力矩非对称的光伏系统、力矩非对称的光伏系统支架的制作方法

文档序号:30217557发布日期:2022-05-31 18:37阅读:134来源:国知局
力矩非对称的光伏系统、力矩非对称的光伏系统支架的制作方法

1.本技术涉及太阳能技术领域,尤其涉及一种力矩非对称的光伏系统、力矩非对称的光伏系统支架。


背景技术:

2.随着世界能源的日益紧张,我们对于“资源可再生”的需求已经显现。而这其中对于电的需求,尤为明显。有通过水力发电、风能发电、太阳能发电等多种方式实现资源可再生的方式。其中,采用太阳能进行光伏发电,通过太阳照射安装在光伏支架上的光伏面板,实现电能资源的可再生较为常见。光伏发电具有无噪声、无污染排放、建设周期短,获取能源花费时间短的优点。
3.在实现现有技术的过程中,发明人发现:
4.光伏发电装置中为了能够获得尽量多的光能一般设置可调支架组件来带动光伏支架面板转动。当光伏支架面板在转动至某一角度时,光伏发电装置中可调支架组件的受力也会发生改变,在此基础上,若遇到强风天气,则光伏系统中的光伏面板组件会由于可调支架组件稳定性差被摧毁导致光伏系统电能转化失效。
5.因此,需要提供一种稳定性较高的光伏系统相关技术方案。


技术实现要素:

6.本技术实施例提供一种稳定性较高的技术方案,用以解决光伏系统的光伏支架稳定性较低技术问题。
7.在本技术提供的一种力矩非对称的光伏系统,包括:
8.光伏面板组件,用于将光能转换为电能;
9.可调支架组件,用于支撑所述光伏面板组件,并可调整地改变所述光伏面板组件的朝向以便以适当的角度接收光能;
10.电机驱动组件,用于驱动所述可调支架组件按照预设的运动方式作动;
11.控制组件,与所述光伏面板组件、所述电机驱动组件电性连接,用于控制所述电机驱动组件按照预设的运动方式调节所述可调支架组件;
12.平衡组件;
13.其中,所述可调支架组件具有旋转中心线;
14.所述光伏面板组件位于所述旋转中心线一侧;
15.所述平衡组件与所述可调支架组件连接,位于所述旋转中心线的、与所述光伏面板组件位于所述旋转中心线一侧的相对侧;
16.其中,所述光伏系统被配置为:
17.当所述光伏面板组件处于非水平状态时,所述光伏面板组件相对于所述旋转中心线的第一转动力矩小于所述平衡组件相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩。
18.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述可调支架组件包括安装所述光伏面板组件的托架;
19.当所述光伏面板组件处于非水平状态时,所述托架具有与所述第一转动力矩同向的第三转动力矩;
20.所述第一转动力矩和所述第三转动力矩之和小于所述第二转动力矩。
21.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述光伏系统还被配置为:
22.当所述光伏面板组件处于水平状态时,所述第一转动力矩和所述第二转动力矩均为零。
23.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述平衡组件包括套筒和收纳于套筒内的第一坠物。
24.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一坠物为水泥块。
25.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述平衡组件包括若干子平衡元件;
26.若干子平衡元件沿所述旋转中心线的轴向分布。
27.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述可调支架组件包括:
28.支撑腿,被固定于地面,用以提供支撑力;
29.托架,与支撑腿枢转连接;
30.调节机构,设置于托架和支撑腿之间,用以调节所述托架与所述支撑腿的相对位置;
31.所述托架和所述支撑腿之间设有阻尼装置。
32.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述阻尼装置为液压阻尼装置,以防止所述托架转动角速度超过预设阈值范围。
33.本技术还提供一种力矩非对称的光伏系统支架,包括:
34.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,可调支架组件,用于支撑额定重量的光伏面板组件,并可调整地改变所述光伏面板组件的朝向以便以适当的角度接收光能;
35.平衡组件;
36.其中,所述可调支架组件具有旋转中心线;
37.所述光伏面板组件的安装位置位于所述旋转中心线一侧;
38.所述平衡组件与所述可调支架组件连接,位于所述旋转中心线的、与所述光伏面板组件的安装位置位于所述旋转中心线一侧的相对侧;
39.其中,所述力矩非对称的光伏系统支架被配置为:
