适用于上下双排安装的太阳能双面光伏组件跟踪支架的制作方法

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体的，涉及一种适用于上下双排安装的太阳能双面光伏组件跟踪支架。

背景技术：

双面光伏组件是一种能够实现正反面发电的太阳能组件，其背面可以利用安装场地的反射光和周围环境的散射光来发电。

双面光伏组件由于正面、背面均可发电，相比单面组件能有效提高单位面积的发电量，如果对双面光伏组件发电系统的安装角度作更多优化，则可以进一步提高发电量。

目前，常规的平单轴跟踪系统均只考虑了光伏组件正面辐照，例如专利号为201310024307.0的中国专利文献公开了一种光伏发电机太阳轨迹跟踪方法及系统，提出了一种避免相邻光伏组件之间产生阴影遮挡的反跟踪轨迹方法。

与常规光伏组件的辐射模型相比，还需考虑组件的安装高度和环境因素的影响，主要的影响因素有：地表反射率、安装高度、转动角度、组件间距、纬度、直射散射比例等。

现有技术中，上下两排安装的双面光伏系统中，上排光伏组件的离地高度与下排光伏组件之间存在明显的高度差，两组光伏组件的安装倾斜一致。

为了更进一步地提高发电量，实用新型人将安装高度与转动角度之间进行协同控制，提供了一种适用于上下双排安装的太阳能双面光伏组件跟踪支架。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种适用于上下双排安装的太阳能双面光伏组件跟踪支架，能够独立控制位于第一横梁、第二横梁上的两组双面光伏组件的俯仰角度，以使得发电效率最大化。

本实用新型的具体技术方案为：

本实用新型提供了一种适用于上下双排安装的太阳能双面光伏组件跟踪支架，包括安装用的立柱，其中，太阳能双面光伏组件跟踪支架进一步包括扭矩管、第一横梁、第二横梁、第一驱动器与第二驱动器，扭矩管设置在立柱上，第一横梁与扭矩管之间转动连接并且第一横梁位于立柱的一侧，第二横梁与扭矩管之间转动连接并且第二横梁位于立柱的另一侧，第一横梁上安装有第一双面光伏组件，第二横梁上安装有第二双面光伏组件，第一驱动器与第一横梁相连接并能够驱动第一横梁围绕扭矩管转动，第二驱动器与第二横梁相连接并能够驱动第二横梁围绕扭矩管转动。

在本实用新型的上述技术方案中，第一横梁、第二横梁优选为刚性支撑梁结构，用作第一双面光伏组件与第二双面光伏组件的安装、定位与使用，二者均与立柱上的扭矩管之间转动连接，在第一驱动器与第二驱动器的分别驱动下，第一横梁、第二横梁分别产生各自独立的俯仰翻转过程，以进行两组双面光伏组件安装角度的调整。

作为本实用新型的一种优选方案，太阳能双面光伏组件跟踪支架还包括用于分别检测第一双面光伏组件的正面与背面辐照强度、第二双面光伏组件的正面与背面辐照强度的辐照传感器检测装置。

作为本实用新型的一种优选方案，辐照传感器检测装置包括第一传感器、第二传感器、第三传感器与第四传感器，第一传感器安装在第一横梁的正面一侧，第二传感器安装在第一横梁的背面一侧，第三传感器安装在第二横梁的正面一侧，第四传感器安装在第二横梁的背面一侧。

作为本实用新型的一种优选方案，第一驱动器为直线式驱动器，第一驱动器的一端与第一横梁相铰接，第一驱动器的另一端与立柱相铰接，第一驱动器、立柱与第一横梁之间形成三角形支撑结构；第二驱动器为直线式驱动器，第二驱动器的一端与第二横梁相铰接，第二驱动器的另一端与立柱相铰接，第二驱动器、立柱与第二横梁之间形成三角形支撑结构。

作为本实用新型的一种优选方案，第一驱动器为电动推杆，第二驱动器为电动推杆。

作为本实用新型的一种优选方案，立柱包括固定的第一立柱、活动的第二立柱，第一立柱与第二立柱之间设置为能够伸缩的滑动连接，扭矩管设置在第二立柱上。

本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型设置了两个相互独立的第一驱动器与第二驱动器，进而分别进行第一横梁、第二横梁的俯仰角度调整，使得位于第一横梁与第二横梁上的两组双面光伏组件处于各自最佳安装角度，获得最大的发电效率。

