一种自动防台风的光伏设备的制作方法

文档序号:25535387发布日期:2021-06-18 20:28阅读:80来源:国知局
一种自动防台风的光伏设备的制作方法

本发明涉及光伏技术领域,更具体地,涉及一种自动防台风的光伏设备。



背景技术:

我国现阶段分布式光伏处于迅猛发展阶段,而分布式光伏最大应用的地方是彩钢瓦屋面的工业厂房。由于彩钢瓦屋面的特性,目前沿海地区因受到台风的影响,都是采用平铺的结构,最大限度的减少迎风面,确保分布式光伏项目的安全。而另一方面,光伏组件采用最佳倾角的安装方式能够更加有效的利用光照,提高发电量;将平铺方式的光伏项目转为最佳倾角方式的光伏项目,可提高发电量9%以上。沿海地区彩钢瓦屋顶的分布式光伏项目,为了尽可能的减少台风造成的影响,都是采用平铺方式,减少光伏组件的受风面,但是由于最佳倾角方式受风面大,台风到来的时候相对危险,因此最佳倾角方式无法在沿海地区彩钢瓦屋顶的分布式光伏项目上采用。目前亟需要一种能够自动在台风来临时将光伏组件从倾斜放置调节为平铺放置的装置,以保证光伏组件在台风来临时可以减少台风带来的风险,在平时又能够提升光伏组件的发电量。中国专利cn204156784u公开了一种瓦屋和户外通用光伏折叠支架,具有可折叠特性,方便了其安装和移动;但是其不能在台风来临时自动调节光伏组件的倾斜角度。



技术实现要素:

本发明为克服上述背景技术所述的亟需要一种能够自动在台风来临时将光伏组件从倾斜放置调节为平铺放置的装置的问题,提供一种自动防台风的光伏设备。本发明能够自动在台风来临时将光伏组件从倾斜放置调节为平铺放置,以保证光伏组件在台风来临时可以减少台风带来的风险,在平时又能够提升光伏组件的发电量。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种自动防台风的光伏设备,包括台风监测机构、控制系统和光伏装置,所述光伏装置包括光伏组件、固定支撑座、调节支撑座以及用于驱动所述调节支撑座以调节所述光伏组件倾斜角度的驱动机构,所述固定支撑座和所述调节支撑座分别连接在所述光伏组件的两端以支撑所述光伏组件;所述调节支撑座还设有到位检测模块,所述控制系统分别与所述台风监测机构、驱动机构以及到位检测模块独立连接。

进一步的,所述调节支撑座包括第一底座、折叠组件、上连接架、第一光伏导轨以及用于防止所述光伏组件过快落下的缓冲件,所述折叠组件一端与所述第一底座铰接、另一端与所述上连接架的底部铰接,所述上连接架的顶部与所述第一光伏导轨的底部固定连接,所述光伏组件的一端固定连接在所述第一光伏导轨的顶部,所述驱动机构与所述折叠组件连接,所述缓冲件一端连接在所述第一底座顶面背对所述固定支撑座的一端上、另一端连接在所述折叠组件靠近所述第一底座的一端上。

进一步的,所述第一底座包括第一光伏夹具和下连接架,所述下连接架的一端固定连接在第一光伏夹具的顶部,所述折叠组件与所述下连接架铰接,所述缓冲件一端连接在所述下连接架背对所述固定底支撑的一端上。

进一步的,所述折叠组件包括折叠臂、折叠座和套筒,所述折叠座上设有用于容纳折叠后的折叠臂的u型卡槽,所述折叠臂的顶端与所述上连接架铰接、底端与所述折叠座的顶端铰接,所述折叠座的底端与所述下连接架铰接,所述折叠臂上开设有第一滑槽,所述套筒中部内壁沿径向设有滑动轴,所述滑动轴活动穿设在所述第一滑槽中,所述套筒通过所述滑动轴活动套设在所述折叠臂上,所述滑动轴滑动到第一滑槽的底端时,所述套筒同时套住所述折叠臂和折叠座的端部,所述折叠臂的顶部设有定滑轮,所述驱动机构包括动力装置、第一牵引绳、第二牵引绳和拉伸弹簧,所述动力装置通过第一牵引绳跨过所述定滑轮与所述套筒连接,所述拉伸弹簧一端连接在所述折叠座靠近所述折叠臂一端的外壁上、另一端连接所述第二牵引绳一端,所述第二牵引绳的另一端与所述动力装置连接。