40.当所述光伏面板组件按照预定方式安装并处于非水平状态时,所述额定重量的光伏面板组件相对于所述旋转中心线的第一转动力矩小于所述平衡组件相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩。
41.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述平衡组件包括套筒和收纳于套筒内的第一坠物。
42.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一坠物为水泥块。
43.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述平衡组件包括第二坠物和
自所述第二坠物中间穿过的贯穿杆。
44.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第二坠物为水泥块。
45.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述平衡组件包括若干子平衡元件;
46.若干子平衡元件沿所述旋转中心线的轴向分布。
47.本技术提供的实施例至少具有以下有益效果:
48.通过本技术实施例提供的力矩非对称的光伏系统,提高安装在光伏支架的光伏面板在遇到极端天气的抗风性能,进而增强其安全性能。
附图说明
49.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
50.图1为本技术实施例提供的力矩非对称的光伏系统的光伏面板组件水平状态结构示意框图;
51.图2为本技术实施例提供的力矩非对称的光伏系统的光伏面板组件非水平状态结构示意框图;
52.图3为本技术实施例提供的力矩非对称的光伏系统支架水平状态结构示意框图。
53.图4为本技术实施例提供的力矩非对称的光伏系统支架非水平状态结构示意框图。
54.100
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力矩非对称的光伏系统
55.90
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力矩非对称的光伏系统支架
56.10
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光伏面板组件
57.20
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可调支架组件
58.201
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支撑腿
59.202
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托架
60.203
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调节机构
61.204
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阻尼装置
62.30
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电机驱动组件
63.40
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控制组件
64.50
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平衡组件
65.501
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子平衡元件
66.5011
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套筒
67.5012
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第一坠物
68.5013
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第二坠物
69.5014
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贯穿杆
具体实施方式
70.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一
部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
71.请参照图1和图2,为本技术提供的一种力矩非对称的光伏系统100,包括:
72.光伏面板组件10,用于将光能转换为电能;
73.可调支架组件20,用于支撑所述光伏面板组件10,并可调整地改变所述光伏面板组件10的朝向以便以适当的角度接收光能;
74.电机驱动组件30,用于驱动所述可调支架组件20按照预设的运动方式作动;
