一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，光伏電池板的安裝方式主要有兩種，即為固定式和跟蹤式，固定安裝的電池板傾角和朝向固定，無法對太陽光線進(jìn)行跟蹤，所需的安裝成本低，但發(fā)電效率不高。跟蹤式又分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤，單軸跟蹤系統(tǒng)只對太陽光線的方位角進(jìn)行跟蹤，雙軸跟蹤系統(tǒng)對太陽光線的方位角和高度角同時進(jìn)行跟蹤，以雙軸跟蹤方式安裝的電池板發(fā)電效率最高，是光伏發(fā)電領(lǐng)域研宄的熱點。
[0003]但目前雙軸跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)的不足之處在于:由于采用傳統(tǒng)的電動機通過變速箱來直接為電池板提供偏轉(zhuǎn)動力，即使變速箱的變比設(shè)置的足夠大，但還是處于有級變速狀態(tài)中，至使電池板處于固定步距的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)太陽光線入射角度與電池板表面的偏轉(zhuǎn)達(dá)到一定程度時，程序才會觸發(fā)，啟動電動機運轉(zhuǎn)，使得電池板偏轉(zhuǎn)，而偏轉(zhuǎn)量為固定步距，無法將電池板調(diào)整為實時接收最大的太陽光照強度，使得發(fā)電效率無法提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法，利用全液壓無級變速裝置，實時精確調(diào)整電池板與太陽光線的角度關(guān)系，使得電池板接收到的光照強度保持最大，解決了跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率不高的問題。
[0005]為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置，包括:
[0006]電池板，其轉(zhuǎn)動設(shè)置在支撐柱的上端，所述電池板上設(shè)置有光線傳感器；轉(zhuǎn)動工作臺，其為無齒輪的全液壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置，用于調(diào)整所述電池板的方位角，所述支撐柱設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動工作臺上；液壓工作站，其與所述轉(zhuǎn)動工作臺油路連接并為其提供旋轉(zhuǎn)動力；其中，所述液壓工作站根據(jù)所述光線傳感器發(fā)出的光線偏轉(zhuǎn)信號來驅(qū)動所述電池板旋轉(zhuǎn)以實時接收最大太陽光照強度。
[0007]優(yōu)選的，所述光伏電池板最大功率點跟蹤裝置還包括液壓伸縮臂，其固定端設(shè)置在所述支撐柱上，伸縮端與所述電池板的底部樞接，所述液壓伸縮臂驅(qū)動所述電池板在所述支撐柱上端轉(zhuǎn)動，以調(diào)整所述電池板的高度角。
[0008]優(yōu)選的，所述液壓工作站與所述液壓伸縮臂油路連接并為其提供伸縮動力。
[0009]優(yōu)選的，所述液壓工作站包括:
[0010]油泵，其通過輸油管與所述轉(zhuǎn)動工作臺和所述液壓伸縮臂連接；油箱，其出油口與所述油泵連接，所述轉(zhuǎn)動工作臺和所述液壓伸縮臂的回油通過回油管與所述油箱連通；電動機，其驅(qū)動所述油泵工作，將油從所述油箱中送入所述轉(zhuǎn)動工作臺和所述液壓伸縮臂；流量電磁閥，其由若干個組成并設(shè)置在所述輸油管和回油管上，用于控制所述轉(zhuǎn)動工作臺和所述液壓伸縮臂的工作過程；控制器，其同時連接所述電動機和所述流量電磁閥，所述控制器通過接收的太陽光線偏轉(zhuǎn)信號來控制所述電動機和所述流量電磁閥。
[0011]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動工作臺包括:
[0012]旋轉(zhuǎn)底座，其內(nèi)設(shè)置有容置空腔，所述容置空腔的進(jìn)油口與所述油泵連接，所述容置空腔的回油口與所述油箱連接；旋轉(zhuǎn)臺，其以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述容置空腔內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)臺向下延伸設(shè)置有圓柱體，其下端設(shè)置有油腔部，所述油腔部內(nèi)旋轉(zhuǎn)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉輪，其與所述圓柱體固定連接。
[0013]優(yōu)選的，所述油腔部左右分別開設(shè)有一個通孔，所述通孔選擇性地與所述油泵或所述油箱連接。
[0014]一種光伏電池板最大功率點跟蹤方法，包括:
[0015]步驟I)，啟動系統(tǒng)，將光線傳感器產(chǎn)生的太陽光角度信息轉(zhuǎn)換成偏轉(zhuǎn)信號，并傳入所述控制器中；步驟2)，所述控制器根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)信號計算出所述電池板所需偏轉(zhuǎn)的方位角和高度角，并依此產(chǎn)生對所述電動機和所述流量電磁閥的控制信號；步驟3)，根據(jù)所述控制信號，啟動所述電動機并且選擇性地打開或關(guān)閉所述流量電磁閥，使得所述轉(zhuǎn)動工作臺和所述液壓伸縮臂發(fā)生相應(yīng)的步進(jìn)量，將所述電池板實時保持接收最大太陽光照強度。
