組合柵式智能光伏發電系統的製作方法

2023-05-14 15:19:31

組合柵式智能光伏發電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種組合柵式智能光伏發電系統，包括立柱、雙凹式大梁、分離式複合支架、方轉圓自潤滑複合軸套、方軸、光伏板、智能控制箱、角度傳感器和驅動機構；將光伏板安裝在方軸上，方軸安裝在分離式複合支架上，分離式複合支架通過T型緊固螺栓安裝在雙凹式大梁上，大梁下通過支柱和預製基礎安裝在地面上；多個光伏板固定方軸上形成單排光伏排柵，每排光伏排柵之間留有距離，多排柵組成一個發電陣列。本實用新型解決了傳統陣列式光伏電站日照盲區問題，並可與魚塘水面、農牧林種植養殖、反掛式農業大棚等結合，形成大梁上部空間利用富餘陽光光伏發電，大梁下部空間進行各類農業養殖生產，實現土地的多元立體化使用。
【專利說明】
組合柵式智能光伏發電系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種可與各類農業生產相結合的光伏系統，具體講是一種組合柵式智能光伏發電系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，科技的進步；在光伏行業中，光伏發電成本日趨下降，預計在2020年前實現發電量與煤發電具有同樣競爭力的清潔能源，發電成本與煤發電相當。太陽能光伏發電在人類能源體系中的佔比將逐步快速提升，發展前景非常可觀。目前光伏發電系統絕大多數人採用固定(或可調)傾角面朝南北向的寬型陣列式系統，該系統造成南北向陰影較多，從而形成長年不見陽光的盲區；日照盲區內對植物生長不利，形成沙化土地；同時，南北向光伏陣列即使採用可調傾角，系統對陽光的利用率依然低下;這均是南北方向光伏陣列面臨的共同缺陷。
[0003]在實際使用中發現，這些傳統的陣列式光伏發電裝置絕大部分是固定式裝置，光伏板採用固定的角度和位置，不能自動更隨太陽能轉動，在大部分時間裡太陽光都是傾斜照射在光伏板上，導致轉換效率大為下降，且影響植被生長。雖然在有些裝置中也安裝了手機太陽光的跟蹤裝置，但是結構複雜，自身能耗較大，也影響太陽能發電裝置的有效效率，並且安裝高度往往會很高，在西北地區受風影響較大。
[0004]此外，隨著光伏分布式應用的高速發展，常規的陣列式光伏電站由於光伏板陣列在地面形成較大的日照盲區，光伏板陣列下方支架體系空間狹小，且錯落高低不同，難以充分實現農業與光伏的結合。
【實用新型內容】
[0005]因此為了解決上述缺陷，本實用新型解決了光伏板下方的土地或農業棚太陽日照盲區面積較大的問題，解決傳統平單軸獨立控制的繁瑣結構，通過合理的轉動多個單列光伏組件形成的柵式光伏矩陣避開強風，減小阻力，同時也避免了雪在光伏板上的堆積，避免雪融化不均勻，容易導致光伏組件熱斑效益後形成電阻對光伏板的損傷，大大減小了風沙對光伏電站的破壞，給企業降低了運營成本和安全風險；同時通過高支架體系上部大梁和次梁相互交織成網，穩定性更強，剛度和強度大的組合柵式智能光伏發電系統;本實用新型相互交織成網，穩定性強，剛度和強度大，適合各種環境的安裝使用；同時能夠可以全天跟蹤太陽8-10小時(陰天除外)，比同樣的面積和結構的固定式電磁組件發電效率提高15%-25%，從而提高了太陽能組件的發電效率；同時本實用新型體積小，重量輕，安裝方便，再者本實用新型完全能是用於偏僻的無電源的山區，不需要外接電源就可以跟蹤，並且抗風性能良好。
[0006]本實用新型是這樣實現的，構造一種組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:包括支撐部分、分離式複合支架、方軸和光伏板;方軸設置在分離式複合支架上且能夠在分離式複合支架轉動;分離式複合支架固定在支撐部分上；多個光伏板固定在方軸上形成單排光伏板柵，每排光伏板柵之間留有一定距離，多個光伏板柵排列成光伏矩陣。解決了光伏板下方的土地或農業棚太陽日照盲區面積較大的問題;也實現了光伏板轉動控制的簡潔，解決了傳統平單軸獨立控制的繁瑣結構。
