技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

逆變器是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能的裝置，它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。在太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電經(jīng)由逆變器轉(zhuǎn)換成適用于電網(wǎng)發(fā)電用的380V交流電，而后將電能輸送給電網(wǎng)供工業(yè)用電使用。由控制邏輯對(duì)輸入輸出電壓信號(hào)及各部件的輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的邏輯控制。另外，如圖1和2所示，在太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)中，由于需對(duì)太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電裝置經(jīng)受的外界風(fēng)速、太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電裝置電池板的俯仰角和方位角的當(dāng)前值、太陽(yáng)的位置及時(shí)間等信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的信號(hào)傳遞給太陽(yáng)電跟蹤發(fā)電裝置的控制系統(tǒng)，由太陽(yáng)電跟蹤發(fā)電裝置的控制系統(tǒng)對(duì)得到的太陽(yáng)的位置、外界風(fēng)速、時(shí)間及太陽(yáng)能電池板的俯仰角等參數(shù)進(jìn)行處理，而后將處理的結(jié)果通知給控制太陽(yáng)能電池板俯仰角的俯仰電機(jī)，由俯仰電機(jī)按此信號(hào)控制太陽(yáng)能跟蹤裝置俯仰軸的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制太陽(yáng)能電池板的俯仰角、使太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光垂直，從而保證獲得足夠充足的太陽(yáng)能。在現(xiàn)有的太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電裝置中，需要風(fēng)速傳感器26、位置傳感器28、光控傳感器27等監(jiān)測(cè)采集太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，并將其運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳遞給太陽(yáng)電跟蹤發(fā)電裝置的太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2中，因此需要設(shè)置一臺(tái)單獨(dú)的控制器承載太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2的控制器7和單獨(dú)的逆變器1來分別完成對(duì)太陽(yáng)能跟蹤裝置的運(yùn)行狀態(tài)及太陽(yáng)電跟蹤器獲得的直流電進(jìn)行分別處理，這樣，造成太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)的外接裝置多、外接線路多，使太陽(yáng)電跟蹤器的生產(chǎn)成本較高，在目前太陽(yáng)電跟蹤發(fā)電領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈的大環(huán)境下，降低成本是永遠(yuǎn)的主題，因此需要對(duì)此現(xiàn)狀進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)太陽(yáng)能電跟蹤發(fā)電系統(tǒng)外接裝置多，外接線路多，使得整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)高且安裝復(fù)雜的不足，提供一種太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電裝置、太陽(yáng)能跟蹤裝置、控制太陽(yáng)能跟蹤裝置俯仰角和方位角的太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元、檢測(cè)太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)單元和將太陽(yáng)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)化成交流電能的逆變器，檢測(cè)單元檢測(cè)到的太陽(yáng)能運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳遞給太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元，太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元對(duì)接收到的太陽(yáng)能跟蹤裝置俯仰角和方位角當(dāng)前角度值和太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度進(jìn)行比較并輸出控制信號(hào)到太陽(yáng)能跟蹤裝置的俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)裝置，所述太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元設(shè)置在逆變器箱體內(nèi)；

所述太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元與逆變器的逆變模塊分體連接，在逆變器箱體上設(shè)置有太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元的輸入接口和輸出接口；

所述太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元包括實(shí)時(shí)角度計(jì)算模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)時(shí)角度計(jì)算模塊對(duì)太陽(yáng)能跟蹤裝置的俯仰角和方位角當(dāng)前角度值進(jìn)行計(jì)算并輸出給運(yùn)動(dòng)控制模塊，由運(yùn)動(dòng)控制模塊將接收到的太陽(yáng)能跟蹤裝置俯仰角和方位角當(dāng)前角度值和太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度進(jìn)行比較并輸出給俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)模塊，俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)模塊輸出控制信號(hào)到俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)裝置，俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤裝置追隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)；

通過逆變器的控制邏輯對(duì)接收到的太陽(yáng)能跟蹤裝置俯仰角和方位角當(dāng)前角度值和太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度進(jìn)行比較并輸出控制信號(hào)到太陽(yáng)能跟蹤裝置的俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)裝置；

通過逆變器的控制邏輯對(duì)太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度進(jìn)行計(jì)算，并接收太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)；

所述太陽(yáng)能跟蹤裝置的俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)裝置為伺服驅(qū)動(dòng)裝置，俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)模塊為伺服驅(qū)動(dòng)模塊，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤裝置追隨太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。

采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)，將太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2的控制器箱體和逆變器的箱體合二為一，減少了布線距離，節(jié)約了成本。

進(jìn)一步地，由于太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)可直接輸入給逆變器的邏輯控制模塊，逆變器的邏輯控制模塊對(duì)接收到的太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行分析和處理后輸出給太陽(yáng)能跟蹤裝置，因此，省去了太陽(yáng)能跟蹤裝置控制處理器，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、減少的外部接線，不僅安裝方便，且節(jié)約了成本，提高了競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元實(shí)施例原理方框圖；

