[发明专利]一种自动跟踪太阳光伏发电装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，特别是一种自动跟踪太阳光伏发电装置及其控制方法。

背景技术

由于自动跟踪太阳后能显著提高太阳能电池板单位面积的发电量，当前我国关于自动跟踪太阳的光伏发电装置专利有很多，但现有专利设计的装置要么采用复杂的减速机构，要么稳定性不够，防风能力差，要么自身驱动能耗高。总之，现有专利涉及的跟踪装置性价比不高，以至于还没能普遍采用。

现有专利提供了一种太阳能自动跟踪装置（专利号：201220042671.0），该太阳能自动跟踪装置通过水箱中浮球液位的高低变化来驱动太阳能电池板的倾角变化，节省了大量的测量和跟踪的电子电气元件器件，其结构简单、建设和使用成本低廉。但是该专利的太阳光跟踪性能比较差，不能很准确地对太阳光进行跟踪，虽然低成本，却性能低，性价比差，还有该装置的抗风能力明显比较低，不能保证长期的作业。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种稳定性强、防风能力强、耗能低和性价比高的自动跟踪太阳光伏发电装置及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自动跟踪太阳光伏发电装置，包括液压传动装置、太阳跟踪装置和定时控制器，所述定时控制器控制所述液压传动装置输出动力，从而所述液压传动装置控制太阳跟踪装置对太阳光进行跟踪。

上述技术方案中，所述液压传动装置包括上容器和下容器，上容器的液位比下容器的液位高，上容器与下容器之间至少有两个连通的管道，第一管道设有第一阀门和水泵，第二管道设有第二阀门；所述上容器中设有上浮块，所述下容器中设有下浮块，该上浮块和下浮块通过传动组件与所述太阳跟踪装置传动连接。 

上述技术方案中，所述传动组件包括齿条和齿轮，或者包括链条和链轮，或者包括皮带和皮带轮，或者包括钢丝绳和槽轮；所述齿条、链条、皮带或钢丝绳分别与上浮块和下浮块连接，所述齿轮、链轮、皮带轮或槽轮与所述太阳跟踪装置传动连接。

上述技术方案中，所述第一阀门为调节阀、单向阀中的一种或两种；所述第二阀门为调节阀、电磁阀中的一种或两种。

上述技术方案中，所述太阳跟踪装置包括至少一个太阳方位角跟踪轴、至少一个太阳高度角跟踪轴和太阳能电池板；该太阳方位角跟踪轴的两端通过轴承安装在固定支架上，该太阳高度角跟踪轴通过轴承垂直设置于所述太阳方位角跟踪轴上；该太阳能电池板固定在所述太阳高度角跟踪轴上；该太阳方位角跟踪轴的一端与所述液压传动装置的输出端连接，另一端与减速机的输入端连接，该减速机的输出端控制所述太阳高度角跟踪轴自转。

上述技术方案中，所述减速机的输入端通过带有止逆装置的齿轮与固定在固定支架上的不完全齿轮或链条相连。

上述技术方案中，两个所述太阳高度角跟踪轴之间通过链轮和链条来实现同步传动；或两个所述太阳高度角跟踪轴之间通过摇臂和连杆来实现同步传动。

上述技术方案中，所述减速机上设置有刻度指示盘，该刻度指示盘上标明二十四节气的位置。

一种自动跟踪太阳光伏发电装置的控制方法，该自动跟踪太阳光伏发电装置包括液压传动装置、太阳跟踪装置和定时控制器；其中，液压传动装置包括处于高位的上容器和处于低位的下容器，上容器中设有上浮块，下容器中设有下浮块，上浮块和下浮块通过传动件与太阳跟踪装置的输入端连接；太阳跟踪装置包括太阳方位角跟踪轴、太阳高度角跟踪轴、太阳能电池板和减速机，太阳方位角跟踪轴与太阳高度角跟踪轴垂直设置并可自转，太阳能电池板设置在太阳高度角跟踪轴上；其步骤包括：

1）    太阳方位角跟踪轴的两端分别指向南向和北向；

2）         定时控制器在早上定时开启，将下容器中的液体抽到上容器中，使上浮块上移和下浮块下移，上浮块和下浮块通过传动件向太阳跟踪装置输出动力；

3）         太阳跟踪装置跟踪太阳光，太阳方位角跟踪轴自转，太阳方位角跟踪轴通过减速机按照方案一或方案二控制太阳高度角跟踪轴转动；

4）         定时控制器在晚上定时关闭，上容器中的液体回流到下容器中，使下浮块上移和上浮块下移，上浮块和下浮块通过传动件向太阳跟踪装置输出动力；

5）         太阳跟踪装置回转复位，太阳方位角跟踪轴反向自转，太阳方位角跟踪轴通过减速机按照方案一或方案二控制太阳高度角跟踪轴转动。