专利名称：光伏发电装置的追日承载平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种兆瓦级光伏发电装置的承载平台，尤其涉及一种能够根据太阳位置的变化，调整承载平台上的光伏板至垂直阳光的追日承载平台。
背景技术：
在太阳能光伏发电领域，追日跟踪就是保持光伏板始终垂直于太阳。固定安装的光伏板只在正午时垂直于太阳，相同装机容量的光伏发电装置，采用追日跟踪方式的发电量比固定安装方式的发电量提高60%以上。近几年来，小型太阳能光伏发电的追日跟踪装置及其控制技术已发展的比较完善，并得到广泛的应用。但小型追日光伏发电装置只能支持少量光伏板追日发电，产生的效 益较少。为进一步提高太阳能光伏发电效益，降低太阳能发电的成本，必须发展能够承载更多数量的光伏板同步追日发电、并产生规模效益的大型装置。小型太阳能光伏发电追日装置的自身载荷与风载较小，一般为简单的钢结构单点支撑承载。多数小型太阳能光伏发电装置应用步进电机驱动、齿轮传动的方式实现追日。大型太阳能光伏发电装置的恒载和风载数百吨，支撑数千平米大吨位光伏板网架，其结构远比小型太阳能光伏发电装置复杂，如按小型太阳能光伏发电装置的方式放大制作，必然导致大型光伏发电装置每瓦造价超过小型太阳能光伏发电装置每瓦的造价，使降低光伏发电成本的努力失去意义。因此，现有技术存在缺陷，急需一种低成本的、能够产生规模发电效益的、大型的追日光伏发电装置。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种大型光伏发电装置的追日承载平台，使大型的光伏发电装置在追日承载平台上垂直阳光，以提高大型光伏发电装置的发电效率。本实用新型的技术方案如下光伏发电装置的追日承载平台，包括承重旋转轴、设置在所述承重旋转轴上的旋转平台、安装在旋转平台上的光伏板俯仰网架、所述旋转平台与俯仰网架的控制装置，还包括控制中心。所述的承载平台，其中，所述承重旋转轴包括承重基础、设置在所述承重基础上的水平旋转立轴、设置在所述水平旋转立轴顶端的止推盖。 所述的承载平台，其中，所述承重基础包括底座和支撑台。所述的承载平台，其中，所述旋转平台包括桁架结构的旋转台、环形轨道、旋转驱动装置和聚四氟乙烯材料的旋转摩擦面滑动层。所述的承载平台，其中，所述旋转驱动装置包括旋转电机。所述的承载平台，其中，所述环形轨道为有砟轨道。所述的承载平台，其中，所述光伏板俯仰网架包括加强筋和聚四氟乙烯材料的俯仰旋转轴摩擦面滑动层。所述的承载平台，其中，所述旋转平台与俯仰网架的控制装置包括与控制中心连接的平台旋转电机、太阳方位检测仪、平台方位检测仪、平台弯曲检测仪、风速风向温度湿度仪、旋转电机检测仪网架俯仰电机、网架朝向检测仪、网架弯曲检测仪、网架俯仰电机检测仪和网架限位开关检测仪。所述的承载平台，其中，所述承载平台还包括光伏板钢化玻璃清洗机，所述光伏板钢化玻璃清洗机包括清洗机行走悬架、悬架行走电机、电动玻璃辊刷和喷雾清洗装置。所述的承载平台，其中，所述光伏板钢化玻璃清洗机还包括清洗辊刷电机检测仪、悬架行走电机检测仪、网架限位开关检测仪和清洗悬架限位开关检测仪。与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于光伏发电装置的巨型追日承载平 台，通过控制中心设置旋转平台与俯仰网架的控制装置，巨型旋转平台与俯仰网架的控制装置可以在控制中心的控制下带动所述巨型光伏板俯仰网架根据太阳位置的变化而旋转，使设置于光伏板俯仰网架上的光伏板接受最大量的阳光照射，提光伏板的发电量。与现有技术相比，本实用新型的方位旋转轴采用低成本的钢筋混凝土材料；本实用新型的旋转平台和俯仰网架采用低成本的钢管混凝土(CFST)材料；本实用新型的方位旋转与俯仰旋转的摩擦面衬低成本的聚四氟乙烯材料。本实用新型的旋转与俯仰的动力装置采用低成本的船锚设备；本实用新型的光伏板钢化玻璃清洗机采用低成本的轮殻电机。以上措施，能够大幅降低建筑成本，从而实现低成本制造巨型追日装置。
