分时段跟踪的数控光伏支架系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏支架系统技术领域，具体涉及一种分时段跟踪的数控光伏支架系统。
【背景技术】
[0002]目前，光伏支架系统的传统形式:一是固定支架系统，选择一个固定角度将光伏支架固定在一定的角度不动，通过太阳光自然照射在光伏支架上太阳能电池板上，其特点是，太阳光吸收效率低、投资成本低、发电量较低、收益率低；二是实时跟踪支架系统，实时跟踪太阳光照射方向，该方法的特点是太阳光吸收效率较高、结构复杂、投资成本高，相对故障频繁，维修率高，发电量较高，收益率低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种分时段跟踪的数控光伏支架系统，以解决目前的固定支架太阳光吸收效率低、发电量低，收益率低；以及实时跟踪支架投资成本高，维修率高，收益率相对较低的现实问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种分时段跟踪的数控光伏支架系统，包括光伏支架以及控制所述光伏支架实现间歇式分时段运动以跟踪太阳的数控驱动控制系统；在所述数控驱动控制系统控制下，所述光伏支架每隔一定设定时间运动一次，进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向，进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向，包括跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动与跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动。
[0005]所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动，是在日出时间为起点、日落时间为终点的时间段内，选择若干个光伏支架停歇点，每隔一定的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次；
所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动，是根据太阳运动在南北回归线之间的规律，设定若干光伏支架运动时间段，每隔一定的设定时间光伏支架跟踪太阳在南北回归线之间运动一次。
[0006]所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动时，每隔15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、210分钟或240分钟光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次；所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动时，根据太阳运动在南北回归线之间的规律，每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟踪在南北回归线之间运动一次。
[0007]所述数控驱动控制系统包括与所述光伏支架连接的支撑升降机构，所述支撑升降机构连接传动机构，所述传动机构连接动力机构，所述动力机构连接动力控制机构，所述动力控制机构连接到数控机构；所述数控机构为分时段跟踪的数控光伏支架系统的控制中心；所述光伏支架停止运动时，所述支撑升降机构、传动机构与动力机构处于停止工作状态，所述动力控制机构与数控机构处于休眠状态。
[0008]所述支撑升降机构包括支撑平台与用于控制所述光伏支架的转动高度与角度的标尺顶杆，所述支撑平台通过光伏支架固定转动机构连接所述光伏支架，所述标尺顶杆通过具有限位功能的滑轮装置连接所述光伏支架，所述标尺顶杆连接与所述传动机构连接的标尺顶杆升降控制装置；所述标尺顶杆上设有感应装置，所述感应装置与所述数控机构相连接。
[0009]所述感应装置包括限位感应器、标尺刻度感应器、防顶撞感应器、故障报警器。
[0010]所述标尺顶杆升降控制装置为涡轮装置或液压装置。
[0011]所述涡轮装置包括涡轮箱、设于所述涡轮箱内的蛇形涡轮杆；对应的，所述标尺顶杆上设有与所述蛇形涡轮杆相配合的齿槽，所述蛇形涡轮杆做旋转运动并带动所述标尺顶杆上下运动，所述标尺顶杆同时带动光伏支架按预设方向转动。
[0012]所述滑轮装置包括安装所述光伏支架背面的滑轮滑槽，所述滑轮滑槽内设有滑轮以及限位感应器；所述标尺顶杆与所述滑轮连接并带动所述滑轮在所述滑轮滑槽内从而带动所述光伏支架上下运动。
[0013]在所述传动机构上安装有自动离合器，当一个数控机构带动两个以上分时段跟踪的数控光伏支架系统在太阳的运行方向上跟踪太阳分时间段运动时，若其中一个分时段跟踪的数控光伏支架出现故障，则出现故障的分时段跟踪的数控光伏支架上的自动离合器与所述传动机构自动分离、停止运动，其它分时段跟踪的数控光伏支架正常运动。
[0014]本发明分时段跟踪的数控光伏支架系统，通过采用分时段跟踪，数字化控制，结构简单、施工方便，安全可靠，发电量较高，收益率较高；特别是该系统采用分时段跟踪，数字化控制，间歇性使用机械设备和电子元器件，使用寿命大大延长，故障率、维修率低，投资成本相对较小，设备维修成本低，延长太阳照射时间，提高太阳能发电量，提高发电效率。
【附图说明】
[0015]图1是一基座单粧柱分时段跟踪的数控光伏支架系统的示意图；
图2是一分时段支撑升降机构示意图；
图3是一基座单粧柱支架分时段跟踪的数控光伏支架系统示意图；
图4是一基座多粧柱支架分时段跟踪的数控光伏支架系统示意图；
图5是一基座单粧柱分时段跟踪的数控光伏支架日出日落方向运动示意图；
图6是一基座多粧柱分时段跟踪的数控光伏支架日出日落方向运动示意图；
图7是一基座单粧柱分时段跟踪的数控光伏支架系统南北方向运动部分机构的示意图；
图8是分时段跟踪的数控光伏支架系统的模块化示意图；
