[发明专利]一种单轴光伏跟踪系统和方法

说明书

本发明提供了一种单轴光伏跟踪系统和方法，所述光伏跟踪系统包括固定安装组件以及固定安装组件间设置的光伏跟踪系统主体；所述光伏跟踪系统主体包括转动轴(2)、光伏板(3)、控制装置(4)和监测装置(5)。控制装置(4)获取光伏板(3)的位置信息，结合监测装置(5)提供的光伏板(3)的实时角度信息，驱动转动轴(2)带动光伏板(3)旋转。本发明提供的单轴光伏跟踪控制系统根据光伏板所处地理经纬度、当前时间计算出光伏板的最佳旋转角度，在此旋转角度下光伏板与太阳在旋转方向上形成垂直，实现光照强度的最大化。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体涉及一种单轴光伏跟踪控制系统及方法。

背景技术

对比传统能源不断消耗减少以及带来的环境问题，太阳能以其无枯竭危险、低污染、成本低廉等优势，成为发电的重要来源，近年来得到各国大力发展。

传统的太阳能光伏发电一般采用固定轴方式安装，根据所处位置，选择一个合适的倾角将光伏板固定安装，光伏板不会随着太阳位置的移动而变化。该方式由于其安装简便，成本低廉等特点成为目前光伏发电的主要方式。但固定轴方式由于其不能跟踪太阳转动，大大降低了其太阳能利用效率。

发明内容

为了有效提高太阳能发电利用率，本发明提供一种单轴光伏跟踪系统，根据其所处地理位置，将光伏板安装为一个固定倾角，并通过控制旋转光伏板，实现对太阳的跟踪，使得光伏板在旋转方向上与太阳基本保持垂直。

本发明提供的技术方案是：

一种单轴光伏跟踪系统，包括固定安装组件；固定安装组件间设置光伏跟踪系统主体，其特征在于：

所述光伏跟踪系统主体包括转动轴(2)、光伏板(3)、控制装置(4)和监测装置(5)；

所述光伏板(3)通过转动轴(2)安装于所述固定安装组件上；所述监测装置(5)平行安装于光伏板(3)背面；所述控制装置(4)安装于所述固定安装组件上；

所述控制装置(4)用于：获取所述光伏板(3)的位置信息，并结合接收的所述监测装置(5)提供的所述光伏板(3)的实时角度信息，驱动所述转动轴(2) 带动光伏板(3)进行旋转。

优选的，所述单轴光伏跟踪系统还包括驱动装置；

所述驱动装置包括转动轴驱动齿轮(9)、电机驱动齿轮(10)和双向步进电机(6)；

所述双向步进电机(6)安装于所述固定安装组件上，一端通过所述电机驱动齿轮(10)和所述转动轴驱动齿轮(9)传动连接到转动轴(2)；另一端与所述控制装置(4)连接；

所述控制装置(4)基于所述光伏板(3)的位置信息和所述光伏板(3)的实时角度信息，计算所述光伏板(3)的最佳旋转角，并通过所述双向步进电机 (6)驱动所述转动轴(2)带动光伏板(3)旋转至最佳角度。

优选的，所述光伏板(3)的位置信息包括：光伏板(3)的固定倾角、尺寸以及地理经纬度、当前时间。

优选的，所述控制装置(4)设有GPS或北斗模块，用于获取当前地理位置的经纬度和当前时间；所述控制装置(4)设有人机通信接口，用于用户输入光伏板固定倾角、光伏板尺寸信息。

优选的，所述控制装置(4)具有设定的计算和控制周期，每个周期所述控制装置(4)读取一次地理经纬度、当前时间、光伏板的角度信息，并根据存储的光伏板固定倾角、尺寸计算当前光伏板最佳旋转角，控制双向步进电机(6) 按照接收的监测装置(5)反馈的光伏板旋转角进行正向或反向转动，当达到设定的误差精度要求时，停止步进电机旋转。

优选的，所述固定安装组件包括低端安装支架(1)和高端安装支架(11)，分别通过基座固定于地面。

进一步的，所述单轴光伏跟踪系统还包括固定转动轴承；