带轨道的光伏发电系统和方法_5

文档序号:9813666阅读:来源:国知局
人87的电动轮组也作相应改动。
[0121]在光伏大棚97内的相邻立面108相交的各个拐角内侧,设置有一根竖直内转轴124,竖直内转轴124上连接一段与相邻两立面的内立面轨道122对接的内转轨126;竖直内转轴124上的内转轨126转向哪个内立面轨道123处,所述内转轨126就可以实现与该内立面轨道123对接,立面108内侧的通用光伏机器人87可以从内立面轨道122驶到与其对接的内转轨126上;或者从内转轨126驶到内立面轨道122上。
[0122]在光伏大棚97外的相邻立面108相交的各个拐角外侧,设置有一根竖直外转轴127,竖直外转轴127上连接一段与相邻两立面108的外立面轨道123对接的外转轨128;竖直外转轴127上的外转轨128转向哪个外立面轨道123处,所述外转轨128就可以实现与该外立面轨道123对接,立面108外侧的通用光伏机器人87可以从外立面轨道123驶到与其对接的外转轨128上;或者从外转轨128驶到外立面轨道123上。图中虚线表示内转轨126和外转轨128的另一个稳态位置。
[0123]内转轨126和外转轨128具有内立面轨道122和外立面轨道123的属性。
[0124]朝北坡面111还可以包括可转动玻璃板129;可转动玻璃板129通过一个玻璃板倾角调节装置131与基础连接。通过玻璃板倾角调节装置131可以实现:I)关闭可转动玻璃板129透光保温并方便通用光伏机器人清洁;2)打开可转动玻璃板129通风降温;3)利用可转动玻璃板129的光反射作用将太阳光反射到同排朝南坡面双玻双面光伏组件的下面光伏电池或者将太阳光反射到后排朝南坡面。还可以在可转动玻璃板129内侧或者外侧表面设置反射镜面来增强光反射作用。反射镜面包括高发射率铝板和镀铝塑料薄膜;反射镜面贴置的方式包括采用透明硅胶粘结。
[0125]光伏大棚97配置一台行车132;行车132包括电动轮组、轨状输电母线、行车梁、与行车梁滚动连接的卷扬机和行车计算机控制系统。从卷扬机上垂下的若干根缆索;缆索各自连接一个鼓风机总成133的连接界面;鼓风机总成133的状态根据行车计算机控制系统主机的状态变化而变化。行车132属于电动装置,其电动轮组分别与相邻两个天面尖顶处的轨道配合滚动连接。行车梁上设置有与天面上换排机器人114连接的连接界面,并可以通过所述连接界面与天面上换排机器人114连接。
[0126]当光伏大棚97天面积雪时,用鼓风机总成133在朝南坡面109和朝北坡面111上来回移动,将积雪吹落。鼓风机总成133的状态根据需要设定。
[0127]对光伏大棚内部进行清洁去除水雾避免凝结水滴下烫伤农作物、采用钢化玻璃能抵抗冰雹,因此可建设平顶光伏大棚。与尖顶相比,平顶大棚减少天面面积和造价、减少散热面积;为了天面排水顺利,可以令天面带I至14°的倾角。平顶光伏大棚对朝向不敏感。
[0128]图21和图22共同给出实施例10。
[0129]实施例10,建设平顶玻璃光伏大棚97,除平顶天面134外,其余内容可参照实施例
9。平顶天面可按照30-80%的密度布置双玻双面光伏组件2。
[0130]在平顶天面134上设置一组两根可移动的轨道3,两根轨道3相对固定并用两根钢丝绳缆索58与设置于平顶天面两端的总共4台卷扬机61传动连接。通用光伏机器人87在轨道3上运行,叠加轨道3在平顶天面134上从左到右的来回运行,可以实现通用光伏机器人87在整个平顶天面134上作业。
