[发明专利]具有锁定系统的太阳能跟踪器

说明书

本发明涉及一种用于捕获太阳辐射的太阳能跟踪器(1)，包括支撑件(1a)、旋转轴(1b)和至少一个太阳能电池板(1c)。太阳能跟踪器(1)还包括能够操作旋转轴(1b)以优化太阳能电池板(1c)布置的跟踪系统(2)和连接到旋转轴(1b)的锁定系统(3)。跟踪系统(2)包括连接到接线盒(7)的控制子系统(2a)和操作子系统(2b)，接线盒(7)具有微芯片，微芯片编程为产生由控制系统(2a)发送的信号，并在允许操作系统(2b)使旋转轴(1b)运动之前向锁定系统(3)发送解锁命令。一旦太阳能电池板(1c)到达最佳位置，锁定系统(3)便再次锁定。

技术领域

本发明涉及光伏设施。更具体地，涉及可动结构或单轴型太阳能跟踪器，其配置成使太阳能电池板组朝向捕获太阳能的最佳方向定向。

背景技术

近几十年来，可再生能源的设计和改进在可持续发展领域变得非常重要。也就是说，光伏太阳能是用于产生可再生来源的电能的高效且高性价比的替代物，其通过半导体器件(通常称为光伏电池)从太阳辐射直接获得。所述电池是将光能转化为电能的电气机构或设备。因此，光伏电池通常以太阳能电池板(也称为光伏板)的形式组合在一起，其中太阳能电池板由一组电池形成，这些电池受到光照射时产生电能。

为了优化光伏设施中获得的太阳能量，人们寻求增加光伏板接收的太阳辐射量，使得所述设施的有效发电率更高。为此，光伏板必须保持在垂直于太阳光辐射的位置，为了实现这一点，目前已知的太阳能跟踪器是能够通过搜索算法，在一天的任何时间搜索太阳位置并相应地使光伏板运动的机械设备。

太阳能跟踪器是由机械系统、电气系统和电子系统组成的设备，其跟踪太阳的路径，捕捉最大的太阳辐射，并且通常包括固定部分和可动部分。固定部分通常是为系统供电的电气和电子部分，而可动部分是机械部分，通常由使机械组件运动的电机组成，继而机械组件定向跟踪器的轴的位置，而轴定向太阳能电池板。

也就是说，根据跟踪器的运动自由度或跟踪算法，有不同类型的跟踪器。根据太阳能跟踪器可以进行的旋转运动，太阳能跟踪器有一个轴或两个轴。具有一个轴的跟踪器通过在方位角、倾斜角、极角上或以倾斜运动的方式跟踪太阳的路径。倾斜跟踪或极轴上的跟踪是在旋转轴指向南方并具有固定倾斜度的情况下进行的。另一方面，在方位角跟踪中，围绕垂直排列的轴进行旋转，并且角度与纬度一致。然而，最常见的跟踪是在水平轴或倾斜轴上从东到西跟踪太阳。这是通过使轴沿南北方向并在一天中改变其倾斜度完成的。

理想情况下，太阳能跟踪器应该在光伏发电厂中运行30年以上。在此期间，其必须能够承受反复出现的雨、雪和强风，并且必须在-15至50℃的温度范围内正常工作。同时，其必须是一台需要最小维护的自主机器。

大风是与光伏板不稳定性相关的最恶劣的天气条件。风能够引起太阳能电池板振动，从而危及系统平衡。振动问题的已知解决方案是基于阻尼器或将光伏板锁定。锁定光伏板的方式是将光伏板锁定在水平位置，即平行于地面。该锁定系统相当低效，因为其不能处于垂直于太阳光线的位置，因此不是所有的能量都被利用。

基于前述内容，本发明的目的是提供一种防止天气引起的不稳定性，并提高太阳能跟踪器的效率的改进的太阳能跟踪器。

发明内容

针对前面阐述的现有技术的问题，本发明的目的主要涉及一种单轴太阳能跟踪器。该单轴太阳能跟踪器包括：支撑件，该支撑件具有垂直于支撑件的旋转轴，并与至少一个太阳能电池板连接；和跟踪系统，该跟踪系统能够操作太阳能电池板的旋转轴，以使其相对于太阳的移动而移动。更具体地，本发明涉及根据本发明的任何权利要求所述的太阳能跟踪器。