一种太阳能平单轴追踪系统倾角联动保护装置的制作方法

本发明属于太阳能追踪系统技术领域，尤其涉及一种太阳能平单轴追踪系统倾角联动保护装置。

背景技术：

在新能源太阳能发电系统中，如何在有限的用地资源下取得更大的发电量，应运而生了一种太阳能追踪系统。太阳能追踪系统作为一种新型的、高效率的光伏系统支架，相对于固定支架，追踪系统能提高20％～40％不等的电量，且在板底下种植的生态植物或蔬菜的生长率更高。由于能显著提高发电量，近年来，追踪系统在各个电站中被广泛使用。

太阳能追踪系统在日复一日转动运行中，如果系统或电机通信故障等原因导置太阳能板转动轴到预设角度时还继续转动，就会损坏电机、太阳能板、转动轴等主要装置，造成整个太阳能发电系统的瘫痪，使整个电站的发电装置存在安全隐患。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的太阳能平单轴追踪系统倾角联动保护装置，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种在太阳能板转动角度超出预设值时，能够自动关闭整个转动系统，从而保护了整个太阳能平单轴追踪系统的倾角联动保护装置。

本发明的太阳能平单轴追踪系统倾角联动保护装置，包括太阳能平单轴追踪系统包括立柱、转动安装在立柱端部的承载轴承和由承载轴承带动转动的太阳能发电板，所述承载轴承由电机驱动转动，所述电机由平单轴控制箱控制，其特征在于：所述倾角联动保护装置设置在所述太阳能发电板上，包括

-倾角器，用于读取所述太阳能发电板的角度信息，并在角度信息超出预设保护值时输出闭合的短路信号；

-分励脱扣器，与所述倾角器的输出端连接，通过所述闭合的短路信号启动；

-断路器，与所述分励脱扣器联动，所述太阳能平单轴追踪系统的电源通过所述断路器接入，所述断路器与所述平单轴控制箱连接，且所述断路器通过变压器与所述倾角器连接。

进一步的，所述倾角器包括角度信息实时读取模块和与其输出端连接的联动继电器，所述角度信息实时读取模块包括依次连接的倾角传感器、单片机和485模块，所述倾角传感器安装在所述太阳能发电板朝向地面的一面上以检测其与水平面的夹角，所述485模块与所述联动继电器连接。

进一步的，所述分励脱扣器上设有与所述断路器联动连接的撬动发条和手动复位键。

进一步的，所述预设保护值为东限位55度与西限位125度之间。

进一步的，所述断路器为380V的断路器。

进一步的，所述变压器为24V变压器。

进一步的，还可通过轴承连杆联动多个承载轴承以带动多个太阳能发电板同时转动，所述轴承连杆与多个立柱端部的轴承支座转动连接，各承载轴承与所述轴承连杆连接；所述电机输出端连接有轴承，所述轴承传动连接有变速轴承，所述变速轴承带动所述轴承连杆转动；所述电机、轴承与变速轴承安装在其中一个所述立柱上。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、通过倾角器在检测到太阳能板转动角度超出预设值时，倾角器上的单片机会出一个高电平给485模块，485模块输出5V电压给继电器，继电器的磁吸闭合，闭合的短路信号启动分励脱扣器，分励脱扣器物理联动断路器关闭整个系统的总电源，从而保护整个发电系统的安全，避免了事故的发生；

2、平单轴控制箱与倾角器为单独工作状态，即使平单轴控制箱出现任何现像的故障也不影响倾角器的保护系统功能；

3、利用倾角器与平单轴控制箱形成互补型的保护装置，在出现故障时，可使整个平单轴追踪系统停止运作直到故障排除，从而保护了整个发电装置，避免了经济上的损失；

4、通过轴承连杆可同时带动多个太阳能发电板同时转动，只需在其中一个太阳能发电板上安装倾角联动保护装置即可对多个太阳能发电板进行转角检测，降低成本的同时大大提高了工作效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中倾角器的结构示意图；

