一種光伏支架角度可控的光伏電站的制作方法

本實用新型涉及光伏電站，具體涉及一種光伏支架角度可控的光伏電站。

背景技術：

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，與常用的火力發電系統相比其優點有：無枯竭危險，安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈(無公害)；不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋壁面、無電地區以及地形復雜地區；無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；能源質量高；建設周期短；獲取能源花費的時間短。因此受到各國企業組織的青睞，具有廣闊的發展前景。隨著全球化石能源的日漸枯竭和人類環保意識的逐步增強，我國加緊了發展光伏的步伐。

眾所周知，當太陽光入射角與光伏組件垂直時，最有利于光伏組件發電。因此，跟蹤太陽運動軌跡使得太陽光入射角始終與光伏組件垂直，將能最大限度的提高光伏電池板發電量。目前市場上的具有跟蹤太陽光功能的光伏定日裝置大多都采用光感應系統來實現，但是，在實際使用過程中，光感應系統不僅精度低；而且由于光感應系統在有云彩時會不停地尋找光源，因而造成用電量大的后果；同時云彩離開時，傳統太陽光跟蹤系統還需一定時間去調準跟蹤，因而在影響發電量的同時，也增加了許多耗電量。綜上，傳統太陽光跟蹤系統存在精度低、成本高、耗電量大、發電量較小等缺陷和不足。為此，有必要發明一種新的光伏支架角度可控的光伏電站，可以有效解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術中傳統太陽光跟蹤系統存在精度低、成本高、耗電量大、發電量較小等的缺陷和不足，提供一種光伏支架角度可控的光伏電站，其設計合理、使用操作簡便、且工作成本低、性能可靠、操作精度高，在實際運用中，不論是何種天氣都能夠有效的保證光伏電站發電效率的最大化。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種光伏支架角度可控的光伏電站，包括可與服務器通信連接的通信裝置以及至少一個太陽能發電單元，每個所述太陽能發電單元包括支架、安裝在所述支架上的光伏組件、控制所述支架轉動的轉向機構以及用于根據轉向控制指令控制所述轉向機構做相應動作的控制裝置，所述通信裝置通過本地網絡與每個所述太陽能發電單元中所述控制裝置連接并提供來自服務器的轉向控制指令，還包括與所述通信裝置連接的用于采集光照角度、溫度、風力、風向信息的本地氣象信息采集裝置。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，所述通信裝置通過有線或/和無線網絡與一個服務器通信連接。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，還包括與所述服務器網絡通信連接的智能終端設備。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，所述轉向機構包括電動機及減速箱，所述電動機輸出軸通過轉速箱控制所述支架轉動。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，所述轉向機構包括步進電機，所述步進電機輸出軸驅動所述支架按一定方向轉動一定角度。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，所述光伏組件包括多晶型光伏板陣列、單晶型光伏板陣列、薄膜型光伏板陣列或聚光型光伏板陣列中至少一種。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，所述本地網絡是本地總線系統連接。

在本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站中，還包括與所述通信裝置通信連接的傳感單元，用于采集所述支架當前的位置狀態信息。

實施本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站，無需為每個光伏單元配備光學傳感及轉向控制算法，通過服務器后臺中央控制光伏板的轉向使得無需現場操作、成本低、性能可靠，跟蹤過程不受天氣因素的影響，且適用范圍寬，不論是何種天氣都能夠有效的保證光伏電站發電效率的最大化。

附圖說明

圖1為本實用新型光伏支架角度可控的光伏電站較佳實施例的模塊化示意圖；

圖2為本實用新型光伏支架角度可控的光伏電站較佳實施例中太陽能發電單元的模塊化示意圖。

實施例中的標號說明：

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，在本實用新型提供的一種光伏支架角度可控的光伏電站的較佳實施例中，包括服務器200、通信裝置300、智能終端設備600、本地氣象信息采集裝置500、傳感單元700以及多個陣列排布的太陽能發電單元100。

