采用雙軸聯(lián)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的暖棚上蓋光伏系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請一般地涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及采用雙軸聯(lián)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的暖棚上蓋光伏系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏發(fā)電是通過使用太陽能光伏組件子系統(tǒng)所形成的陣列接受入射的太陽光，通過光伏轉(zhuǎn)換將光能轉(zhuǎn)換為電能，并收集所產(chǎn)生的電能以供使用的技術(shù)。該技術(shù)具有無污染、成本低、發(fā)電可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)，并在全球各地的光照強(qiáng)烈的熱帶或沙漠地區(qū)有著越來越多的運(yùn)用。
[0003]目前，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，一般會(huì)在開闊地面(或樓宇屋頂?shù)戎苯邮芄庹毡砻?上部署大量的光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架，機(jī)架上安裝有光伏面板，通過光伏面板接收太陽光照射進(jìn)行光伏轉(zhuǎn)換發(fā)電。一般，根據(jù)部署區(qū)域的面積，機(jī)架的數(shù)目可以是十幾組、幾十組、上百組甚至上千組。
[0004]同時(shí)，為了更好地使光伏組件子系統(tǒng)接收太陽光照，本領(lǐng)域中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光伏組件子系統(tǒng)的太陽跟蹤系統(tǒng)。通過實(shí)時(shí)地跟蹤太陽運(yùn)動(dòng)，調(diào)整光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架的朝向，以使得太陽光直射至光伏組件子系統(tǒng)的受光平面，可以增加光伏組件子系統(tǒng)所能接收到的太陽輻射量，提高太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體發(fā)電量。
[0005]簡單來說，光伏發(fā)電裝置自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理是將跟蹤傳感器安裝在承載有光伏組件子系統(tǒng)的機(jī)架上。當(dāng)光線方向發(fā)生改變時(shí)，則跟蹤傳感器輸出偏移信號(hào)，跟蹤系統(tǒng)開始運(yùn)作，調(diào)整機(jī)架上的光伏組件子系統(tǒng)的朝向，直到跟蹤傳感器重新達(dá)到平衡狀態(tài)(即由光伏組件子系統(tǒng)的受光平面與入射太陽光線成直角時(shí))停止運(yùn)作，完成一次調(diào)整。如此實(shí)時(shí)地不斷調(diào)整就可確保光伏陣列組件子系統(tǒng)沿著太陽的運(yùn)行軌跡時(shí)刻跟隨太陽，提高總發(fā)電量。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)也可以設(shè)有防雜光干擾及夜間跟蹤電路，并附有手動(dòng)控制開關(guān)，以方便調(diào)試。
[0006]傳統(tǒng)的光伏發(fā)電裝置自動(dòng)跟蹤方式一般包括:平單軸自動(dòng)跟蹤、斜單軸自動(dòng)跟蹤、雙軸跟蹤等。但目前，這些跟蹤方式一般實(shí)現(xiàn)“一機(jī)一架”的控制方式，即使用單個(gè)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來控制單個(gè)光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架。如若對于成片面積上的大規(guī)模鋪設(shè)，則需要與光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架數(shù)目相當(dāng)?shù)目刂坪万?qū)動(dòng)系統(tǒng)，這極大地增加了鋪設(shè)成本和鋪設(shè)難度，不利于光伏發(fā)電在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的廣泛利用。因此，需要對若干個(gè)光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架的集中化跟蹤控制系統(tǒng)。
[0007]同時(shí)，由于太陽的每日自東向西運(yùn)動(dòng)，一般的單軸跟蹤系統(tǒng)均會(huì)采用南北向固定放置、東西向可調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式來對太陽進(jìn)行跟蹤。具體而言，光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架的中軸線按照南北向放置，并且整個(gè)機(jī)架可以沿其中軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了光伏組件子系統(tǒng)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(qū)而言，由于鋪設(shè)地形非水平、上空云層遮蓋等原因，即便東西向可調(diào)，南北向固定的機(jī)架放置也無法將光伏組件子系統(tǒng)的面板調(diào)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(diào)的光伏組件子系統(tǒng)雙軸跟蹤系統(tǒng)。
[0008]對于目前的光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架而言，防風(fēng)性能也是一個(gè)重要的考察因素。我國南部地區(qū)多光照和臺(tái)風(fēng)，當(dāng)光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架暴露在大風(fēng)中時(shí)會(huì)受到各個(gè)方向的來鳳。來風(fēng)會(huì)對機(jī)架產(chǎn)生側(cè)向和縱向的壓力。這對機(jī)架的抗風(fēng)提出了很高的要求。如若被風(fēng)吹歪，光伏組件子系統(tǒng)本身的重量就足以使得整個(gè)機(jī)架結(jié)構(gòu)的重心發(fā)生偏移，進(jìn)而垮塌。因此，需要光伏跟蹤系統(tǒng)能夠有效抵擋側(cè)向強(qiáng)風(fēng)。
[0009]綜合上述需求，目前光伏發(fā)電領(lǐng)域缺少一種對若干個(gè)光伏組件子系統(tǒng)機(jī)架進(jìn)行集中化雙軸跟蹤控制、具有良好抗風(fēng)能力、能在各種地形上大面積鋪設(shè)的光伏組件子系統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)。
[0010]同時(shí)，由于光伏組件一般被鋪設(shè)在開闊的地帶，而光伏板通常被架設(shè)在空中，因此導(dǎo)致大量的土地資源被閑置?，F(xiàn)在迫切地需要對光伏發(fā)電裝置所占用的閑置的土地資源進(jìn)行更為有效的利用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]針對以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請的目的至少在于提供一種采用雙軸聯(lián)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的暖棚上蓋光伏系統(tǒng)，包括:
[0012]暖棚支架，所述暖棚支架的上方鋪設(shè)有覆蓋材料；
[0013]若干個(gè)獨(dú)立的光伏跟蹤組件子系統(tǒng)，在第一方向上前后成縱向排列，每個(gè)光伏跟蹤組件子系統(tǒng)均包括:
[0014]固定梁杭架結(jié)構(gòu)，其上正面設(shè)置有多個(gè)光伏面板安裝位，其背面在第二方向上安裝有兩個(gè)固定端，所述第二方向與所述第一方向在水平面上正交，所述多個(gè)光伏面板安裝位在第二方向上成多行的并行排列，其中所述并行排列的多個(gè)光伏面板安裝位具有一個(gè)共用的第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸；
[0015]兩個(gè)固定支撐柱，所述兩個(gè)固定支撐柱之間在第一方向上固定有第一方向軸，所述固定梁杭架結(jié)構(gòu)被活動(dòng)連接在所述第一方向軸上；
[0016]第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，安裝在所述兩個(gè)固定支撐柱之間、第一方向軸的下方；
[0017]牽引繩，纏繞在所述第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，并且兩端分別連接到所述固定梁杭架結(jié)構(gòu)背面的所述兩個(gè)固定端；
[0018]萬向聯(lián)軸器，設(shè)置在所述第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端，聯(lián)接到前一個(gè)光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸以及后一個(gè)光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，
[0019]其中所述若干個(gè)獨(dú)立的光伏跟蹤組件子系統(tǒng)中一個(gè)的第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)連接，并且所述若干個(gè)獨(dú)立的光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的固定梁杭架結(jié)構(gòu)上的所有第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸均與第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸控制桿活動(dòng)連接，所述第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸控制桿與第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)連接，并且
[0020]所述暖棚支架固定在所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的所述固定支撐柱上。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，所述暖棚支架可通過暖棚支架連接位固定在所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的所述固定支撐柱上。所述兩個(gè)固定支撐柱中的至少一個(gè)的至少一側(cè)可以設(shè)有斜向支柱或三角形支撐塊。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述兩個(gè)固定支撐柱中的至少一個(gè)的至少一側(cè)還設(shè)有與暖棚支架固定連接的加固桿。
[0022]此外，所述暖棚支架連接位可包括與所述固定支撐柱連接的第一部分以及與所述暖棚支架連接的第二部分。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一部分可以完全或部分地包覆所述固定支撐柱的對應(yīng)部分的表面。所述暖棚支架可插入到所述第二部分中。所述暖棚上蓋光伏系統(tǒng)還可以包括兩端分別連接所述暖棚支架和所述固定支撐柱的輔助撐桿。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，所述覆蓋材料為薄膜或玻璃。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述光伏面板采用雙面光伏面板，并且所述覆蓋材料的至少一部分由能夠反射光線的材料制成、或者所述覆蓋材料表面的至少一部分涂覆有能夠反射光線的材料。
【附圖說明】
[0024]包括附圖是為提供對本申請進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本申請的實(shí)施例，并與本說明書一起起到解釋本申請?jiān)淼淖饔?。在結(jié)合附圖并閱讀了下面的對特定的非限制性本申請的實(shí)施例之后，本申請的其他特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。其中:
[0025]圖1示出了根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的暖棚上蓋光伏系統(tǒng)的整體示意圖。
[0026]圖2A示出了根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的光伏子系統(tǒng)的固定支撐柱單側(cè)與暖棚支架連接的示意圖。
[0027]圖2B示出了根據(jù)本申請的另一個(gè)實(shí)施例的光伏子系統(tǒng)的固定支撐柱雙側(cè)與暖棚支架連接的示意圖。
[0028]圖3A、3B示出了根據(jù)本申請的實(shí)施例的光伏子系統(tǒng)的固定支撐柱設(shè)有撐腳結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029]圖4A、4B示出了根據(jù)本申請的實(shí)施例的光伏系統(tǒng)包括加固桿的示意圖。
[0030]圖5示出了根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個(gè)組件子系統(tǒng)的俯視圖。
[0031]圖6示出了根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個(gè)組件子系統(tǒng)的立體圖。
[0032]圖7A、7B、7C為根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個(gè)組件子系統(tǒng)的不同部分的側(cè)視圖和剖面圖。
[0033]圖8是根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個(gè)組件子系統(tǒng)的另一個(gè)側(cè)面圖。
[0034]圖9A-9C是在圖7A的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了控制電機(jī)和壓塊后的單個(gè)組件子系統(tǒng)100的側(cè)面示意圖。
[0035]圖10示出了根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。
[0036]圖11示出了根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的多個(gè)組件子系統(tǒng)的示意圖。
[0037]圖12示出了根據(jù)本申請的另一個(gè)改進(jìn)實(shí)施例的網(wǎng)格化安裝雙軸跟蹤系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]參考在附圖中示出和在以下描述中詳述的非限制性實(shí)施例，更完整地明本申請的多個(gè)技術(shù)特征和有利細(xì)節(jié)。并且，以下描述忽略了對公知的原始材料、處理技