用于空压站的光伏蓄电系统的制作方法

1.本发明涉及光伏蓄电技术领域，具体涉及用于空压站的光伏蓄电系统。


背景技术：

2.空压站就是压缩空气站，由空气压缩机、储气罐(分为一级、二级储气罐)、空气处理净化设备、冷干机组成；空气压缩机是指将电能转化为空气动能的一种装置，用于各种需要提供加压空气的场景；
3.空压站在运行过程中需要供电系统进行配合使用，而现有技术中，对于空压站的供电系统通常采用光伏供电方式进行，在光伏供电系统在使用过程中，对太阳能的采集能力差，不能全天候的实现对太阳能追踪的采集，且在使用过程中，光伏供电系统容易发生损坏，导致空压站的光伏蓄电系统蓄电能力差，从而影响空压站的使用能效。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供用于空压站的光伏蓄电系统，将环境采样模块与光伏板驱动模块相结合，通过环境采样模块得到的数据标签及数据标签所对应的环境信息，光伏板驱动模块根据得到的数据标签及环境信息对光伏板及光伏板安装底座进行调整，使光伏板在晴天状态时，通过光伏板驱动模块作用使光伏板能够保持正对阳光进行储能，从而使空压站的光伏蓄电的效果更加理想，在雨天状态时，通过光伏板驱动模块使光伏板的角度和光伏板安装底座角度进行调整，对光伏站起到有效保护作用。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.用于空压站的光伏蓄电系统，包括环境采样模块、光伏板驱动模块和服务器；
7.所述环境采样模块采样不同天气状态下的环境信息，将不同天气状态下的环境信息发送至服务器；
8.所述光伏板驱动模块根据接收的不同天气状态下的环境信息对光伏板的运动状态进行修正，以实现光伏板逐光性的蓄电或避风雨性的防护。
9.作为本发明进一步的方案：所述天气状态包括晴天状态和雨天状态；
10.所述环境采样模块将晴天状态记为数据标签1，将雨天状态记为数据标签0。
11.作为本发明进一步的方案：晴天状态下所述环境采样模块采集的环境信息包括太阳光照强度、太阳高度角、环境温度和风力角度。
12.作为本发明进一步的方案：雨天状态下所述环境采样模块采集的环境信息包括环境风速、风力角度和环境降雨速率。
13.作为本发明进一步的方案：所述光伏板驱动模块接收服务器传送的数据标签1时，光伏板驱动模块驱动第一驱动单元运行。
14.作为本发明进一步的方案：第一驱动单元驱动光伏板逐光性运动过程中：
15.将太阳光照强度标记为e、太阳高度角标记为a、环境温度标记为w和风力角度标记为f；
16.根据公式计算得到光伏板的调整角度cd，其中，f1、f2、f3、f4均为预设比例系数；
17.第一驱动单元驱动光伏板始终趋向最大的调整角度cd值进行运转。
18.作为本发明进一步的方案：所述第一驱动单元包括光伏板第一翻转架，第一翻转架包括光伏板安装板和光伏板安装底板，光伏板安装板的板面上固定设置有光伏板，在光伏板安装底板的板面一端固定设置有连接柱，连接柱的上端铰接有固定块，固定块固定设置在光伏板安装板的底面上，在光伏板安装底板的底面另一端固定设置有螺杆，螺杆的上端螺纹连接有套筒，套筒的上端铰接有活动块，活动块滑动连接在光伏板安装板的底面上；
19.所述光伏板安装底板的板面上固定设置有第一电机，第一电机的输出端连接有第一锥齿轮，在螺杆的底端固定设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接。
20.作为本发明进一步的方案：所述光伏板驱动模块接收服务器传送的数据标签0时，光伏板驱动模块驱动第一驱动单元和第二驱动单元协同运行，光伏板避风雨性的防护过程中：
21.将环境风速标记为s、环境降雨速率标记为v和风力角度标记为f；
22.根据公式其中，m为光伏板的面积，k1、k2为预设比例系数，a为第一驱动单元驱动光伏板的调整角度；
23.其中，第二驱动单元的调整过程为，通过第二电机驱动支撑柱转动，使支撑柱带动光伏板安装底板转动，使光伏板的板面调整为与环境风速的方向正交方向。
24.作为本发明进一步的方案：所述第二驱动单元包括光伏板安装腔，光伏板安装腔包括环形筒柱，环形筒柱为顶面无盖，在环形筒柱的内部底面上设置有第二电机，在环形筒柱内部上端开设有环形槽，光伏板安装底板的底面设置有支撑柱，支撑柱的外边缘设置有环形块，环形块转动连接在支撑柱的环形槽内，且第二电机的输出轴与支撑柱的底面固定连接。
25.作为本发明进一步的方案：还包括光伏站报警模块，所述光伏站报警模块包括多个监测因子，通过多个监测因子对光伏站运行状态进行监测预警。
26.本发明的有益效果：
