CN112600498A - 一种远程可调光伏系统及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程可调光伏系统及其调节方法，该远程可调光伏系统包括若干可调支架系统，可调支架系统包括立柱、转动支撑组件、主梁、次梁、电池面板组件、驱动机构、自锁机构和控制箱，立柱的底端固定在基体中，顶端通过转动支撑组件转动支撑有主梁，次梁对称分布在主梁的两侧，主梁、次梁的上侧共同固定支撑有电池面板组件，立柱上安装有驱动机构，主梁位于靠近驱动机构处安装有控制箱，主梁和立柱之间安装有自锁机构。本发明设计合理，其在季节调节支架角度时不需要人工在作业现场操作，只需要在主控室通过远程调节器就可完成对现场调节支架的角度调节工作，减少人工现场作业工作量，降低劳动成本，避免了人工误操作引起的风险。

Description

一种远程可调光伏系统及其调节方法

技术领域

本发明涉及光伏可调支架技术领域，尤其涉及一种远程可调光伏系统及其调节方法。

背景技术

目前，太阳能光伏发电作为一种清洁能源，备受全球推崇，得到大力的支持和发展。太阳能光伏发电按支架的形式又分为固定支架方式、可调支架方式、跟踪支架方式。固定支架方式是早期开发的产品，具有结构简单、成本低、稳固可靠的特点。可调支架在固定支架的基础上增加了光伏组件安装角度随季节可调的功能，一年内可以实现多次角度调节，与固定支架方案相比，可调支架方案一般能提升5%左右的发电量。因此，可调支架近年来的市场关注度不断得到提升。

现有光伏可调支架一般是在光伏支架上加装调节机构，在换季调节光伏支架角度的时候，由作业人员携带工具在现场对调节机构手动调节重新设定角度。由于光伏电站现场场地面积较大，可调系统单元数量较多，所以换季调节角度的时候，人工劳动力较大，成本费较高，同时人工调节存在失误的几率，会存在引起光伏组件电池片隐裂的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的至少一个上述问题，提供一种远程可调光伏系统及其调节方法，在换季调节支架角度时不需要人工在作业现场操作，减少人工现场作业工作量，降低劳动成本，避免了人工误操作引起的风险。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种远程可调光伏系统，该远程可调光伏系统包括若干可调支架系统，所述可调支架系统包括立柱、转动支撑组件、主梁、次梁、电池面板组件、驱动机构、自锁机构和控制箱，所述立柱的底端固定在基体中，顶端通过转动支撑组件转动支撑主梁，所述次梁对称分布在主梁的两侧，所述主梁、次梁的上侧共同固定支撑有电池面板组件，其中至少一根所述立柱上安装有用于驱动主梁旋转以调节电池面板组件倾斜角度的驱动机构，所述主梁位于靠近驱动机构处安装有控制箱，所述主梁和立柱之间安装有用于将电池面板组件倾斜角度锁定的自锁机构。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述转动支撑组件包括立柱顶座和轴承圈座，所述立柱顶座固定在立柱的顶端部，所述轴承圈座的外侧与立柱顶座固定，内侧设有与主梁配合的支撑轴承。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述主梁为组合式梁体，由若干单元梁依次连接而成。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述驱动机构包括驱动电动推杆、第一铰接件、第二铰接件和推杆臂，所述驱动电动推杆的一端通过第一铰接件与所在的立柱转动连接，另一端通过第二铰接件与推杆臂转动连接，所述推杆臂直接或间接与主梁固定。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述自锁机构包括锁定电动推杆、推杆支架、锁轨、弧形锁板、锁板支架和导向凸管，所述锁定电动推杆、锁轨通过推杆支架与所在立柱固连，所述锁轨为U形轨，其开设有便于锁定电动推杆中活动杆穿过的穿孔，且外侧的穿孔处固定有导向凸管，所述弧形锁板通过锁板支架直接或间接与主梁固定，所述弧形锁板随主梁旋转时其板体始终位于锁轨中，所述弧形锁板的板体均匀开设有若干锁定孔。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述锁轨的两侧板内壁对称固定有耐磨块。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述锁定电动推杆中活动杆外端设有尖头。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述控制箱中设有角度传感器和子控制器，所述子控制器设有连接角度传感器的控制角度传感器模块、用于控制驱动机构的驱动机构控制模块、用于控制自锁机构的自锁机构控制模块和通讯模块。