75.控制组件40,与所述光伏面板组件10、所述电机驱动组件30电性连接,用于控制所述电机驱动组件30按照预设的运动方式调节所述可调支架组件20;
76.平衡组件50;
77.其中,所述可调支架组件20具有旋转中心线;
78.所述光伏面板组件10位于所述旋转中心线一侧;
79.所述平衡组件50与所述可调支架组件20连接,位于所述旋转中心线的、与所述光伏面板组件10位于所述旋转中心线一侧的相对侧;
80.其中,所述光伏系统被配置为:
81.当所述光伏面板组件10处于非水平状态时,所述光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩小于所述平衡组件50相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩。
82.光伏面板组件10用于将光能转换为电能。光伏面板组件10可以主要由多晶硅或单晶硅,或者其他具有光电效应的半导体材料制成。太阳光照射在光伏面板组件10上并且在光伏面板组件10的界面层被吸收。半导体材料制成的光伏面板组件10具有pn结。被吸收的太阳光中的足够能量的光子,能够将pn结中的电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。界面层的电荷分离,将在pn结的两端产生一个向外的可测试的电压。太阳光照在光伏面板组件10的界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。光伏面板组件10的界面层吸收的光能越多,界面层即光伏面板组件10被照射的面积越大,光伏面板组件10产生的电流也越大。通过汇流导线将光伏面板组件10产生的电流汇集,可以用作电源使用。
83.可调支架组件20用于支撑所述光伏面板组件10,并可调整地改变所述光伏面板组件10的朝向以便以适当的角度接收光能。在本技术提供的一种优选实施方式中,可调支架组件20包括可固定于地面的固定脚、与固定脚连接的支撑腿201、可相对支撑腿201枢转的托架202、设置于托架202和支撑腿201之间的调节机构203。
84.电机驱动组件30主要由所述光伏面板组件10供给电能。主要可以理解为“通常使用时”“根据设计所面对的正常使用场景”,除特殊需求和工程冗余备份之外,电机驱动组件30需要的电能全部由光伏面板组件10供给。
85.控制组件40与所述光伏面板组件10、所述电机驱动组件30电性连接,用于控制所述电机驱动组件30按照预设的运动方式调节所述可调支架组件20。
86.控制组件40可以通过单片机、具有简单功能的微处理器实现。在一个典型的配置中,控制组件40可以包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
87.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或
非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
88.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。应当指出的是,这里的控制组件40在具体应用中的表现形态,可以是独立的单片机、微处理器、集成电路等。这些具体形态显然不构成对本技术保护范围的限制。
89.平衡组件50、光伏面板组件10皆连接于所述可调支架组件20。光伏面板组件10位于所述具有旋转中心线的可调支架组件的一侧,平衡组件50位于所述旋转中心线的、与所述光伏面板组件10位于所述旋转中心线一侧的相对侧。光伏面板组件10主要通过可调支架组件20调整其朝向以便以适当的角度接收光能。平衡组件50连接于可调支架组件20,主要用于平衡光伏面板组件10非水平状态下产生的不平衡转动力矩,进而保证力矩非对称的光伏系统100的稳定性。
90.可以理解的是,光伏面板组件10在非水平状态下时,相对于所述可调支架组件20的旋转中心线会产生一定的转动力矩,即第一转动力矩。而平衡组件50在光伏面板组件10处于非水平状态下时,同样连接于具有旋转中心线的可调支架组件20,平衡组件50同样也会产生相对于所述旋转中心线的转动力矩,即第二转动力矩。根据光伏面板组件10与平衡组件50与可调支架的位置关系可以得出,在第一转动力矩小于或等于第二转动力矩时,即可实现力矩非对称的光伏系统100的稳定性能。在本技术提供的一种实施方式中,平衡组件50一端连接于具有旋转中心线可调支架组件20中,而另一端则连接重物,以实现平衡组件的平衡功能。其中,平衡组件50一端可通过螺栓连接、卡扣连接连接于具有旋转中心线的可调支架组件20。平衡组件50的另一端可以是固定设置重物,或者可拆卸式的连接重物。当然,平衡组件50的另一端也可设置部分重物连接于平衡组件50,另一部分重物可拆卸安装于其上。
