一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置的制作方法

本发明涉及一种采用柔性支架支撑的光伏发电装置，更具体地说，涉及一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置。

背景技术：

1、悬索式柔性光伏发电装置是一种采用光伏柔性支架安装的光伏发电装置，与传统钢架式光伏支架相比，光伏柔性支架一般采用2～3根柔性悬索来固定光伏板，可以更好地适应各种不同的安装环境，例如山地、鱼塘、农业大棚等地形复杂的环境，提高了整个光伏系统的适应性和经济性，具有广阔的应用前景，在整个光伏发电领域中占有重要地位。

2、光伏板在悬索上的稳定性主要取决于悬索的预紧力，而在整个光伏系统的使用周期中，因环境、温度变化等因素影响不可避免地会出现悬索松动，进而影响光伏板的稳定性，在风力影响下容易出现晃动，增加了光伏发电装置整体失稳及疲劳破坏的风险。并且，悬索的跨距往往比较大，其呈柔性状态，光伏板固定在悬索上，迎风面大，在大风天气所承受的风力更大，容易加剧光伏柔性支架的变形以及导致光伏板变形的损坏，不仅容易导致发电量降低，而且也容易产生热斑等安全隐患。因此，对于悬索式柔性光伏发电装置而言，其抗风能力也是设计过程中不得不考虑和加以解决的难点问题。

3、针对悬索式柔性光伏发电装置的抗风问题，现有技术中也提出了一些解决方案。例如中国专利号zl201811396826.9公开的“一种柔性光伏支架抗风装置及控制方法”，其提出利用水的重量来抵消风的吸力，起到减小平面外变形的作用；中国专利申请号202310081321.8公开的“光伏支架和光伏系统”，其提出在光伏组件一侧设置呈夹角设置的柔性组件，利用柔性组件的辅助面上下方形成的压力差来使柔性组件变形或偏转，进而提高辅助绳索的张紧力，抵抗风荷载；中国专利号zl202321285592.7公开的“一种三维空间张弦网壳柔性支架抗风结构”，其提出通过拱形桁架支撑结构将光伏组件连接为一个共同受力整体，同时通过抗风索形成一种三维网状壳体结构，具有较好抗风的能力。

4、现有技术主要是从如何平衡风力作用和如何提高光伏柔性支架的受力强度两个角度来提高抗风能力，无法从根本上解决核心问题，即光伏板在光伏柔性支架上呈一定倾斜夹角平铺，在光伏板的迎风面没有实质减小的情况下，无法有效降低光伏板所承受的风力，尤其是在台风等恶劣天气中，风向不定的强风作用会对光伏板及光伏柔性支架产生巨大载荷，进而对光伏系统造成破坏。

技术实现思路

1、1.发明要解决的技术问题

2、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，旨在解决现有柔性光伏发电装置抗风能力较差、强风容易导致光伏组件和柔性支架损坏等问题，采用本发明的技术方案，光伏组件通过滑架安装在悬索上，光伏组件能够随着滑架的移动而在悬索上展平或呈“m”状折叠收起，折叠状态的光伏组件大大减小了迎风面积，且折叠在一起的光伏组件的结构稳定性更好，能够大大提高悬索式柔性光伏发电装置的抗强风能力，对柔性光伏发电装置起到有效的保护作用，有效降低了恶劣天气对光伏组件及柔性支架的破坏，保障了悬索式柔性光伏发电装置的可靠运行。

3、2.技术方案

4、为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

5、本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，包括光伏柔性支架和若干光伏组件，所述光伏柔性支架具有至少两条张紧在支撑架上的悬索，还包括若干组滑架总成和至少一套收展驱动机构，各组所述滑架总成的两端分别滑动安装在对应侧的悬索上，相邻两组滑架总成之间分别设有一对铰接在一起的光伏组件，且各组所述滑架总成也分别与对应的光伏组件相铰接；所述悬索的一端端部设有与悬索固定连接的固定支架，该固定支架与相邻滑架总成之间也设有一对铰接在一起的光伏组件，且固定支架与对应的光伏组件相铰接；远离所述固定支架的另一端滑架总成与收展驱动机构相连接，由收展驱动机构带动滑架总成在悬索上移动来控制光伏组件展平或折叠收起；每对所述光伏组件的至少一侧还设有靠近两个光伏组件铰接点、能够在光伏组件展平时支撑在对应悬索上的支撑件。

6、更进一步地，所述滑架总成包括中间连接架、滑动座和槽轮，所述中间连接架的两侧各设有一滑动座，每个滑动座上均设有至少三组上下交错布置的槽轮，对应侧的悬索从上下交错的槽轮之间穿过。

7、更进一步地，所述滑架总成包括中间连接架、滑动座和滚轮，所述中间连接架的两侧各设有一滑动座，所述滑动座为管状结构，所述悬索从对应侧的滑动座内穿过，在滑动座的两端各设有至少三组沿悬索外周布置的滚轮。

