两级跟踪可移动光伏发电系统的制作方法_3

文档序号:8433341阅读:来源:国知局
杆;24.电力线钢管;25.通孔;26.轮组;27.小滚轮;28.田轨约束板;29.电动驱动装置;30.负荷承重界面;31.加强螺钉;32.自动旋钉器;33.钩板;34.管孔;36.上钢管;37.下钢管;38.桁架;39.预埋螺栓;40.树桩;41.电力线;42.枕砼;43.工字型钢轨;44.连接杆;45.逆变器;46.下主电动推杆;47.下副电动推杆;48.上主电动推杆;49.上副电动推杆;50.主网架板;51.下虚线方框;52.虚线四边形框;53.上虚线方框;54.主电动推杆球面副结构连接点;55.副电动推杆球面副结构连接点;56.农作物;57.机壳;58.推杆;59.电动驱动装置;60.丝杆;61丝杆螺母;62.蜗杆;63.大球面副机构;64.线芯;65.接电簧片;66.基板;67接线盒;68.密封橡胶片;69.豁槽;71.母板;72.左盒盖;73.右盒盖;74.C型滑槽;75.翻边;76.隔板;77.弱电线槽;78.接线管;79.上滑槽;80.下滑槽;81.C型杆;82.配电盒;101.综合太阳房;102.蜗轮蜗杆跟踪机构;103.网架结构;104.太阳能收集利用装置;105喜阴农作物生长间;106.厩舍;107.涡轮;108.电动蜗杆;111.主控电路;112.储存器件;113.通信模块接口电路;114.人机界面接口电路;115.逆变器接口电路;116.定位传感器接口电路;117.轮组电动驱动装置接口电路;118.电力线检模块测接口电路;119.下主电动推杆接口电路;120.下副电动推杆接口电路;121.上主电动推杆接口电路;122.上副电动推杆接口电路;123.监控器接口电路;124.总线。
【具体实施方式】
[0064]图1给出本发明第一个实施例。
[0065]图1中,在农地I中,三组平行双田轨2作东西向布置并排铺设,每组各包括两条田轨2。在田轨2上运行有可移动光伏发电系统3。图1中用虚线区分各组田轨的区域。虚线隔开的两条田轨2为双轨。
[0066]平行双田轨2两条田轨轴心线的间距即双轨宽度等尺寸可以根据要求和现场条件设定,譬如取双轨宽1910毫米;可移动光伏发电系统3光伏电池板9的尺寸、间隔和布置并无限制,包括采用9块光伏电池板9排列成南北向三排东西向三列的阵列。按标准尺寸每块光伏电池板9长1580*宽1062 ;南北相互间隔630 ;南北向总长度6米。东西向相互间隔630毫米;东西向总宽度4446毫米。这里,东西向尺寸小于南北向的理由是:东西向照射角跟踪包括上午东低西高和下午东高西低,总的动作幅度也大;而南北向高度角跟踪在北半球是北高南低,总的动作幅度小。
[0067]即使令光伏电池板9阵列南北向总长6米而南北两组田轨2的间距仅5米,但仍可以令南北两个可移动光伏发电系统3的光伏电池板9相互不相冲突。原因是处于北半球的光伏电池板9可以是南北向倾斜布置,高低错落。虽然冬季交汇时会发生南面的光伏电池板9遮挡北面的情况,但交汇造成的遮挡时间短,影响不大。还可以令处于北半球的光伏电池板9上午北面的在左布置如图1中机耕路8右面部分所示;下午北面的在右布置如图中机耕路8左面所示并且始终同步进行。这样可以一天只交汇一次,平时相互不遮挡。
[0068]当然也可以令光伏电池板9南北向总长度等于或者小于南北两组田轨2的间距。
[0069]田轨2的组间间隔、宽度及光伏电池板9尺寸设计的边界条件:
在田轨2东西向铺设时,冬季为跟踪考虑,光伏电池板9北侧比南侧高的高度要达到光伏电池板9南北向总长度尺寸的0.6倍,考虑这个总高度以不超过3米为好,则光伏电池板9的总长度以5米为限。当然,因为照射角也要跟踪,其宽度也以5米为限。依此,则平均南北向5米距离就要铺设一组田轨2,每亩地要铺设133.34米平行双田轨2。以一组两条平行双田轨2造价38元/米(以5米为一单元,包括2支柱桩+基础垫板20元、钢筋水泥平行双田轨2*50元、旁站电力线70元,总计190元)计,I亩地平行双田轨2的造价要38*133.34=5066.92 (元)。光伏电池板9额定输出1.62kw/块。以遮光系数0.1计,可移动光伏发电系统3每次行程31.86米(1.062*3*10)。每亩设置块数4块(667/ (31.86*4)^ 5.23)共计6.48千瓦,平行双田轨2的成本约合0.78元/V。可移动光伏发电系统的好处包括:可在农地安装而几乎不导致农作物减产、农户自家安装免场地费用和除草费用、免长距离输变电投资和损耗。
[0070]在农地I或者机耕路8上设置有定位参照物10用于帮助可移动光伏发电系统3的计算机控制子系统定位。譬如利用在可移动光伏发电系统上的激光测距仪获取与定位参照物10的距离并计算出可移动光伏发电系统34的位置数据用于自动驾驶装置的行驶。
