本實(shí)用新型涉及太陽能自動(dòng)跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于現(xiàn)有的槽式聚光裝置由于結(jié)構(gòu)限制，無法采用雙軸跟蹤，只能采用單軸或者斜單軸跟蹤，而單軸或者斜單軸跟蹤的跟蹤方式使得南北方向不能夠跟蹤，為了解決一年四季變化帶來的緯度變化，現(xiàn)有的槽式聚光裝置必須采用南北放置電池組件的方式(即：使槽式聚光裝置中槽式聚光板的長度方向與南北方向平行)。這種放置方式雖然可以抵消或解決一年四季變化帶來的緯度的變化，但是會(huì)有另一個(gè)問題：每日太陽高度角從東到西的跟蹤軌跡對(duì)應(yīng)槽式聚光電池的寬度上，而由于擋光和結(jié)構(gòu)成本等因素電池不可能同比例做得很寬，這樣一來，就要求每日太陽高度角的跟蹤就相當(dāng)頻繁，否則就會(huì)損失光伏發(fā)電量，如果跟蹤頻率過快，就會(huì)加速運(yùn)動(dòng)電極的老化和精度磨損，同時(shí)啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流也比較大，總體的能耗增加，不夠經(jīng)濟(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

本實(shí)用新型提出了一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，包括：槽式聚光組件和雙軸跟蹤裝置，其中：

槽式聚光組件包括槽式聚光板和槽式聚光電池；所述槽式聚光板具有聚光槽；所述槽式聚光電池為具有長度方向的條形電池，槽式聚光電池位于所述聚光槽的上方并固定，且槽式聚光電池的長度方向與所述聚光槽的延伸方向一致；

槽式聚光組件安裝在雙軸跟蹤裝置上，并使槽式聚光電池的長度方向呈東西方向布置，使得太陽光高度角的跟蹤軌跡和槽式聚光電池的長邊相對(duì)應(yīng)；

雙軸跟蹤裝置用于跟蹤太陽的方位角與高度角的變化并根據(jù)太陽方位角與高度角的變化控制槽式聚光組件的朝向變化。

優(yōu)選地，槽式聚光電池長度向的兩端均位于槽式聚光板中聚光槽的內(nèi)側(cè)，使得太陽光高度角產(chǎn)生變化時(shí)，全部光斑或大部分光斑都可以被槽式聚光電池接收。

優(yōu)選地，雙軸跟蹤裝置包括立柱式基座、安裝在立柱式基座上用于對(duì)槽式聚光板進(jìn)行支持的面板框架、以及用于對(duì)面板框架進(jìn)行跟蹤的雙軸電機(jī)。

優(yōu)選地，槽式聚光板固定安裝在面板框架上。

優(yōu)選地，槽式聚光板的數(shù)量為多塊，各槽式聚光板在面板框架上排列布置。

優(yōu)選地，槽式聚光板中聚光槽聚焦的焦距高度可調(diào)。

優(yōu)選地，槽式聚光板由玻璃材料制作而成，且槽式聚光板靠近槽式聚光電池的一側(cè)貼合有既能滿足發(fā)電又能使植物光合作用所需的光線通過的分光膜。

優(yōu)選地，槽式聚光電池的兩端連接有旁路二極管，使得有或者沒有光照的情況下，兩端聚光區(qū)域的電池塊都保持正常電流走向。

優(yōu)選地，槽式聚光板由矩形板彎曲而成。

優(yōu)選地，槽式聚光板包括位于其聚光槽延伸向的兩側(cè)并彼此固定連接第一聚光板、第二聚光板；所述第一聚光板由矩形板彎而成，并形成第一曲面槽；所述第二聚光板由矩形板彎曲而成，并形成第二曲面槽；所述第一曲面槽、第二曲面槽相互配合形成聚光槽。

本實(shí)用新型中，采用雙軸跟蹤裝置進(jìn)行跟蹤，以增強(qiáng)聚光板的聚光效果。通過使槽式聚光板和槽式聚光電池的長度方向沿東西方向延伸，與南北方向垂直，使得太陽光高度角的跟蹤軌跡和槽式聚光電池的長邊相對(duì)應(yīng)。由于太陽高度角的變化產(chǎn)生的聚光光斑偏移，相對(duì)于槽式聚光電池的寬度需要考慮，但是相對(duì)于槽式聚光電池的長度(一般槽式聚光的電池長度是寬度的十倍以上)就可以得到大大的緩解，因此，當(dāng)太陽光高度角的跟蹤軌跡和槽式聚光電池的長邊相對(duì)應(yīng)時(shí)，每天對(duì)于高度角的實(shí)時(shí)跟蹤的頻率可以大幅降低，從而使該系統(tǒng)每天南北方向只需要跟蹤一次，而東西方向跟蹤，可以由原先的4分鐘跟蹤一次降低為12分鐘甚至16、24分鐘跟蹤一次，從而有效減少太陽跟蹤的次數(shù)，降低電機(jī)的啟動(dòng)停止的頻次，不僅可以做到跟蹤系統(tǒng)的高效節(jié)能，而且降低光伏發(fā)電對(duì)跟蹤精度的要求，提升系統(tǒng)的壽命和可靠性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有的槽式聚光裝置在工作中太陽高度角變化時(shí)跟蹤與聚光電池的光斑對(duì)應(yīng)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)工作中太陽高度角變化時(shí)跟蹤與聚光電池的光斑對(duì)應(yīng)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中所述槽式聚光板中第一聚光板和第二聚光板的位置關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1-4所示，圖1為本實(shí)用新型提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的槽式聚光裝置在工作中太陽高度角變化時(shí)跟蹤與聚光電池的光斑對(duì)應(yīng)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)工作中太陽高度角變化時(shí)跟蹤與聚光電池的光斑對(duì)應(yīng)示意圖；圖4為本實(shí)用新型提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中所述槽式聚光板中第一聚光板和第二聚光板的位置關(guān)系圖。