图I为本实用新型承重旋转轴的结构示意图；图2为本实用新型旋转平台的结构示意图；图3为本实用新型光伏板俯仰网架的设置方式示意图；图4为本实用新型控制中心的连接结构示意图；图5为本实用新型光伏板钢化玻璃清洗机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。本实用新型提供的光伏发电装置的追日承载平台包括承重旋转轴100、设置在所述承重旋转轴100上的旋转平台200、安装在所述旋转平台上的光伏板俯仰网架300、所述旋转平台与俯仰网架控制装置400、控制中心500、光伏板钢化玻璃清洗机600。所述承重旋转轴100，所述承重旋转轴100为钢筋混凝土和/或钢管混凝土结构，如图I所示，包括承重基础110、设置在所述承重基础110上的水平旋转立轴120、设置在所述水平旋转立轴120顶端的止推盖130。所述承重基础110包括底座111和支撑台112。所述旋转平台200，如图2所示，包括大跨度钢管混凝土桁架结构的旋转台210、环形轨道220、旋转摩擦面滑动层、旋转驱动装置。所述旋转驱动装置包括旋转电机。所述控制中心500用于向旋转驱动装置发出控制指令，所述旋转驱动装置并根据控制指令控制所述旋转驱动电机转动。所述环形轨道220为混凝土枕有砟轨道。所述环形轨道220上有六个轨道台车。所述桁架结构的旋转台210的旋转体的中部由支撑台112支撑，旋转体的两端各有三个支撑点，分别由所述轨道台车支撑。所述旋转体在支撑台112和环形轨道220上，环绕旋转立轴120实施追日方位旋转。所述止推盖由钢筋混凝土结构构成，其作用为防止旋转平台220从水平旋转立轴120上方脱出。所述承重基础110、水平旋转立轴120和旋转平台200可以是钢筋混凝土和/或钢管混凝土结构，成本较低。所述旋转摩擦面滑动层由低成本聚四氟乙烯材料。由聚四氟乙烯制成的摩擦面滑动层具有耐高温，长期使用温度20(Γ260度；耐低温，在-100度时仍柔软；耐腐蚀，能耐王水和一切有机溶剂；耐气候，塑料中最佳的老化寿命；高润滑，具有塑料中最小的摩擦系数；不粘性，具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质一系列优良的性能。所述旋转驱动装置包括船用锚链、起锚机铰链轮、减速大轮、通用型低功率蜗轮减 速步进电机。所述减速大轮包括旋转平台200的止推盖。所述光伏板俯仰网架300,如图3所示,包括加强筋、俯仰旋转轴摩擦面滑动层。所述加强筋由钢管混凝土桁架结构构成。所述旋转平台与俯仰网架控制装置400，如图4所示，所述控制中心分别连接以下装置太阳方位检测仪、网架朝向检测仪、风速风向温度湿度仪、平台弯曲检测仪、平台方位检测仪、网架弯曲检测仪、旋转驱动电机检测仪、网架俯仰电机检测仪、清洗辊刷电机检测仪、悬架行走电机检测仪、网架限位开关检测仪、清洗悬架限位开关检测仪。所述控制中心还分别连接平台旋转电机、网架俯仰电机、清洗辊刷电机和悬架行走电机。所述网架俯仰电机包括低成本环链传动俯仰装置和通用型低功率蜗轮减速步进电机。