光伏雙軸聯動跟蹤系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請一般地涉及光伏發電領域，特別涉及光伏發電裝置的雙軸可聯動跟蹤控制系統。
【背景技術】
[0002]太陽能光伏發電是通過使用太陽能光伏組件子系統所形成的陣列接受入射的太陽光，通過光伏轉換將光能轉換為電能，并收集所產生的電能以供使用的技術。該技術具有無污染、成本低、發電可持續的優點，并在全球各地的光照強烈的熱帶或沙漠地區有著越來越多的運用。
[0003]目前，在太陽能光伏發電系統中，一般會在開闊地面(或樓宇屋頂等直接受光照表面)上部署大量的光伏組件子系統機架，機架上安裝有光伏面板，通過光伏面板接收太陽光照射進行光伏轉換發電。一般，根據部署區域的面積，機架的數目可以是十幾組、幾十組、上百組甚至上千組。
[0004]同時，為了更好地使光伏組件子系統接收太陽光照，本領域中已經實現了光伏組件子系統的太陽跟蹤系統。通過實時地跟蹤太陽運動，調整光伏組件子系統機架的朝向，以使得太陽光直射至光伏組件子系統的受光平面，可以增加光伏組件子系統所能接收到的太陽輻射量，提高太陽能光伏發電系統的總體發電量。
[0005]簡單來說，光伏發電裝置自動跟蹤系統的實現原理是將跟蹤傳感器安裝在承載有光伏組件子系統的機架上。當光線方向發生改變時，則跟蹤傳感器輸出偏移信號，跟蹤系統開始運作，調整機架上的光伏組件子系統的朝向，直到跟蹤傳感器重新達到平衡狀態(即由光伏組件子系統的受光平面與入射太陽光線成直角時)停止運作，完成一次調整。如此實時地不斷調整就可確保光伏陣列組件子系統沿著太陽的運行軌跡時刻跟隨太陽，提高總發電量。自動跟蹤系統也可以設有防雜光干擾及夜間跟蹤電路，并附有手動控制開關，以方便調試。
[0006]傳統的光伏發電裝置自動跟蹤方式一般包括:平單軸自動跟蹤、斜單軸自動跟蹤、雙軸跟蹤等。但目前，這些跟蹤方式一般實現“一機一架”的控制方式，即使用單個控制和驅動系統來控制單個光伏組件子系統機架。如若對于成片面積上的大規模鋪設，則需要與光伏組件子系統機架數目相當的控制和驅動系統，這極大地增加了鋪設成本和鋪設難度，不利于光伏發電在經濟不發達地區的廣泛利用。因此，需要對若干個光伏組件子系統機架的集中化跟蹤控制系統。
[0007]同時，由于太陽的每日自東向西運動，一般的單軸跟蹤系統均會采用南北向固定放置、東西向可調轉動的方式來對太陽進行跟蹤。具體而言，光伏組件子系統機架的中軸線按照南北向放置，并且整個機架可以沿其中軸線進行轉動，從而實現了光伏組件子系統的面板朝向東或西偏移，以更好地接受太陽光照。但對于我國的大部分地區而言，由于鋪設地形非水平、上空云層遮蓋等原因，即便東西向可調，南北向固定的機架放置也無法將光伏組件子系統的面板調整為與最大光軸入射方向垂直。因此，需要一種在東西向和南北向均可調的光伏組件子系統雙軸跟蹤系統。
[0008]同時，對于目前的光伏組件子系統機架而言，防風性能也是一個重要的考察因素。我國南部地區多光照和臺風，當光伏組件子系統機架暴露在大風中時會受到各個方向的來鳳。來風會對機架產生側向和縱向的壓力。這對機架的抗風提出了很高的要求。如若被風吹歪，光伏組件子系統本身的重量就足以使得整個機架結構的重心發生偏移，進而垮塌。因此，需要光伏跟蹤系統能夠有效抵擋側向強風。
[0009]綜合上述需求，目前光伏發電領域缺少一種對若干個光伏組件子系統機架進行集中化雙軸跟蹤控制、具有良好抗風能力、能在各種地形上大面積鋪設的光伏組件子系統跟蹤系統。
【發明內容】
[0010]針對以上現有技術的缺陷，本申請的目的至少在于提供一種太陽能傾角單軸跟蹤系統。
