一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏發電領域，特別是一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法。
【背景技術】
[0002]目前，光伏電池板的安裝方式主要有兩種，即為固定式和跟蹤式，固定安裝的電池板傾角和朝向固定，無法對太陽光線進行跟蹤，所需的安裝成本低，但發電效率不高。跟蹤式又分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤，單軸跟蹤系統只對太陽光線的方位角進行跟蹤，雙軸跟蹤系統對太陽光線的方位角和高度角同時進行跟蹤，以雙軸跟蹤方式安裝的電池板發電效率最高，是光伏發電領域研宄的熱點。
[0003]但目前雙軸跟蹤光伏發電系統的不足之處在于:由于采用傳統的電動機通過變速箱來直接為電池板提供偏轉動力，即使變速箱的變比設置的足夠大，但還是處于有級變速狀態中，至使電池板處于固定步距的偏轉狀態下，當太陽光線入射角度與電池板表面的偏轉達到一定程度時，程序才會觸發，啟動電動機運轉，使得電池板偏轉，而偏轉量為固定步距，無法將電池板調整為實時接收最大的太陽光照強度，使得發電效率無法提高。
【發明內容】
[0004]針對上述技術問題，本發明公開了一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法，利用全液壓無級變速裝置，實時精確調整電池板與太陽光線的角度關系，使得電池板接收到的光照強度保持最大，解決了跟蹤式光伏發電系統發電效率不高的問題。
[0005]為了實現根據本發明的目的，提供了一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置，包括:
[0006]電池板，其轉動設置在支撐柱的上端，所述電池板上設置有光線傳感器；轉動工作臺，其為無齒輪的全液壓驅動旋轉裝置，用于調整所述電池板的方位角，所述支撐柱設置在所述轉動工作臺上；液壓工作站，其與所述轉動工作臺油路連接并為其提供旋轉動力；其中，所述液壓工作站根據所述光線傳感器發出的光線偏轉信號來驅動所述電池板旋轉以實時接收最大太陽光照強度。
[0007]優選的，所述光伏電池板最大功率點跟蹤裝置還包括液壓伸縮臂，其固定端設置在所述支撐柱上，伸縮端與所述電池板的底部樞接，所述液壓伸縮臂驅動所述電池板在所述支撐柱上端轉動，以調整所述電池板的高度角。
[0008]優選的，所述液壓工作站與所述液壓伸縮臂油路連接并為其提供伸縮動力。
[0009]優選的，所述液壓工作站包括:
[0010]油泵，其通過輸油管與所述轉動工作臺和所述液壓伸縮臂連接；油箱，其出油口與所述油泵連接，所述轉動工作臺和所述液壓伸縮臂的回油通過回油管與所述油箱連通；電動機，其驅動所述油泵工作，將油從所述油箱中送入所述轉動工作臺和所述液壓伸縮臂；流量電磁閥，其由若干個組成并設置在所述輸油管和回油管上，用于控制所述轉動工作臺和所述液壓伸縮臂的工作過程；控制器，其同時連接所述電動機和所述流量電磁閥，所述控制器通過接收的太陽光線偏轉信號來控制所述電動機和所述流量電磁閥。
[0011]優選的，所述轉動工作臺包括:
[0012]旋轉底座，其內設置有容置空腔，所述容置空腔的進油口與所述油泵連接，所述容置空腔的回油口與所述油箱連接；旋轉臺，其以可旋轉的方式設置在所述容置空腔內，所述旋轉臺向下延伸設置有圓柱體，其下端設置有油腔部，所述油腔部內旋轉設置有旋轉葉輪，其與所述圓柱體固定連接。
[0013]優選的，所述油腔部左右分別開設有一個通孔，所述通孔選擇性地與所述油泵或所述油箱連接。
[0014]一種光伏電池板最大功率點跟蹤方法，包括:
[0015]步驟I)，啟動系統，將光線傳感器產生的太陽光角度信息轉換成偏轉信號，并傳入所述控制器中；步驟2)，所述控制器根據所述偏轉信號計算出所述電池板所需偏轉的方位角和高度角，并依此產生對所述電動機和所述流量電磁閥的控制信號；步驟3)，根據所述控制信號，啟動所述電動機并且選擇性地打開或關閉所述流量電磁閥，使得所述轉動工作臺和所述液壓伸縮臂發生相應的步進量，將所述電池板實時保持接收最大太陽光照強度。
[0016]優選的，控制所述流量電磁閥使得所述油腔部右通孔與所述油泵連接，左通孔與所述油箱連接，所述旋轉臺逆時針旋轉；控制所述流量電磁閥使得所述油腔部左通孔與所述油泵連接，右通孔與所述油箱連接，所述旋轉臺順時針旋轉。
[0017]本發明至少包括以下有益效果:提供的一種光伏電池板最大功率點跟蹤裝置及其跟蹤方法，
[0018]1、采用全液壓無級變速驅動裝置，實時調整電池板的方位角與高度角，使之接收到的太陽光照強度實時保持最大，電池板的發電效率更高；
[0019]2、避免采用傳統的電機通過變速箱直驅的方式，采用本發明的跟蹤裝置和方法的發電系統對光線的跟蹤精度更高。
[0020]3、多個電池板跟蹤系統可以共用一個液壓驅動系統，采用集中控制、單獨調整的方式，降低了系統的安裝成本，同時簡化了控制過程，提高了整個光伏電站的發電效率。
[0021]本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研宄和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的跟蹤裝置的第一種實施例結構示意圖；
[0023]圖2是所述轉動工作臺的結構示意圖；
[0024]圖3是本發明的跟蹤裝置的第一種實施例結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0026]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0027]如圖1所示的是根據本發明的光伏電池板最大功率點跟蹤裝置的一種實現形式，其中包括:
[0028]電池板1，其底面中央位置通過轉動軸2設置在支撐柱4的上端，并可以繞著所述轉動軸2 二維旋轉；轉動工作臺5，其為無齒輪的全液壓驅動旋轉裝置，用于調整所述電池板I的方位角，所述支撐柱4下端設置在所述轉動工作臺上；液壓工作站，其與所述轉動工作臺5油路連接并為其提供旋轉動力；其中，所述液壓工作站通過接收的太陽光線偏轉信號，產生相應的驅動信號，使得所述轉動工作臺5旋轉相應的角度，從而帶動所述電池板I實時接收最大太陽光照強度，提高電池板的發電效率。采用液壓驅動裝置和無級變速旋轉的轉動工作臺，使得電池板方位和角度的調整更加精確及時，不存在調整角度超前的弊端，同時設置更高的程序刷新頻率，使得電池板以實時追蹤太陽光線變化的方向旋轉運動，縮小了電池板與光線的角度差異，從而使得電池板的發電效率更高。
[0029]上述技術方案中，所述光伏電池板最大功率點跟蹤裝置還包括液壓伸縮臂，其包括油缸31和活塞柱32，油缸31下端固定設置在所述支撐柱4的側壁上，活塞柱32的上端與所述電池板I的底部通過轉動軸33樞接，所述液壓伸縮臂驅動所述電池板I通過轉動軸2在所述支撐柱4上端二維轉動，以調整所述電池板I的高度角。
[0030]上述技術方案中，所述液壓工作站與所述油缸31油路連接，為活塞珠32在油缸31中的伸縮提供動力，從而實現電池板I在高度角方向對太陽光線的跟蹤。本實施例中，所述液壓工作站的構造為:
[0031]油泵7，其同時通過輸油管與所述轉動工作臺5和所述液壓伸縮臂連接；油箱10，其出油口與所述油泵7連接，所述轉動工作臺5和所述液壓伸縮臂的回油通過回油管與所述油箱10連通；電動機8，其與所述油泵7連接，用于驅動所述油泵7旋轉工作，將油從所述油箱10中抽送到所述轉動工作臺5和所述液壓伸縮臂中，以驅動電池板I的旋轉；流量電磁閥，其由若干個組成并設置在所述輸油管和回油管上，通過控制其開、閉過程和導通流量，來控制所述轉動工作臺5和所述液壓伸縮臂的工作過程，使之滿足調整步伐和精度；控制器9，其同時連接所述電動機8和所述若干個流量電磁閥，在所述電池板I