27.(1)本发明通过将环境采样模块与光伏板驱动模块相结合，通过环境采样模块得到的数据标签及数据标签所对应的环境信息，光伏板驱动模块根据得到的数据标签及环境信息对光伏板及光伏板安装底座进行调整，使光伏板在晴天状态时，通过光伏板驱动模块作用使光伏板能够保持正对阳光进行储能，从而使空压站的光伏蓄电的效果更加理想，在雨天状态时，通过光伏板驱动模块使光伏板的角度和光伏板安装底座角度进行调整，使光伏板倾斜正面迎风，且使光伏板倾斜正面与雨落的夹角更小，对光伏站起到有效保护作用，提高空压站的光伏蓄电系统的稳定性；
28.(2)本发明通过在服务器中设置光伏站报警模块，通过光伏站报警模块对光伏站的地理因素进行综合考核，得到光伏站在作为空压站的光伏蓄电系统的预警系数，通过对
光伏站的预警系数进行监测，从而实现对光伏站的运行状态进行监测，从而使光伏站作为空压站的光伏蓄电过程中持续性的利用。
附图说明
29.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
30.图1是本发明的流程图；
31.图2是本发明光伏板安装腔的结构示意图；
32.图3是本发明光伏板第一翻转架的结构示意图。
33.图中：
34.1、光伏板安装腔；101、环形筒柱；102、第二电机；103、安装凸缘；
35.2、光伏板第一翻转架；201、光伏板安装板；202、光伏板安装底板；203、连接柱；204、固定块；205、套筒；206、螺杆；207、活动块；208、第一电机；209、第一锥齿轮；210、第二锥齿轮；211、支撑柱；212、环形块。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1-图3所示，本发明为用于空压站的光伏蓄电系统，包括环境采样模块、光伏板驱动模块、光伏站报警模块和服务器；
38.所述环境采样模块用于采集光伏蓄电系统中环境信息，环境信息包括光伏板工作过程中的太阳光照强度、太阳高度角、环境温度、环境风速、风力角度和环境降雨速率；
39.其中：
40.太阳光照强度通过光照强度传感器进行采集；
41.环境温度通过温度传感器进行采集；
42.环境风速通过风力传感器进行采集；
43.风力角度通过风向传感器进行采集，风力角度为风速与光伏板表面的角度；
44.环境降雨速率通过雨水感应器进行采集；
45.太阳高度角为太阳光线与光伏板的所形成的角度；
46.环境采样模块根据天气状态对环境信息进行采集，天气状态分为晴天或雨天；
47.其中，晴天状态环境采样模块采集太阳光照强度、太阳高度角、环境温度和风力角度，并将晴天状态记为数据标签1；
48.雨天状态环境采样模块采集环境风速、风力角度和环境降雨速率，并将雨天状态记为数据标签0；
49.环境采集模块将在晴天状态或雨天状态下采集的环境信息及对应的数据标签传送至服务器。
50.光伏板驱动模块接收服务器传送的环境信息及环境信息所对应的数据标签，光伏板驱动模块根据数据标签调用不同的驱动单元对光伏板的运行状态进行调用；
51.光伏板驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，光伏板驱动模块接收服务器传送的数据标签1时，光伏板驱动模块驱动第一驱动单元运行，光伏板驱动模块接收服务器传送的数据标签0时，光伏板驱动模块驱动第一驱动单元和第二驱动单元协同运行；
52.具体的：
53.光伏板驱动模块接收服务器传送的数据标签1时，光伏板驱动模块接收服务器传送的太阳光照强度、太阳高度角、环境温度和风力角度；
54.将太阳光照强度标记为e、太阳高度角标记为a、环境温度标记为w和风力角度标记为f；
55.根据公式计算得到光伏板的调整角度cd，其中，f1、f2、f3、f4均为预设比例系数；
56.由上述公式可知，当太阳高度角为90
°
时，光伏板的偏转角度cd值最大，即光伏板的光能采集效果最好，当风力角度为180
°
时，光伏板的偏转角度cd值最大，光伏板受风力影响效果最小，光伏板稳定性最强；
57.第一驱动单元驱动光伏板始终趋向最大的调整角度cd值进行运转。
58.具体的：第一驱动单元接收光伏板驱动模块传送的调整角度c值，通过第一电机208驱动第一锥齿轮209与第二锥齿轮210啮合传动，使第二锥齿轮210带动螺杆206转动，螺杆206驱动套筒205在竖直方向上移动，从而使套筒205带动活动块207在光伏板安装面201底面上滑动，从而实现光伏板安装面201通过固定块204绕连接柱203上端为支撑点转动，对光伏板安装面201的翻转角度进行调整，从而实现对光伏板的翻转角度进行调整，且在调整过程中，使光伏板安装面201的翻转角度始终趋向于调整角度cd的最大值进行转动；
59.其中，第一驱动单元的作用机构包括光伏板第一翻转架2，第一翻转架2包括光伏板安装板201和光伏板安装底板202，光伏板安装板201的板面上固定设置有光伏板，在光伏板安装底板202的板面一端固定设置有连接柱203，连接柱203的上端铰接有固定块204，固定块204固定设置在光伏板安装板201的底面上，在光伏板安装底板202的底面另一端固定设置有螺杆206，螺杆206的上端螺纹连接有套筒205，套筒205的上端铰接有活动块207，活动块207滑动连接在光伏板安装板201的底面上；
