CN110868149A - 一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架 - Google Patents

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彭菲
钱娜
谢莉莎
龚事引
范飞
张川成
贺国方
蒋兵兵
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Abstract

本发明提供一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，包括立柱、控制器、光伏面板支撑桁架、太阳能板折叠机构、风速检测装置、太阳方位角追光装置、太阳高度角追光装置；立柱固定在地面上，控制器通过抱箍连接在立柱上部，太阳方位角追光装置与立柱通过法兰连接；太阳方位角追光装置与太阳高度角追光装置同样通过法兰连接；光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置连接；太阳能板折叠机构安装在光伏面板支撑桁架上；风速检测装置设置在光伏面板支撑桁架中间位置。本发明采用光电式加程序式智能追光策略，解决了程序式追光存在的累计误差问题。另一方面解决了光电追光的稳定性问题，较传统固定式光伏支架大幅度提高了发电效率。

Description

一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架
技术领域
本发明涉及光伏领域，更具体地，涉及一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架。
背景技术
目前，光伏支架多采用固定式光伏支架，这种支架要求在设计之初结合当地的地理环境、气候等条件提前计算好当地最佳安装倾角，这种计算需要参考当地历年的气候数据。根据倾角设定情况情况可以分为：最佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式。
最佳倾角固定式是先计算出当地最佳安装倾角，而后全部阵列采用该倾角固定安装，目前在平顶屋面电站广泛使用。平顶屋面—混凝土基础支架是目前平屋面电站中最常用的安装形式，这种支架需要先制作好混凝土基础，并养护到足够强度才能进行后续支架安装，施加周期较长。平面屋面—混凝土压载支架抗风能力相对较差，设计配重重量时需要充分考虑到当地最大风力。地面电站—金属桩支架在地面电站中应用广泛，其缺点是在土质坚硬地区打桩很困难，在含碎石较多地区打桩容易破坏镀锌层，在盐碱地区使用抗腐蚀能力差。
斜屋面固定式考虑到斜屋面承载能力一般较差，在斜屋面上组件大都直接平铺安装，组件方位角及倾角一般与屋面一致。
倾角可调固定式指在太阳入射角变化转折点，定期调节固定式支架倾角，增加太阳光直射吸收，这种不定期调节的方式，工作量较大。
目前基本采用固定式光伏支架，这种光伏支架的倾斜角度固定在某角度上，支架本身不具备任何调整倾斜角度的功能，被动接受太阳自然照射，太阳光利用率差、发电量少、收益率很低。
发明内容
本发明针对现有光伏支架中只能被动接受太照射，太阳利用率低、发电量少的问题，提供一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，包括立柱、控制器、光伏面板支撑桁架、太阳能板折叠机构、风速检测装置、太阳方位角追光装置、太阳高度角追光装置；立柱固定在地面上，控制器通过抱箍连接在立柱上部，太阳方位角追光装置与立柱通过法兰连接；太阳方位角追光装置与太阳高度角追光装置同样通过法兰连接；光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置连接；太阳能板折叠机构安装在光伏面板支撑桁架上；风速检测装置设置在光伏面板支撑桁架中间位置。
进一步的，光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置之间通过太阳高度角追光装置的举臂连接件和光伏面板支撑桁架型材内T型螺母螺接。
进一步的，太阳能板折叠机构有固定端和移动端；固定端通过铰链与光伏面板支撑桁架相连；移动端通过滑块与光伏面板支撑桁架相连。
进一步的，光伏面板支撑桁架和风速检测装置通过光伏面板支撑桁架的型材内T型螺母螺接。
进一步的，太阳方位角追光装置内设置有水平步进电机齿轮，太阳高度角追光装置有竖直步进电机齿轮。
进一步的，太阳能板折叠机构上设置有光电传感器。
