具备自适应光伏跟踪性能的漂浮型光伏发电系统的制作方法_2

文档序号:10275381阅读:来源:国知局
方式:采用四方箱体状的盒式控制盒构造;通过在该控制盒的正面以及左右两侧面布置相应光伏板,从而实现正面提供直流驱动电机电源而侧面形成反向串接电池组的目的。盒式结构一体性强,便于搬运及组装,线路等部件可直接整理至控制盒的密封盒体内,从而避免海水环境的腐蚀,工作安全性更高,使用寿命亦可得到进一步保证。
[0017]3)、对于各光伏板的受光侧板面面积的限制,一则保证了控制电路的快速可靠响应;另一侧则利用了更大面积的主光伏板,从而提供直流驱动电机更可靠的电力转化和供给效果。
[0018]4)、对于具体的基于太阳能电池板的驱动功能的实现,或可采用现有的陆基或漂浮型结构方式,只需改进其驱动电机的控制电路即可。如采用传统的轴承式结构,依靠驱动电机正、反转带动齿轮驱动等方式,来确保相应的太阳能电池板的转动需要。而本实用新型提供了以下两种具体的实施方式:
[0019]a、采用圆环状的漂浮基座,太阳能电池板倾斜状的位于漂浮基座的环状结构内,并利用漂浮基座沿其环面轴线的水平转动,来实现太阳能电池板的转动动作。此时,根据前述的控制电路带动驱动电路进而使得直流电机产生相应的转向,从而带动主动轮产生相对漂浮基座内环面的碾动动作。随着主动轮的转动,与之平面或防滑纹或齿条配合的漂浮基座内环面随之产生转动,进而带动整个漂浮基座连同太阳能电池板产生正对太阳光照射方向的转动动作。
[0020]上述结构中,最为主要的即为采用的拉杆式的结构,配合各压缩弹簧,从而实现相应轮体与漂浮基座的紧密面抵靠配合。同时的,主动轮处的压缩弹簧,从而确保主动轮基于漂浮基座的紧密贴合需求。而利用穿设在拉杆杆身的两压板间的压缩弹簧,则在满足上述贴合需求的同时,更是起到了在漂浮基座转动或者海水拍击时的相邻漂浮基座的缓冲吸振目的,从而使得整个太阳能电池板组件不受海水漂浮冲击影响。上述结构简洁合理,无需复杂的海水缓冲技术,使用成本及效果均能得到有效保证。
[0021 ] b、上立柱与下立柱间的棱柱式的自由滑动套接方式,保证了太阳能电池板的可升降效果,搭配特定的电机,即可使其具备跟随海水落潮涨潮的自动调节效果。换句话说,上立柱与下立柱间,是无任何控制部件而仅仅是彼此滑动套接的,海潮涨落,上立柱即可随之起伏,从而保证太阳能电池板始终处于海面以上处。而回转台的布置,则可直接搭配本实用新型上述的直流驱动电机,进而满足的针对性的可控转向调节需求
【附图说明】
[0022]图1是控制盒的装配结构示意图;
[0023]图2为直流驱动电机处于停止状态时,控制电路的电路状态图;
[0024]图3为直流驱动电机处于停止状态时,驱动电路的电路状态图;
[0025]图4-5为直流驱动电机处于正转状态时,控制电路与驱动电路的电路状态图;
[0026]图6-7为直流驱动电机处于反转状态时,控制电路与驱动电路的电路状态图;
[0027]图8为太阳能电池板的其中一种结构示意图;
[0028]图9为图8的I部分结构的局部放大图;
[0029]图10为太阳能电池板的另一种结构不意图ο
[0030]图示各标号与本实用新型各部件对应关系如下:
[0031]10-漂浮基座20-太阳能电池板30-直流驱动电机
[0032]40-控制盒41-主光伏板42-左光伏板
[0033]50-拉杆51-第一压板52-第二压板53-压缩弹簧
[0034]60-主动轮70-从动轮81-回转台82-下立柱83-上立柱
【具体实施方式】
[0035]为便于理解,此处结合图1-10对本实用新型的其中一种实施结构及其工作流程作以下进一步描述:
