太阳能跟踪发电系统的制作方法

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，特别是涉及太阳能跟踪发电系统。

背景技术：

逆变器是把直流电能转变成交流电能的装置，它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。在太阳能跟踪发电系统中，太阳能跟踪发电装置产生的直流电经由逆变器转换成适用于电网发电用的380V交流电，而后将电能输送给电网供工业用电使用。由控制逻辑对输入输出电压信号及各部件的输入和输出信号进行控制，从而实现对逆变器的逻辑控制。另外，如图1和2所示，在太阳能跟踪发电系统中，由于需对太阳能跟踪发电装置经受的外界风速、太阳能跟踪发电装置电池板的俯仰角和方位角的当前值、太阳的位置及时间等信号进行采集，并将采集到的信号传递给太阳电跟踪发电装置的控制系统，由太阳电跟踪发电装置的控制系统对得到的太阳的位置、外界风速、时间及太阳能电池板的俯仰角等参数进行处理，而后将处理的结果通知给控制太阳能电池板俯仰角的俯仰电机，由俯仰电机按此信号控制太阳能跟踪装置俯仰轴的旋转角度，从而控制太阳能电池板的俯仰角、使太阳能电池板与太阳光垂直，从而保证获得足够充足的太阳能。在现有的太阳能跟踪发电装置中，需要风速传感器26、位置传感器28、光控传感器27等监测采集太阳能跟踪装置运行状态信号，并将其运行状态信号传递给太阳电跟踪发电装置的太阳能跟踪装置控制单元2中，因此需要设置一台单独的控制器承载太阳能跟踪装置控制单元2的控制器7和单独的逆变器1来分别完成对太阳能跟踪装置的运行状态及太阳电跟踪器获得的直流电进行分别处理，这样，造成太阳能跟踪发电系统的外接装置多、外接线路多，使太阳电跟踪器的生产成本较高，在目前太阳电跟踪发电领域竞争激烈的大环境下，降低成本是永远的主题，因此需要对此现状进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术太阳能电跟踪发电系统外接装置多，外接线路多，使得整个系统的造价高且安装复杂的不足，提供一种太阳能跟踪发电系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种太阳能跟踪发电系统，包括太阳能发电装置、太阳能跟踪装置、控制太阳能跟踪装置俯仰角和方位角的太阳能跟踪装置控制单元、检测太阳能跟踪装置运行状态的检测单元和将太阳能发电装置产生的直流电能转化成交流电能的逆变器，检测单元检测到的太阳能运行状态信号传递给太阳能跟踪装置控制单元，太阳能跟踪装置控制单元对接收到的太阳能跟踪装置俯仰角和方位角当前角度值和太阳能跟踪装置运行状态信号与太阳实时角度进行比较并输出控制信号到太阳能跟踪装置的俯仰角和方位角驱动装置，所述太阳能跟踪装置控制单元设置在逆变器箱体内；

所述太阳能跟踪装置控制单元与逆变器的逆变模块分体连接，在逆变器箱体上设置有太阳能跟踪装置控制单元的输入接口和输出接口；

所述太阳能跟踪装置控制单元包括实时角度计算模块、运动控制模块和俯仰角和方位角驱动模块，实时角度计算模块对太阳能跟踪装置的俯仰角和方位角当前角度值进行计算并输出给运动控制模块，由运动控制模块将接收到的太阳能跟踪装置俯仰角和方位角当前角度值和太阳能跟踪装置运行状态信号与太阳实时角度进行比较并输出给俯仰角和方位角驱动模块，俯仰角和方位角驱动模块输出控制信号到俯仰角和方位角驱动装置，俯仰角和方位角驱动装置驱动太阳能跟踪装置追随太阳转动；

通过逆变器的控制逻辑对接收到的太阳能跟踪装置俯仰角和方位角当前角度值和太阳能跟踪装置运行状态信号与太阳实时角度进行比较并输出控制信号到太阳能跟踪装置的俯仰角和方位角驱动装置；

通过逆变器的控制逻辑对太阳实时角度进行计算，并接收太阳能跟踪装置运行状态信号；

所述太阳能跟踪装置的俯仰角和方位角驱动装置为伺服驱动装置，俯仰角和方位角驱动模块为伺服驱动模块，由伺服电机驱动太阳能跟踪装置追随太阳运动。

采用本实用新型结构的太阳能跟踪发电系统，将太阳能跟踪装置控制单元2的控制器箱体和逆变器的箱体合二为一，减少了布线距离，节约了成本。

进一步地，由于太阳能跟踪装置运行状态信号可直接输入给逆变器的逻辑控制模块，逆变器的逻辑控制模块对接收到的太阳能跟踪装置运行状态信号进行分析和处理后输出给太阳能跟踪装置，因此，省去了太阳能跟踪装置控制处理器，简化了结构、减少的外部接线，不仅安装方便，且节约了成本，提高了竞争力。