91.具体的,力矩非对称的光伏系统100相对应为力矩对称的光伏系统。力矩对称的光伏系统即光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值等于平衡组件相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩的绝对值。在实际应用场景中,力矩对称的光伏系统表现为:当光伏面板组件10处于水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值为0,平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值也等于0。当光伏面板组件10处于非水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值等于平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值。应当指出的是,在本技术提供的力矩非对称的光伏系统100中,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于平衡组件相对于所述旋转中心线的的第二转动力矩的绝对值。在实际应用场景中,力矩非对称的光伏系统100
表现为:当光伏面板组件10处于水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值为0,平衡组件相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值也等于0。当光伏面板组件10处于非水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于平衡组件相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值。
92.进一步的,所述可调支架组件20包括安装所述光伏面板组件10的托架202;当所述光伏面板组件10处于非水平状态时,所述托架202具有与所述第一转动力矩同向的第三转动力矩;所述第一转动力矩和所述第三转动力矩之和小于所述第二转动力矩。
93.具体的,可调支架组件20中设置有用于托起光伏面板组件10的托架202,用于可调支架组件20调节光伏面板组件10转动时,托架202的转动带动光伏面板组件10的转动。即光伏面板组件10在可调支架组件20调节其为非水平状态的过程中,托架202与光伏面板组件10均处于非水平状态,且托架202具有与所述第一转动力矩同向的第三转动力矩。
94.应当指出的是,第一转动力矩与第三转动力矩均为光伏面板组件10处于非水平状态时光伏系统所受到的转动力矩。为了实现光伏系统力矩的平衡,设置平衡组件50,来保证力矩非对称的光伏系统100的稳定性。还应当指出的是,此处所述的实现光伏系统力矩的平衡为两者绝对值之间的比较。在光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于所述平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值前提下,托架202产生与所述第一转动力矩同向的第三转动力矩的绝对值和光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值之和仍小于平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值。可以理解为光伏面板组件10处于非水平状态时,平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值要大于多因素导致的不平衡的转动力矩的绝对值之和。其中,所述多因素导致的不平衡的转动力矩至少包括:光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩;托架202产生的与所述第一转动力矩同向的第三转动力矩。
95.进一步的,所述光伏系统还被配置为:当所述光伏面板组件10处于水平状态时,所述第一转动力矩和所述第二转动力矩均为零。
96.应当指出的是,光伏面板组件10在水平状态时,可调支架组件20中的支撑腿201与所述光伏面板组件10垂直,连接于可调支架组件20的平衡组件50也与所述光伏面板组件10垂直,可以理解为支撑腿201与平衡组件50相对于光伏面板组件10平行。此时,平衡组件50仅受重力,而不受光伏面板组件10非水平状态下的转动力。因此,光伏面板组件10在水平状态下时,光伏面板组件相对于旋转中心线的第一转动力矩为0,平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩为0。
97.进一步的,所述平衡组件50包括套筒5011和收纳于套筒5011内的第一坠物5012。