多個太陽能發電單元100陣列排布形成一個具有觀賞性的動物圖案(如熊貓圖案)。如圖2所示，每個太陽能發電單元100分別包括支架10、光伏組件20、轉向機構30和控制裝置40。其中，支架10包括固定于地面的固定架以及與所述固定架活動連接的支撐架，光伏組件20固定于所述支撐架上。光伏組件20用于將太陽能轉換成電能，光伏組件20可以是多晶型、單晶型、薄膜型或聚光型的光伏組件20，在本實施例中的光伏組件20包括單晶型和薄膜型兩種光伏組件20。一部分太陽能發電單元100由15個單晶型的光伏組串構成，其中所述單晶型光伏組串由18或20個單晶型的光伏組件20串聯而成；另一部太陽能發電單元100由15薄膜型的光伏組串構成，其中所述薄膜型的光伏組串由18或20個單晶型的光伏組件20串聯而成。轉向機構30連接于所述固定架和支撐架之間可控制所述支撐架相對所述固定架發生轉動，所述轉向機構30包括第一轉向機構和第二轉向機構，所述第一轉向機構用于調節所述支撐架的東西方向的俯仰角度，所述第二轉向機構用于調節所述支撐架的南北方向的俯仰角度。所述第一轉向機構和第二轉向機構均包括連接所述固定架和支撐架的傳動桿以及用于驅動所述傳動桿的步進電動機和減速箱(步進電動機是一種用電脈沖信號進行控制并將電脈沖信號轉換成相應角位移的執行器)，在本實施例中，所述步進電動機選用42BYG250C型，步矩角1.8°，其俯仰方向步進電機運行的最大角度是360°，共需運行40000步，所述減速箱的傳動比為1∶200，由此可以保證俯仰角度的調節精度。控制裝置40與所述轉向機構30電連接，用于根據轉向控制指令控制轉向機構30驅動支架10進行轉向，所述轉向控制命令包括轉向和轉的角度兩個方面內容。所述控制裝置40內設有相互連通的接收電路和控制電路，所述接收電路用于接收來自所述通信裝置300傳送來的轉向控制指令，所述控制電路則接收所述轉向控制指令并根據所述轉向控制指令控制所述轉向機構30做相應的動作。

所述通信裝置300與所述服務器200通過有線或/和無線網絡通信連接用于接收來自服務器200的轉向控制指令，同時，所述通信裝置300通過諸如本地總線電纜作為本地網絡400與各個太陽能發電單元100中所述控制裝置40連接，并提供來自服務器200的轉向控制指令。所述通信裝置300可以設置于多個所述太陽能發電單元100形成的圖案的中心位置。

傳感單元700與通信裝置300通過有線或/和無線網絡通信連接，傳感單元700用于采集每一個所述太陽能發電單元100的支架10的當前位置狀態信息，例如，當前所述支撐架的東西向俯仰角度和南北向俯仰角度，并將采集到的信息通過所述通信裝置300傳輸至所述服務器200。

本地氣象信息采集裝置500與所述通信裝置300有線或無線電連接，設置于多個所述太陽能發電單元100陣列排布形成的具有觀賞性的動物圖案的中心，以此保證所述本地氣象信息采集裝置500所采集到的太陽光相對所述光伏支架角度可控的光伏電站所在地面的光照角度信息和所述光伏支架角度可控的光伏電站所在地的溫度、風力以及風向信息與實際最為相符。所述本地氣象信息采集裝置500通過與其電連接的所述通信裝置300將所采集到的光照角度、溫度、風力以及風向信息傳輸至所述服務器200。

所述服務器200與所述通信裝置300有線或/和無線網絡連接，用于接收來自所述通信裝置300傳輸來的數據包括所述本地氣象信息采集裝置500所采集的光照角度、溫度、風力以及風向信息和所述傳感單元700采集的所述支架10當前的位置狀態信息。

所述人智能終端設備600與所述服務器200網絡連接，智能終端設備600可以是智能手機、PC(個人計算機)，筆記本電腦等。所述智能終端設備600用于呈現所述服務器200接收到的數據以供所述光伏支架角度可控的光伏電站的工作人員觀察分析，工作人員通過綜合計算后通過所述智能終端設備600發送轉向控制指令(包括轉向和轉的角度兩個方面內容)，所述轉向控制指令通過所述服務器200和通信裝置300最終傳送至所述控制裝置40，所述控制裝置40則根據所述轉向控制指令控制所述轉向機構30做相應的動作，使得所述光伏支架角度可控的光伏電站的太陽光利用率保持在最高水平。需要說明的是，當所述本地氣象信息采集裝置500監測到風力較大的極端天氣時，工作人員通過分析風力以及風向信息計算出合理的支架調節方案并發出相應的控制指令，所述控制裝置40則根據所述轉向控制指令控制所述轉向機構30做相應的動作，使得所述光伏組件20和支架10的風載最小。

實施本實用新型提供的光伏支架角度可控的光伏電站，具有以下有益效果：1、設計合理、使用操作簡便、且工作成本低、性能可靠、操作精度高。2、在實際運用中，跟蹤過程不受天氣因素的影響，因而更進步提高了裝置的跟蹤精度和工作性能可靠性，且適用范圍寬，不論是何種天氣都能夠有效的保證光伏電站發電效率的最大化。

上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。