一種太陽能跟蹤系統的光伏陣列自供電裝置的製作方法

2023-06-13 04:03:51 1

本實用新型涉及光伏發電技術設備供電設計的技術領域，尤其是一種太陽能跟蹤系統的光伏陣列自供電裝置。

背景技術：

目前大部分太陽能跟蹤系統是採用220V/380V交流電或者是通過AC/DC開關電源將220V交流電轉換成的直流電進行供電，都需要從交流配電箱或配電櫃鋪設線纜至太陽能跟蹤系統。此外，部分太陽能跟蹤系統採用專用光伏組件供電，但由於專用光伏組件功率較小，為避免突發天氣會導致專用光伏組件供電不足，致使太陽能跟蹤系統不能旋轉到最佳抗風狀態，而造成光伏跟蹤系統以及光伏組件損壞，需要額外增加太陽能跟蹤系統供電蓄電池。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種太陽能跟蹤系統的光伏陣列自供電裝置，無需鋪設太陽能跟蹤系統電源線和裝配光伏供電專用光伏組件，實現利用太陽能跟蹤系統光伏組件陣列自發電，發電功率大，且供電穩定。

為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案：

一種太陽能跟蹤系統的光伏陣列自供電裝置，包括光伏組件陣列，DC/DC開關電源，為跟蹤控制模塊提供穩定工作電流的供電控制模塊以及跟蹤控制模塊；光伏組件陣列的輸出端與DC/DC開關電源的輸入端相連，DC/DC開關電源的輸出端與供電控制模塊的輸入端相連，供電控制模塊的輸出端與跟蹤控制模塊連接，跟蹤控制模塊的輸出端與驅動電機的控制端連接；DC/DC開關電源將光伏組件陣列的輸出電壓轉換成跟蹤控制模塊和驅動電機所需的電壓。

進一步地，所述供電控制模塊包括供電控制晶片，電壓轉換電路，電流檢測電路，電子開關；DC/DC開關電源的輸出端分別與電壓轉換電路的輸入端和電流檢測電路的輸入端連接，電壓轉換電路的輸出端和電流檢測電路的輸出端分別與供電控制晶片的輸入端連接，供電控制晶片的輸出端與電子開關連接，電子開關與跟蹤控制模塊的控制端連接。

進一步地，所述光伏組件陣列由一塊或多塊光伏組件串聯連接，光伏組件陣列串聯連接後輸出分為兩路，其中一路接入DC/DC開關電源，另一路直接接入逆變器或者匯流箱，也可以與其他跟蹤系統上的光伏組件串聯接入逆變器或者匯流箱。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型接入光伏組件陣列是光伏電站的發電陣列，光伏組件陣列功率較大，可規避因天氣突變導致的跟蹤系統不能旋轉至最佳抗風狀態的風險，太陽能跟蹤系統可以直接從本跟蹤系統上的光伏組件陣列取電，省去了設置專用光伏組件和太陽能跟蹤系統供電蓄電池的投入；避免鋪設電纜造成的人力物力浪費。

2、供電控制模塊具有延時提供穩定電流作用，防止早上、傍晚等光線不強的時候對跟蹤控制電路板和驅動電機不斷衝擊；提高了對跟蹤控制模塊和驅動電機供電的穩定性，提高太陽能跟蹤系統的可靠性。

附圖說明

圖1是太陽能跟蹤系統的光伏陣列自供電裝置結構示意圖；

圖2是供電控制模塊的結構示意圖；

圖3是跟蹤控制模塊的結構示意圖；

圖4是電流檢測模塊工作過程圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種太陽能跟蹤系統的光伏陣列自供電裝置，包括光伏組件陣列，DC/DC開關電源，為跟蹤控制模塊提供穩定工作電流的供電控制模塊以及跟蹤控制模塊；光伏組件陣列的輸出端與DC/DC開關電源的輸入端相連，DC/DC開關電源的輸出端與供電控制模塊的輸入端相連，供電控制模塊的輸出端與跟蹤控制模塊連接，跟蹤控制模塊的輸出端與驅動電機的控制端連接；DC/DC開關電源將光伏組件陣列的輸出電壓轉換成跟蹤控制模塊和驅動電機所需的電壓。

如圖2所示，供電控制模塊包括供電控制晶片，電壓轉換電路，電流檢測電路，繼電器。DC/DC開關電源的輸出端分別與電壓轉換電路的輸入端和電流檢測電路的輸入端連接，電壓轉換電路的輸出端和電流檢測電路的輸出端分別與供電控制晶片的輸入端連接，供電控制晶片的輸出端與繼電器連接，繼電器與跟蹤控制模塊的控制端連接。供電控制模塊具有延時提供穩定電流作用，防止早上、傍晚等光線不強的時候對控制電路板和驅動電機不斷衝擊；提高了對跟蹤控制模塊和驅動電機供電的穩定性，提高太陽能跟蹤系統的可靠性。

如圖3所示，跟蹤控制單元包括跟蹤控制單片機和GPS接口/接收單元，GPS接口/接收單元與跟蹤控制單片機的串口連接，繼電器的輸出端與跟蹤控制單片機的輸入端連接，跟蹤控制單片機的輸出端與驅動電機的控制端連接。通過GPS接口/接收單元獲得太陽能跟蹤系統安裝地點的經緯度、地方時，下載完畢後，GPS接口/接收單元從系統中移除，跟蹤控制單片機生成太陽的運行軌跡，控制驅動電機工作跟蹤太陽的運行。

如圖4所示，供電控制晶片根據驅動電機的功率設定一個電流值Io(Io小於驅動電機的額定電流Ie)、一個穩定供電時間段As，當供電控制模塊通電後，電流檢測電路檢測迴路內電流值，當電流值達到Io時，供電控制晶片開始計時，若在時間段As內迴路電流一直保持在Io，繼電器吸合，跟蹤控制模塊開始工作，電流檢測模塊停止工作；若計時過程中迴路電流出現小於Io或者為零，供電控制晶片計時清零，電流檢測模塊再次檢測到電流值達到Io時,供電控制晶片從零開始計時，達到設定時間段，就認為是電流穩定了，不再檢測電流，斷電或者供電達不到驅動電機啟動電流，驅動電機啟動瞬間，DC/DC開關電源就會斷開，繼電器彈開，電流檢測模塊開始工作，直到電流穩定或者光線較暗徹底沒有電流。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。