98.应当指出的是,平衡组件50的套筒5011可以是方形套筒5011或者圆形套筒5011。所述套筒5011的材料可以是铝质、铁质等强度较高的材料。收纳于套筒5011内的第一坠物5012即在光伏面板组件10处于非水平状态时,通过第一坠物5012的重量产生其相对于所述旋转中心线的第二转动力矩。考虑到平衡组件50并非短暂连接于光伏系统中,而是加入光伏系统的应用中,因此,平衡组件50的第一坠物5012还应当保证其性能的稳定性,即不易发生状态变化的物体。
99.进一步的,所述第一坠物5012为水泥块。
100.具体的,第一坠物5012设置为水泥块,是因为相对而言,在相同体积下,水泥块重
量满足一定重量要求。并且水泥块具有较为稳定的性能,不易发生反应。当然,收纳于套筒5011的水泥块可以设置为与套筒5011内部空间相一致的形状,也可设置为若干球状或方块状的水泥块。可以理解的是,此处水泥块为粉状水硬性无机胶凝材料加水搅拌后成浆体,然后再空气中硬化所形成的,其硬度也较高,能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。
101.应当指出的是,在本技术提供的一种优选实施例中,第一坠物5012除水泥块以外,还可以是其他块状物。例如,第一坠物5012还可以是适中形状的若干石头块。当然,还可以理解的是,第一坠物5012也可以是由水泥块与其他块状物结合的物体。例如,水泥块包裹石头的块状物或者其他物包裹水泥块的块状物等。可以理解的是,第一坠物5012的具体形态,显然不构成对本技术具体保护范围的限制。
102.进一步的,所述平衡组件50包括第二坠物5013和自所述第二坠物5013中间穿过的贯穿杆5014。
103.具体的,平衡组件50还设有不收纳于套筒5011内的第二坠物5013,所述第二坠物5013可以是套于套筒5011上的第二坠物5013,也可以是与套筒5011非连接于可调支架组件20连接一端的第二坠物5013。当所述第二坠物5013设于与套筒5011非连接于可调支架组件20连接一端时,所述第二坠物5013可根据光伏系统转动所产生的力矩,增加第二坠物5013或者减少第二坠物5013。其中,所述增加第二坠物5013或者减少第二坠物5013可通过增加或减少其坠物重量实现。平衡组件50除第二坠物5013外,还包括自所述第二坠物5013中间穿过的贯穿杆5014,而增加或较少第二坠物5013的重量即可通过在贯穿杆5014上设置第二坠物5013的数量来实现。
104.进一步的,所述第二坠物5013为水泥块。
105.具体的,第二坠物5013设置为水泥块,是因为相对而言,在相同体积下,水泥块重量满足一定重量要求。并且水泥块具有较为稳定的性能,不易发生反应。第二坠物5013可以设置于套筒5011一端或套筒5011上。第二坠物5013的具体形态在此处可以是由贯穿杆5014贯穿若干水泥块形成的第二坠物5013,其中,贯穿于贯穿杆5014的水泥块可以是球状或者矩形状。可以理解的是,此处水泥块为粉状水硬性无机胶凝材料加水搅拌后成浆体,然后再空气中硬化所形成的,其硬度也较高,能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。
106.还应当指出的是,平衡组件50中的第二坠物5013还可以是由箱体状,箱体内装入具有一定重量的物体来实现。设置箱体状的物体与套筒5011支架相连接,即可实现其功能。箱体状的物体与套筒5011之间的连接方式可以是螺栓连接、卡扣连接等多种方式。
107.进一步的,所述平衡组件50包括若干子平衡元件501;若干子平衡元件501沿所述旋转中心线的轴向分布。
108.具体的,平衡组件50中若干子平衡元件501沿所述旋转中心线的轴向分布。设置若干子平衡元件501于光伏系统中的可调支架组件20的旋转中心线,且其沿轴向分布,可以使得子平衡元件501在平衡转动力矩时,发挥其平衡作用。若其并非沿轴向分布,则其在发挥平衡转动力矩的作用时,平衡作用就会有所降低,不能实现其作用。
109.还应当指出的是,平衡组件50中的若干子平衡元件501设置光伏系统,可使得光伏系统的整体稳定性的提高。若干子平衡元件501在沿所述旋转中心线的轴向分布时,可以是等距分布,或者非等距分布,应当考虑到其在实际应用的场景。
110.进一步的,所述可调支架组件20包括:支撑腿201,被固定于地面,用以提供支撑
力;托架202,与支撑腿201枢转连接;调节机构203,设置于托架202和支撑腿201之间,用以调节所述托架202与所述支撑腿201的相对位置;所述托架202和所述支撑腿201之间设有阻尼装置204。
111.具体的,可调支架组件20的支撑腿201被固定脚固定于地面,支撑腿201的另一端则连接于托架202,可相对支撑腿201枢转。托架202与支撑腿201之间还设有调节机构203,用于调托架202与支撑腿201的夹角,进而改变设于托架202上的光伏面板组件10的转角角度。所述托架202和所述支撑腿201之间设有阻尼装置204,用于阻止可调支架组件20的非正常调整光伏面板组件10的运动。