进一步地，上述远程可调光伏系统中，所述远程可调光伏系统还包括远程调节控制器，所述远程调节控制器由控制主机和远程控制管理后台组成，所述子控制器经通讯模块与远程调节控制器进行通信。

一种远程可调光伏系统的调节方法，该调节方法包括如下步骤：

1）在调节电池面板组件角度时，首先由操作人员在主控室内通过操作远程调节控制器来查看当前角度及所有可调支架系统设备状况，设备状况全部处于正常状态时，再由操作人员通过远程调节控制器进行设备调节广播通告，通告在现场工作的人员设备即将进入调节工作模式状态，提醒现场工作人员注意安全，广播通报持续至调节结束；

2）当广播通报持续进行一段时间后，操作人员在主控室通过远程调节控制器对各个现场可调支架系统上的子控制器下达角度调节指令，首先子控制器利用自锁机构控制模块解除自锁状态，从而打开各立柱上部的自锁机构，使主梁可以进行角度旋转；

3）解除自锁状态后，再对子控制器驱动装置下达调整角度指令，配合每个子控制器连接的角度传感器，使电池面板组件调整到设定的角度；

4）当所有的电池面板组件角度调整完毕后，操作人员再通过远程调节控制器对子控制器连接的自锁机构下达锁定指令，使立柱上部的自锁机构全部锁紧，主梁角度不可旋转，完成远程调节。

本发明的有益效果是：

本发明提供的远程可调光伏系统设计合理，其在换季调节支架角度时不需要人工在作业现场操作，只需要在主控室通过远程调节器就可完成对现场调节支架的角度调节工作，减少人工现场作业工作量，降低劳动成本，避免了人工误操作引起的风险。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的主视结构示意图；

图2为本发明整体的侧视结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大示意图；

图4为图1中B处的局部放大示意图；

图5为本发明中自锁机构第一种角度的结构示意图；

图6为本发明中自锁机构第二种角度的结构示意图；

图7为本发明中自锁机构第三种角度的结构示意图；

图8为本发明中自锁机构局部的半剖结构示意图；

图9为本发明远程可调光伏系统的组成示意图；

图10为本发明远程可调光伏系统的控制原理图；

图11为本发明远程可调光伏系统的设备布置图；

附图中，各部件的标号如下：

1-立柱，2-主梁，3-次梁，4-电池面板组件，5-立柱顶座，6-轴承圈座，7-驱动机构，701-驱动电动推杆，702-第一铰接件，703-第二铰接件，704-推杆臂，8-控制箱，9-自锁机构，901-锁定电动推杆，902-推杆支架，903-锁轨，904-弧形锁板，905-耐磨块，906-导向凸管，907-锁定孔，908-锁板支架。

具体实施方式

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。

请参阅图1-图11所示，本实施例为一种远程可调光伏系统，该远程可调光伏系统包括放在主控室内的远程调节控制器、放置在现场的若干可调支架系统以及电缆、桥架等配件。可调支架系统在电站区域内按设计预定的位置排布，一般数量比较多并按一定的发电容量划分为一个子阵，一般一个子阵的发电量在3MW左右。现场工作时，正常工作情况下可调支架本体处于静止状态，每年一般在换季的时间段会对光伏电池面板组件进行适当的角度调节，以获取更多的太阳辐射。