进一步的,所述到位检测模块为接近开关,所述接近开关设于所述第一光伏夹具的顶面,所述接近开关与所述控制系统通信连接。

进一步的,所述固定支撑座包括第二底座、从动连接架以及第二光伏导轨,所述从动连接架的顶面与所述第二光伏导轨固定连接,所述从动连接架的底面中部与所述第二底座通过设有的铰轴铰接,所述从动连接架顶面靠近所述调节支撑座的一端铰接有卡扣,所述第二底座的顶部设有与所述卡扣配合使用的扣位部。

进一步的,所述从动连接架为梯形结构,所述从动连接架的长底边一侧与所述第二光伏导轨连接,所述从动连接架的短底边一侧与所述第二底座连接。

进一步的,所述第二底座包括第二光伏夹具以及连接基座,所述连接基座固定在所述第二光伏夹具的顶部,所述从动连接架与所述连接基座铰接,所述扣位部设于所述连接基座顶部与所述卡扣对应的一端。

进一步的,所述折叠座的相对侧壁上还开设有第二滑槽,所述第二滑槽中穿设有滚轴,所述折叠臂连接在所述滚轴上;所述折叠座的内壁上还设有用于限制所述折叠臂在竖直状态时沿第二滑槽落下的单向限位轴,所述单向限位轴位于所述滚轴下方;但是当折叠臂转动90°后呈水平状态时,不受单向限位轴的作用,可以沿第二滑槽滑动。

优选的,动力装置为电机,所述缓冲件为弹簧。

与现有技术相比,有益效果是:

本发明通过台风监测机构监测台风来临的信号,及时反馈给控制系统,控制系统迅速自动做出控制动作,开启驱动机构,带动调节支撑座进行调节,将光伏组件的铺放状态调整为水平状态,最大限度的减少迎风面,减少台风对光伏组件的冲击损害,确保分布式光伏项目的安全,延长光伏组件的使用寿命。并且整个设备系统在防御调节时,无需人力操作,能够自动根据台风信号进行调控,避免了无人操作或者人为疏忽导致的防控不及时;并且整个光伏装置结构稳定,实用性强。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明中光伏装置在倾斜状态下的结构示意图。

图3是本发明中光伏装置在水平状态下的结构示意图。

图4是本发明中调节支撑座和驱动机构在倾斜状态下的结构示意图。

图5是本发明中折叠臂转动90°时的结构示意图。

图6是本发明中调节支撑座和驱动机构在水平状态下的结构示意图。

图7是本发明中固定支撑座在倾斜状态下的结构示意图。

图8是本发明中固定支撑座在水平状态下的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。

如图1至图3所示,为一种自动防台风的光伏设备,包括台风监测机构、控制系统和光伏装置500,光伏装置500包括光伏组件300、固定支撑座200、调节支撑座100以及用于驱动调节支撑座100以调节光伏组件300倾斜角度的驱动机构400,固定支撑座200和调节支撑座100分别连接在光伏组件300的两端以支撑光伏组件300;调节支撑座100还设有到位检测模块600,控制系统分别与台风监测机构、驱动机构400以及到位检测模块600独立连接;