图3是多个太阳能发电板同时转动的安装结构示意图。

其中，S1、平单轴控制箱，S2、电机，S3、太阳能平单轴追踪系统，A1、承载轴承，A2、太阳能发电板，S、倾角联动保护装置，S4、断路器，S5、分励脱扣器，C1、手动复位键，C2、撬动发条，S6、变压器，S7、倾角器，B1、角度信息实时读取模块，B2、联动继电器，S8、倾角传感器，A3、立柱，A4、轴承座，A5、轴承连杆，A6、轴承，A7、变速轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1和图2，本发明一较佳实施例所述的一种太阳能平单轴追踪系统倾角联动保护装置，其中，太阳能平单轴追踪系统S3包括立柱、转动安装在立柱端部的承载轴承A1和由承载轴承A1带动转动的太阳能发电板A2，承载轴承A1由电机S2驱动转动，电机S2由平单轴控制箱S1控制；倾角联动保护装置设置在太阳能发电板A2上，包括依次连接的倾角器S7、分励脱扣器S5和断路器S4，其中，倾角器S7用于读取太阳能发电板A2的角度信息，并在角度信息超出预设保护值时输出闭合的短路信号，倾角器S7具体包括角度信息实时读取模块B1和与其输出端连接的联动继电器B2，角度信息实时读取模块B1包括依次连接的倾角传感器S8、单片机和485模块，倾角传感器S8安装在太阳能发电板A2朝向地面的一面上以检测其与水平面的夹角，485模块与联动继电器B2连接；分励脱扣器S5与倾角器S7的输出端连接(即与联动继电器B2连接)，通过闭合的短路信号启动；断路器S4与分励脱扣器S5联动。本发明中，太阳能平单轴追踪系统S3的电源通过断路器S4接入，即断路器S4与平单轴控制箱S1连接，当太阳能平单轴追踪系统S3正常工作时，断路器S4给平单轴控制箱S1进行供电，平单轴控制箱S1根据当地GPS经度和纬度日照规律进行给平单轴电机S2提供380V的电压，使太阳能发电板A2随着太阳升起和落下的方向进行转动；另外，断路器S4通过变压器S6与倾角器S7连接，即断路器S4接入的380V电压经变压器S6转成24V的电压给倾角器S7供电，使倾角器S7工作。

当平单轴控制箱S1或电机S2出现故障时，不能根据太阳的升起与落下进行供电或停电时，安装在太阳能板上的倾角器S7实时读取到的角度出现错误，超出了预设值，联动继电器B2输出闭合的短路信号给分励脱扣器S5，分励脱扣器S5通过撬动发条C2联动断路器S4，断路器S4关闭停止供电，从而保护了整个电站的发电装置的安全；在故障消除后，可通过分励脱扣器S5上的手动复位键C1重新启动，断路器S4继续给系统供电。

当接入380V电源的断路器S4闭合时，平单轴控制箱S1进入工作状态，根据经度纬度太阳升起与降落的程序输出平单轴电机S2所需的电压和电流来驱动电机S2的运行停止及反转循环的工作过程，从而完成了高效太阳能板追日发电的过程。

当平单轴控制箱S1出现故障一直给平单轴电机S2一直供电，无法正常停止和反转时，安装在太阳能发电板A2下的倾角器S7的倾角传感器S8读取到角度信息，当达到预设保护值，即东限位小于55度和西限位大于125度时，倾角器S7的单片机输出一个高电平给485模块，485模块输出5V电压给继电器B2，继电器B2的磁吸闭合，闭合的短路信号启动分励脱扣器S5，分励脱扣器S5的撬动发条C2物理联动断路器S4关闭整个系统的总电源，整个系统停止工作处在保护中，同时手动复位键C1弹起，从而保护了发电系统的安全，避免了事故的发生。按下分励脱扣器S5的手动复位键C1，即可使系统重新正常工作。

另外，当故障排除后，合上断路器S4，继续恢复给平单轴控制箱S1供电，系统重新正常工作。

本领域中，虽然平单轴控制箱S1有多项系统保护功能措施，但都集成一起的话无法保证100％的安全。本发明通过倾角器S7对平单轴控制箱S1进行互补形成互补型的保护装置，且倾角器S7对平单轴控制箱S1单独工作，互不影响且互补，一旦出现故障即可使整个太阳能平单轴追踪系统停止运作直到故障排除，从而保护了整个发电装置，避免了经济上的损失。

具体使用时，如图3所示，可通过轴承连杆A5联动多个承载轴承A1以带动多个太阳能发电板A2同时转动，将轴承连杆A5与多个立柱A3端部的轴承支座A4转动连接，将各承载轴承A1与轴承连杆A5连接；为使轴承连杆A5转动，将电机S2的输出端连接一轴承A6，将轴承A6传动连接一变速轴承A7，由变速轴承A7带动轴承连杆A5转动(即将变速轴承A7与轴承连杆A5传动连接)；电机S2、轴承A6、变速轴承A7及平单轴控制箱S1安装在其中一个立柱上A3；将本发明的倾角联动保护装置S安装在其中一个太阳能发电板A2上即可。通过轴承连杆同时带动多个太阳能发电板同时转动，只需在其中一个太阳能发电板上安装倾角联动保护装置即可对多个太阳能发电板进行转角检测，降低成本的同时大大提高了工作效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。