60.其中，在光伏板安装底板202的板面上固定设置有第一电机208，第一电机208的输出端连接有第一锥齿轮209，在螺杆206的底端固定设置有第二锥齿轮210，第一锥齿轮209与第二锥齿轮210啮合连接。
61.光伏板驱动模块接收服务器传送的数据标签0时，光伏板驱动模块接收服务器传送的环境风速、风力角度和环境降雨速率；
62.将环境风速标记为s、环境降雨速率标记为v和风力角度标记为f；
63.其中，环境降雨速率为：
64.当雨水感应器未检测到降雨时，所述音量传感器以预设时间t1为一个检测单位，相邻两个检测单位t1之间的时间间隔不大于预设时间t2，在t1时间内对环境音量进行连续多次检测，且相邻两次检测之间的时间间隔相同，从而在t1时间内得到一组环境音量信息
f1、f2、...、ff，根据公式计算得到该组数据的标准差值s1，其中fp为f1、f2、...、ff的平均值，当s1大于等于预设值s时，删除该组数据中的最大值和/或最小值，再次计算该组数据的标准差值s1，直至s1小于预设值s，计算得到该组数据中剩余数据的平均值fp1；
65.当雨水感应器检测到降雨时，音量传感器以预设时间t1为一个检测单位，相邻两个检测单位t1之间的时间间隔不大于预设时间t2，在t1时间内对环境音量进行连续多次检测，且相邻两次检测之间的时间间隔相同，从而在t1时间内得到一组环境音量信息fr1、fr2、...、frf，根据公式计算得到该组数据的标准差值s2，其中frp为fr1、fr2、...、frf的平均值，当s2大于等于预设值s时，删除该组数据中的最大值和/或最小值，再次计算该组数据的标准差值s2，直至s2小于预设值s，计算得到该组数据中剩余数据的平均值fp2；
66.预设固定值fj，以下雨前的最后更新的fp1值作为起始值，按照fp1-fp1+fj、fp1+2fj、...、fp1+5fj、＞fp1+5fj将降雨大小分为六档，根据fp2所处范围对降雨大小进行等级划分，得到环境降雨速率。
67.根据公式其中，m为光伏板的面积，k1、k2为预设比例系数，a为第一驱动单元驱动光伏板的调整角度；
68.其中，通过上式可得，风速与光伏板表面的角度的风力角度越大，光伏板需要调整的角度越小，环境降雨速率越大，单位面积内光伏板的受雨水的承受力越大，此时通过第一驱动单元对光伏板进行调整，光伏板的板面倾斜度越大，单位面积内光伏板的受力越小，即光伏板需要调整的角度越大；
69.第二驱动单元还用于驱动光伏板安装底板202转动，第二驱动单元对光伏板安装底板202的调整过程中，以光伏板正面与风力角度正对方向为调整方向，调整过程中，始终保持光伏板的板面与环境风速的方向正交。
70.第二驱动单元的调整过程为，通过第二电机102驱动支撑柱211转动，使支撑柱211带动光伏板安装底板202转动，使光伏板的板面调整为与环境风速的方向正交方向。
71.其中，第二驱动单元的作用机构包括光伏板安装腔1，光伏板安装腔1包括环形筒柱101，环形筒柱101为顶面无盖，在环形筒柱101的内部底面上设置有第二电机102，在环形筒柱101内部上端开设有环形槽，光伏板安装底板202的底面设置有支撑柱211，支撑柱211的外边缘设置有环形块212，环形块212转动连接在支撑柱211的环形槽内，且第二电机102的输出轴与支撑柱211的底面固定连接；
72.其中，在环形筒柱101的外周面底部固定设置有安装凸缘103，安装凸缘103上设置有多个锁紧螺钉，安装凸缘103用于光伏板安装腔1在底面上的架设。
73.光伏站报警模块包括多个监测因子，包括光伏站地理气候因子、光伏站水土流失因子、光伏站维修频率因子和光伏站使用时间因子，具体的：
74.光伏站地理气候因子为光伏站所在区域年降雨次数，标记为yit；
75.光伏站水土流失因子为光伏站所在区域的土壤保有率，标记为rjt；
76.光伏站维修频率因子为光伏站所记录年维修次数，标记为ekt；
77.光伏站使用时间因子为光伏站所记录的使用时长，标记为wlt；
78.其中，光伏站报警模块采集光伏站所在区域的平均海拔高度、植被面积和河流面积，分别标记为d1、d2和d3，通过公式获取监测区域的地理因子r
jt
，其中θ为特定比例系数；
79.通过公式得到光伏站运行中的预警系数hi，t为数据采集的时刻；
80.其中，
81.i＝1，2，
……
，i；其中i为光伏站所在区域年降雨次数；
82.k＝1，2，
……
，k；其中k为伏站所记录年维修次数；
83.预设光伏站的预警系数阈值为hy,当光伏站预警系数hi超过预警系数阈值hy时，生成预警信号，光伏站报警模块向服务器发送预警信号及预警信号所对应的光伏站的位置：
84.服务器对发出预警信号的光伏站进行预警处理。
85.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。