一種多軸荷重型太陽直射跟蹤的光伏組件支架系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及光伏組件支架，尤其涉及一種多軸荷重型太陽直射跟蹤的光伏組件支架系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著光伏發(fā)電的普及，許多地方已經(jīng)能夠通過太陽能發(fā)電和市電并網(wǎng)共同來為一些大型用電設(shè)備供電，尤其適合一些條件惡劣的野外環(huán)境。光伏組件的發(fā)電效率是受到太陽照射角度、強度和時間影響的，光伏組件設(shè)置在何經(jīng)緯度、朝向如何，以及太陽每天的升落時間和運動軌跡，都會對發(fā)電效率造成影響。如何最大化利用太陽能進(jìn)行轉(zhuǎn)化發(fā)電，是行業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵技術(shù)問題?，F(xiàn)有的一些光伏組件通過設(shè)置太陽跟蹤系統(tǒng)來實現(xiàn)“追日”以提高發(fā)電效率，但是多采用單軸支撐光伏板，一方面對于安裝位置的底面承重能力要求較高，一方面其“追日”效率并不高，使其應(yīng)用受到了限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種多軸荷重型太陽直射跟蹤的光伏組件支架系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)不足，不僅通過多軸升降支桿來分擔(dān)組件向下的重壓，而且通過控制模塊獲得當(dāng)前系統(tǒng)所處的經(jīng)緯度以及朝向，結(jié)合太陽運動的地理信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對光伏板的多方向調(diào)節(jié)，最大化接受太陽光直射，提高發(fā)電效率。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種多軸荷重型太陽直射跟蹤的光伏組件支架系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏板、可升降的支桿、旋轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)電機、支撐臺、基座和控制模塊，所述可升降的支桿由4個，通過球鉸接方式連接在光伏板底面，分別位于光伏板的4個頂角處，所述可升降的支桿底部固定在旋轉(zhuǎn)盤上，所述旋轉(zhuǎn)盤設(shè)置在支撐臺上，所述支撐臺中間設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機，旋轉(zhuǎn)電機通過轉(zhuǎn)軸連接旋轉(zhuǎn)盤，所述控制模塊設(shè)置在光伏板背面，控制模塊用以向可升降的支桿和旋轉(zhuǎn)電機發(fā)出控制命令進(jìn)行升降或旋轉(zhuǎn)。

所述控制模塊包括GPS模塊、數(shù)據(jù)存儲器、處理器、旋轉(zhuǎn)控制器和調(diào)向控制器，其中，GPS模塊用于獲取系統(tǒng)當(dāng)前所處的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，并反饋給處理器；數(shù)據(jù)存儲器用于存儲太陽升落時間和運動軌跡的地理數(shù)據(jù)信息；旋轉(zhuǎn)控制器用于控制旋轉(zhuǎn)電機的啟停；調(diào)向控制器用于控制可升降的支桿的升降；處理器用于處理經(jīng)緯度信息和數(shù)據(jù)存儲器預(yù)存地理數(shù)據(jù)信息，并計算出需要旋轉(zhuǎn)或調(diào)整的角度數(shù)據(jù)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)控制器和調(diào)向控制器；GPS模塊、數(shù)據(jù)存儲器、旋轉(zhuǎn)控制器和調(diào)向控制器均連接處理器，旋轉(zhuǎn)控制器連接旋轉(zhuǎn)電機，調(diào)向控制器分別連接4個可升降的支桿。所述控制模塊還包括指南針模塊，用于確定光伏板目前的朝向，指南針模塊連接處理器。

