通信基站非感应式追踪的光伏发电系统的制作方法

本发明涉及新能源领域，具体为通信基站非感应式追踪的光伏发电系统。

背景技术：

移动通信基站以及大型户外广告牌的供电，都是采用固定支架的光伏发电技术，目前市场上已经在运用的光伏发电技术就只有两个，一个是固定支架技术、一个是感应追踪技术，这是两个走向极端的技术，一个是走低成本的技术路线，另一个是走追踪精度高的技术路线。固定支架技术：技术简单、成本低廉、但发电量低；感应追踪技术：技术繁杂、成本高昂、追踪精度高，但发电量高的同时自损耗电量也大，通俗的种说法就是发电1000，自损800，所以这两种技术的性价比都很低，在光伏发电市场上，为了尽快回收投资成本，矮子里面挑高子，宁可牺牲了追踪精度，也要采用低成本的固定支架技术，这就是目前全世界光伏发电产品几乎都是采用固定支架技术的最主要原因。要提高光伏发电的发电效率有两种方式，一是大幅度提高光电转换率，但以目前的技术短期内还很能实现，二是改变光伏板的角度，包括方位角和倾角，所以在光电转换率难以大幅度提高的当下，提供一种不仅能够实现追日目的而且又具有实用价值，能够广泛推广应用的追日技术，就是当下移动通信基站及户外大型公告牌的光伏发电领域内所遇到的亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明通过提供通信基站非感应式追踪的光伏发电系统，使得上述的技术难题得到了解决。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