如图4至图6所示,调节支撑座100包括第一底座101、折叠组件104、上连接架105、第一光伏导轨106以及用于防止光伏组件300过快落下的缓冲件113,折叠组件104一端与第一底座101铰接、另一端与上连接架105的底部铰接,上连接架105的顶部与第一光伏导轨106的底部固定连接,光伏组件300的一端固定连接在第一光伏导轨106的顶部,驱动机构400与折叠组件104连接,缓冲件113一端连接在第一底座101顶面背对固定底支撑的一端上、另一端连接在折叠组件104靠近第一底座101的一端上;第一底座101包括第一光伏夹具102和下连接架103,下连接架103的一端固定连接在第一光伏夹具102的顶部,折叠组件104与下连接架103铰接,缓冲件113一端连接在下连接架103背对固定底支撑的一端上;折叠组件104包括折叠臂108、折叠座107和套筒111,折叠座107上设有用于容纳折叠后的折叠臂108的u型卡槽,折叠臂108的顶端与上连接架105铰接、底端与折叠座107的顶端铰接,折叠座107的底端与下连接架103铰接,折叠臂108上开设有第一滑槽112,套筒111中部内壁沿径向设有滑动轴,滑动轴活动穿设在第一滑槽112中,套筒111通过滑动轴活动套设在折叠臂108上,滑动轴滑动到第一滑槽112的底端时,套筒111同时套住折叠臂108和折叠座107的端部,折叠臂108的顶部设有定滑轮405,驱动机构400包括动力装置401、第一牵引绳402、第二牵引绳403和拉伸弹簧404,动力装置401通过第一牵引绳402跨过定滑轮405与套筒111连接,拉伸弹簧404一端与折叠座107靠近折叠臂108一端连接、另一端与第二牵引绳403一端连接,第二牵引绳403的另一端与动力装置401连接;折叠座107的相对侧壁上还开设有第二滑槽109,第二滑槽109中穿设有滚轴110,折叠臂108连接在滚轴110上,折叠座107的内壁上还设有用于限制折叠臂108在竖直状态时沿第二滑槽落下的单向限位轴114,单向限位轴114位于滚轴110下方;但是当折叠臂108转动后成水平状态时,如图5所示,折叠臂108不受单向限位轴114的作用,可以沿第二滑槽109滑动。滚轴110相当于折叠臂108与折叠座107之间的转动轴,而且滚轴110的位置可以在第二滑槽109中改变,第二滑槽109呈l形,折叠臂108随着滚轴110在l形滑槽中落下一端距离,但这段距离是小于折叠座107的总长度的一半,不会很长,在l形的后段滚轴110还能够水平移动;这是为了设置活动的调节空间,防止滚轴110卡死,并能够使上连接架105和下连接架103落下后能够错位相对,使光伏组件300呈水平。本实施例中,动力装置401为电机,缓冲件113为弹簧,在其他实施方式下,动力装置401还可以用其他能够提供带动牵引绳提供牵引力的装置,缓冲件113还可以是如阻尼、弹性条等其他具有缓冲作用的弹性装置。

到位检测模块600为接近开关,接近开关设于第一光伏夹具102的顶面,接近开关与控制系统通信连接。接近开关在折叠组件104完全折叠成水平状态时触发。

如图7至图8所示,固定支撑座200包括第二底座201、从动连接架204以及第二光伏导轨205,从动连接架204的顶面与第二光伏导轨205固定连接,从动连接架204的底面中部与第二底座201通过设有的铰轴铰接,从动连接架204顶面靠近调节支撑座100的一端铰接有卡扣206,第二底座201的顶部设有与卡扣206配合使用的扣位部207;从动连接架204为梯形结构,从动连接架204的长底边一侧与第二光伏导轨205连接,从动连接架204的短底边一侧与第二底座201连接;第二底座201包括第二光伏夹具202以及连接基座203,连接基座203固定在第二光伏夹具202的顶部,从动连接架204与连接基座203铰接,扣位部207设于连接基座203顶部与卡扣206对应的一端。