[0131]在的平天面134—侧安置一个钢丝网卷筒136;钢丝网卷筒136上面卷绕钢丝网137;钢丝网的前沿采用牵头杆135牵连。在平天面134的另一侧设置两台钢丝网卷扬机138;钢丝网卷扬机138通过缆索与钢丝网137传动连接;钢丝网卷扬机138与钢丝网卷筒136联动,可以在整个平顶天面134上布满均布且平行的钢丝或者编织钢丝网137;其中钢丝的直径根据实际选择,其优选范围范围0.3至0.6毫米;相邻钢丝之间的间距优选8至11毫米;编织钢丝网孔的孔径优先值为直径9.9毫米的小球刚好通过。
[0132]图23和图24共同给出实施例11。
[0133]实施例11,光伏系统台架I装置包括基粧8、金属轨道3和光伏组件太阳高度角跟踪系统;光伏组件太阳高度角跟踪系统,包括跟踪装置139和计算机跟踪控制系统。轨道3通过绝缘承托件6与台架I连接;两根轨道3分别与一个电源的两个电极电气连接;轨道3上面的大于120度圆周角范围的表面无遮挡,方便行驶,通用光伏机器人87两侧的电动轮组16通过跨接型机架17连接。跨接型机架17串接一个电动丝杆140 ο当光伏组件2的倾角改变时,电动丝杆140推动机架17使得通用光伏机器人的清洁模块18能够紧贴光伏组件2。光伏组件2通过两个轴心线平行但不重合的转动副机构141,分别与基粧8和跟踪装置139的活动端连接;跟踪装置139通过接口电路与计算机跟踪控制系统主机信号连接;跟踪装置139及光伏组件2的状态根据计算机跟踪控制系统主机状态的变化而变化。
[0134]跟踪装置139包括蜗杆142、与蜗杆142传动连接的涡轮部件143和蜗杆驱动机构。蜗杆驱动机构的驱动电机通过轨道3与电源连接。
[0135]光伏组件2的太阳光跟踪调节范围不到90°圆周角,因此将一个涡轮简化为一段弧形的涡轮部件143。具体可以参考现有技术。实施例11采用光伏组件太阳高度角跟踪系统跟踪太阳光,成本增加3%;发电量增加18%。
[0136]图25和26共同给出实施例12。
[0137]实施例12,制造一个光伏系统台架,包括一个角钢立柱7、轨道3和一扇转动板144。转动板144通过两个其轴心线垂直且相互平行的转动副机构146和147分别与一个立柱连接界面148和一个轨道承托件149连接;立柱连接界面148和立柱7连接;轨道承托件149承托轨道3;转动板144绕转动副机构146的轴心线转动;轨道承托件149绕转动副机构147的轴心线转动;轨道承托件149包括绝缘的轨道承托件。
[0138]转动板144下部传动连接一个丝杆调节机构151的螺母152;丝杆调节机构151的丝杆前端与基础包括立柱7配合连接。丝杆调节机构151调节转动板144的状态。
[0139]图27和28共同给出实施例13。
[0140]实施例13,制造一个光伏系统台架,包括一个钢管立柱7、轨道3和一扇转动板144。转动板144通过两个其轴心线垂直且相互平行的转动副机构146和147分别与一个立柱连接界面148和一个轨道承托件149连接;立柱连接界面149是一个与立柱7连接的抱箍;轨道承托件149承托轨道3;转动板144绕转动副机构146的轴心线转动;轨道承托件149绕转动副机构147的轴心线转动;轨道承托件149包括绝缘的轨道承托件。
[0141 ] 转动板144下部传动连接一个丝杆调节机构151的螺母152;丝杆调节机构151的丝杆前端与基础包括立柱7配合连接。丝杆调节机构151调节转动板144的状态。
[0142]图29和30共同给出实施例14。