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種高效節(jié)能的雙軸槽式光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，包括：槽式聚光組件和雙軸跟蹤裝置，其中：

槽式聚光組件包括槽式聚光板3和槽式聚光電池4，所述槽式聚光板3由矩形板彎曲而成，并形成聚光槽；所述槽式聚光電池4為具有長度方向的條形電池，槽式聚光電池4位于所述聚光槽的上方并固定，且槽式聚光電池4的長度方向與所述聚光槽的延伸方向一致；槽式聚光組件安裝在雙軸跟蹤裝置上，并使槽式聚光電池4的長度方向呈東西方向布置，使得太陽光高度角的跟蹤軌跡和槽式聚光電池4的長邊相對(duì)應(yīng)；雙軸跟蹤裝置用于跟蹤太陽的方位角與高度角的變化并根據(jù)太陽方位角與高度角的變化控制槽式聚光組件的朝向變化。

參照?qǐng)D2-3，由于太陽高度角的變化產(chǎn)生的聚光光斑偏移，相對(duì)于槽式聚光電池4的寬度需要考慮，但是相對(duì)于槽式聚光電池4的長度一般槽式聚光的電池長度是寬度的十倍以上就可以得到大大的緩解，因此，當(dāng)太陽光高度角的跟蹤軌跡和槽式聚光電池4的長邊相對(duì)應(yīng)時(shí)，每天對(duì)于高度角的實(shí)時(shí)跟蹤的頻率可以大幅降低，從而使該系統(tǒng)每天南北方向只需要跟蹤一次，而東西方向跟蹤，可以由原先的4分鐘跟蹤一次降低為12分鐘甚至16、24分鐘跟蹤一次，從而有效減少太陽跟蹤的次數(shù)，降低電機(jī)的啟動(dòng)停止的頻次，不僅可以做到跟蹤系統(tǒng)的高效節(jié)能，而且降低光伏發(fā)電對(duì)跟蹤精度的要求，提升系統(tǒng)的壽命和可靠性。

此外，本實(shí)施例中，槽式聚光電池4的兩端均位于槽式聚光板3兩端的內(nèi)側(cè)，使得太陽光高度角產(chǎn)生變化時(shí)，全部光斑或大部分光斑都可以被槽式聚光電池4接收。

本實(shí)施例中，雙軸跟蹤裝置包括立柱式基座1、安裝在立柱式基座1上的面板框架、以及用于對(duì)面板框架進(jìn)行跟蹤的雙軸電機(jī)2；所述槽式聚光板3固定安裝在面板框架上，且當(dāng)槽式聚光板3的數(shù)量為多塊時(shí)，各槽式聚光板3在面板框架上排列布置，并使各槽式聚光板3的長度方向一致。從而可以進(jìn)一步分?jǐn)偢櫤椭Ъ艿某杀?，通過降低跟蹤的頻率又再一步降低光伏自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行的成本，提高雙軸光伏跟蹤裝置的經(jīng)濟(jì)性。

本實(shí)施例中，槽式聚光板3中聚光槽聚焦的焦距高度可調(diào)，在槽式聚光電池4的長度方向和太陽高度角跟蹤一致的基礎(chǔ)上，還可以通過降低聚光槽聚焦的焦距高度，減少太陽偏移在槽式聚光電池4上的偏移，從而進(jìn)一步改善減少跟蹤的次數(shù)。

本實(shí)施例中，槽式聚光板3由玻璃材料制作而成，且槽式聚光板3靠近槽式聚光電池4的一側(cè)貼合有既能滿足發(fā)電又能使植物光合作用所需的光線通過的分光膜，利用分光膜使得植物所需的光合作用所需的光可以分光透射，從而使得本實(shí)用新型可以應(yīng)用在新型光伏農(nóng)業(yè)的分光系統(tǒng)中。

本實(shí)施例中，槽式聚光電池4的兩端連接有旁路二極管，使得有或者沒有光照的情況下，兩端聚光區(qū)域的電池塊都保持正常電流走向。

參照?qǐng)D4，在另一實(shí)施例中，槽式聚光板3包括位于其聚光槽延伸向的兩側(cè)并彼此固定連接第一聚光板31、第二聚光板32；所述第一聚光板31由矩形板彎而成，并形成第一曲面槽；所述第二聚光板32由矩形板彎曲而成，并形成第二曲面槽；所述第一曲面槽、第二曲面槽相互配合形成聚光槽。上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得槽式聚光板3模塊化，從而利于生產(chǎn)加工，并使得聚光槽的弧度變化空間得以增大，以利于增大聚光槽聚焦的焦距高度調(diào)整空間。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。