112.在本技术提供的优选的实施方式中,为了强化支撑结构,这里的固定脚可以部分埋设于地底,仅露出部分用于连接支撑腿201固定脚可以是水泥墩,也可以是金属块,还可以由其他材料或复合材料制成。在本技术提供的具体实现形态中,固定脚可以是在纵长方向延伸的杆状件,也可以是若干个固定脚排列形成的固定脚阵列。
113.支撑腿201与固定脚连接。支撑腿201主要用于提供支撑光伏面板组件10的支撑力。支撑腿201与固定脚的连接方式可以多样。在本技术提供的一种实施方式中,支撑腿201与固定脚同样可以枢转连接。固定脚可以由两个平行设置的杆状件形成,或者由两个大致平行布置的固定脚阵列。支撑腿201对应的设置两个或者两排。支撑腿201一侧与固定脚连接。成对设置的支撑腿201另一侧相互抵顶,形成支撑部。支撑部可以是线状支撑件,也可以是若干支撑点线状排布。这样,支撑部、固定脚共同形成三角形的三个顶点。这样,光伏面板组件10的重力由固定脚提供竖直方向的支撑。光伏面板组件10朝向不同时,或者说光伏面板组件10偏置时的扭矩和偏置力由支撑腿201与固定脚之间的连接机构平衡。进一步的,为了保持成对设置的支撑腿201与固定脚形成的支撑结构的稳定,在支撑腿201延伸方向的大致中部的位置可以设置加强杆。托架202直接用于支撑光伏面板组件10。托架202可相对支撑腿201枢转。托架202可以为平板结构,也可以为相互交叉的杆状件形成的支撑框架。支撑框架可以包括沿第一方向延伸的第一梁和沿第二方向延伸的第二梁。第一梁和第二梁,可以相互交叉位于同一平面内,也可以堆叠设置形成光伏面板组件10支撑方向的纵深。第一梁和第二梁的地面的投影可以相互垂直,也可以不垂直。托架202整体可以相对支撑腿201枢转,形成与地面成不同夹角的形态。托架202与地面形成不同夹角时的变动与限位通过调节机构203实现。
114.调节机构203可以采用伸缩杆结构。伸缩杆一端连接于托架202,另一端连接于支撑腿201。伸缩杆的两端、支撑部或者说托架202的枢转点、枢转轴在侧面视图的投影,形成三角形的三个顶点。伸缩杆、托架202、支撑腿201在侧面视图的投影,形成三角形的三条边。由于支撑腿201是相对固定的,通过调节伸缩杆的长度可以改变托架202与支撑腿201的夹角,进而改变托架202与地面的夹角。在这里具体的,伸缩杆结构可以包括蜗轮、蜗杆。涡轮的旋转带动蜗轮、蜗杆之间相对位置的变动,最终实现托架202与地面的夹角的变动。这里蜗轮的旋转在本技术具体实施过程中,可以由电机驱动组件30实现。
115.所述阻尼装置204通过提供一定阻力来降低可调支架组件20调整光伏面板组件10的运动。阻尼即物体在运动过程中受各种阻力的影响,能量逐渐衰减而运动减弱的现象。
116.进一步的,所述阻尼装置204为液压阻尼装置204,以防止所述托架202转动角速度超过预设阈值范围。
117.具体的,阻尼装置204设置于托架202与支撑腿201之间,当检测到托架202的转动角速度超过一定阈值范围时,液压阻尼装置204提供一定阻力降低托架202的转动角速度。可在液压阻尼装置204中设置用于检测托架202转动角速度的传感器,也可以在光伏系统的控制组件40中设置检测装置来检测托架202转动的角速度。
118.还应当指出的是,液压阻尼器是一种可以由低速到高速自由调节气缸进给速度在所期望范围内的液压式进给速度控制装置。控制方式有弹簧返回型(rb型)和空气返回型(r-a型)两种类型,可根据用途进行选择。在本技术提供的一种优选实施方式中,优先旋转弹簧返回型的液压阻尼装置204来实现。
119.在具体的实际应用场景中,力矩非对称的光伏系统100通过可调支架组件20的调节实现光伏面板组件10吸收尽可能多的光能,进而转换为电能。在正常情况下,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于所述平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值,且第一转动力矩的绝对值与托架202所产生的第三转动力矩的绝对值之和小于或等于第二转动力矩的绝对值。可以理解的是,此处所述的正常情况是指,天气正常或者顺风的情况下,光伏面板组件10处于水平或非水平状态。而在异常情况下,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于所述平衡组件50相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩的绝对值,且第一转动力矩的绝对值与托架202所产生的第三转动力矩的绝对值之和小于或等于第二转动力矩的绝对值。可以理解的是,此处所述的异常情况是指天气为逆风的情况下,且逆风的风力达到一定级别。例如,风力级别在四级风至六级风之间。
120.还应当指出的是,在异常情况下,为了防止光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值和托架202所产生的第三转动力矩的绝对值之和大于第二转动力矩的绝对值,还设置液压阻尼装置204来降低托架202转动的角速度,以免托架202转动角速度过快引起光伏系统的整体的损坏。
