專利名稱：一種離網聚光光伏發電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及離網光伏發電特殊工藝技術及裝備，特別涉及一種優化的小型離網聚光光伏發電系統。
背景技術：
聚光光伏是指將匯聚后的太陽光通過高轉化效率的光伏電池直接轉換為電能的技術。其以極高的規模化潛力與巨大成本下降空間被認為是第三代光伏技術正迎來其爆發式增長期，但目前該技術面臨的最大技術挑戰是精度、冷卻和成本。現有技術中存在的缺陷為:離網光伏發電系統的發電效率取決于電池模組及太陽直射時間長短，晶娃模組和薄膜屬于前兩代光電轉換電池技術，一方面，只能對電池板大小面積的太陽照射范圍內具備光電轉換能力，雖然以大型并網系統較常見，也相對較為成熟，但是對于太陽能源的利用率相對低下，故發電效率低；另一方面，對于太陽跟蹤的精度要求很低，只要有太陽照射，能否提高其發電效率就完全取決于太陽光的光照強度，一般是橫向回轉軸承與縱向電動推桿相結合的跟蹤方式，并不需要光時結合的雙軸控制器來跟蹤太陽，但推桿易老化。

實用新型內容本實用新型提出一種離網聚光光伏發電系統，解決了現有技術中太陽能源利用率低下、太陽跟蹤精度低和壽命短的缺陷；本實用新型結構簡單，對太陽能的利用率高，且太陽跟蹤精度高，其使用壽命長。本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種離網聚光光伏發電系統，其包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監控系統、逆 變器、交流負載和電源；所述聚光模組安裝在所述支架上，且所述聚光模組分別與所述電源、所述監控系統、所述匯流箱和所述雙軸跟蹤控制器電性連接；所述電源電性連接所述逆變器、所述監控系統和所述充電控制器；所述逆變器分別與所述監控系統、所述交流負載電性連接；所述雙軸跟蹤控制器與所述監控系統電性連接，所述監控系統與所述逆變器電性連接；所述匯流箱分別與所述充電控制器、所述監控系統電性連接；所述逆變器與所述交流負載電性連接。進一步，所述電源包括第一電源和第二電源。進一步，所述第一電源為蓄電池，所述第二電源為市電電源。進一步，所述第一電源與所述聚光模組、所述逆變器均電性連接，所述第二電源與所述聚光模組電性連接。進一步，所述匯流箱上設有光電檢測器，且所述光電檢測器與所述匯流箱電性連接。進一步，所述雙軸跟蹤控制器包括單片機和光敏傳感器，且所述單片機和所述光敏傳感器電性連接。進一步，所述光敏傳感器與所述聚光模組感應連接。進一步，所述支架包括縱軸、橫軸和回轉裝置，且所述回轉裝置包括橫向回轉裝置和縱向回轉裝置，且所述橫向回轉裝置與所述橫軸銜接，所述縱向回轉裝置與所述縱軸銜接。進一步，所述雙軸跟蹤控制器與所述回轉裝置電性連接。本實用新型離網聚光光伏發電系統解決了小型離網光伏發電系統的發電效率低下和運行穩定性差問題，結構新穎，操作簡單且實用；本實用新型采用高倍聚光電池模組，配合雙軸跟蹤控制器運行，聚光倍數接近1000倍，對太陽能源的利用率較高。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型離網聚光光伏發電系統的示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。參照圖1，一種離網聚光光伏發電系統1，其包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監控系統、逆變器、交流負載和電源；所述聚光模組安裝在所述支架上，且所述聚光模組分別與所述電源、所述監控系統、所述匯流箱和所述雙軸跟蹤控制器電性連接；所述電源電性連接所述逆變器、所述監控系統和所述充電控制器；所述逆變器分別與所述監控系統、所述交流負載電性連接；所述雙軸跟蹤控制器與所述監控系統電性連接，所述監控系統與所述逆變器電性連接；所述匯流箱分別與所述充電控制器、所述監控系統電性連接；所述逆變器與所述交流負載電性連接。本實用新型中所述聚光模組為高倍聚光模組，高倍聚光模組不同于通常的晶硅模組，其由多個電池構成，單塊電池尺寸0.9mX 0.9mX 0.4m，重18kg，輸出電壓16V，電流5A，功率80W，由25塊電池組成方陣模組，輸出功率為2kw，重450kg。進一步，所述電源包括第一電源和第二電源。進一步，所述第一電源為蓄電池，所述第二電源為市電電源。將所述電源設計成蓄電池和市電電源的方式，當市電電源出現故障時，通過蓄電池來提供電源。進一步，所述第一電源與所述聚光模組、所述逆變器均電性連接，所述第二電源與所述聚光模組電性連接。[0030]進一步，所述匯流箱上設有光電檢測器(未圖示)，且所述光電檢測器與所述匯流箱電性連接。進一步，所述雙軸跟蹤控制器包括單片機和光敏傳感器，且所述單片機和所述光敏傳感器電性連接。進一步，所述光敏傳感器與所述聚光模組感應連接。進一步，所述支架包括縱軸、橫軸和回轉裝置，且所述回轉裝置包括橫向回轉裝置和縱向回轉裝置，且所述橫向回轉裝置與所述橫軸銜接，所述縱向回轉裝置與所述縱軸銜接。進一步，所述雙軸跟蹤控制器與所述回轉裝置電性連接。本實用新型所述雙軸跟蹤控制器的工作原理為:采用時控為主，光控為輔，二者結合的控制方法，芯片采用STC89C51單片機，并配備485接口供數據傳輸。