过杠杆机构连接有倾斜角直线电机。

上述落地式光伏电池板上设置有传感器，所述传感器连接有信号处理器；所述驱动装置是方位角驱动电机。

上述杠杆机构包括杠杆和支点，杠杆设置在支点上，杠杆的一端与倾斜角直线电机的输出轴连接，另一端与倾斜角驱动杆连接。

上述太阳光收集装置还可以是负载为落地式热发电单机—斯特林太阳能热发电机系统；若干落地式热发电单机沿各同心圆水平轨道均匀布置在集成基台结构。

上述集成基台结构包括相互垂直且固定于滚轮之上、又与主轴连接的第一主梁和第二主梁，第一主梁和第二主梁通过滚轮设置在同心圆轨道上；在第一主梁和第二主梁之间设置有沿同心圆轨道的连接筋，若干落地式热发电单机设置在连接筋上。

进一步，在最外侧的集成基台结构的外缘设置有与同心圆轨道形状相适应的弧形齿条，所述驱动装置为电机，电机通过电机转动齿轮与弧形齿条啮合，驱动整个集成基台结构连续围绕主轴转动，实现太阳光的方位角跟踪。

本发明具有以下有益效果：