通信基站非感应式追踪的光伏发电系统，包含有通信设施、太阳能角度控制器、通信立柱、支柱、光伏板，追踪系统分为1维度或2维度追踪两种不同的类型，这两种类型当中又分为1+1和1+n两种不同的模式，1+1模式的支柱是自转模式，1+n模式是非自转模式，所述1+1模式的支柱是一种智能电动柱，其柱体主要由轴、t型空心管所构成，t型空心管顶部安装有铰接装置的构件，其固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，所述1+n的支柱是一种转动的支柱，其机座内除了没有安装电机和机械传动机构之外，其余的都与1+1模式的相同，但轴上多增加了一根两端都带有圆环的双环构件或一个齿轮，所述双圆环构件中的一端是固定安装在t型空心管之下并固定在轴上，另外一端是螺栓固定在东向或西向的一根梁上，杆上固定安装有n个双圆环构件，梁带有圆环的另一端固定在立轴上，立轴是机械传动机构中的轴，所述齿轮固定安装在转动支柱的t型空心管之下并固定在轴上，n个转动支柱的齿轮通过一根闭合的链条链接为一体，链条的一端与机械传动机构链接，驱动电机通过包含了双圆环构件或链条的机械传动机构共同驱动n个转动支柱同时转动，由此构建了一个1纬度或2维度的追踪系统的1+1模式或1+n模式，系统上安装了光伏板则变为光伏发电系统，在1纬度光伏发电追踪系统当中，光伏板是固定安装在智能电动支柱或转动支柱顶端上，其底部固定有ⅱ型构件，一根弯曲的立柱固定在ⅱ型构件上使得光伏板与地面倾斜，弯曲立柱底部固定安装在智能电动支柱或转动支柱的顶端；在2纬度追踪系统当中，安装在智能电动柱或转动支柱顶端的光伏板采用铰接连接，其底部固定有ⅱ型构件，一根空心管固定在ⅱ型构件上，两根t型空心管的顶端通过铰接装置的构件铰接连接形成一个铰接装置，其中一根t型空心管插入智能电动柱或转动支柱的顶端固定连接，另一根t型空心管插入或套在光伏板底部的空心管内螺栓固定连接，驱动装置的安装，在1+1模式或1+n模式的每根支柱上都固定安装一根，驱动装置的顶端与光伏板底部进行螺栓连接，另一端安装在智能电动柱或转动支柱上，其将随同智能电动柱或转动支柱一同转动，所述驱动装置是一种可升降的智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管固定在螺母上形成一体，螺母沿着轴上下移动，光伏板角度的调节，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制光伏板的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、gps卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，主芯片通过读取实时的时钟及角度数值，根据不同的时间段来控制光伏板角度的变化，时钟芯片在太阳能角度控制器接通电源后，将自动采用gps或蓝牙进行时间的校对，光伏板角度调节的工作原理为，太阳能角度控制器与光伏板安装在同一个水平面上，当时间到达预设的调节时刻时，太阳能角度控制器接受到一个调节角度的信号，则通过控制电机控制模块来使角度检测模块做出转动动作，以使得光伏板完成水平或倾斜动作，此时的智能电动柱将随着电机的转动完成水平或伸或缩的运动，推动光伏板转动到预定位置的同时，角度传感器输出的模拟量经过模拟数字转换器转换后送入主控制器，主控制器再根据此输入来判定光伏板是否已经转动到预定的角度，并据此来控制电机的控制模块，由此完成一次角度的调节，电子指南针调节方位角的具体实施方式为，在电子指南针的刻度上，北面是在刻度为0度之处，东面是在刻度为90度之处，南面是在刻度为180度之处，西面是在刻度为270度之处，东西南北4个方面的方位角度值和模拟电压值分别为90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把东面或西面的角度及模拟电压值预先输入到控制器的储存模块当中，则在上午或下午时段，方位角在0°~180°或180°~360°，模拟电压值在η~β或β~θ的区间变化时，根据输入的方位角度值或模拟电压值，就能够调节方位角时刻朝向东面或西面；在倾角1日之内的多次调节模式当中，每次新调节的角度值，在上午时段为ψ-j*ψ/f；正午时段，倾角固定不变，在下午时段为γ+ψ/f，把计算出每次所需调节的倾角角度值跟与其相对应的模拟电压值或调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，具体的实施方式为，当角度传感器处于水平位置角度为0°时，输出端vo输出的为a伏的模拟电压，当角度传感器与水平面成最大倾角的角度值ψ时，此时输出的是b伏的模拟电压，当角度传感器在0°~ψ或ψ~180°的区间变化时，输出端vo输出的电压将从a伏依此变化到b伏或b伏依此变化到a伏的模拟电压信号，因此通过测定角度传感器输出端vo电压的大小，就能够确定光伏板与水平面间的夹角，所述铰接装置的构件是由1块底板和c块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，c=2时候，是螺栓固定连接，当c＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用不同的支柱、电机和机械传动机构、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个1维度或2维度追踪的光伏发电系统，方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制，所述太阳能角度控制器是根据时间的计时，通过控制智能电动柱或驱动电机智能驱动光伏板方位角水平朝东或朝西方向移动或倾角从东面到西面进行转动，由此调节光伏板的方位角或倾角跟随时间的变化而发生改变的方法，调节的顺序为方位角调节在先，倾角在后，所述方位角的调节由太阳能角度控制器根据gps或电子指南针模块输出的信号控制其朝东或朝西转动，所述倾角的调节为输入法，所述输入法是采用最大倾角算术平均法计算得出的所需调节的倾角角度值跟与其相对应的调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，所述最大倾角算术平均法是对上午和下午光伏板所能形成的最大夹角，按调节的次数进行算术平均的方法，所述时间计时是一日之内三次或多次，2维度追踪的调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，上午时段，光伏板面朝东面，倾角最大，正午时段，光伏板是水平状；下午时段，光伏板面朝西面，倾角最大，每间隔e分钟进行一次方位角的调节，在e分钟内倾角调节f次，所述输入法当中的光伏板的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成f次，每次调节的角度值为ψ/f，三个时间段内光伏板的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-j*ψ/f，j是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为f；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/f，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，无驱动装置的1维度追踪的太阳能角度控制器水平安装，方位角调节的次数，是一日之内所有调节时间的总和，按每间隔d分钟计算所得。

本发明的通信基站无需光电传感器的光伏发电追踪系统，提供的1纬度或2纬度无需光电传感器的追踪技术，是有别于公知的固定支架技术和感应式追踪技术的一种新型非感应式追踪技术，其技术简单、成本低、自损电量小，在光电转换率难以大幅度提高的当下，提高了发电效率，解决了通信基站行业内所亟待解决的技术难题，即光伏发电不仅要能够追日而且还要具有实用价值的难题，本发明的发电量比不具有追日功能的固定支架技术的平均多增加了60%左右，具有很好的经济效益和生态效益，为通信基站光伏发电的大面积推广应用提供了强有力的支撑。