[0143]实施例14,制造一台槽式聚光太阳能装置,包括槽式聚光器153、聚焦式太阳能元件154、跟踪式台架I和计算机控制系统;聚焦式太阳能元件154包括中温集热请和聚光光伏电池。跟踪式台架I包括太阳光跟踪装置139和一组两根轨道3,并与槽式聚光器153传动连接。轨道3上运行通用光伏机器人87;通用光伏机器人87包括机架17、电动轮组16、受电器、清洁模块18、元件清洁臂总成、储水罐156和计算机控制系统。跟踪装置139和受电器与轨道3电气连接。元件清洁臂总成包括机械手和元件清洁器157;元件清洁器157含有与元件154表面相吻合的形状。清洁模块18通过提升驱动机构32与机架17连接;提升驱动机构32调整清洁模块18的状态。清洁模块18包括长口吸尘嘴、布水洁布滚筒38、长口吸水嘴和刮水板,其有关内容可参考实施例1和现有技术。与实施例1不同的是,槽式聚光器153待清洁的部分包括抛物面镜面;因此,所述长口吸尘嘴、长口吸水嘴和刮水板的形状与所述抛物面镜面表面的形状相吻合。擦拭抛物面镜面的布水洁布滚筒38包括棒槌型布水洁布滚筒或者由多个分段的布水洁布滚筒组成,以便对整个镜面实施无差异清洁。图30中的局部放大描述一个棒槌型布水洁布滚筒38的表面形状。
[0144]在清洁模块18实施清洁的同时,根据需要,计算机控制系统令元件清洁臂总成的机械手动作使得元件清洁器157贴合元件154实施对元件154的清洁。
[0145]实施例14的通用光伏机器人87的换轨设施和技术可以参照前面实施例实现。
[0146]图31给出实施例15。
[0147]实施例15中,通用光伏机器人包括地面轮组21、机架17、受电器73和计算机控制系统。在台架上安装一根架空电缆103与一个电源接通,受电器73通过受电弓104与架空电缆103电气连接。机架17上用卷扬机通过缆索58挂接一个以上鼓风机总成133和清洁模块18,至少鼓风机总成133用一个护罩158罩起。护罩158与一个吸尘器159连通。鼓风机总成133的出风口挂接若干布条柔索160直达光伏组件2的玻璃板表面。当通用光伏机器人通过受电弓104与架空电缆103接通并沿光伏组件2前行时,启动鼓风机总成133。使得布条柔索160如旗帜在风中那样飘动,实现对玻璃板表面的擦拭;吸尘器159将护罩158内的空气抽出过滤达标后排放。同时,清洁模块18对光伏组件2表面进行进一步清洁(这部分内容可参考前述实施例)。
[0148]在清除光伏组件2表面的积雪时,不用护罩158、吸尘器159和清洁模块。对于布条柔索160能够清洁的情况下,不用清洁模块18。有时候也可以用柔索布条160清洁而不用吸尘器159和/或护罩158。
[0149]图32给出实施例16。
[0150]实施例16中,制造一个电动履带轮组161,电动履带轮组161包括履带轮162和履带163。并采用一个液压/气动元件164通过一个球面副机构165与机架17连接。采用四个电动履带轮161作为一个通用光伏机器人的电动轮组,可以在复杂地面安全行驶和作业。
【主权项】
1.带轨道的光伏发电系统方法:制造一个光伏发电系统,包括台架、光伏组件、输变电装置和计算机控制系统;台架包括基础、支架、场地和基粧,其特征是还包括一组两根平行的轨道和运行于轨道上的电动装置;轨道与台架的连接界面相连接包括设置于台架一侧或者两侧的基础上;或者,轨道与光伏组件连接或者与光伏组件一体制作;轨道布置方向包括与台架排布方向平行;轨道包括金属轨道、非金属轨道、连接多个台架的长横杆、光伏组件上侧和/或下侧边框;电动装置包括电动轮组、机架、动力蓄电池和安装于机架上的专用设施;电动轮组与轨道,包括同时与属于前后排台架上的轨道配合滚动连接;或者电动轮组与光伏组件的边框配合滚动连接;电动轮组包括实心及充气橡胶轮和金属轮;专用设施包括光伏组件清洁模块、安维设施、载物容器和农业机械;农业机械包括地面轮,地面轮增加牵引力和荷载能力;电动装置包括通用光伏机器人、巡检机器人、安维机器人和清洁机器人;进一步,光伏发电系统还包括台架上的轨状输电母线和与轨状输电母线电气连接的电动装置的受电器,轨状输电母线包括能够正常供电的导电轨道、架空电缆和大地;轨状输电母线与电源接通;至少一个轨状输电母线和一个受电器与外界电气绝缘安装;轨状输电母线的电阻率小于0.3欧姆.