自动逐日立杆式风光一体式电站的制作方法

文档序号:15614190发布日期:2018-10-09 21:00阅读:174来源:国知局

本实用新型涉及一种太阳能电站,尤其是一种自动逐日立杆式风光一体式电站。



背景技术:

目前常见的太阳能电站基本上是平面布局,占地面积大,安装成本高,且极易被树木、建筑物等遮挡,另外因为板面高度低,被破坏的可能性大大增加。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷,提供一种能减少用地面积、降低电站造价,自动调节方位角、俯仰角实现逐日功能的自动逐日立杆式风光一体式电站。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供的一种自动逐日立杆式风光一体式电站,包括光伏组件、联网组件、立杆、俯仰角调节连杆、液压杆、电气箱及传感器;立杆包括转动套杆、固定内杆及转动竹节;转动套杆下部设有齿盘,转动套杆套在固定内杆外部,转动竹节作为滑动支点,转动竹节内设有转动滚珠;光伏组件有多个,光伏组件按照“鱼刺型”排列方式安装在转动套杆上,传感器与光伏组件的任意一块同平面安装;联网组件安装在转动套杆的上端;

电气箱安装在立杆下部,电气箱包括电池组、方位驱动电机、传动链条、控制箱、俯仰驱动电机、高压油管及中央处理器;中央处理器分别与方位驱动电机、控制箱、俯仰驱动电机、联网组件及传感器连接;控制箱分别与电池组、光伏组件连接;

方位驱动电机通过传动链条与转动套杆的齿盘相连;俯仰角调节连杆与逐层的光伏组件互相连接,俯仰角调节连杆下端与液压杆连接,液压杆通过高压油管与俯仰驱动电机连接。

作为改进,传感器由4块发电量相当的电池片组合而成; 4块电池片分别按照1、2、3、4象限的方式布局,4块电池片内侧分别切除半径为R2的1/4扇片,并组成圆形的不发电区域;传感器的中心垂直设有直径为R1、高度为h的圆柱体投影柱; R2>R1。当传感器平面基本垂直于太阳光线时,圆柱体投影柱的投影将在不发电圆形区域内;

在初始校准时,电池板1、2、3、4全部暴露在太阳光下,其电压因个体的差异会有略微的差别,经过与标准电压取差得出δ1、δ2、δ3、δ4并分别记入中央处理器的EPROM存储器。在实际使用时,当传感器平面的中垂线和太阳光的夹角超过arctan[(R2-R1)/h]时,那么电池板1、2、3、4将会有一块或者二块被圆柱体投影柱的阴影遮挡,被遮挡电池板的电压将会下降。当(V1+V2)<(V3+V4)时,这时说明传感器平面仰角大了,需要下调角度,并以arctan[(R2-R1)/h]为最小调整角度,反之亦然;当(V2+V3)<(V1+V4)时,这时说明传感器平面方位角偏西了,需要向东调整方位角,并以arctan[(R2-R1)/h]为最小调整角度。arctan[(R2-R1)/h]是调整的最小角度,也称之为步进角度。在实际应用中,可通过调整R1、R2、h的不同数值来调整步进精度。

作为改进,还包括安装在转动套杆的上端的风速仪、避雷针及爆闪警示灯;风速仪、爆闪警示灯分别与中央处理器连接;爆闪警示灯由电池组供电,起到夜间高空警示的作用。

作为改进,电气箱还包括逆变计量单元,逆变计量单元安装在控制箱内,逆变计量单元实时计量发电上行和下行使用网电的电量。

作为改进,还包括风力发电机;风力发电机安装在转动套杆上部,风力发电机与控制箱连接。

作为改进,联网组件为有线联网组件或无线联网组件。

本实用新型的有益效果在于:1、光伏组件立体布局,大大减少用地面积,降低电站造价;2、风力发电和光伏发电相结合,充分发挥了立杆式电站的优势,同时提高了电站的发电能力;3、转动套杆与固定内杆的内外杆套接式旋转设计,即保证了立杆式电站的稳固度,又实现了灵活的方位角可调;4、自动调节方位角、俯仰角实现逐日功能,提高了光伏组件的发电效率大于20%;5、本电站既可以作为离网发电、本地存储,也可以逆变发电并入电网;6、特殊的抗风性设计:当风力达到设定级别时,控制箱将所有的光伏组件调整为水平状态,以减少风阻;另外,风力发电机在风力较大转速超过额定上线速度时,发电输出电压将达到上线保护电压,中央控制器将发电线包短路,从而起动风机刹车功能,以防止风机飞车损毁。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图;

