[发明专利]光伏跟踪组件及控制方法

说明书

本申请公开了光伏跟踪组件及控制方法，所述光伏跟踪组件，包括立柱、主轴、光伏板以及蜗轮蜗杆装置，所述主轴通过蜗轮蜗杆装置转动安装在立柱上，所述光伏板安装在主轴上，所述主轴垂直于立柱，还包括带固定结构的阻尼装置以及角度传感器，所述主轴上安装有檩条，所述带固定结构的阻尼装置的两端分别与立柱及檩条铰接配合在一起，所述角度传感器用于监测光伏板与地面的夹角。本申请还公开了一种适用于上述光伏跟踪组件的控制方法。

技术领域

本发明涉及光伏设备领域，尤其涉及一种光伏跟踪组件及控制方法。

背景技术

地球的自转速度是固定的，处于地球的北半球，我们可以认为早上太阳从东方升起经正南方向向西运动并落山,太阳在方位角上以15°/h匀速运动，24h移动一周。高度角等于当地纬度作为一个极轴不变。其跟踪过程是将固定在极轴上的太阳能电池板以地球自转角速度15°/h的速度转动，即可达到跟踪太阳,保持太阳能电池板平面与太阳光线垂直的目的，但是以固定的速度驱动光伏跟踪组件进行调整存在一个问题，即一旦某一时刻光伏跟踪组件在转动时发生了卡顿，使得某一时间段内光伏跟踪组件的转动速度没有达到15°/h，而下时间段内光伏跟踪组件依然会以15°/h的速度转动，这样就会导致光伏跟踪组件的运动速度不能跟上太阳的转动，导致对太阳能的利用效率降低。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种光伏跟踪组件及控制方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种光伏跟踪组件，包括立柱、主轴、光伏板以及蜗轮蜗杆装置，所述主轴通过蜗轮蜗杆装置转动安装在立柱上，所述光伏板安装在主轴上，所述主轴垂直于立柱，还包括带固定结构的阻尼装置以及角度传感器，所述主轴上安装有檩条，所述带固定结构的阻尼装置的两端分别与立柱及檩条铰接配合在一起，所述角度传感器用于监测光伏板与地面的夹角。

本种光伏跟踪组件中，利用蜗轮蜗杆装置(内自带电机)来驱动主轴旋转，主轴旋转可以带动光伏板相对于地面进行转动，同时设置了角度传感器，利用角度传感器来监测地面与光伏板的夹角，由于安装了角度传感器来对光伏板与地面的夹角进行实时监测，所以可以实时根据测得的光伏板与地面的夹角来调整蜗轮蜗杆装置的工作状态，使得光伏板始终能垂直地接受太阳的光照，最大限度地提高太阳能的利用率。

可选的，所述角度传感器安装在主轴上。

具体为了提高监测的精度，可以在主轴上多安装几个角度传感器，使得测得的光伏板与地面的夹角的角度值更加精确。将角度传感器安装在主轴上是因为主轴相对于光伏板以及檩条具有更好地承重能力，且主轴与光伏板及檩条的转动方向相同，所以将角度传感器安装在主轴上。

一种适用于上述光伏跟踪组件的控制方法，包括如下步骤，

S1：将太阳光线分解成一个一个垂直于光伏板的参考分量S，S和地平面之间的角度为C，可以得出一条太阳高度角和时间的变化曲线C＝f1(t)，C＝a_(n)t^ⁿ+a_(n-1)t^^(n-1)+…+a₍₁₎t+a_(0),(a为变量，需要根据实际工况测算，不同地区a的值不一样)，t为日出和日落时间段，得到365(闰年为366条)曲线，以正午时刻S与组件成90度为基准，日出和日落时刻为两个起点，设定日出和日落时刻C角为C1和C2，光伏板倾斜角度为A，使得光伏板和太阳实现时间和空间上的同步运动，得出函数关系A＝f2(t)，A＝b_(n)t^ⁿ+b_(n-1)t^^(n-1)+…+b₍₁₎t+b₍₀₎，(b为变量，需要根据实际工况测算，不同地区b的值不一样),根据C＝f1(t)和A＝f2(t)，得出A＝g(C)，通过解方程，得出光伏板倾斜角度为A，记录为A1；