一种柔性光伏跟踪支架、光伏发电设备及其工作方法与流程

本发明属于光伏发电，尤其涉及一种柔性光伏跟踪支架、光伏发电设备及其工作方法。

背景技术：

1、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转化为电能的一种发电技术。由于太阳能绿色环保、分布广泛及安全可靠，光伏电站建设周期短、运行成本低、维护简单，近年来光伏发电产业发展迅速，电站建设数量和规模不断增加。太阳能能量密度低，标准条件下地面接收到的太阳辐射强度不足，大型光伏电站需要占用大量的地面面积。在土地资源紧张的地区，光伏电站的建设往往需要利用污水处理厂、苗木林地等面积相对较大的空旷场地。由于不能影响这些建设场地的既有生产，一般要求光伏支架的支承跨度达到十余米到数十米。近年来，以悬索结构为代表的新型柔性支架在光伏电站建设中被较多使用，如柔性光伏支架系统是一种新型的支撑体系，通过将光伏组件固定在张紧于两柱间的钢绞线上的方式来简化组件支架系统。

2、发明人发现，利用张紧的钢绞线轴向拉力抵抗组件重力，以及抵抗雪荷载和风荷载等的横向荷载，属于几何非线性受力体系，受力与变形特征复杂，在非线性受力体系基础上，目前柔性光伏支架中进行光伏组件角度调节的机构和方式，存在调节精度不高，且同意引起光伏组件出现偏移等不稳定的现象；并且，目前柔性光伏支架对光伏板的角度进行调节时，没有考虑不同天气状况对调节角度的影响，利用的角度调节算法较为复杂，虽然在一定程度上保证了调节精度，但是复杂的调节算法，增加了控制执行难度，以及增加了计算和设计成本。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种柔性光伏跟踪支架、光伏发电设备及其工作方法，利用第一铰接杆与第二铰接杆交叉设置得到的剪叉组件来进行光伏组件的角度调节，在保证调节精度的基础上，提高了光伏组件的稳定性。

2、为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种柔性光伏跟踪支架，采用如下技术方案：

3、一种柔性光伏跟踪支架，包括多个固定机构以及连接在不同固定机构之间的第一绳索；所述第一绳索上设置有连接机构，所述连接机构上设置有用于固定光伏组件的角度调节机构；

4、所述角度调节机构包括两端分别与所述连接机构和光伏组件铰接的第一铰接杆，以及两端分别与所述连接机构和光伏组件铰接的第二铰接杆，所述第一铰接杆与所述第二铰接杆交叉设置；所述第二铰接杆上设置有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑块，所述滑块上固定有第二绳索；所述第二绳索的一端连接有动力机构，所述动力机构拉动所述第二绳索带动所述滑块在所述滑槽内滑动，使得所述第二铰接杆和第一铰接杆角度变化，对光伏组件的角度进行调节。

5、进一步的，所述固定机构包括基座、固定在所述基座上的固定板以及垂直固定在所述固定板上的固定杆；所述固定板与所述固定杆的连接处设置有加强筋，所述第一绳索连接在所述固定杆上。

6、进一步的，所述连接机构的两端设置有第一夹绳器，所述第一绳索与所述第一夹绳器连接。

7、进一步的，所述第一夹绳器包括通过第三螺栓与所述连接机构连接的第一夹绳板，以及所述第一夹绳板垂直连接的调节板；所述调节板上开设有长孔，所述长孔内设置有与所述连接机构连接的第二螺栓。

8、进一步的，所述第一铰接杆上设置有两个限位件。

9、进一步的，所述滑块上铰接有第二夹绳器，所述第二绳索与所述第二夹绳器连接。

10、进一步的，所述第二夹绳器包括与所述滑块铰接的基板、设置在所述基板两端的第二夹绳板；所述第二夹绳板与所述基板之间通过第四螺栓连接。

11、为了实现上述目的，第二方面，本发明还提供了一种光伏发电设备，采用如下技术方案：

12、一种光伏发电设备，包括柔性光伏跟踪支架以及设置在所述柔性光伏跟踪支架上的光伏组件，所述柔性光伏跟踪支架包括多个固定机构以及连接在不同固定机构之间的第一绳索；所述第一绳索上设置有连接机构，所述连接机构上设置有用于固定光伏组件的角度调节机构；

13、所述角度调节机构包括两端分别与所述连接机构和光伏组件铰接的第一铰接杆，以及两端分别与所述连接机构和光伏组件铰接的第二铰接杆，所述第一铰接杆与所述第二铰接杆交叉设置；所述第二铰接杆上设置有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑块，所述滑块上固定有第二绳索；所述第二绳索的一端连接有动力机构，所述动力机构拉动所述第二绳索带动所述滑块在所述滑槽内滑动，使得所述第二铰接杆和第一铰接杆角度变化，对光伏组件的角度进行调节。