光照強度較強時，通過光敏傳感器對太陽高度角和方位角檢測，檢測精度達0.2°，保證聚光模組與光敏傳感器處于一個平面，并與光照成90°垂直的直角狀態；若光照強度較弱時，則運行基于太陽位置-天文算法的時控控制方式，根據當地經緯度和時間計算當地太陽精確位置，并進行步進跟蹤，每經過5分鐘，程序重新運行一次，重新調整聚光模組與太陽的相對位置，以提高跟蹤精度。上述兩種方式自動切換，既不受光照強度強弱的影響，又保證了跟蹤精度達到聚光模組的要求，跟蹤誤差可控制在0.1°內。本實用新型離網聚光光伏發電系統的工作過程為:上午7:00利用市電電源供電，系統開始啟動，此時太陽光強較弱，雙軸跟蹤控制器切換到時控方式，在橫軸回轉裝置和縱軸回轉裝置的帶動下，聚光模組由平放開始傾斜向太陽光照射的一面；光照度達到光傳感器接收范圍后，光傳感器向雙軸跟蹤控制器發出信號，此時雙軸跟蹤控制器切換為光控方式，若光照減弱，再切換為時控，如此循環往復；傍晚時，光照減弱，雙軸跟蹤控制器先由光控轉為時控，到預定時間晚上21:00則在回轉裝置帶動下回復水平位置。聚光模組先串后并，引出8路進線到光伏匯流箱，每路進線為48V，5A，1路出線則為48V，40A，此處設置的光電檢測器可檢測每路電壓和電流，以此可判斷每路所連接的聚光模組工作狀態；匯流箱I路出線連接充電控制器再到蓄電池，此時蓄電池存儲直流電，一方面代替市電為聚光光伏系統供電，另一方面則連接到逆變器，直流變交流，供電給交流負載，本系統交流負載使用一系列LED照明燈；整個現場運行流程至此完畢；實時監控系統借由傳感器采集聚光模組、控制器、匯流箱、逆變器和蓄電池等設備，以及天氣環境的參數，進而提供給客戶端查詢訪問。實際運行結果表明聚光模組和雙軸控制器的配合使用確實大大提聞了系統發電效率和運行穩定度。本實用新型離網聚光光伏發電系統解決了小型離網光伏發電系統的發電效率低下和運行穩定性差問題，結構新穎，操作簡單且實用；本實用新型采用高倍聚光電池模組，配合雙軸跟蹤控制器運行，聚光倍數接近1000倍，對太陽能源的利用率較高。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種離網聚光光伏發電系統，其特征在于，包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監控系統、逆變器、交流負載和電源； 所述聚光模組安裝在所述支架上，且所述聚光模組分別與所述電源、所述監控系統、所述匯流箱和所述雙軸跟蹤控制器電性連接； 所述電源電性連接所述逆變器、所述監控系統和所述充電控制器； 所述逆變器分別與所述監控系統、所述交流負載電性連接； 所述雙軸跟蹤控制器與所述監控系統電性連接，所述監控系統與所述逆變器電性連接； 所述匯流箱分別與所述充電控制器、所述監控系統電性連接； 所述逆變器與所述交流負載電性連接。
2.如權利要求1所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述電源包括第一電源和第二電源。
3.如權利要求2所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述第一電源為蓄電池，所述第二電源為市電電源。
4.如權利要求3所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述第一電源與所述聚光模組、所述逆變器均電性連接，所述第二電源與所述聚光模組電性連接。
5.如權利要求1-4中任一項所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述匯流箱上設有光電檢測器，且所述光電檢測器與所述匯流箱電性連接。
6.如權利要求5所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述雙軸跟蹤控制器包括單片機和光敏傳感器，且所述單片機和所述光敏傳感器電性連接。
7.如權利要求6所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述光敏傳感器與所述聚光模組感應連接。
8.如權利要求7所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述支架包括縱軸、橫軸和回轉裝置，且所述回轉裝置包括橫向回轉裝置和縱向回轉裝置，且所述橫向回轉裝置與所述橫軸銜接，所述縱向回轉裝置與所述縱軸銜接。
9.如權利要求8所述的離網聚光光伏發電系統，其特征在于，所述雙軸跟蹤控制器與所述回轉裝置電性連接。
專利摘要本實用新型提出了一種離網聚光光伏發電系統，其包括支架、聚光模組、雙軸跟蹤控制器、匯流箱、充電控制器、監控系統、逆變器、交流負載和電源；聚光模組安裝在支架上，且聚光模組分別與電源、監控系統、匯流箱和雙軸跟蹤控制器電性連接；電源電性連接逆變器、監控系統和充電控制器；逆變器分別與監控系統、交流負載電性連接；雙軸跟蹤控制器與監控系統電性連接，監控系統與逆變器電性連接；匯流箱分別與充電控制器、監控系統電性連接；逆變器與交流負載電性連接。本實用新型解決了小型離網光伏發電系統的發電效率低下和運行穩定性差問題，結構新穎，操作簡單且實用，對太陽能源的利用率較高。
文檔編號H02J7/35GK202997674SQ20122065650
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者張曉英, 孫飛, 劉冰 申請人:北京京儀敬業電工科技有限公司