121.请参照图3和图4,为本技术提供的一种力矩非对称的光伏系统支架90,包括:
122.可调支架组件20,用于支撑额定重量的光伏面板组件10,并可调整地改变所述光伏面板组件10的朝向以便以适当的角度接收光能;
123.平衡组件50;
124.其中,所述可调支架组件20具有旋转中心线;
125.所述光伏面板组件10的安装位置位于所述旋转中心线一侧;
126.所述平衡组件50与所述可调支架组件20连接,位于所述旋转中心线的、与所述光伏面板组件10的安装位置位于所述旋转中心线一侧的相对侧;
127.其中,所述力矩非对称的光伏系统100支架被配置为:
128.当所述光伏面板组件10按照预定方式安装并处于非水平状态时,所述额定重量的光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩小于所述平衡组件50相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩。
129.可调支架组件20用于支撑所述光伏面板组件10,并可调整地改变所述光伏面板组件10的朝向以便以适当的角度接收光能。在本技术提供的一种优选实施方式中,可调支架组件20包括可固定于地面的固定脚、与固定脚连接的支撑腿201、可相对支撑腿201枢转的托架202、设置于托架202和支撑腿201之间的调节机构203。
130.平衡组件50、光伏面板组件10皆连接于所述可调支架组件20。光伏面板组件10位于所述具有旋转中心线的可调支架组件的一侧,平衡组件50位于所述旋转中心线的、与所述光伏面板组件10位于所述旋转中心线一侧的相对侧。光伏面板组件10主要通过可调支架组件20调整其朝向以便以适当的角度接收光能。平衡组件50连接于可调支架组件20,主要用于平衡光伏面板组件10非水平状态下产生的不平衡转动力矩,进而保证力矩非对称的光伏系统100的稳定性。
131.可以理解的是,光伏面板组件10在非水平状态下时,相对于所述可调支架组件20的旋转中心线会产生一定的转动力矩,即第一转动力矩。而平衡组件50在光伏面板组件10处于非水平状态下时,同样连接于具有旋转中心线的可调支架组件20,平衡组件50同样也会产生相对于所述旋转中心线的转动力矩,即第二转动力矩。根据光伏面板组件10与平衡组件50与可调支架的位置关系可以得出,在第一转动力矩小于或等于第二转动力矩时,即可实现力矩非对称的光伏系统100的稳定性能。在本技术提供的一种实施方式中,平衡组件50一端连接于具有旋转中心线可调支架组件20中,而另一端则连接重物,以实现平衡组件的平衡功能。其中,平衡组件50一端可通过螺栓连接、卡扣连接连接于具有旋转中心线的可调支架组件20。平衡组件50的另一端可以是固定设置重物,或者可拆卸式的连接重物。当然,平衡组件50的另一端也可设置部分重物连接于平衡组件50,另一部分重物可拆卸安装于其上。
132.具体的,力矩非对称的光伏系统100相对应为力矩对称的光伏系统。力矩对称的光伏系统即光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值等于平衡组件相对于所述旋转中心线的、平衡所述第一转动力矩的第二转动力矩的绝对值。在实际应用场景中,力矩对称的光伏系统表现为:当光伏面板组件10处于水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值为0,平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值也等于0。当光伏面板组件10处于非水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值等于平衡组件50相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值。应当指出的是,在本技术提供的力矩非对称的光伏系统100中,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于平衡组件相对于所述旋转中心线的的第二转动力矩的绝对值。在实际应用场景中,力矩非对称的光伏系统100表现为:当光伏面板组件10处于水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值为0,平衡组件相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值也等于0。当光伏面板组件10处于非水平状态时,光伏面板组件10相对于所述旋转中心线的第一转动力矩的绝对值小于平衡组件相对于所述旋转中心线的第二转动力矩的绝对值。
133.力矩非对称的光伏系统支架90主要适用于将光伏面板组件10、电机驱动组件30、控制组件40从力矩非对称的光伏系统100剥离后的独立封装产品。其在实际的应用场景中可用于替换力矩非对称的光伏系统100中的可调支架组件20和平衡组件50。