图中太阳能电池板，2-光伏支架，3-标尺顶杆，4-支撑升降机构平台一，5-标尺感应器，6-涡轮装置，7-传动机构，8-动力机构，9-动力控制机构，10-数控机构，11-人工手摇运动机构，12-光伏支架固定转动机构一，13-限位感应器一，14-标尺顶杆滑轮，15-滑轮滑槽，16-基础粧柱，17-支撑升降机构平台二，18-光伏支架固定转动机构，19-限位感应器二，27-光伏支架固定转动机构基础粧柱，28-光伏支架固定转动机构二，29-标尺顶杆齿轮，30-涡轮装置齿轮，31-万向节。
【具体实施方式】
[0016]现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，且其不应理解为对本发明的限制。
[0017]一种分时段跟踪的数控光伏支架系统，包括用于支撑太阳能电池板的光伏支架以及控制所述光伏支架实现间歇式分时段运动以跟踪太阳的数控驱动控制系统；在所述数控驱动控制系统控制下，所述光伏支架每隔一定设定时间运动一次，进行间歇式分时段运动以跟踪太阳的照射方向，包括跟踪太阳自日出至日落方向的运动的分时段运动与跟踪太阳在地球赤道南北方向上的运动的分时段运动。
[0018]本发明中，所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动，是在日出时间为起点、日落时间为终点的时间段内，选择若干个光伏支架停歇点，每隔一定的设定时间光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次；
所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动，是根据太阳运动在南北回归线之间的规律，设定若干光伏支架运动时间段，每隔一定的设定时间光伏支架跟踪太阳在南北回归线之间运动一次。
[0019]所述跟踪太阳自日出至日落方向上运动的分时段运动时，每隔15分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟、150分钟、180分钟、210分钟或240分钟光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次；所述跟踪太阳在地球赤道南北方向上运动的分时段运动时，根据太阳运动在南北回归线之间的规律，每隔15天、30天、60天、90天、120天、150天或180天跟踪在南北回归线之间运动一次。
[0020]所述数控驱动控制系统包括与所述光伏支架连接的支撑升降机构，所述支撑升降机构连接传动机构，所述传动机构连接动力机构，所述动力机构连接动力控制机构，所述动力控制机构连接到数控机构；所述数控机构为分时段跟踪的数控光伏支架系统的控制中心。
[0021]具体实现时，由数控机构控制分时段跟踪的数控光伏支架在太阳运动方向上转动时，光伏支架转动可选择日出时间为起点，日落时间为终点，在这一个时间段内，选择若干个最佳的光伏支架停歇点，每隔一定的设定时间，光伏支架跟随太阳向日落方向转动一次；当光伏支架按照设定的时间段从上一个停歇点分时段转动到下一个停歇点过程中，整个分时段跟踪的数控光伏支架系统的所有设备联动工作；当光伏支架到达下一个设定的分时段运动停歇点停止转动时，太阳能电池板在设定的时间段范围内最大功效的吸收阳光并发电；此时，带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态，动力控制机构、数控机构处于休眠状态。
[0022]当太阳运动到下一个为分时段跟踪的数控光伏支架设定的运转时间停歇点的正上方时，数控机构被事先设定的时间指令自动叫醒并指令动力控制机构带动光伏支架运转到这个时间停歇点上，此时，光伏支架停止转动，但是，太阳能电池板则在设定的时间段范围内最大功效的吸收阳光并发电。
[0023]当光伏支架运动到分时段设定的日落停歇终点时，带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构、全部处于停止工作状态，动力控制机构、数控机构处于休眠状态，但是，太阳能电池板则在设定的时间段范围内最大功效的吸收阳光并发电；日落后，分时段跟踪的数控光伏支架按照设定的时间段，在分时段跟踪的数控光伏支架系统设备联动并带动下，回到日出时设定的停歇起点上，此时，带动太阳能电池板转动的光伏支架、分时段支撑升降机构、传动机构、动力机构全部处于停止工作状态，动力控制机构、数控机构处于休眠状态。如此往复，光伏支架带动太阳能电池板分时段、间歇式的工作，就可以减少整个系统的机械磨损和元器件的工作时间，大大延长设备的使用寿命，降低投资成本，同时，最大功效的吸收阳光并发电。
[0024]具体在由数控机构进行控制实现时，应先计算当天的太阳运行时间、太阳光能照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间，然后按照以上时间，分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间；将当天的太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间，编辑成数控集成，置于数控机构中，光伏支架在这个数控集成的控制下转动，太阳能电池板伴随光伏支架分时段、间歇式、有规律的转动，最大功效的吸收太阳能量，提高发电效率。
[0025]编辑成数控集成时，要计算每天的太阳运行时间、太阳光能照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间，然后按照以上时间，分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间；将每天的太阳运行时间、太阳光能够照射到太阳能电池板所在位置的时间、太阳光不能够照射到太阳能电池板所在位置的时间和分时段的设定光伏支架当天跟踪太阳光照射方向的转动时间，汇集起来，编辑成数控集成，光伏支架在这个数控集成的控制下每天分时段、间歇式、有规律的转动，太阳能电池板伴随光伏支架每天有规律的转动，最大功效的吸收太阳能量，提高发电效率。
[0026]具体实现上，