[0011]根據本申請的第一方面，提出了一種光伏組件子系統雙軸跟蹤系統，其特征在于，包括:若干個獨立的光伏跟蹤組件子系統，在第一方向上前后成縱列排列，每個光伏跟蹤組件子系統均包括:固定梁杭架結構(220)，其上正面設置有多個光伏面板安裝位，背面兩側下方分別安裝有用于牽引繩(308)的固定端，所述多個光伏面板安裝位用于安裝光伏面板；兩個固定支撐柱出、7)，其上固定有第一方向軸(L)，所述固定梁杭架結構被活動連接在所述第一方向軸上并能繞第一方向軸進行傾斜轉動；牽引繩(308)，兩端分別連接在所述固定梁杭架結構的背面兩側的固定端上；第一方向轉動軸(M)，所述牽引繩(308)多次纏繞在所述第一方向轉動軸上；引導軌(304)，安裝在所述固定梁杭架結構的背面，與第二方向一致，所述牽引繩(308)被套入引導軌(304)內，所述第二方向在與所述第一方向在水平面上正交；萬向聯軸器，設置在所述第一方向轉動軸的兩端，并聯接到前一個光伏跟蹤組件子系統的第一方向轉動軸以及后一個光伏跟蹤組件子系統的第一方向轉動軸，使得多個光伏跟蹤組件子系統的第一方向轉動軸彼此相連接，其中，前后成縱列排列的第一個光伏跟蹤組件子系統的第一方向轉動軸通過萬向聯軸器連接到第一方向轉動控制機構，所述第一方向轉動控制機構控制所述第一方向轉動軸的轉動，并進而絞動所述牽引繩，由此拉動所述固定梁杭架結構繞著所述第一方向軸在第一方向上發生轉動；所述多個光伏面板安裝位在所述固定梁杭架結構的正面成多行的并行排列，其中并行排列的多個光伏面板安裝位均具有共用的第二方向轉動軸(K1、K2、K3、K4、K5)，所有的第二方向轉動軸均由第二方向轉動軸控制桿(Κ)所活動連接，所述第二方向轉動軸控制桿在第二方向上作水平方向的前后移動，并由此通過活動連接方式帶動所有的第二方向轉動軸在所述第二方向上發生轉動，進而使得其上的光伏面板安裝位在所述第二方向上發生轉動；其中，前后成縱列排列的中部一個光伏跟蹤組件子系統的所述第二方向轉動軸控制桿連接到第二方向轉動控制機構。
[0012]根據本申請的第二方面，所述第二方向轉動控制機構包括第一方向轉動控制電機，所述第二方向轉動控制機構包括第二方向轉動控制電機，所述第一方向轉動控制電機和所述第二方向轉動控制電機以無線或有線的方式耦合到控制器，所述控制器基于太陽實時位置信息來控制所述第一方向轉動控制電機和所述第二方向轉動控制電機的轉動，進而帶動所述固定梁杭架結構在第一方向上的轉動以及帶動所述光伏面板安裝位在所述第二方向上的轉動。
[0013]根據本申請的第三方面，所述每一個光伏面板安裝位的第二方向轉動軸均固定連接有牽引桿(460)，所述牽引桿活動連接到所述第二方向轉動軸控制桿，所述第二方向轉動軸控制桿進一步通過旋轉桿(490)而活動連接到第二方向控制電機，所述第二方向控制電機帶動所述旋轉桿轉動，進而推動所述第二方向轉動軸控制桿在第二方向上發生前后移動。進而由所述第二方向轉動軸控制桿的前后移動拉動所述牽引桿，由此帶動所述第二方向轉動軸的轉動，并由此帶動所述光伏面板安裝位在所述第二方向上的轉動。
[0014]根據本申請的第四方面，所述固定梁杭架結構是框架型的扁平結構，所述固定梁杭架結構的中心線上設置有多組軸承結構，在安裝時將所述第一方向軸穿過軸承結構，由此使得整個固定梁杭架結構可以繞所述第一方向軸進行靈活轉動。
[0015]根據本申請的第五方面，所述兩個固定支撐柱均包括:中央支撐柱(312)和水平向的底邊橫梁(314)，所述中央支撐柱進一步垂直架設在所述底邊橫梁(314)上。
[0016]根據本申請的第六方面，連接到第二方向轉動控制機構的中部一個光伏跟蹤組件子系統的所述固定梁杭架結構的任意一側設置有托架結構(440)，所述第二方向轉動控制結構通過螺栓被固定在所述托架結構上。
[0017]根據本申請的第七方面，所述第一方向傳動控制電機通過所述萬向聯軸器與所述前后成縱列排列的所述若干個光伏跟蹤組件子系統的第一方向轉動軸聯接，由此統一地帶動所述若干個光伏跟蹤組件子系統的第一方向轉動軸的轉動。
[0018]根據本申請的第八方面，所述太陽實時位置信息來自如下的一個或多個:設置在不同物理位置上的用于接收光照的光敏傳感器；第三方的實時氣象資料；其他第三方商業氣象預測機構提供的太陽實時位置信息。
[0019]根據本申請的第九方面，所述中央支撐柱依靠支撐邊被架設在水平向的底邊橫梁(314)。
[0020]根據本申請的第十方面，又提出了一種網格化的光伏組件子系統雙軸跟蹤系統，其特征在于，包括:多組系統縱