本发明的有益效果为采用光电式加程序式智能追光策略。这种复合追光策略解决了程序式追光存在的累计误差问题，另一方面解决了光电追光的稳定性问题，这样可以保证追光***的精度和稳定性，较传统固定式光伏支架大幅度提高了发电效率。同时采取主动避风设计，解决了传统固定式光伏支架刚度小、抗风能力差的问题。
附图说明
图1为自适应光伏支架正视图；
图2为自适应光伏支架侧视图。
其中：1立柱2.控制器3.光伏面板支撑桁架4.太阳能板折叠机构5.风速检测装置6.太阳方位角追光装置7.太阳高度角追光装置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，包括立柱、控制器、光伏面板支撑桁架、太阳能板折叠机构、风速检测装置、太阳方位角追光装置、太阳高度角追光装置；立柱固定在地面上，控制器通过抱箍连接在立柱上部，太阳方位角追光装置与立柱通过法兰连接；太阳方位角追光装置与太阳高度角追光装置同样通过法兰连接；光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置连接；太阳能板折叠机构安装在光伏面板支撑桁架上；风速检测装置设置在光伏面板支撑桁架中间位置。
光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置之间通过太阳高度角追光装置的举臂连接件和光伏面板支撑桁架型材内T型螺母螺接；太阳能板折叠机构有固定端和移动端；固定端通过铰链与光伏面板支撑桁架相连；移动端通过滑块与光伏面板支撑桁架相连；光伏面板支撑桁架和风速检测装置通过光伏面板支撑桁架的型材内T型螺母螺接；太阳方位角追光装置内设置有水平步进电机齿轮，太阳高度角追光装置有竖直步进电机齿轮；太阳能板折叠机构上设置有光电传感器。
在***上电后，先检测昼夜情况，若是昼夜则***停止工作；若是白天就调用控制器内的太阳位置计算程序先进行一次粗调，使得光电传感器能够接受光照；然后再检测天气情况，若是阴天，则继续用计算程序追光，直至追踪到设定的光源；若是晴天，则直接切换至光电追光，当太阳转动时，重复上述过程。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，包括立柱、控制器、光伏面板支撑桁架、太阳能板折叠机构、风速检测装置、太阳方位角追光装置、太阳高度角追光装置；其特征在于：立柱固定在地面上，控制器通过抱箍连接在立柱上部，太阳方位角追光装置与立柱通过法兰连接；太阳方位角追光装置与太阳高度角追光装置同样通过法兰连接；光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置连接；太阳能板折叠机构安装在光伏面板支撑桁架上；风速检测装置设置在光伏面板支撑桁架中间位置。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，其特征在于：光伏面板支撑桁架与太阳高度角追光装置之间通过太阳高度角追光装置的举臂连接件和光伏面板支撑桁架型材内T型螺母螺接。
3.根据权利要求1所述的一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，其特征在于：太阳能板折叠机构有固定端和移动端；固定端通过铰链与光伏面板支撑桁架相连；移动端通过滑块与光伏面板支撑桁架相连。
4.根据权利要求1所述的一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，其特征在于：光伏面板支撑桁架和风速检测装置通过光伏面板支撑桁架的型材内T型螺母螺接。
5.根据权利要求1所述的一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，其特征在于：太阳方位角追光装置内设置有水平步进电机齿轮，太阳高度角追光装置有竖直步进电机齿轮。
6.根据权利要求1所述的一种具有智能追光、主动避风功能的自适应光伏支架，其特征在于：太阳能板折叠机构上设置有光电传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112187151A (zh) * 2020-09-24 2021-01-05 同济大学 一种可追光双层丝杠导向型光伏机构折叠展开装置
CN113377133A (zh) * 2021-07-21 2021-09-10 浙江联盛合众新能源有限公司 一种光伏发电支架***及控制方法
CN116722807A (zh) * 2023-06-20 2023-09-08 民勤县光芒太阳能光伏科技开发有限公司 一种追光太阳能板及自适应追光方法

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