本实施例中，可调支架系统包括立柱1、转动支撑组件、主梁2、次梁3、电池面板组件4、驱动机构7、自锁机构9和控制箱8。立柱1的底端固定在基体中，顶端通过转动支撑组件转动支撑主梁2，次梁3对称分布在主梁2的两侧，主梁2、次梁3的上侧共同固定支撑有电池面板组件4。立柱1设有多根，位于中间或者靠近中间位置的立柱1上安装有用于驱动主梁2旋转以调节电池面板组件4倾斜角度的驱动机构7。主梁2位于靠近驱动机构7处安装有控制箱8，主梁2和立柱1之间安装有用于将电池面板组件4倾斜角度锁定的自锁机构9。

本实施例中，转动支撑组件包括立柱顶座5和轴承圈座6，立柱顶座5固定在立柱1的顶端部，轴承圈座6的外侧与立柱顶座5固定，内侧设有与主梁2配合的支撑轴承。主梁为组合式梁体，由若干单元梁依次连接而成。

本实施例中，驱动机构7包括驱动电动推杆701、第一铰接件702、第二铰接件703和推杆臂704，驱动电动推杆701的一端通过第一铰接件702与所在的立柱1转动连接，另一端通过第二铰接件703与推杆臂704转动连接，推杆臂704直接或间接与主梁2固定。控制箱8中驱动机构控制模块控制驱动电动推杆701的通电和断电，驱动电动推杆701根据获得的正反向通电实现伸长和缩短，伸长和缩短时带动推杆臂704转动，进而带动主梁2、次梁3和电池面板组件4一起改变角度，从而实现调节角度的功能。

本实施例中，自锁机构9包括锁定电动推杆901、推杆支架902、锁轨903、弧形锁板904、锁板支架908和导向凸管906。锁定电动推杆901、锁轨903通过推杆支架902与所在立柱1固连，锁轨903设置在锁定电动推杆901的活动杆运动方向上，锁轨903为U形轨，其开设有便于锁定电动推杆901中活动杆穿过的穿孔，且外侧的穿孔处固定有导向凸管906。弧形锁板904通过锁板支架908直接或间接与主梁2固定，弧形锁板904随主梁2旋转时其板体始终位于锁轨903中，弧形锁板904所在圆的中心位于主梁2的旋转中心轴线上。弧形锁板904的板体均匀开设有若干锁定孔907，锁定孔907与锁定电动推杆901中活动杆相互配合，锁定电动推杆901中活动杆外端设有尖头，活动杆能够经锁定孔907伸入导向凸管906中，完成锁定。锁轨903的两侧板内壁对称固定有耐磨块905，耐磨块905通过螺栓固定，当磨损严重时可进行更换。

本实施例中，控制箱8中设有角度传感器和子控制器，子控制器设有连接角度传感器的控制角度传感器模块、用于控制驱动机构7的驱动机构控制模块、用于控制自锁机构9的自锁机构控制模块和通讯模块。远程调节控制器由控制主机和远程控制管理后台组成，子控制器经通讯模块与远程调节控制器进行通信。控制主机可以是独立的一台计算机，也可以是电站主控操作使用的计算机。

本实施例还提供了远程可调光伏系统的调节方法，包括如下步骤：

1）在调节电池面板组件角度时，首先由操作人员在主控室内通过操作远程调节控制器来查看当前角度及所有可调支架系统设备状况，设备状况全部处于正常状态时，再由操作人员通过远程调节控制器进行设备调节广播通告，通告在现场工作的人员设备即将进入调节工作模式状态，提醒现场工作人员注意安全，广播通报持续至调节结束；

2）当广播通报持续进行30s后，操作人员在主控室通过远程调节控制器对各个现场可调支架系统上的子控制器下达角度调节指令，首先子控制器利用自锁机构控制模块解除自锁状态，从而打开各立柱上部的自锁机构，使主梁可以进行角度旋转；

