[实用新型]具备自适应光伏跟踪性能的漂浮型光伏发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于基于太阳能电池板的光伏发电领域，具体涉及一种 具备自适应光伏跟踪性能的漂浮型光伏发电系统。

背景技术

由于地球的自转及公转，一年春夏秋冬、每天日升日落，太阳的 光照角度时刻都在变化。无论是陆基型还是漂浮型的太阳能光伏发电系 统，人们都希望太阳能发电板能够时刻正对太阳，以达到最大的发电效 率；尤其是漂浮型的太阳能光伏发电系统，如何在波浪颠簸的海面上准 确而高效的进行太阳光光照跟踪，始终是希望解决的难题。光伏跟踪控 制系统，是现有的能够保持太阳能电池板时刻正对太阳，而使太阳光的 光线随时垂直照向电池板板面的一种动力控制结构。目前的光伏跟踪控 制系统，一则为时控型设计，这在中国专利公告号为201846283U的名 称为“同步太阳能光伏跟踪发电装置”的实用新型专利中有所描述，也 即采用采用单片机、可编程控制器等硬件，利用高精度太阳位置算法， 根据安装地经纬度、实时时钟准确计算出太阳高度角、方位角位置，采 用霍尔传感器、旋转编码器或倾角传感器等形成闭环控制，通过直流驱 动电机驱动电池板以跟踪太阳角度。另一个则为光控型设计，这在中国 专利公告号为101777856A的名称为“利用光感差的光伏跟踪装置及基 于网络的监控方法”的发明专利中有所描述：也即采用单片机、可编程 控制器等硬件，将太阳光角度传感器安装在组件阵列面，利用太阳光角 度传感器形成闭环控制，最终通过直流驱动电机驱动电池板跟踪太阳角 度。上述两者光伏跟踪控制结构自使用以来，虽然具有跟踪精度高，方 便远程通信控制等优点，但也有控制环节复杂、安装调试复杂、器件繁 多乃至可靠性不高等缺点，从而给实际的光伏控制设计带来困扰。如何 寻求一种新型的光伏发电系统，以在结构更为简洁的基础上，具备更高 的发电效率和能够跟随太阳光角度变化而准确响应的高适应性，为光伏 发电领域近十年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理 而实用的具备自适应光伏跟踪性能的漂浮型光伏发电系统，以实现光伏 阵列在水面漂浮工作时，同步具备对于太阳光照射角度的自调节性和准 确动作响应性，以确保高效率的太阳能光伏发电需求。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种具备自适应光伏跟踪性能的漂浮型光伏发电系统，包括以漂浮 基座漂浮于水面上的太阳能电池板，以及通过正、反转来驱动太阳能电 池板产生匹配太阳行进路径的往复摆动动作的直流驱动电机，其特征在 于：本系统还包括用于控制直流驱动电机产生上述动作的驱动电路以及 控制驱动电路作相应启闭的控制电路，驱动电路包括由主光伏板构成的 主电池，主光伏板的受光侧板面与太阳能电池板的受光侧板面平行且两 者指向方向同向；直流驱动电机两端分别串接继电器开关K₁和继电器开 关K₂，且两继电器开关在两继电器的线圈同步失电时连通于主电池同一 极，而同步得电时均连通于主电池另一极处；在太阳行进路径上，垂直 主光伏板板面布置有受光侧板面面积相等且彼此反向的左光伏板和右 光伏板；控制电路包括左光伏板和右光伏板串接构成的反向串联电池 组，反向串联电池组、继电器K₁和继电器K₂彼此并联；所述继电器K₁和继电器K₂均为延时动作继电器；继电器K₁所在并联支路上串接二极 管D₁，继电器K₂所在并联支路上串接二极管D₂，且二极管D₁和二极管 D₂的串接截止方向彼此反向。

本系统包括四方箱体状的控制盒，控制盒固定于太阳能电池板和/ 或漂浮基座上；控制盒盒体正面与太阳能电池板的受光侧板面平行且两 者指向方向同向；主光伏板嵌设于控制盒的正面处，左光伏板和右光伏 板分置于与主光伏板相邻的左、右两侧面处。

主光伏板的受光侧板面面积大于左光伏板受光侧板面面积。