[0007]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述支撐部分包括立柱、雙凹式大梁和底座;所述立柱上部與雙凹式大梁連接，下部與立柱連接。通過合理的設計支撐部分，使得本實用新型更加穩定，可靠。
[0008]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述方軸與雙凹式大梁呈空間垂直，並通過方轉圓自潤滑複合軸套安裝於分離式複合支架，分離式複合支架底部通過安裝於雙凹式大梁上部的十字形凹槽中的T型螺栓連接;所述光伏板通過固定梁安裝於方軸；由於雙凹式大梁和方軸呈空間垂直，並通過複合支架連接，讓本實用新型交織成網狀;當雙凹式大梁上安裝一定數量的單排光伏矩陣後穩定性更強，抗風、抗側翻的能力更強。
[0009]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:還包括傳力杆和動力杆，所述傳力杆一端與方軸連接，另一端與動力杆連接。
[0010]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:還包括智能控制箱、角度傳感器和驅動機構;其中智能控制箱安裝於立柱，角度傳感器安裝於智能控制箱側面的光伏板柵上，驅動機構與動力杆連接;組合柵式智能光伏發電系統通過智能控制箱進行運行控制。安裝控制箱附近光伏柵板上的角度傳感器所發出的角度信號控制驅動連杆機構，整體帶動光伏板各自以方軸為中心轉動，以實現東西向的每天追日跟蹤或是南北向的傾角可調。
[0011]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述雙凹式大梁上下均開設有T型螺栓專用凹槽。通過合理的在雙凹式大梁凹槽，通過T型專用螺栓實現了分離式複合支架和立柱安裝的簡潔方便，為自動化安裝打下基礎。
[0012]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述複合支架與方轉圓自潤滑複合軸套之間還設置有墊圈;實現減小複合支架與方轉圓自潤滑複合軸套之間的摩擦。
[0013]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述底座上部的立柱安裝杆開設有兩排固定孔，每排固定孔共三個互成120度夾角的螺紋孔。
[0014]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述方轉圓自潤滑複合軸套中間設置有方孔，並兩側分別為小圓盤和大圓盤，在大圓盤和小圓盤之間為中間圓柱;所述大圓盤的軸線與小圓盤的軸線不共線。該方轉圓自潤滑複合軸套安裝於分離式複合支架與方軸之間，實現方軸與方轉圓自潤滑複合軸套相對靜止，而能在分離式複合支架上轉動；同時該方轉圓自潤滑複合軸套採用自潤滑材料(如聚四氟乙烯等)讓方軸與複合支架連接的更好，更穩定，同時也減小了摩擦係數，使其使用壽命更長；同時在方轉圓自潤滑複合軸套與分離式複合支架之間還設置有墊圈，更加減小兩者之間的摩擦。
[0015]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述分離式複合支架上部為軸套安裝部並開設有圓孔，軸套安裝部下方為立板，在立板兩側設置有與立板垂直的側板;所述側板下部設置有與其垂直的橫板，在橫板上開設有固定孔。
[0016]根據本實用新型所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述立柱和底座連接處還設置有保護套。
[0017]本實用新型具有如下優點:
[0018]優點一:本實用新型通過合理的設計，多個光伏板固定方軸上形成單排光伏矩陣；每排光伏矩陣之間留有一定距離，每排光伏矩陣通過動力杆和傳力杆的配合使其轉動;解決了光伏板下方的土地或農業棚太陽影印面積較大的問題；
[0019]優點二:將光伏板設計為單排光伏矩陣實現了光伏板轉動控制的簡潔，解決了傳統平單軸獨立控制的繁瑣結構；