附图说明

图1为现有技术太阳能跟踪系统实施例结构示意图；

图2为现有技术太阳能跟踪系统太阳能跟踪装置控制单元实施例原理方框图；

图3为本实用新型太阳能跟踪系统实施例结构示意图；

图4为本实用新型太阳能跟踪系统用逆变器一实施例工作原理方框图；

图5为本实用新型太阳能跟踪系统用逆变器另一实工作原理方框图。

1-传统逆变器 2-太阳能跟踪装置控制单元 3-太阳能跟踪装置及太阳能发电装置 4-集成式逆变器 5-逆变模块 6-控制逻辑 7-控制器 8-逆变器箱体 21-实时角度计算模块 22-运动控制模块 23-俯仰角驱动模块 24-伺服电机一 25-I/O模块 26-风速传感器 27-光控传感器 28-位置传感器 29-方位角驱动模块 30-伺服电机二。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的描述：

如图3所示，本实用新型的太阳能跟踪发电系统，包括太阳能跟踪装置和太阳能发电装置3、集成式逆变器4，太阳能发电装置的电池板设置在太阳能跟踪装置上，由太阳能跟踪装置携带太阳能电池板追随太阳转动，使太阳能电池板与太阳光保持适宜的角度，由集成式逆变器4将太阳能发电装置的直流电能转化成交流电能，对太阳实时角度进行计算，并完成太阳能跟踪装置运行状态信号与太阳实时角度的比较，生成控制信号驱动太阳能电池跟踪装置转动。

如图4所示，本实用新型第一种实施例结构的具有控制功能的集成式逆变器4，在其逆变器箱体8内增设了太阳能跟踪系统的太阳能跟踪装置控制单元2，在逆变器箱体上设置太阳能跟踪装置控制单元2的传输线路通过的穿孔，供线路穿过，采用此种结构的集成式逆变器4，将太阳能跟踪装置控制单元2的控制器箱体和逆变器的箱体合二为一，减少了布线距离，节约了成本。

更好的一种实施例方式是利用逆变器本身具有的控制逻辑6的逻辑计算功能，将太阳能跟踪装置控制单元2的功能由控制逻辑6来完成。将风速传感器26、光控传感器27、太阳能跟踪器俯仰角方位角位置传感器28等监测太阳能跟踪器运行状态的检测装置的接口与逆变器的输入接口相连通，使其与控制逻辑相连通，将太阳的实时角度计算模型设置在控制逻辑6中，并在控制逻辑6中完成太阳能跟踪装置实时角度、风速、风力等太阳能运行状态信号与太阳的实时角度的比较，形成控制信号，通过方位角驱动模块29和俯仰角驱动模块23输出给驱动装置驱动太阳能跟踪装置转动，使其电池板与太阳光保持垂直。优选的，驱动装置为伺服驱动装置，由伺服电机驱动太阳能跟踪装置转动，从而调整太阳能电池板的角度，使太阳能电池板始终保持与太阳光垂直。进一步地，由伺服驱动装置一的伺服电机一24驱动太阳跟踪装置俯仰轴转动，由伺服驱动装置二的伺服电机一24驱动太阳跟踪装置水平轴转动。

如图5所示，对太阳实时角度的计算也可由单独的实时角度计算模块来完成，同样对检测装置信号的接收也可由单独的I/O模块来完成，而由控制逻辑6完成太阳能跟踪装置俯仰角和方位角当前角度值和太阳能跟踪装置其它运行状态信号与太阳实时角度的比较，将比较结果通知由方位角驱动模块29和俯仰角驱动模块23组成的太阳能跟踪装置驱动模块，由太阳能跟踪装置驱动模块来驱动太阳能跟踪装置转动；也可以是控制逻辑6只完成对检测装置信号的接收或太阳能跟踪装置运行状态信号或对太阳跟踪装置运行状态信号与太阳实时角度进行比较。

采用本实用新型第二种和三种实施例的逆变器，充分利用逆变器自身的计算功能，直接将运行状态监测装置与逆变器接口相连接，将伺服电机的输入接口与逆变器输出接口相连接，由控制逻辑接收太阳能跟踪装置的运行状态信号，并进行逻辑计算，而后将计算和对比结果传递给驱动太阳能电池板俯仰轴和水平转动的俯仰角和方位角驱动模块，因此省去了太阳能跟踪控制单元2，减少了太阳能跟踪系统的结构，节约了成本。