所述可升降的支桿可為電機升降型支桿或液壓升降型支桿。

本實用新型的有益效果是：

采用4個可升降的支桿來取代傳統(tǒng)的單軸承重方式，極大緩解了對基座等的壓力，更加適合應(yīng)用在更廣的范圍和更多條件下；控模塊可根據(jù)經(jīng)緯度信息，結(jié)合太陽升落時間和運動軌跡的地理數(shù)據(jù)信息，計算出當(dāng)前經(jīng)緯度的光伏板在太陽運動過程中，需要調(diào)整的角度，并控制4個可升降的支桿實現(xiàn)，具體是先固定對角線的2個支桿，然后控制兩外兩個支桿1升1降，即可調(diào)整光伏板的角度，待太陽不斷升起，不斷調(diào)整；待正午過后，固定另外2個位于對角線的支桿，然后讓之前是固定的2個支桿升降，也是通過1升1降，實現(xiàn)光伏板的繼續(xù)跟蹤，最多的時間能過接受到太陽直射，極大提高發(fā)電效率；進(jìn)一步的，還有指南針模塊，可獲取當(dāng)前光伏板的朝向數(shù)據(jù)，處理器進(jìn)一步綜合該數(shù)據(jù)，可向旋轉(zhuǎn)控制器發(fā)出命令，通過旋轉(zhuǎn)電機工作轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤，實現(xiàn)光伏板朝向調(diào)整，進(jìn)一步提高了追日性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的前視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如附圖1~3所示，一種多軸荷重型太陽直射跟蹤的光伏組件支架系統(tǒng)，包括光伏板1、可升降的支桿2、旋轉(zhuǎn)盤3、轉(zhuǎn)軸31、旋轉(zhuǎn)電機4、支撐臺5、基座6和控制模塊7，所述可升降的支桿2由4個，所述可升降的支桿2可為電機升降型支桿或液壓升降型支桿。通過球鉸接方式連接在光伏板1底面，分別位于光伏板1的4個頂角處，所述可升降的支桿2底部固定在旋轉(zhuǎn)盤3上，所述旋轉(zhuǎn)盤3設(shè)置在支撐臺5上，所述支撐臺5中間設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機4，旋轉(zhuǎn)電機4通過轉(zhuǎn)軸31連接旋轉(zhuǎn)盤3，所述控制模塊7設(shè)置在光伏板1背面，控制模塊7用以向可升降的支桿2和旋轉(zhuǎn)電機4發(fā)出控制命令進(jìn)行升降或旋轉(zhuǎn)。所述控制模塊7包括GPS模塊、數(shù)據(jù)存儲器、處理器、旋轉(zhuǎn)控制器和調(diào)向控制器，其中，GPS模塊用于獲取系統(tǒng)當(dāng)前所處的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，并反饋給處理器；數(shù)據(jù)存儲器用于存儲太陽升落時間和運動軌跡的地理數(shù)據(jù)信息；旋轉(zhuǎn)控制器用于控制旋轉(zhuǎn)電機4的啟停；調(diào)向控制器用于控制可升降的支桿2的升降；處理器用于處理經(jīng)緯度信息和數(shù)據(jù)存儲器預(yù)存地理數(shù)據(jù)信息，并計算出需要旋轉(zhuǎn)或調(diào)整的角度數(shù)據(jù)發(fā)送給旋轉(zhuǎn)控制器和調(diào)向控制器；GPS模塊、數(shù)據(jù)存儲器、旋轉(zhuǎn)控制器和調(diào)向控制器均連接處理器，旋轉(zhuǎn)控制器連接旋轉(zhuǎn)電機4，調(diào)向控制器分別連接4個可升降的支桿2。所述控制模塊7還包括指南針模塊，用于確定光伏板1目前的朝向，指南針模塊連接處理器。

太陽每一天的升落時間和運動軌跡是常規(guī)的地理規(guī)律，提前將這些地理數(shù)據(jù)預(yù)存在數(shù)據(jù)存儲器中。處理器根據(jù)GPS模塊提供的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，以及指南針模塊提供的東西南北指向信息，以及預(yù)存的地理數(shù)據(jù)，首先可確定光伏板1的初始朝向，以使的太陽升起時候就獲得直射光照，具體可通過向旋轉(zhuǎn)控制發(fā)送命令，旋轉(zhuǎn)控制器控制旋轉(zhuǎn)電機1運作，通過轉(zhuǎn)軸31帶動旋轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)光伏板1朝向的調(diào)整，調(diào)整到位后，控制旋轉(zhuǎn)電機1停止；處理器可計算出在太陽當(dāng)天運動過程中，每個時刻光伏板1的最佳角度值，通過調(diào)向控制器控制可升降的支桿2實現(xiàn)角度調(diào)整。具體的，可在太陽升起階段，首先固定其中一個對角線的兩個可升降的支桿2，控制另外兩個可升降的支桿2通過一個升一個降，來實現(xiàn)光伏板1角度調(diào)整，使得在太陽升起的過程中每個時刻光伏板1都能盡量獲得直射效果；在太陽通過正午最高點后，換做另一個對角線的兩個可升降的支桿2固定不動，控制原來固定不動的兩個可升降的支桿2分別升和降，從而可使光伏板1繼續(xù)保持接受太陽的直射效果。由于可升降的支桿2與光伏板1之間是通過球鉸接的方式連接，使得這種先讓其中一個對角線固定不動，升降另外兩個支桿，再讓另一個對角線固定不動，升降原先固定的兩個支桿的方式，可得以實現(xiàn)。這種追日方式，結(jié)合了系統(tǒng)安裝地的地理位置信息，以及東西南北指向信息，可使得光伏板1的朝向能夠每天都與太陽的軌跡匹配，并且使得光伏板1的角度可與每時的太陽照射安裝地的角度匹配，具有更加精確的追日性能。

本實用新型不僅通過多軸升降支桿來分擔(dān)組件向下的重壓，而且通過控制模塊獲得當(dāng)前系統(tǒng)所處的經(jīng)緯度以及朝向，結(jié)合太陽運動的地理信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對光伏板的多方向調(diào)節(jié)，最大化接受太陽光直射，提高發(fā)電效率。