一种光伏组件的角度自动调节方法及自动调节系统与流程

本发明涉及一种光伏组件的角度自动调节方法及调节系统，属于光伏发电技术领域。

背景技术：

光伏发电是新能源产业重要组成部分，然而目前光伏组件的固定支架角度是固定的，其朝向太阳的角度也是固定的，因受到太阳相对地球时刻转动的影响，光伏组件与太阳光并不是保持时刻垂直，导致太阳能的利用率较低。如要提高太阳能转化率，则要解决如何使光伏组件与太阳光能保持时刻接近垂直问题，从而提高太阳能的利用率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光伏组件的角度自动调节方法及自动调节系统，使光伏组件可以与太阳光保持时刻垂直，从而提高光伏发电系统对太阳能的利用率和发电量，提高经济效益和社会效益。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术手段如下：

一种光伏组件的角度自动调节方法，该方法是将光伏组件连接在可转动的支撑装置上，在光伏变电站采光位置好的地方安装光电传感器，通过光电传感器接收太阳光信号并判断太阳是否下山；当光电传感器接收到有太阳光时，通过控制器将光伏组件位置初始化，然后通过角度传感器实时检测光伏组件与太阳光的位置是否垂直，如果不垂直，则通过控制器控制支撑装置自动进行转动，使光伏组件始终与太阳光保持垂直；当光电传感器判断太阳已经下山，支撑装置停止转动，光伏组件回到初始位置。

一种光伏组件角度自动调节系统，它包括机械传动支撑装置和液压及电控系统，所述的机械传动支撑装置包括光伏组件支撑板、转动轴、支撑板、固定底座、液压油缸一和液压油缸二；所述的液压及电控系统包括控制器、液压泵、三位四通电磁阀、双向液压锁、油缸位移传感器一、油缸位移传感器二、安全阀、节流电磁阀、过滤器、压力传感器、光电传感器、角度传感器和油箱。

上述的光伏组件角度自动调节系统，优选的方案，所述光伏组件支撑板与转动轴铰接，所述的转动轴与支撑板转动连接；所述支撑板的底部固定连接在底座上；所述液压油缸一和液压油缸二的上部分别与光伏组件支撑板的背部铰接，液压油缸一和液压油缸二的底部分别固定连接在底座上。

前述的光伏组件角度自动调节系统，更优选的方案，所述的支撑板位于底座与光伏组件支撑板的中间位置，所述的液压油缸一和液压油缸二分别位于支撑板的左右两侧并对称设置。

前述的光伏组件角度自动调节系统，优选的方案，所述的控制器分别与三位四通电磁阀、油缸位移传感器一、油缸位移传感器二、节流电磁阀、压力传感器和角度传感器电性连接；所述的油缸位移传感器一与液压油缸一电性连接，油缸位移传感器二与液压油缸二电性连接；所述的光电传感器安装在光伏变电站采光位置好的地方，所述的光电传感器与控制器电性连接。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：

(1)可以根据光电传感器将光照强度信号输入给控制器，通过控制器控制电磁阀，驱动两个液压油缸升降来调整光伏组件支撑板的位置，实现自动调节光伏组件与太阳光始终保持垂直。

(2)采用液压驱动，不同于传统电机驱动，液压驱动对于大型光伏发电站更具有优势。

(3)光伏组件支撑板采用支撑板进行支撑，与传统采用的连杆支撑方式相比，其支撑受力面积更大、受力更均匀，平衡性更好，而且支撑板位于固定底座中部，对于液压油缸具有更好的稳定性。

(4)设置有角度传感器，可以实时测出光伏组件所转动的角度，从而使光伏组件与太阳光垂直，增大接收光照面积，提高太阳能的利用率，可以适用于大型光伏发电厂。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的液压控制回路图；

图3为本发明的控制方法流程示意图；

图中，1-光伏组件支撑板，2-转动轴，3-液压油缸一，4-液压油缸二，5-支撑板，6-固定底座，701-控制器，702-液压泵，703-三位四通电磁阀，704-双向液压锁，705-油缸位移传感器一，706-油缸位移传感器二，707-安全阀，708-节流电磁阀，709-过滤器，710-压力传感器，711-光电传感器，712-角度传感器，713-油箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细的说明。

如图1所示，光伏组件角度自动调节系统，包括机械传动支撑装置和液压及电控系统两大部分，其中的机械传动支撑装置包括光伏组件支撑板1、转动轴2、支撑板5、固定底座6、液压油缸一3和液压油缸二4，其中的光伏组件支撑板1与转动轴2用螺钉、销铰接，转动轴2用普通平键与支撑板5转动连接；支撑板5的底部通过销固定连接在底座6上；液压油缸一3和液压油缸二4的上部分别用螺钉与光伏组件支撑板1的背部铰接，液压油缸一3和液压油缸二4的底部分别固定连接在底座6上。为加强稳定性，支撑板5位于底座6与光伏组件支撑板1的中间位置，液压油缸一3和液压油缸二4分别位于支撑板5的左右两侧并对称设置。