所述环链传动俯仰装置包括连杆、俯仰副臂、链栓、环链、链轮、铰链机，所述环链由通用的船用锚链构成。所述控制中心还包括数字摄像机。所述平台弯曲检测仪由激光发射器、靶面检测器构成。公知的太阳运行规律，太阳清晨自东方升起，傍晚从西方落下，升起的高度随四季变化，北半球夏至时分最高，冬至最低。公知的太阳辐射能量，太阳正射时，可接收的辐射能量最大，偏射时可接收的能量减弱。为了使光伏板的朝向始终与太阳保持垂直，延长阳光正射光伏板的时间，提高发电量。所述光伏板俯仰网架300的追日控制过程的第一个优选实施例如下所述控制中心500利用太阳方位传感器测定太阳的方位角，获取太阳方位角数据；依据太阳运行轨道知识编制太阳方位角数据。进一步的，利用网架朝向检测仪确定光伏板的朝向方位角，获取朝向数据。接着，利用工控机数字处理技术判定光伏板朝向方位角与太阳所处方位角的角度差，计算光伏板向太阳所处方位旋转的方向和角度；根据旋转驱动装置的减速比，计算旋转驱动装置的步进电机的旋转方向和旋转步数；向旋转驱动装置步进电机发送旋转指令，使光伏板朝向始终与太阳所处方位保持一致。所述光伏板俯仰网架300的追日俯仰控制过程的第二个优选实施例如下所述太阳方位检测仪利用太阳位置传感器测定太阳的高度角，获取太阳高度角数据；依据太阳运行轨道知识编制太阳高度角数据。利用网架朝向检测仪确定光伏板的朝向高度角，获取朝向高度角数据；利用工控机数字处理技术判定光伏板朝向方位与太阳所处方位的角度差；计算光伏板向太阳所处高度角旋转的方向和角度。根据所述旋转驱动装置的减速比，计算旋转驱动装置步进电机的旋转方向和旋转步数。向旋转驱动装置步进电机发送旋转指令，使光伏板朝向高度角始终与太阳所处高度角保持一致。本实用新型的光伏板俯仰网架300面积巨大，其安装的光伏板清洗难度较大，本实用新型在所述光伏板俯仰网架300上设置光伏板钢化玻璃清洗机600。所述光伏板钢化玻璃清洗机600，如图5所示，包括清洗机行走悬架、悬架行走电机、电动玻璃辊刷、喷雾清洗装置。所述清洗机行走悬架包括悬架行走轮、行走驱动轮601、行走悬架防坠勾、行走轨道、授电轨道、悬架行走电机检测仪。所述的行走轨道包括钢结构方管，所述的行走悬架为桁架结构。所述的悬架行走电机使用轮殼无刷直驱电机。所述行走悬架防坠勾安装于行走轨道下部，当所述光伏板俯仰网架300上仰超过90°，防止所述光伏板钢化玻璃清洗机600坠落。 所述的授电轨道采用上接触授电轨形式，由接触轨、绝缘子、授电轨夹板、滑靴等构件组成。所述电动玻璃辊刷包括玻璃辊刷、玻璃辊刷驱动单元、悬吊玻璃辊刷液压升降支臂、电动液压泵、液压控制阀、液压油贮罐。所述玻璃滚刷驱动单元包括清洗辊刷电机。所述的玻璃辊刷可以是玻璃清洗毛刷辊，所述玻璃辊刷的驱动单元包括轮殻无刷直驱电机，所述悬吊玻璃辊刷液压升降支臂、电动液压泵、液压控制阀均选用通用设备。所述型喷雾清洗装置包括电动液压泵、雾化喷嘴、清洗液贮罐。所述光伏板钢化玻璃清洗机600还包括清洗辊刷电机检测仪、悬架行走电机检测仪、网架限位开关检测仪、清洗悬架限位开关检测仪。所述光伏板钢化玻璃清洗机600的机工作流程如下⑴控制中心向网架控制装置400发送准备清洗信息；⑵网架控制装置400控制网架俯仰电机将所述光伏板俯仰网架300下俯至一15。；⑶控制中心检测网架朝向检测仪的监测信息，当所述光伏板俯仰网架300降至一15°时，指令清洗机行走悬架的清洗喷嘴向光伏板钢化玻璃和电动玻璃辊刷喷水；同时指令辊刷驱动单元旋转；同时指令行走轮动轮前行，开始下坡清洗；⑷电动玻璃辊刷旋转方向与行走驱动轮方向相反；(5)当清洗机行走悬架行至光伏板末端触碰行走限位开关，控制中心指令行走驱动轮停车，行走限位开关同时向控制中心发送清洗机行走悬架到达光伏板末端的信息。