毫米V米;电源电压包括直流和工频交流3至1000伏;轨状输电母线的许用电流I至250安培;轨状输电母线的漏电损耗小于线路总电流的80%;在现场设置多排光伏组件时,各排轨状输电母线可以独立上电;还可以将一排光伏组件的轨状输电母线分成两段以上独立上电以减少损耗;轨状输电母线包括利用大地构成电路回路;受电器包括电动轮组和电刷;电动轮组的绝缘技术包括:采用绝缘的轴承包括陶瓷轴承和采用实心及充气橡胶轮;电源、轨状输电母线、受电器和电动装置的用电负载组成一个电路回路;电源持续供应电动装置或者其他用电负载电力; 电动装置及有关部件、电源和光伏组件通过各自的接口电路与计算机控制系统主机信号连接;电动装置及有关部件、电源和光伏组件的状态根据计算机控制系统主机状态的变化而变化; 轨状输电母线可单独设置使用;还可以令轨状输电母线的用途包括电力线载波通讯,即轨状输电母线的耐压和高频损耗技术指标至少符合每秒钟100兆赫的电力线载波通讯要求; 还可以在台架两端设置上轨平台并令电动装置还包括地面轮;上轨平台包括一块硬化路面;上轨平台表面到轨道上表面的最大垂直距离,等于电动装置的电动轮组下表面到地面轮下表面的垂直距离;带地面轮和电动轮组的通用光伏机器人能够直接从上轨平台驶上轨道或者从轨道驶下上轨平台; 还可以在轨道的端部设置换轨界面用于实现电动装置在轨道之间的转移;换轨界面包括一组两根换轨轨道和运行于换轨轨道上的换轨机器人;换轨轨道与换轨机器人的电动轮组配合滚动连接;换轨轨道的布置包括与轨道垂直;换轨轨道具有轨道的属性,包括兼作轨状输电母线; 换轨机器人包括底盘、与底盘连接的电动轮组、驳接轨道、动力蓄电池和计算机控制系统,或者;换轨机器人包括底盘、与底盘连接的电动轮组、驳接轨道、受电器和计算机控制系统;驳接轨道具有轨道的属性,包括兼作轨状输电母线; 令换轨机器人从换轨轨道上行驶到一排轨道一端,使其驳接轨道与轨道对接、电动装置从轨道移动到驳接轨道上;然后换轨机器人行驶到另一排轨道一端、使其驳接轨道与所述另一排轨道对接、电动装置从驳接轨道移动到轨道上; 还可以利用所述轨状输电母线驱动台架上的太阳光跟踪装置跟踪太阳光和使光伏组件与地面之间的倾角增大减轻冰雹的击打作用; 还可以设置台架内部作业轨道,在内部作业轨道上运行农业机械除草和种植养殖;台架内部作业轨道具有轨道的属性,包括兼作轨状输电母线; 并利用带所述轨道的U型截面混凝土台架相互拼接安装构成一个长槽,所述长槽内铺设薄膜并储水用于养殖水产品;或者,长槽内铺设泥土用于种植; 还可以采用双玻双面光伏组件建造带轨道的光伏发电系统,并令令双玻双面光伏组件的上下两片玻璃板面积不一致; 在光伏组件的边框上绝缘连接包括粘结一条金属条,并令各光伏组件上的金属条与电源的电极电气连接; 还可以令光伏组件的边框连接有密封条或者令光伏组件的边框含有滑轨式通长开口筒形密合连接界面或者滑轨式凸条密合连接界面,滑轨式通长开口筒形密合连接界面或者滑轨式凸条密合连接界面与至少一个连接部件配合滑动或者滚动连接,滑轨式连接部件包括嵌入所述滑轨式通长开口筒形密合连接界面的滑块、滑轮、与所述滑轨式通长开口筒形密合连接界面配合连接的密封件,和套接于滑轨式凸条密合连接界面的滑块、与所述滑轨式凸条配合连接的密封件;所述滑块、滑轮还可以与农膜连接,利用农膜铺设机器人将农膜与光伏组件一起构成一个混合农用大棚; 还可以令台架与轨道之间的承托件或者绝缘承托件含有一个磁路切换永磁铁磁吸装置,用于在轨道安装完成后实现磁吸连接轨道; 在轨道上面设置标记,包括条形码标记;所述标记通过控制系统的机器视觉被
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