圖3為本實(shí)用新型太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)用逆變器一實(shí)施例工作原理方框圖；

圖5為本實(shí)用新型太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)用逆變器另一實(shí)工作原理方框圖。

1-傳統(tǒng)逆變器 2-太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元 3-太陽(yáng)能跟蹤裝置及太陽(yáng)能發(fā)電裝置 4-集成式逆變器 5-逆變模塊 6-控制邏輯 7-控制器 8-逆變器箱體 21-實(shí)時(shí)角度計(jì)算模塊 22-運(yùn)動(dòng)控制模塊 23-俯仰角驅(qū)動(dòng)模塊 24-伺服電機(jī)一 25-I/O模塊 26-風(fēng)速傳感器 27-光控傳感器 28-位置傳感器 29-方位角驅(qū)動(dòng)模塊 30-伺服電機(jī)二。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述：

如圖3所示，本實(shí)用新型的太陽(yáng)能跟蹤發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能跟蹤裝置和太陽(yáng)能發(fā)電裝置3、集成式逆變器4，太陽(yáng)能發(fā)電裝置的電池板設(shè)置在太陽(yáng)能跟蹤裝置上，由太陽(yáng)能跟蹤裝置攜帶太陽(yáng)能電池板追隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光保持適宜的角度，由集成式逆變器4將太陽(yáng)能發(fā)電裝置的直流電能轉(zhuǎn)化成交流電能，對(duì)太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度進(jìn)行計(jì)算，并完成太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度的比較，生成控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池跟蹤裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖4所示，本實(shí)用新型第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)的具有控制功能的集成式逆變器4，在其逆變器箱體8內(nèi)增設(shè)了太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2，在逆變器箱體上設(shè)置太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2的傳輸線路通過的穿孔，供線路穿過，采用此種結(jié)構(gòu)的集成式逆變器4，將太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2的控制器箱體和逆變器的箱體合二為一，減少了布線距離，節(jié)約了成本。

更好的一種實(shí)施例方式是利用逆變器本身具有的控制邏輯6的邏輯計(jì)算功能，將太陽(yáng)能跟蹤裝置控制單元2的功能由控制邏輯6來完成。將風(fēng)速傳感器26、光控傳感器27、太陽(yáng)能跟蹤器俯仰角方位角位置傳感器28等監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能跟蹤器運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)裝置的接口與逆變器的輸入接口相連通，使其與控制邏輯相連通，將太陽(yáng)的實(shí)時(shí)角度計(jì)算模型設(shè)置在控制邏輯6中，并在控制邏輯6中完成太陽(yáng)能跟蹤裝置實(shí)時(shí)角度、風(fēng)速、風(fēng)力等太陽(yáng)能運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)的實(shí)時(shí)角度的比較，形成控制信號(hào)，通過方位角驅(qū)動(dòng)模塊29和俯仰角驅(qū)動(dòng)模塊23輸出給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使其電池板與太陽(yáng)光保持垂直。優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)裝置為伺服驅(qū)動(dòng)裝置，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整太陽(yáng)能電池板的角度，使太陽(yáng)能電池板始終保持與太陽(yáng)光垂直。進(jìn)一步地，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置一的伺服電機(jī)一24驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置俯仰軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置二的伺服電機(jī)一24驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)跟蹤裝置水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖5所示，對(duì)太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度的計(jì)算也可由單獨(dú)的實(shí)時(shí)角度計(jì)算模塊來完成，同樣對(duì)檢測(cè)裝置信號(hào)的接收也可由單獨(dú)的I/O模塊來完成，而由控制邏輯6完成太陽(yáng)能跟蹤裝置俯仰角和方位角當(dāng)前角度值和太陽(yáng)能跟蹤裝置其它運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度的比較，將比較結(jié)果通知由方位角驅(qū)動(dòng)模塊29和俯仰角驅(qū)動(dòng)模塊23組成的太陽(yáng)能跟蹤裝置驅(qū)動(dòng)模塊，由太陽(yáng)能跟蹤裝置驅(qū)動(dòng)模塊來驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；也可以是控制邏輯6只完成對(duì)檢測(cè)裝置信號(hào)的接收或太陽(yáng)能跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)或?qū)μ?yáng)跟蹤裝置運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與太陽(yáng)實(shí)時(shí)角度進(jìn)行比較。

采用本實(shí)用新型第二種和三種實(shí)施例的逆變器，充分利用逆變器自身的計(jì)算功能，直接將運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置與逆變器接口相連接，將伺服電機(jī)的輸入接口與逆變器輸出接口相連接，由控制邏輯接收太陽(yáng)能跟蹤裝置的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，并進(jìn)行邏輯計(jì)算，而后將計(jì)算和對(duì)比結(jié)果傳遞給驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池板俯仰軸和水平轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰角和方位角驅(qū)動(dòng)模塊，因此省去了太陽(yáng)能跟蹤控制單元2，減少了太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。