134.进一步的,所述平衡组件50包括套筒5011和收纳于套筒5011内的第一坠物5012。
135.应当指出的是,平衡组件50的套筒5011可以是方形套筒5011或者圆形套筒5011。所述套筒5011的材料可以是铝质、铁质等强度较高的材料。收纳于套筒5011内的第一坠物5012即在光伏面板组件10处于非水平状态时,通过第一坠物5012的重量产生其相对于所述旋转中心线的第二转动力矩。考虑到平衡组件50并非短暂连接于光伏系统中,而是加入光
伏系统的应用中,因此,平衡组件50的第一坠物5012还应当保证其性能的稳定性,即不易发生状态变化的物体。
136.进一步的,所述第一坠物5012为水泥块。
137.具体的,第一坠物5012设置为水泥块,是因为相对而言,在相同体积下,水泥块重量满足一定重量要求。并且水泥块具有较为稳定的性能,不易发生反应。当然,收纳于套筒5011的水泥块可以设置为与套筒5011内部空间相一致的形状,也可设置为若干球状或方块状的水泥块。可以理解的是,此处水泥块为粉状水硬性无机胶凝材料加水搅拌后成浆体,然后再空气中硬化所形成的,其硬度也较高,能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。
138.应当指出的是,在本技术提供的一种优选实施例中,第一坠物5012除水泥块以外,还可以是其他块状物。例如,第一坠物5012还可以是适中形状的若干石头块。当然,还可以理解的是,第一坠物5012也可以是由水泥块与其他块状物结合的物体。例如,水泥块包裹石头的块状物或者其他物包裹水泥块的块状物等。可以理解的是,第一坠物5012的具体形态,显然不构成对本技术具体保护范围的限制。
139.进一步的,所述平衡组件50包括第二坠物5013和自所述第二坠物5013中间穿过的贯穿杆5014。
140.具体的,平衡组件50还设有不收纳于套筒5011内的第二坠物5013,所述第二坠物5013可以是套于套筒5011上的第二坠物5013,也可以是与套筒5011非连接于可调支架组件20连接一端的第二坠物5013。当所述第二坠物5013设于与套筒5011非连接于可调支架组件20连接一端时,所述第二坠物5013可根据光伏系统转动所产生的力矩,增加第二坠物5013或者减少第二坠物5013。其中,所述增加第二坠物5013或者减少第二坠物5013可通过增加或减少其坠物重量实现。平衡组件50除第二坠物5013外,还包括自所述第二坠物5013中间穿过的贯穿杆5014,而增加或较少第二坠物5013的重量即可通过在贯穿杆5014上设置第二坠物5013的数量来实现。
141.进一步的,所述第二坠物5013为水泥块。
142.具体的,第二坠物5013设置为水泥块,是因为相对而言,在相同体积下,水泥块重量满足一定重量要求。并且水泥块具有较为稳定的性能,不易发生反应。第二坠物5013可以设置于套筒5011一端或套筒5011上。第二坠物5013的具体形态在此处可以是由贯穿杆5014贯穿若干水泥块形成的第二坠物5013,其中,贯穿于贯穿杆5014的水泥块可以是球状或者矩形状。可以理解的是,此处水泥块为粉状水硬性无机胶凝材料加水搅拌后成浆体,然后再空气中硬化所形成的,其硬度也较高,能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。
143.还应当指出的是,平衡组件50中的第二坠物5013还可以是由箱体状,箱体内装入具有一定重量的物体来实现。设置箱体状的物体与套筒5011支架相连接,即可实现其功能。箱体状的物体与套筒5011之间的连接方式可以是螺栓连接、卡扣连接等多种方式。
144.进一步的,所述平衡组件50包括若干子平衡元件501;若干子平衡元件501沿所述旋转中心线的轴向分布。
145.具体的,平衡组件50中若干子平衡元件501沿所述旋转中心线的轴向分布。设置若干子平衡元件501于光伏系统中的可调支架组件20的旋转中心线,且其沿轴向分布,可以使得子平衡元件501在平衡转动力矩时,发挥其平衡作用。若其并非沿轴向分布,则其在发挥平衡转动力矩的作用时,平衡作用就会有所降低,不能实现其作用。
146.还应当指出的是,平衡组件50中的若干子平衡元件501设置光伏系统,可使得光伏系统的整体稳定性的提高。若干子平衡元件501在沿所述旋转中心线的轴向分布时,可以是等距分布,或者非等距分布,应当考虑到其在实际应用的场景。
147.还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
148.本领域技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
149.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
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