此外，通过辐照传感器检测装置实时获取第一双面光伏组件的正面与背面、第二双面光伏组件的正面与背面的辐照强度，以使得第一驱动器、第二驱动器产生指定的动作，进而自动驱动第一横梁与第二横梁的俯仰转动。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型阳能双面光伏组件跟踪支架的结构示意图；

图2是本实用新型阳能双面光伏组件跟踪支架的使用示意图。

具体实施方式

一种适用于上下双排安装的太阳能双面光伏组件跟踪支架，如图1、图2所示，包括立柱1、扭矩管2、第一横梁3、第二横梁4、第一驱动器5与第二驱动器6。

扭矩管2设置在立柱1上，第一横梁3与扭矩管2之间转动连接并且第一横梁3位于立柱1的左侧，第二横梁4与扭矩管2之间转动连接并且第二横梁4位于立柱1的右侧，第一横梁3上用作安装第一双面光伏组件7，第二横梁4上用作安装第二双面光伏组件8，第一驱动器5与第一横梁3相连接并能够驱动第一横梁3围绕扭矩管2转动，第二驱动器6与第二横梁4相连接并能够驱动第二横梁4围绕扭矩管2转动。

进一步的，第一驱动器5为直线式驱动器，例如为电动推杆，第一驱动器5的一端与第一横梁3相铰接，第一驱动器5的另一端与立柱1相铰接，第一驱动器5、立柱1与第一横梁3之间形成三角形支撑结构；

第二驱动器6为直线式驱动器，例如为电动推杆，第二驱动器6的一端与第二横梁4相铰接，第二驱动器6的另一端与立柱1相铰接，第二驱动器6、立柱1与第二横梁4之间形成三角形支撑结构。

本示例还设置了辐照传感器检测装置，用作分别检测第一双面光伏组件7的正面与背面辐照强度、第二双面光伏组件8的正面与背面的辐照强度，参见图2，辐照传感器检测装置包括第一传感器9、第二传感器10、第三传感器11与第四传感器12，第一传感器9安装在第一横梁3的正面一侧，第二传感器10安装在第一横梁3的背面一侧，第三传感器11安装在第二横梁4的正面一侧，第四传感器12安装在第二横梁4的背面一侧。

在本实用新型的其他示例中，立柱1为可伸缩立柱，以改变扭矩管2的高度，一种优选的立柱包括固定的第一立柱、活动的第二立柱，第一立柱与第二立柱之间设置为能够伸缩的滑动连接，扭矩管设置在第二立柱上。

使用本示例跟踪支架的一种操作过程为：

(1)获取初始基准倾角；

以佛山地区(纬度22.38°)2020年3月23日12:00时段为例，通过天文算法获得当前太阳高度角β＝68.4°、太阳方位角γ＝0°，推算当前位置下的基准倾角α0＝21.60°，其中一种具体的获取过程为：

根据下述公式分别计算太阳高度角β和太阳方位角γ：

其中，为纬度，δ为赤纬角，ω为太阳时角；

根据太阳高度角β和太阳方位角γ，计算基准倾角：

α0＝90°-arctan(tanβ/sinγ)。

(2)采集光照强度数据；

将上下两排的两组双面光伏组件分别以基准倾角α0＝21.60°≈22°进行安装，朝向正南，立柱距离地面高度为1.5米、地面反射率为20％左右，通过四个不同安装位置的辐照传感器分别采集两组双面光伏组件正面与背面的光照强度数据，分别为h1正、h1背、h2正、h2背；

(3)计算得出双面光伏组件的总辐照强度h1总、h2总；

h1总＝h1正+bi·h1背；

h2总＝h2正+bi·h2背；

其中，bi为相对应的双面光伏组件的双面因子，可以根据双面光伏组件厂商提供的参数直接获得，本示例中的双面因子bi＝85％。

(4)寻找最佳安装角度；

在基准倾角α0的基础上，选择辐照稳定的时段，在辐照稳定的1分钟内完成±5°范围内的总辐射强度测量，h1总和h2总将发生变化，计算得出各个角度位置的h1总和h2总，h1总和h2总分别为最大值时，当前两组双面光伏组件的实际倾角α1、α2即为最佳安装角度，其中一次具体测量的过程数据如下表所示，通过测量结果可知，上排双面光伏组件最佳倾角为α1＝20°，下排双面光伏组件最佳倾角α2＝22°。

本示例中，在设定的一段时间后重复执行上述过程(如每天正午12:00，或者每天辐照最稳定的时段，或者根据经验数据)以进行下一阶段时间点内两组双面光伏组件的最佳安装角度的寻找。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。