8、更进一步地，所述滑动座上设有轴承座，对应的光伏组件通过短轴铰接在对应侧的轴承座上。

9、更进一步地，在所述光伏组件展平时，每对所述光伏组件靠近两个光伏组件铰接点位置在支撑件的支撑作用下呈隆起状态。

10、更进一步地，所述支撑件为安装在对应光伏组件侧边的随动轮，所述随动轮为与悬索相配合的轨道轮。

11、更进一步地，所述收展驱动机构包括拉索、第一拉索卷绕机构和第二拉索卷绕机构，所述第一拉索卷绕机构和第二拉索卷绕机构分别设于光伏柔性支架的两端，所述拉索沿悬索的延伸方向横跨在光伏组件的下方，且拉索的一端卷绕在第一拉索卷绕机构上，另一端卷绕在第二拉索卷绕机构上，所述拉索与远离固定支架的滑架总成相连接，通过第一拉索卷绕机构和第二拉索卷绕机构的收卷和放卷控制滑架总成在悬索上移动。

12、更进一步地，所述拉索通过连接板与对应的滑架总成相连接，所述连接板固定在滑架总成上，且连接板上设有竖向延伸的浮动腰孔，所述拉索上固定设有连接套，所述连接套轴向限位地设置在浮动腰孔内。

13、更进一步地，所述收展驱动机构为设于悬索上且远离固定支架的悬索小车，该悬索小车包括车架、行走轮安装座、悬索行走轮和驱动电机，所述车架与对应侧的滑架总成相连接或直接与对应侧的光伏组件相铰接，所述车架的两侧各设有一行走轮安装座，每个行走轮安装座上均设有至少三组上下交错布置的悬索行走轮，对应侧的悬索从上下交错的悬索行走轮之间穿过，所述驱动电机安装在车架或一侧的行走轮安装座上，所述驱动电机通过传动机构与一侧的至少一个悬索行走轮传动连接，位于车架两侧、并作为主动轮的对应悬索行走轮之间通过传动轴相连接。

14、更进一步地，所述光伏柔性支架还包括斜拉桩，所述悬索的两端分别通过收紧器与对应端的斜拉桩相连接，所述支撑架的顶部设有过线轮，所述悬索绕经对应的过线轮张紧在两端的支撑架上。

15、3.有益效果

16、采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

17、(1)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，包括光伏柔性支架和若干光伏组件，光伏柔性支架具有至少两条张紧在支撑架上的悬索，光伏组件通过滑架安装在悬索上，利用收展驱动机构能够带动光伏组件在悬索上展平或呈“m”状折叠收起，展平后的光伏组件能够有效吸收光能并转化为电能，保证了光伏发电效率；折叠状态的光伏组件大大减小了迎风面积，且折叠在一起的光伏组件的结构稳定性更好，能够大大提高悬索式柔性光伏发电装置的抗强风能力，对柔性光伏发电装置起到有效的保护作用，有效降低了恶劣天气对光伏组件及柔性支架的破坏，保障了悬索式柔性光伏发电装置的可靠运行；

18、(2)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，其每对光伏组件的至少一侧还设有靠近两个光伏组件铰接点、能够在光伏组件展平时支撑在对应悬索上的支撑件，在光伏组件展平时，每对光伏组件靠近两个光伏组件铰接点位置在支撑件的支撑作用下呈隆起状态，采用该设计，结构设计简单巧妙，能够保证各个光伏组件呈“m”状折叠，提高了折叠动作的可靠性；

19、(3)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，其支撑件为安装在对应光伏组件侧边的随动轮，随动轮为与悬索相配合的轨道轮，在光伏组件展平或折叠时，处于悬索上的轨道轮能够将滑动摩擦转换为滚动摩擦，大大降低了展平或折叠时所产生的阻力和噪音，也降低了收展驱动机构所需的功率；

20、(4)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，其滑架总成采用上下交错布置的槽轮或沿悬索外周布置的滚轮设计，能够保证滑架总成在悬索上稳定滑动，滑动顺畅可靠，且能够保证滑架总成与悬索稳定连接，避免光伏组件在悬索上晃动，大大提高了光伏组件展平或折叠的稳定性和可靠性；

21、(5)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，其收展驱动机构采用拉索卷绕机构控制的拉索来带动光伏组件展平或折叠，结构设计简单，实施方便，驱动动作稳定可靠；另外，拉索与对应的滑架总成采用浮动连接，能够适应悬索起伏所带来的轻微上下浮动，进一步提高了收展驱动机构的容错性；

22、(6)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，其收展驱动机构为设于悬索上且远离固定支架的悬索小车，结构设计简单紧凑，行走稳定可靠，且仅需一组驱动电机即可，制造成本低；

23、(7)本发明的一种可折叠抗风的悬索式柔性光伏发电装置，其光伏柔性支架还包括斜拉桩，悬索的两端分别通过收紧器与对应端的斜拉桩相连接，支撑架的顶部设有过线轮，悬索绕经对应的过线轮张紧在两端的支撑架上，采用该光伏柔性支架设计，便于悬索的张紧，大大提高了光伏柔性支架对光伏组件的支撑稳定性。