[0020]優點三:每排光伏矩陣之間留有一定距離，每排光伏矩陣通過動力杆和傳力杆的配合使其轉動;實現了光伏板在轉動的過程中，前後光伏板不會發生幹涉，同時通過單排光伏矩陣的轉動實現了本實用新型的強適應性能;如本實用新型安裝於風雪比較大的或是風沙比較大的地方，可以通過合理的轉動單排光伏矩陣避開強風，減小阻力，避免風沙或雪在光伏板上累積；由於避免了雪在光伏板上的堆積，從而避免雪融化後形成電阻對光伏板的損傷，大大減小了風沙對光伏產業的破壞，給企業降低了運營成本和安全風險。
[0021 ]優點四:通過合理的設計組合式支架，分離式複合支架上部為軸套安裝部並開設有圓孔，軸套安裝部下方為立板，在立板兩側設置有與立板垂直的側板;所述側板下部設置有與其垂直的橫板，在橫板上開設有固定孔;該複合支架讓方軸安裝的更平穩，同時也讓在方軸和雙凹式大梁間起到很好的橋梁作用，讓本實用新型的穩定性更好。
[0022]優點五:本實用新型通過合理的設計方轉圓自潤滑複合軸套，所述方轉圓自潤滑複合軸套中間設置有方孔，並兩側分別為小圓盤和大圓盤，在大圓盤和小圓盤之間為中間圓柱;所述大圓盤的軸線與小圓盤的軸線不共線；該方轉圓自潤滑複合軸套安裝於分離式複合支架與方軸之間，實現方軸與方轉圓自潤滑複合軸套相對靜止，而能在分離式複合支架上轉動；同時該方轉圓自潤滑複合軸套採用自潤滑材料(如聚四氟乙烯等)讓方軸與複合支架連接的更好，更穩定，同時也減小了摩擦係數，使其使用壽命更長；同時在方轉圓自潤滑複合軸套與分離式複合支架之間還設置有墊圈，更加減小兩者之間的摩擦。
[0023]優點六:本實用新型通過合理的設計底座，所述底座上部的立柱安裝杆開設有兩排固定孔，每排固定孔共三個互成120度夾角的螺紋孔;該底座美觀，與立柱連接穩定，同時也可以在立柱與底座連接處設置保護套，以保護連接部分，使其不會因為雨水而破壞連接部分。
[0024]優點七:本實用新型通過合理的設計雙凹式大梁，所述雙凹式大梁上下均開設有十字形凹槽;所述雙凹式大梁讓本實用新型的連接和組裝更加方便，快捷，同時可以運用於雙玻組件的安裝等，具有很高的推廣價值。
[0025]優點八:本實用新型可以安裝於公路中間，淺水面地區，或是加長立柱安裝於較深水面;本實用新型通過安裝於潛水面或是深水面時，採用雙面發電光伏板，這樣也可以利用水面反射的光進行發電，提高發電量，整合資源。
[0026]優點九:本實用新型相互交織成網，穩定性強，剛度和強度大，適合各種環境的安裝使用；同時能夠可以全天跟蹤太陽8-10小時(陰天除外)，比同樣的面積和結構的固定式電磁組件發電效率提高15%_25%，從而提高了太陽能組件的發電效率;同時本實用新型體積小，重量輕，安裝方便，再者本實用新型完全能是用於偏僻的無電源的山區，不需要外接電源就可以跟蹤，並且抗風性能良好;因此本實用新型適合大範圍推廣使用。
[0027]優點十:本實用新型系統部件全部工廠化預製生產，現場成套組裝使用，解決了傳統光伏電站大量進行混凝土澆築難題，產品對環境友好，實現清潔能源清潔生產;系統的柵式結構簡單，系統空間規則合理，大梁下部空間2.5-5米內可預先設計，留足農業生產所用空間。
[0028]優點十一:本實用新型通過對雙凹大梁不同朝向的放置方式，又分為南北可調傾角系統和東西向跟蹤系統;採用大梁南北向放置形成傾角可調的柵式光伏陣列系統;採用大梁東西向放置方式形成光伏組件東西向追日跟蹤的柵式光伏陣列系統。
【附圖說明】

[0029]圖1-圖3是本實用新型整體安裝圖
[0030]圖4是本實用新型局部連接示意圖
[0031]圖5是本實用新型安裝農業棚後的示意圖
[0032]圖6是本實用新型安裝農業棚後的局部示意圖
[0033]圖7是本實用新型安裝農業棚後的內部局部圖
[0034]圖8是圖4中D的局部放大示意圖
[0035]圖9是圖2中A的局部放大示意圖
[0036]圖10是方轉圓自潤滑複合軸套和墊圈的安裝示意圖
[0037]圖11-圖14是方轉圓自潤滑複合軸套示意圖
[0038]圖15是圖13中A-A的剖視圖
[0039]圖16-圖19是複合支架示意圖
[0040]圖20-圖21是雙凹式大梁示意圖[0041 ]圖22是圖21中C-C的剖視圖
[0042]圖23是圖20中B的局部放大示意圖
[0043]圖24-圖25是立柱與底座的配合安裝示意圖