在无台风天气下,调节支撑座100中,折叠组件104的折叠臂108和折叠座107呈展开状态,在光伏组件300一侧下方将光伏组件300顶起,由于光伏组件300一侧被顶起,则固定支撑座200上的从动连接架204会发生转动,靠近调节支撑座100的一端会翘起,此时再将第二卡扣206抵接在固定基座的顶面上,起到一定的支撑作用这样,由于调节支撑座100和固定支撑座200存在高度差,光伏组件300呈倾斜状态,倾斜角度根据当地的日照条件,一般在15°左右。折叠组件104展开立起时,为了防止其在光伏组件300重力作用下自动折合,所以在折叠臂108与折叠座107的连接位置设置了一个套筒111,套筒111通过滑动轴可以在折叠臂108上的第一滑槽112中上下滑动,套筒111与第一牵引绳402连接,牵引绳的拉动作用控制套筒111的上下移动;当套筒111落到最低位置时,刚好同时套住折叠臂108和折叠座107的连接端部,此时,由于有套筒111的限位作用,折叠臂108不会发生折合转动。整个光伏组件300在最佳倾角下充分利用光能进行发电。

当台风来临时,台风监测机构监测到台风来临的信号,将信号发送给控制系统,一般设置台风到达24小时警戒线时,台风监测机构就触发控制系统;控制系统控制驱动机构400启动,驱动机构400中的电机开始转动,其输出轴上固定连接有收线盘,收线盘上绕设有主线,主线分出为第一牵引绳402和第二牵引绳403,当电机带动收线盘转动时,同时对第一牵引绳402和第二牵引绳403产生拉力,在上方的第一牵引绳402跨过定滑轮405将套筒111沿第一滑槽112向上移动,折叠臂108和折叠座107的连接位置失去了套筒111的限位作用,就可以转动折叠了。在第一牵引绳402拉动时,第二牵引绳403也同时被拉动,但是由于有拉伸弹簧404的作用,能够起到一定的延时缓冲作用,使得套筒111被拉上去之后,才对折叠座107产生足够的拉力,来带动折叠座107和折叠臂108的转动折合;具体的,第一牵引绳402拉动拉伸弹簧404,拉伸弹簧404被拉伸,拉伸弹簧404不断被拉伸的过程中,拉力不断增大,在前面一段时间,是不会拉动折叠座107的,而此时间段套筒111被第一牵引绳402拉出限位位置,当拉伸弹簧404拉力足够大时,便能够拉动折叠座107,使得折叠臂108和折叠座107发生转动折合,由于在折叠臂108的下方有缓冲件113的作用,折叠臂108不会过快落下,会缓缓落下,使得折叠组件104和光伏组件300之间不会因为过快落下发生碰撞造成损坏。当折叠臂108落下后,刚好能够收合在折叠座107的u形槽中,整体占用空间更小,折叠座107绕下连接座往固定支撑座200的方向转动90°后,整个折叠组件104呈水平状态,上连接架105与下连接架103错位相对,并且上连接架105的侧腰与下连接架103的侧腰贴合连接,使得第一光伏导轨106的高度与第二光伏导轨205高度一致;当第一光伏夹具102的顶面设置的到位检测模块600检测到折叠座107落下到位后,发送反馈信号给控制系统,控制系统关闭电机,停止对折叠组件104的拉动。整个光伏组件300的放置状态呈水平,最大限度的减少迎风面,减少台风对光伏组件300的冲击损害,确保分布式光伏项目的安全,延长光伏组件300的使用寿命。当台风过后,由于有充足的时间,便可以人工操作控制系统使电机反转放线,在人工通过调节支撑座100将光伏组件300的放置状态调节至最佳倾角,以提高光伏组件300的发电量。

本实施例通过台风监测机构监测台风来临的信号,及时反馈给控制系统,控制系统迅速自动做出控制动作,开启驱动机构400,带动调节支撑座100进行调节,将光伏组件300的铺放状态调整为水平状态,最大限度的减少迎风面,减少台风对光伏组件300的冲击损害,确保分布式光伏项目的安全,延长光伏组件300的使用寿命。并且整个设备系统在防御调节时,无需人力操作,能够自动根据台风信号进行调控,避免了无人操作或者人为疏忽导致的防控不及时;并且整个光伏装置500结构稳定,实用性强。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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