图2为本实用新型的另一视角的结构示意图;

图3为本实用新型的电气箱的结构示意图;

图4为本实用新型的立杆的内部结构示意图;

图5为本实用新型的立杆另一视角的内部结构示意图;

图6为本实用新型的线路连接示意图;

图7为本实用新型的传感器的内部结构示意图;

图8为本实用新型的圆柱体投影柱的结构示意图;

图9为本实用新型另一个实施例的光伏组件按照结构示意图;

图中:1-风力发电机、2-光伏组件、3-联网组件、4-风速仪、5-避雷针、6-爆闪警示灯、7-立杆、8-俯仰角调节连杆、9-液压杆、10-电气箱、11-传感器、7.1-转动套杆、7.2-固定内杆、7.3-转动竹节、7.4-转动滚珠、10.1-电池组、10.2-方位驱动电机、10.3-传动链条、10.4-控制箱、10.5-俯仰驱动电机、10.6-高压油管、10.7-中央处理器、10.8-逆变计量单元、11.1-圆柱体投影柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作详细说明。

实施例一:

如图1至8所示,本实用新型提供的自动逐日立杆式风光一体式电站,包括风力发电机1、光伏组件2、联网组件3、风速仪4、避雷针5、爆闪警示灯6、立杆7、俯仰角调节连杆8、液压杆9、电气箱10及传感器11;立杆7包括转动套杆7.1、固定内杆7.2及转动竹节7.3;转动套杆7.1下部设有齿盘;转动套杆7.1套在固定内杆7.2外部,转动竹节7.3作为滑动支点,转动竹节7.3内设有转动滚珠7.4;转动竹节7.3保证转动套杆7.1、固定内杆7.2的平滑转动;

光伏组件2有多个,光伏组件2按照“鱼刺型”排列方式安装在转动套杆7.1上,传感器11与光伏组件2的任意一块同平面安装;联网组件3为无线联网组件,安装在转动套杆7.1的上端;风速仪4、避雷针5、爆闪警示灯6分别安装在转动套杆7.1的上端;

电气箱10安装在立杆7下部,电气箱10包括电池组10.1、方位驱动电机10.2、传动链条10.3、控制箱10.4、俯仰驱动电机10.5、高压油管10.6、中央处理器10.7及逆变计量单元10.8;中央处理器10.7分别与方位驱动电机10.2、控制箱10.4、俯仰驱动电机10.5、联网组件3、风速仪4及传感器11连接;控制箱10.4分别与电池组10.1、风力发电机1、光伏组件2及逆变计量单元10.8连接并交换数据;控制箱10.4控制立杆式风光一体式电站的各部件协调工作;

方位驱动电机10.2通过传动链条10.3与转动套杆7.1的齿盘相连;俯仰角调节连杆8与逐层的光伏组件2互相连接,俯仰角调节连杆8下端与液压杆9连接,液压杆9通过高压油管10.6与俯仰驱动电机10.5连接;

传感器11由4块发电量相当的电池片组合而成; 4块电池片分别按照1、2、3、4象限的方式布局,4块电池片内侧分别切除半径为R2的1/4扇片;所述传感器的中心垂直设有直径为R1、高度为h的圆柱体投影柱11.1;所述R2>R1。

实施例二:

如图9所示,对于靠近赤道的太阳照射角较大的安装区域,可以加大光伏组件2的层间距以避免板间相互遮挡,同时加长单层光伏组件2的臂长,增加单层光伏组件2的安装数量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

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