[0044]圖26-圖28是底座示意圖
[0045]圖29是圖27中D-D的剖視圖
[0046]圖中:1、光伏板;2、分離式複合支架圖中:3、立柱;4、雙凹式大梁;5、方軸;6、動力杆;7、傳力杆;8、底座;9、方轉圓自潤滑複合軸套；10、固定梁；11、墊圈；12、水槽；13、照明燈;14、淋水器;15、農業棚;16、穩固支撐架;17、智能控制箱。
【具體實施方式】
[0047]下面將結合附圖1-圖29對本實用新型進行詳細說明，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0048]如圖1-圖29所示，本實用新型在此提供一種組合柵式智能光伏發電系統，包括支撐部分、分離式複合支架2、方軸5和光伏板I;方軸5設置在分離式複合支架2上且能夠在分離式複合支架2轉動;分離式複合支架2固定在支撐部分上；多個光伏板I固定在方軸5上形成單排光伏板柵，每排光伏板柵之間留有一定距離，多個光伏板柵排列成光伏矩陣。
[0049]所述支撐部分包括立柱3、雙凹式大梁4和底座8;所述立柱3上部與雙凹式大梁4連接，下部與立柱3連接。
[0050]所述方軸5與雙凹式大梁4呈空間垂直，並通過方轉圓自潤滑複合軸套9安裝於分離式複合支架2，分離式複合支架2底部通過安裝於雙凹式大梁4上部凹槽4.1中的T型螺栓連接;所述光伏板I通過固定梁10安裝於方軸5。
[0051 ]還包括傳力杆7和動力杆6，所述傳力杆7—端與方軸5連接，另一端與動力杆6連接。
[0052]本實用新型還包括智能控制箱17、角度傳感器和驅動機構，其中智能控制箱17安裝於立柱3，角度傳感器安裝於智能控制箱17側面的光伏板柵上，驅動機構與動力杆6連接。
[0053]所述雙凹式大梁4上下均開設有T型螺栓專用凹槽4.1。
[0054]所述複合支架2與方轉圓自潤滑複合軸套9之間還設置有耐磨的複合墊圈11。
[0055]所述底座8上部的立柱安裝杆8.1開設有兩排固定孔，每排固定孔共三個互成120度夾角的螺紋孔;所述底座8和立柱3連接處還設置有保護套。
[0056]所述方轉圓自潤滑複合軸套9中間設置有方孔，並兩側分別為小圓盤9.3和大圓盤9.1，在大圓盤9.1和小圓盤9.3之間為中間圓柱9.2;所述大圓盤9.1的軸線與小圓盤9.3的軸線不共線。
[0057]所述分離式複合支架2上部為軸套安裝部2.1並開設有圓孔，軸套安裝部2.1下方為立板2.4，在立板2.4兩側設置有與立板2.4垂直的側板2.2 ；所述側板2.2下部設置有與其垂直的橫板2.3，在橫板2.3上開設有固定孔2.5。
[0058]如圖1所示，本實用新型可以更具不同的情況增加和擴大光伏板，單排光伏矩陣可以通過驅動連杆機構控制動力杆6運動，動力杆6再帶動傳力杆7，傳力杆7在推動方軸5轉動，從而進行整個單排光伏矩陣的轉動，從而起到對光伏板I角度的調整，在各個不同的地區光伏板I的傾角不同，同時也可以通過傾角光伏系統來算出並控制光伏板I每一時段的傾角，實現光伏板I始終處於最佳位置，利用太陽光的利用率最高。在整個系統組裝好後，在該系統的端部和中間局部還分別設置有穩固支撐架16，保證本實用新型在使用過程中更穩固可靠。
[0059]同時前後單排光伏矩陣之間設計有間隙，保證光伏板I在旋轉到水平時，前後的光伏板I還保持還有一定距離，防止前後光伏板I之間旋轉時發生幹涉；同時通過合理的間隙和光伏板I的旋轉，實現了通過光伏板I的旋轉來控制光伏板I下部土地或農業棚陽光的照射量，讓光伏板I下方的土地或農業棚的陽光照射量可調，便於土地或農業棚中農植物的種植。
[0060]如圖4和圖8所示，方軸5與雙凹式大梁4呈空間垂直，所述光伏板I通過固定梁10安裝於方軸5，所述方軸5通過方轉圓自潤滑複合軸套9安裝於分離式複合支架2，分離式複合支架2底部通過安裝於雙凹式大梁4上部凹槽4.1中的T型螺栓連接，雙凹式大梁4再與立柱3連接，在立柱3底部通過T型螺栓與底座8連接，所述傳力杆7—端與方軸5連接，另一端與動力杆6連接；由於雙凹式大梁4和方軸5呈空間垂直，並通過複合支架2連接，讓本實用新型交織成網狀；當雙凹式大梁4上安裝一定數量的單排光伏矩陣後穩定性更強，抗風、抗側翻的能力更強。