[0036]本实用新型的整个电路控制及驱动结构,可集成于四方箱体状的控制盒40内。控制盒40的密闭内腔用于布置线路,其盒体的外表面取三个相邻面以安装主光伏板41、左光伏板42和右光伏板。具体如I所示,在控制盒40与太阳能电池板20的受光侧板面平行且同向的正面安装一块较大功率的主光伏板41,在控制盒40左、右两侧分别安装两块小功率的左光伏板42和右光伏板。将控制盒40固定在漂浮基座10和/或太阳能电池板20上,无论是连杆固定还是直接焊固等均可,以随整个光伏发电系统一同旋转移动。
[0037]为便于理解且与图2-7对应,此处将左光伏板42和右光伏板分别简化为图示反向串联电池组中的BjPB2,并直接以左电池仏和右电池B2表示。反向串联电池组,也即左电池B1和右电池出的正极直接串接正极或负极直接串接负极形成。主光伏板41以主电池B3表示。而继电器开关K1和继电器开关1(2均选用常闭开关,以便于描述。当然,实际使用时,继电器开关K1和继电器开关K2均选用常开开关亦可,同样可实现下述动作效果:
[0038]I )、如图2-3所示,当控制盒40正面正对太阳光方向时,左电池Bi和右电池B2受光相同,控制电路中的电压相互抵消。继电器仏和继电器1(2线圈均不得电,继电器开关K1和继电器开关K2常闭触点闭合。直流驱动电机30两端通过继电器开关仏常闭触点和继电器开关K2常闭触点连接在主电池B3正端,直流驱动电机30不得电,不会旋转或停止旋转。
[0039]2)、如图4-5所示,当太阳光偏向左电池M则时,左电池Bi受光发电,右电池B2不受光。因二级管的单向导电性,二级管D2导通,二级管Di截止。电流从左电池Bi正端流出,经过继电器K2,二级管D2,右电池B2,流回左电池Bi负端。此时,继电器K2线圈得电,继电器开关K2常闭触点延时断开以连接至直流驱动电机30的另一极处,且再次过程中继电器仏线圈不得电,继电器开关Ki常闭触点继续闭合。直流驱动电机30、继电器开关Ki和电器开关K2、主电池B3间形成正向回路,直流驱动电机30正向旋转。
[0040]3)、如图6-7所示,当太阳光偏向右电池B2侧时,右电池B2受光发电,左电池仏不受光。因二级管的单向导电性,二级管Di导通,二级管D2截止。电流从右电池B2正端流出,经过继电器Ki,二级管Di,左电池Bi,流回右电池B2负端。此时,继电器Ki线圈得电,继电器开关Ki常闭触点延时断开以连接至直流驱动电机30的另一极处,且再次过程中继电器1(2线圈不得电,继电器开关K2常闭触点继续闭合。直流驱动电机30、继电器开关Ki和电器开关K2、主电池B3间形成反向回路,直流驱动电机30反向旋转。
[0041]上述控制结构的优点如下:
[0042]a、控制系统元器件少,连接简单,可靠性高,故障率低。
[0043]b、主光伏板41采用较大功率组件,且正面迎向太阳,受光充足,发电电流大;直流驱动电机30电力供应充足。
[0044]C、当太阳光正朝控制盒40的正面时,利用两继电器的失电动作,直流驱动电机30与主光伏板41完全断开,直流驱动电机30没有长时间弱电流流过,不存在发热损伤绝缘的问题。
[0045]d、继电器K1和继电器1(2采用延时动作继电器,通过设置合适的直流驱动电机30动作间隔时间,调整跟踪控制精度,有效避免整个系统因水面晃动而时刻发生电机正、反转状况,提升设备的工作可靠性及使用寿命。
[0046]e、左电池仏和右电池出只需要驱动继电器的线圈动作,负载轻、功率小、承受反向电流小,
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