[0071]在农地I边界设置库房11用于储存谷物、秸杆和维修配件;还可以为轮上养殖提供避风处。与田轨2连接的库房11可以提供可移动光伏发电系统34的庇护。
[0072]在田轨2上适当位置设置激光准直仪平台12,用于使用对平行双田轨进行测量已确保及时了解田轨2的状态。激光准直仪平台12可以只是一块方便找到的、位置固定的、面积为100*100平方毫米的坚固平面。
[0073]图2给出本发明第二个实施例。
[0074]图2中,在梯田13中设置平行双田轨2包括令平行双田轨2直接跨越梯田坝14,并在平行双田轨2上运行可移动光伏发电系统34。平行双田轨2的坡度不大于14°。尽可能减小平行双田轨2的最大坡度并且令整段平行双田轨2带有一些坡度接近于0°的水平段用于临时停置可移动光伏发电系统34。
[0075]图3给出本发明第三个实施例。
[0076]图3中,在坡地15中设置平行双田轨2,并在平行双田轨2上运行可移动光伏发电系统34。平行双田轨2的坡度不大于10°。尽可能减小平行双田轨2的最大坡度并且令整段平行双田轨2带有一些坡度接近于0°的水平段用于临时停置可移动光伏发电系统34。
[0077]图2和3实施例中,虽然平行双田轨2要占用一定的耕地面积,但农作物的叶子可以伸展在相当一部分平行双田轨2上面照常进行光合作用。而在更多情况下,用于消除了田埂,反而扩大了耕地面积。
[0078]图2和图3实施例的平行双田轨可以采用轨间距只有0.5米的宽度。
[0079]图4给出本发明第四个实施例。
[0080]图4中,双线描绘的平行双田轨2表示两条相互平行双的田轨,在梯田中,两条田轨的距离可以小于0.5米。平行双田轨2与团团围住泥土的梯田坝14或者梯田界坝一体制作。梯田13各田块的水平高度可以不同。平行双田轨2从底下的起始点机耕路8开始逐渐抬高。梯田13顶部面积大,因而采用3条平行双田轨2并采用一条机耕路8将梯田3顶部的3条平行双田轨2连通。在平行双田轨2上行驶有可移动光伏发电系统34。
[0081]图4中的平行双田轨2也可以换成单轨。
[0082]图5给出本发明第五个实施例。
[0083]图5中,里外两田轨2之间的距离始终相等的平行双田轨2即标准田轨的两根田轨2的设计有两种方案:1)山坡比较陡,两根田轨都用于与梯田坝14 一体制作并且里外两田轨2保持顶部等高同步升高盘旋向山顶向前推进;2)山坡不很陡,只用外田轨及拐弯处半径较大的那根田轨与梯田坝14 一体制作,里边的田轨只是简单安放于梯田里并且里外两田轨等高同步升高盘旋向山顶向前推进。平行双田轨2从底下的起始点机耕路8开始逐渐抬高。梯田13顶部面积大,因而采用3条平行双田轨2并采用一条机耕路8将梯田3顶部的3条平行双田轨2连通。在平行双田轨2上行驶有可移动光伏发电系统34。
[0084]图5实施例与图4的不同之处包括图5实施例中的梯田的边界横平竖直。在所述小山为非整体岩石并且土壤充分情况下,这种边界拔直的梯田不仅美观,而且插秧割稻方便机器作业。
[0085]图6和图7共同给出本发明第六个实施例。
[0086]图6、7中,平行双田轨2及其负荷的重量通过过渡垫块16和水泥桩柱17传递给农地I的土壤。过渡垫块16包括上、下两层结构;过渡垫块下层用于提供较大的承重面积,可以采用钢筋水泥制作;过渡垫块上层用于提供平行双田轨2与过渡垫块下层之间的缓冲和承重过渡作用。如果硬碰硬直接将平行双田轨2压在水泥桩柱17上,不能保证两者的充分面接触传递重力。过渡垫块上层的材料可以采用与现有立交桥横梁与墩柱之间的垫块相同的材料,或者采用一定比例的木塑粉碎料再重新注塑制成。还可以在平行双田轨2与农地I之间设置过渡垫块16以改善平行双田轨2的工况。
[0087]水泥桩柱17采用钢筋水泥制作,表面可以带有螺纹18方便通过专用设备将其旋入农地I中;水泥桩柱17的下端尖,置于相邻平行双田轨2的拼接处19处的水泥桩柱17顶部带有面积较大的帽板20。平行双田轨2的拼接处19采用夹板21连接。平行双田轨2的背光面还设置水管22。平行双田轨2通过电杆23架设电力线钢管24。为减轻重量,还可以在平行双田轨2上设置通孔25。
[0088]可移动光伏发电系统3通过轮组26与平行双田轨2接触传递重量。为了保证轮组始终处于平行双田轨2顶部表面的中间位置不致于滑落,采用带小滚轮27的田轨约束板28。当轮组26在行进中产生偏离平行双田轨2的现象时,由于轮组26两边的小滚轮27的约束作用,使轮组26不能进一步偏离而始终行驶在平行双田轨2的正确位置。轮组26带有一个电动驱动装置29用于推拉田轨约束板28。当可移
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