[0061]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【主權項】
1.一種組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:包括支撐部分、分離式複合支架(2)、方軸(5)和光伏板(I);方軸(5)設置在分離式複合支架(2)上且能夠在分離式複合支架(2)轉動;分離式複合支架(2)固定在支撐部分上;多個光伏板(I)固定在方軸(5)上形成單排光伏板柵，每排光伏板柵之間留有一定距離，多個光伏板柵排列成光伏矩陣。2.根據權利要求1所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述支撐部分包括立柱(3)、雙凹式大梁(4)和底座(8);所述立柱(3)上部與雙凹式大梁(4)連接，下部與立柱(3)連接。3.根據權利要求1所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述方軸(5)與雙凹式大梁(4)呈空間垂直，並通過方轉圓自潤滑複合軸套(9)安裝於分離式複合支架(2)，分離式複合支架(2)底部通過安裝於雙凹式大梁(4)上部凹槽(4.1)中的T型螺栓連接;所述光伏板(I)通過固定梁(10)安裝於方軸(5)。4.根據權利要求1所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:還包括傳力杆(7)和動力杆(6)，所述傳力杆(7)—端與方軸(5)連接，另一端與動力杆(6)連接。5.根據權利要求1-4中任一權利要求所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:還包括智能控制箱(17)、角度傳感器和驅動機構，其中智能控制箱(17)安裝於立柱(3)，角度傳感器安裝於智能控制箱(17)側面的光伏板柵上，驅動機構與動力杆(6)連接。6.根據權利要求2所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述雙凹式大梁(4)上下均開設有T型螺栓專用凹槽(4.1)。7.根據權利要求1所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述複合支架(2)與方轉圓自潤滑複合軸套(9)之間還設置有耐磨的複合墊圈(11)。8.根據權利要求2所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述底座(8)上部的立柱安裝杆(8.1)開設有兩排固定孔，每排固定孔共三個互成120度夾角的螺紋孔;所述底座(8 )和立柱(3 )連接處還設置有保護套。9.根據權利要求3所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述方轉圓自潤滑複合軸套(9)中間設置有方孔，並兩側分別為小圓盤(9.3)和大圓盤(9.1)，在大圓盤(9.1)和小圓盤(9.3)之間為中間圓柱(9.2);所述大圓盤(9.1)的軸線與小圓盤(9.3)的軸線不共線。10.根據權利要求1所述組合柵式智能光伏發電系統，其特徵在於:所述分離式複合支架(2)上部為軸套安裝部(2.1)並開設有圓孔，軸套安裝部(2.1)下方為立板(2.4)，在立板(2.4)兩側設置有與立板(2.4)垂直的側板(2.2);所述側板(2.2)下部設置有與其垂直的橫板(2.3)，在橫板(2.3)上開設有固定孔(2.5)。
【文檔編號】H02S20/30GK205693603SQ201620425517
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月12日 公開號201620425517.X, CN 201620425517, CN 205693603 U, CN 205693603U, CN-U-205693603, CN201620425517, CN201620425517.X, CN205693603 U, CN205693603U
【發明人】崔永祥
【申請人】崔永祥