3）解除自锁状态后，再对子控制器驱动装置下达调整角度指令，配合每个子控制器连接的角度传感器，使电池面板组件调整到设定的角度；

4）当所有的电池面板组件角度调整完毕后，操作人员再通过远程调节控制器对子控制器连接的自锁机构下达锁定指令，使立柱上部的自锁机构全部锁紧，主梁角度不可旋转，完成远程调节。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种远程可调光伏系统，其特征在于：该远程可调光伏系统包括若干可调支架系统，所述可调支架系统包括立柱、转动支撑组件、主梁、次梁、电池面板组件、驱动机构、自锁机构和控制箱，所述立柱的底端固定在基体中，顶端通过转动支撑组件转动支撑主梁，所述次梁对称分布在主梁的两侧，所述主梁、次梁的上侧共同固定支撑有电池面板组件，其中至少一根所述立柱上安装有用于驱动主梁旋转以调节电池面板组件倾斜角度的驱动机构，所述主梁位于靠近驱动机构处安装有控制箱，所述主梁和立柱之间安装有用于将电池面板组件倾斜角度锁定的自锁机构。

2.根据权利要求1所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述转动支撑组件包括立柱顶座和轴承圈座，所述立柱顶座固定在立柱的顶端部，所述轴承圈座的外侧与立柱顶座固定，内侧设有与主梁配合的支撑轴承。

3.根据权利要求1所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述主梁为组合式梁体，由若干单元梁依次连接而成。

4.根据权利要求1所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电动推杆、第一铰接件、第二铰接件和推杆臂，所述驱动电动推杆的一端通过第一铰接件与所在的立柱转动连接，另一端通过第二铰接件与推杆臂转动连接，所述推杆臂直接或间接与主梁固定。

5.根据权利要求1所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述自锁机构包括锁定电动推杆、推杆支架、锁轨、弧形锁板、锁板支架和导向凸管，所述锁定电动推杆、锁轨通过推杆支架与所在立柱固连，所述锁轨为U形轨，其开设有便于锁定电动推杆中活动杆穿过的穿孔，且外侧的穿孔处固定有导向凸管，所述弧形锁板通过锁板支架直接或间接与主梁固定，所述弧形锁板随主梁旋转时其板体始终位于锁轨中，所述弧形锁板的板体均匀开设有若干锁定孔。

6.根据权利要求5所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述锁轨的两侧板内壁对称固定有耐磨块。

7.根据权利要求5所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述锁定电动推杆中活动杆外端设有尖头。

8.根据权利要求1所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述控制箱中设有角度传感器和子控制器，所述子控制器设有连接角度传感器的控制角度传感器模块、用于控制驱动机构的驱动机构控制模块、用于控制自锁机构的自锁机构控制模块和通讯模块。

9.根据权利要求7所述的远程可调光伏系统，其特征在于：所述远程可调光伏系统还包括远程调节控制器，所述远程调节控制器由控制主机和远程控制管理后台组成，所述子控制器经通讯模块与远程调节控制器进行通信。

10.一种根据权利要求1所述远程可调光伏系统的调节方法，其特征在于，该调节方法包括如下步骤：

1）在调节电池面板组件角度时，首先由操作人员在主控室内通过操作远程调节控制器来查看当前角度及所有可调支架系统设备状况，设备状况全部处于正常状态时，再由操作人员通过远程调节控制器进行设备调节广播通告，通告在现场工作的人员设备即将进入调节工作模式状态，提醒现场工作人员注意安全，广播通报持续至调节结束；

2）当广播通报持续进行一段时间后，操作人员在主控室通过远程调节控制器对各个现场可调支架系统上的子控制器下达角度调节指令，首先子控制器利用自锁机构控制模块解除自锁状态，从而打开各立柱上部的自锁机构，使主梁可以进行角度旋转；

3）解除自锁状态后，再对子控制器驱动装置下达调整角度指令，配合每个子控制器连接的角度传感器，使电池面板组件调整到设定的角度；

4）当所有的电池面板组件角度调整完毕后，操作人员再通过远程调节控制器对子控制器连接的自锁机构下达锁定指令，使立柱上部的自锁机构全部锁紧，主梁角度不可旋转，完成远程调节。

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