[0016]優(yōu)選的，控制所述流量電磁閥使得所述油腔部右通孔與所述油泵連接，左通孔與所述油箱連接，所述旋轉(zhuǎn)臺逆時針旋轉(zhuǎn)；控制所述流量電磁閥使得所述油腔部左通孔與所述油泵連接，右通孔與所述油箱連接，所述旋轉(zhuǎn)臺順時針旋轉(zhuǎn)。
[0017]本發(fā)明至少包括以下有益效果:提供的一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法，
[0018]1、采用全液壓無級變速驅(qū)動裝置，實時調(diào)整電池板的方位角與高度角，使之接收到的太陽光照強度實時保持最大，電池板的發(fā)電效率更高；
[0019]2、避免采用傳統(tǒng)的電機通過變速箱直驅(qū)的方式，采用本發(fā)明的跟蹤裝置和方法的發(fā)電系統(tǒng)對光線的跟蹤精度更高。
[0020]3、多個電池板跟蹤系統(tǒng)可以共用一個液壓驅(qū)動系統(tǒng)，采用集中控制、單獨調(diào)整的方式，降低了系統(tǒng)的安裝成本，同時簡化了控制過程，提高了整個光伏電站的發(fā)電效率。
[0021]本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研宄和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的跟蹤裝置的第一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是所述轉(zhuǎn)動工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的跟蹤裝置的第一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0027]如圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明的光伏電池板最大功率點跟蹤裝置的一種實現(xiàn)形式，其中包括:
[0028]電池板1，其底面中央位置通過轉(zhuǎn)動軸2設(shè)置在支撐柱4的上端，并可以繞著所述轉(zhuǎn)動軸2 二維旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動工作臺5，其為無齒輪的全液壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置，用于調(diào)整所述電池板I的方位角，所述支撐柱4下端設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動工作臺上；液壓工作站，其與所述轉(zhuǎn)動工作臺5油路連接并為其提供旋轉(zhuǎn)動力；其中，所述液壓工作站通過接收的太陽光線偏轉(zhuǎn)信號，產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動信號，使得所述轉(zhuǎn)動工作臺5旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，從而帶動所述電池板I實時接收最大太陽光照強度，提高電池板的發(fā)電效率。采用液壓驅(qū)動裝置和無級變速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動工作臺，使得電池板方位和角度的調(diào)整更加精確及時，不存在調(diào)整角度超前的弊端，同時設(shè)置更高的程序刷新頻率，使得電池板以實時追蹤太陽光線變化的方向旋轉(zhuǎn)運動，縮小了電池板與光線的角度差異，從而使得電池板的發(fā)電效率更高。
[0029]上述技術(shù)方案中，所述光伏電池板最大功率點跟蹤裝置還包括液壓伸縮臂，其包括油缸31和活塞柱32，油缸31下端固定設(shè)置在所述支撐柱4的側(cè)壁上，活塞柱32的上端與所述電池板I的底部通過轉(zhuǎn)動軸33樞接，所述液壓伸縮臂驅(qū)動所述電池板I通過轉(zhuǎn)動軸2在所述支撐柱4上端二維轉(zhuǎn)動，以調(diào)整所述電池板I的高度角。
[0030]上述技術(shù)方案中，所述液壓工作站與所述油缸31油路連接，為活塞珠32在油缸31中的伸縮提供動力，從而實現(xiàn)電池板I在高度角方向?qū)μ柟饩€的跟蹤。本實施例中，所述液壓工作站的構(gòu)造為:
[0031]油泵7，其同時通過輸油管與所述轉(zhuǎn)動工作臺5和所述液壓伸縮臂連接；油箱10，其出油口與所述油泵7連接，所述轉(zhuǎn)動工作臺5和所述液壓伸縮臂的回油通過回油管與所述油箱10連通；電動機8，其與所述油泵7連接，用于驅(qū)動所述油泵7旋轉(zhuǎn)工作，將油從所述油箱10中抽送到所述轉(zhuǎn)動工作臺5和所述液壓伸縮臂中，以驅(qū)動電池板I的旋轉(zhuǎn)；流量電磁閥，其由若干個組成并設(shè)置在所述輸油管和回油管上，通過控制其開、閉過程和導(dǎo)通流量，來控制所述轉(zhuǎn)動工作臺5和所述液壓伸縮臂的工作過程，使之滿足調(diào)整步伐和精度；控制器9，其同時連接所述電動機8和所述若干個流量電磁閥，在所述電池板I