14、为了实现上述目的，第三方面，本发明还提供了一种柔性光伏跟踪支架工作方法，采用如下技术方案：

15、一种柔性光伏跟踪支架工作方法，采用了如第一方面中所述的柔性光伏跟踪支架，包括：所述动力机构拉动所述第二绳索带动所述滑块在所述滑槽内滑动，使得所述第二铰接杆和第一铰接杆角度变化，对光伏组件的角度进行调节。

16、进一步的，根据光照强度确定当前天气为晴天还是阴天；

17、如果是晴天，计算光伏组件两端的光照强度差值，调节光伏组件直到光照强度差值为零；

18、如果是阴雨天，根据当地的经纬度信息，计算当前时刻的太阳高度角与方位角，进而确定光伏组件的倾斜角度。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、1、本发明中的角度调节机构包括两端分别与连接机构和光伏组件铰接的第一铰接杆，以及两端分别与连接机构和光伏组件铰接的第二铰接杆，第一铰接杆与第二铰接杆交叉设置；第二铰接杆上设置有滑槽，滑槽内滑动设置有滑块，滑块上固定有第二绳索；第二绳索的一端连接有动力机构，动力机构拉动第二绳索带动滑块在所述滑槽内滑动，使得第二铰接杆和第一铰接杆角度变化，对光伏组件的角度进行调节；利用第一铰接杆与第二铰接杆交叉设置得到的剪叉组件来进行光伏组件的角度调节，在保证调节精度的基础上，提高了光伏组件的稳定性；

21、2、本发明中，在调节光伏组件角度是，首先根据光照强度确定当前天气为晴天还是阴天；如果是晴天，计算光伏组件两端的光照强度差值，调节光伏组件直到光照强度差值为零；如果是阴雨天，根据当地的经纬度信息，计算当前时刻的太阳高度角与方位角，进而确定光伏组件的倾斜角度；在晴天和阴天情况下，分别利用光照强度差值和经纬度信息即可确定调节角度，计算过程简单，降低了控制执行难度和计算、设计成本。

技术特征：

1.一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，包括多个固定机构以及连接在不同固定机构之间的第一绳索；所述第一绳索上设置有连接机构，所述连接机构上设置有用于固定光伏组件的角度调节机构；

2.如权利要求1所述的一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，所述固定机构包括基座、固定在所述基座上的固定板以及垂直固定在所述固定板上的固定杆；所述固定板与所述固定杆的连接处设置有加强筋，所述第一绳索连接在所述固定杆上。

3.如权利要求1所述的一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，所述连接机构的两端设置有第一夹绳器，所述第一绳索与所述第一夹绳器连接。

4.如权利要求3所述的一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，所述第一夹绳器包括通过第三螺栓与所述连接机构连接的第一夹绳板，以及所述第一夹绳板垂直连接的调节板；所述调节板上开设有长孔，所述长孔内设置有与所述连接机构连接的第二螺栓。

5.如权利要求1所述的一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，所述第一铰接杆上设置有两个限位件。

6.如权利要求1所述的一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，所述滑块上铰接有第二夹绳器，所述第二绳索与所述第二夹绳器连接。

7.如权利要求6所述的一种柔性光伏跟踪支架，其特征在于，所述第二夹绳器包括与所述滑块铰接的基板、设置在所述基板两端的第二夹绳板；所述第二夹绳板与所述基板之间通过第四螺栓连接。

8.一种光伏发电设备，其特征在于，包括柔性光伏跟踪支架以及设置在所述柔性光伏跟踪支架上的光伏组件，所述柔性光伏跟踪支架包括多个固定机构以及连接在不同固定机构之间的第一绳索；所述第一绳索上设置有连接机构，所述连接机构上设置有用于固定光伏组件的角度调节机构；

9.一种柔性光伏跟踪支架工作方法，其特征在于，采用了如权利要求1-8任一项所述的柔性光伏跟踪支架，包括：所述动力机构拉动所述第二绳索带动所述滑块在所述滑槽内滑动，使得所述第二铰接杆和第一铰接杆角度变化，对光伏组件的角度进行调节。

10.如权利要求9所述的一种柔性光伏跟踪支架工作方法，其特征在于，根据光照强度确定当前天气为晴天还是阴天；

技术总结
本发明属于光伏发电技术领域，提出了一种柔性光伏跟踪支架、光伏发电设备及其工作方法，角度调节机构包括两端分别与连接机构和光伏组件铰接的第一铰接杆，以及两端分别与连接机构和光伏组件铰接的第二铰接杆，第一铰接杆与第二铰接杆交叉设置；第二铰接杆上设置有滑槽，滑槽内滑动设置有滑块，滑块上固定有第二绳索；第二绳索的一端连接有动力机构，动力机构拉动第二绳索带动滑块在所述滑槽内滑动，使得第二铰接杆和第一铰接杆角度变化，对光伏组件的角度进行调节；利用第一铰接杆与第二铰接杆交叉设置得到的剪叉组件来进行光伏组件的角度调节，在保证调节精度的基础上，提高了光伏组件的稳定性。

技术研发人员：张彦欢,张宁,张恒,赵雷,冯保林
受保护的技术使用者：江苏瑞盈智拓电力科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17