附图说明

图1为2纬度追踪的1+1模式的平面俯视图：符号1为光伏板，符号2为两根t型空心管铰接连接形成的铰接装置，符号3是光伏板底部空心管，符号4为光伏板与驱动装置的螺栓连接构件，符号5为智能电动柱，符号6为驱动装置，符号7为驱动装置的支架，符号8为智能电动柱的基座，图2为2纬度追踪的1+1模式的正视图：图3为2纬度追踪的1+n模式中双圆环模式的平面俯视图：符号9是可转动的支柱，符号10是轴，符号11是双圆环构件，符号12是杆，符号13是立轴，符号14是传动机构，符号15是驱动电机；图4是2纬度追踪的1+n模式中双圆环模式的正视图，图5是2纬度追踪的1+n模式中齿轮模式的平面俯视图：符号16是闭合链条，符号17是齿轮，图6为2纬度追踪的1+n模式中齿轮模式的正视图；图7是1纬度追踪的1+1模式的正视图：符号23为弯曲立柱；图8为通信基站的正视图：符号19为通信设施，符号20为通信立柱，符号21为光伏发电系统，符号22为钢结构框架，符号23为电池箱及控制箱。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图对本发明做进一步描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

角度的调节是一日之内三次或多次，2维度追踪的调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，上午时段，光伏板面朝东面，倾角最大，正午时段，光伏板是水平状；下午时段，光伏板面朝西面，倾角最大，每间隔e分钟进行一次方位角的调节，在e分钟内倾角调节f次，所述输入法当中的光伏板的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成f次，每次调节的角度值为ψ/f，三个时间段内光伏板的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-j*ψ/f，j是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为f；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/f，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，无驱动装置的1维度追踪的太阳能角度控制器水平安装，方位角调节的次数，是一日之内所有调节时间的总和，按每间隔d分钟计算所得。

参阅图1~2是1+1模式的2维度追踪的光伏发电装置，光伏板1底部空心管3通过两根t型空心管所形成的铰接装置2安装在智能电动柱5的顶端，驱动装置6的顶端通过螺栓连接装置4螺栓连接在光伏板1上，另一端固定在智能电动柱5的支架7上，其将随着智能电动柱5一起转动，智能电动柱5固定在基座8上，由此形成一个2维度追踪的光伏发电装置。安装完成后，光伏板1面朝东面，在预定时刻，首先调节光伏板板1的方位角，方位角采用电子指南针模块法来确定方位角，控制器将根据电子指南针模块输出的信号得出太阳朝东的方位角，通过角度传感器由控制器控制智能电动柱5的电机转动，通过传动机构带动轴转动，轴转动的同时又带动柱体同向转动，则光伏板1转动到位，然后调节倾角，光伏板倾角的调节采用最大倾角算术平均法，具体调节方式参照0008段。

参阅图3~4是1+n模式中采用双圆环构件的2维度追踪的光伏发电装置，双圆环构件11一端固定在轴10上，另一端固定在杆12上，杆12固定在立轴13上，立轴13将通过机械传动机构14随着驱动电机15一起转动，图5~6是1+n模式中采用齿轮17的2维度追踪的光伏发电装置，可转动支柱9上都安装有齿轮17并固定在轴10上，闭合链条16把n个齿轮与驱动电机15连接为一体，形成一个链条传动机构，可转动支柱9上安装的驱动装置6将随着其一起转动，由此形成了一个由一台驱动电机带动n组光伏板一同转动的光伏发电系统，方位角和倾角的调节方式与1+1模式的相一致,调节方式具体为，在预定的时间，控制器依据角度传感器得出的信号，控制驱动电机15转动，通过机械传动机构带动杆12或链条17发生转动，由此带动了双圆环构件11或齿轮16及轴10发生转动，固定在轴10上的空心管柱体9及其顶端的光伏板1也将随着轴10发生转动，由此光伏板1的方位角得到调节，方位角调节到位后，控制器将启动驱动装置6上的电机对倾角进行调节，调节方式参照0008~0009段。

参阅图7是安装有1纬度追踪的1+1模式的光伏发电系统的正视图，在1+n模式当中，可转动支柱9上双圆环构件11或齿轮17以及驱动电机14和链条16的安装方式与上述2纬度追踪的相同，两种模式的光伏板1都是通过弯曲立柱与地面倾斜固定安装在智能电动柱5活转动支柱9的顶端，其无驱动装置，只能对方位角进行调节，调节的方式参照0008~0010段。

参阅图8是安装有1+1和1+n模式的光伏发电系统的通信基站的正视图，通信立柱20，其中一面安装有爬梯，最高处安装有通信设施19，其下间隔地固定安装有多边形钢结构框架22共w层，每层框架内安装有1纬度追踪或2纬度追踪或1纬度追踪和2纬度追踪混合的光伏发电系统21，其中的1+1和1+n两种不同模式，也分为混合安装或各自的单一安装两种类型，光伏发电通过电缆储存在电池箱23中。