(6)控制中心指令网架网架俯仰电机将所述光伏板俯仰网架300上仰至15 ；(7)控制中心检测网架朝向检测的监测信息，当所述光伏板俯仰网架300升至15°时，指令所述光伏板俯仰网架300后部的清洗喷嘴向光伏板钢化玻璃和电动玻璃辊刷喷水；同时指令辊刷驱动单元旋转；同时指令行走驱动轮倒行，开始倒车下坡清洗。(8)电动玻璃辊刷旋转方向与行走驱动轮旋转方向相反。本实用新型提供的光伏发电装置的追日承载平台，制造成本低，其光伏俯仰网架可以根据太阳位置的不同而自动旋转，以提高太阳能光伏板的发电效率；所述光伏板俯仰网架能够抗风，其光伏板钢化玻璃清洗机能自动对太阳能光伏板进行快速清洗，降低太阳能发电成本，对加快利用太阳能的进程起到积极的作用。 应当理解的是，上述针对本实用新型较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。权利要求1.光伏发电装置的追日承载平台，包括承重旋转轴、设置在所述承重旋转轴上的旋转平台、安装在旋转平台上的光伏板俯仰网架、所述旋转平台与俯仰网架的控制装置，还包括控制中心。
2.根据权利要求I所述的承载平台，其特征在于，所述承重旋转轴包括承重基础、设置在所述承重基础上的水平旋转立轴、设置在所述水平旋转立轴顶端的止推盖。
3.根据权利要求2所述的承载平台，其特征在于，所述承重基础包括底座和支撑台。
4.根据权利要求3所述的承载平台，其特征在于，所述旋转平台包括钢管混凝土桁架结构的旋转台、环形轨道、旋转驱动装置和聚四氟乙烯材料的旋转摩擦面滑动层。
5.根据权利要求4所述的承载平台，其特征在于，所述旋转驱动装置包括旋转电机。
6.根据权利要求5所述的承载平台，其特征在于，所述环形轨道为有砟轨道。
7.根据权利要求6所述的承载平台，其特征在于，所述光伏板俯仰网架包括钢管混凝土桁架结构的加强筋和聚四氟乙烯材料的俯仰旋转轴摩擦面滑动层。
8.根据权利要求I所述的承载平台，其特征在于，所述旋转平台与俯仰网架的控制装置包括与控制中心连接的平台旋转电机、太阳方位检测仪、平台方位检测仪、平台弯曲检测仪、风速风向温度湿度仪、旋转电机检测仪网架俯仰电机、网架朝向检测仪、网架弯曲检测仪、网架俯仰电机检测仪和网架限位开关检测仪。
9.根据权利要求I所述的承载平台，其特征在于，所述承载平台还包括光伏板钢化玻璃清洗机，所述光伏板钢化玻璃清洗机包括清洗机行走悬架、悬架行走电机、电动玻璃辊刷和喷雾清洗装置。
10.根据权利要求9所述的承载平台，其特征在于，所述光伏板钢化玻璃清洗机还包括清洗辊刷电机检测仪、悬架行走电机检测仪、网架限位开关检测仪和清洗悬架限位开关检测仪。
专利摘要本实用新型公开的光伏发电装置的追日承载平台，包括承重旋转轴和承重环形轨道、设置在所述承重旋转轴与环形轨道上的大跨度旋转平台、安装在旋转平台上的巨幅光伏板俯仰网架、所述旋转平台与俯仰网架的控制装置，还包括控制中心。本实用新型通过设置网架控制装置，网架控制装置可以在控制中心的控制下带动所述光伏板俯仰网架根据太阳位置的变化而旋转，使设置于光伏板俯仰网架上的光伏板接受最大量的阳光照射，提光伏板的发电量。
文档编号G05D3/00GK202444446SQ201220050328
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者贾吉良, 马洽 申请人:贾吉良, 马洽