如图2所示，所述的液压及电控系统包括控制器701、液压泵702、三位四通电磁阀703、双向液压锁704、油缸位移传感器一705、油缸位移传感器二706、安全阀707、节流电磁阀708、过滤器709、压力传感器710、光电传感器711、角度传感器712和油箱713，控制器701分别与三位四通电磁阀703、油缸位移传感器一705、油缸位移传感器二706、节流电磁阀708、压力传感器710和角度传感器712电性连接；

油缸位移传感器一705与液压油缸一3电性连接，油缸位移传感器二706与液压油缸二4电性连接；光电传感器711安装在光伏变电站采光位置好的地方(根据光伏变电站具体位置选择)，光电传感器711与控制器701电性连接。

工作原理：如图2和图3所示，通过光电传感器711将光信号输入给控制器701，光伏组件位置初始化，通过角度传感器712实时测出光伏组件所转动的角度，并将角度信号输入给控制器701，判断光伏组件是否与太阳光垂直，是则通过控制器701控制三位四通电磁阀703停止位，否则信号反馈控制器701，通过控制器701调节三位四通电磁阀703正向位，驱动液压油缸一3和液压油缸二4升降，实现自动调节光伏组件角度。由控制器701根据角度传感器712反馈的实时角度信号判断光伏组件与太阳光垂直是否，如果垂直，则通过控制器701控制三位四通电磁阀703停止位；通过光电传感器711判断太阳是否下山，是则通过控制器701控制三位四通电磁阀703换向位，光伏组件回到初始位置，否则通过控制器701控制三位四通电磁阀703正向位。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

技术特征：

1.一种光伏组件的角度自动调节方法，其特征在于：将光伏组件连接在可转动的支撑装置上，在光伏变电站采光位置好的地方安装光电传感器，通过光电传感器接收太阳光信号并判断太阳是否下山；当光电传感器接收到有太阳光时，通过控制器将光伏组件位置初始化，然后通过角度传感器实时检测光伏组件与太阳光的位置是否垂直，如果不垂直，则通过控制器控制支撑装置自动进行转动，使光伏组件始终与太阳光保持垂直；当光电传感器判断太阳已经下山，支撑装置停止转动，光伏组件回到初始位置。

2.一种光伏组件角度自动调节系统，其特征在于：包括机械传动支撑装置和液压及电控系统，所述的机械传动支撑装置包括光伏组件支撑板（1）、转动轴（2）、支撑板（5）、固定底座（6）、液压油缸一（3）和液压油缸二（4）；所述的液压及电控系统包括控制器（701）、液压泵（702）、三位四通电磁阀（703）、双向液压锁（704）、油缸位移传感器一（705）、油缸位移传感器二（706）、安全阀（707）、节流电磁阀（708）、过滤器（709）、压力传感器（710）、光电传感器（711）、角度传感器（712）和油箱（713）。

3.根据权利要求2所述的光伏组件角度自动调节系统，其特征在于：所述的光伏组件支撑板（1）与转动轴（2）铰接，所述的转动轴（2）与支撑板（5）转动连接；所述支撑板（5）的底部固定连接在底座（6）上；所述液压油缸一（3）和液压油缸二（4）的上部分别与光伏组件支撑板（1）的背部铰接，液压油缸一（3）和液压油缸二（4）的底部分别固定连接在底座（6）上。

4.根据权利要求3所述的光伏组件的角度自动调节系统，其特征在于：所述的支撑板（5）位于底座（6）与光伏组件支撑板（1）的中间位置，所述的液压油缸一（3）和液压油缸二（4）分别位于支撑板（5）的左右两侧并对称设置。

5.根据权利要求2所述的光伏组件的角度自动调节系统，其特征在于：所述的控制器（701）分别与三位四通电磁阀（703）、油缸位移传感器一（705）、油缸位移传感器二（706）、节流电磁阀（708）、压力传感器（710）和角度传感器（712）电性连接；所述的油缸位移传感器一（705）与液压油缸一（3）电性连接，油缸位移传感器二（706）与液压油缸二（4）电性连接；所述的光电传感器（711）安装在光伏变电站采光位置好的地方，所述的光电传感器（711）与控制器（701）电性连接。

技术总结
本发明公开了一种光伏组件的角度自动调节方法及自动调节系统，它是将光伏组件连接在可转动的支撑装置上，在光伏变电站采光位置好的地方安装光电传感器，通过光电传感器接收太阳光信号并判断太阳是否下山；当光电传感器接收到有太阳光时，通过控制器将光伏组件位置初始化，然后通过角度传感器实时检测光伏组件与太阳光的位置是否垂直，如果不垂直，则通过控制器控制支撑装置自动进行转动，使光伏组件始终与太阳光保持垂直；当光电传感器判断太阳已经下山，支撑装置停止转动，光伏组件回到初始位置。本发明可以使光伏组件可以与太阳光保持时刻垂直，从而提高光伏发电系统对太阳能的利用率和发电量，提高经济效益和社会效益，可以适用于大型光伏发电厂。

技术研发人员：王瀚;甘云;张良;陈林璞;龙鑫;陈礼刚;张胜强
受保护的技术使用者：铜仁梵能移动能源有限公司
技术研发日：2019.11.01
技术公布日：2020.04.07