CN113242010B - 一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架 - Google Patents
一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，采用本发明提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架。
背景技术
太阳能光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。
对所述光伏支架的安装要求一般为光伏支架结构必须牢固可靠，能承受如大气侵蚀，风荷载和其他外部效应。它应具有安全可靠的安装，能以最小的安装成本达到最大的使用效果。
但是一般的光伏支架在应用于荒漠或沙漠地区时，由于沙漠地区风沙较大，因此现有的光伏支架会存在以下几种问题：其一是存在稳定性的问题，其二还会存在风沙大造成对光伏支架及其上的太阳能电池板的损坏的问题，其三还存在沙土堆积在光伏支架附近对太阳能光伏发电系统造成损害的问题。
发明内容
本发明提供一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，用以解决稳定性以及风沙大造成对光伏支架及其上的太阳能电池板的损坏的问题，还可以解决沙土堆积在光伏支架附近对太阳能光伏发电系统造成损害的问题。
本发明提供一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，包括：光伏支架本体、设置于光伏支架本体上的第一加固装置以及防风沙装置；
所述光伏支架本体包括：连接地面的立柱以及连接相邻两个立柱的第一连接杆；
所述第一加固装置包括具有凹槽结构的主体部分以及将所述主体部分连接地面的连接件，所述主体部分的凹槽部分设置于所述光伏支架本体的第一连接杆上，通过所述第一加固装置的连接件将所述主体部分固定连接在地面上；所述第一加固装置的材料为大于光伏支架材料的密度的金属或合金材料；
所述防风沙装置包括：防风挡板、滑轨、以及连接滑轨和光伏支架本体的底座的第二连接杆；
所述滑轨设置在所述光伏支架的周围，所述防风挡板设置于所述滑轨中，沿所述滑轨移动；
当检测到风力大于预设值时，处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，直至防风挡板的一端抵达滑轨的端头位置时，所述防风挡板的另一端由所述滑轨上的挡块固定。
可选的，所述滑轨的拐角位置设置有转动机构，当所述防风挡板的中间部分移动到所述转动机构时，所述转动机构根据需要转动预设的角度，所述防风挡板跟随所述转动机构转动相应的角度。
可选的，所述防风挡板背向光伏支架本体的一侧设置有推动装置，所述推动装置包括推动板以及连接推动板的气缸，所述推动板通过气缸的伸缩动作进行前后伸缩。
可选的，所述光伏支架本体的顶端设置有风力监控装置；所述风力监控装置包括风力检测装置和风力处理装置；
所述风力检测装置将检测到的数据传输至所述风力处理装置，所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向；
将当前状态的风速和风向数据传输至防风挡板控制系统中，若当前状态的风速和风向满足开启防风挡板的条件时，所述防风挡板控制系统控制所述防风挡板移动至所述光伏支架本体的正面。
可选的，所述风力检测装置包括三组两两相对的超声波风速测量传感器；
所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向，风速的确定方法包括：
确定任意两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离；
确定超声波在任意两个相对的超声波风速测量传感器之间的传播时间；
根据所述超声波风速测量传感器之间的距离以及传播时间确定当前风速；
所述风向的确定方法包括：
确定风矢量在三维直角坐标系的yoz上的矢量分量；
确定风矢量在三维直角坐标系的xoy上的矢量分量；
确定风矢量的方位角；
根据所述方位角及所述矢量分量确定风矢量的俯仰角；
根据所述俯仰角及方位角确定风向。
可选的，所述风速的计算公式如下：
其中，v为风速，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
所述风向的计算公式如下：
其中，
为风矢量在球坐标中俯仰角，
为风矢量在三维直角坐标系的yoz上的矢量分量，
为风矢量在三维直角坐标系的xoy上的矢量分量，
为
与y轴的夹角，
为球坐标下的方位角。
可选的，对确定的所述风向和风速进行误差估计；
所述误差估计的计算公式如下：
其中，
为速度误差，
为俯仰角误差，
为球坐标下的方位角，
均为经验系数，
为风矢量在球坐标中俯仰角。
可选的，所述风力处理装置还包括风力预测模型；
将当前检测并计算的风速和风向以及环境参数输入至所述风力预测模型，根据所述风力预测模型对未来的风速和风向进行预测，将所述预测结果数据传输至防风挡板控制系统中，所述防风挡板控制系统根据接收到的预测结果数据对所述防风挡板的位置进行控制。
可选的，所述光伏支架本体、加固装置及防风沙装置的表面采用热镀锌处理。
可选的，所述第二连接杆上设置有第二加固装置，所述第二加固装置的凹槽设置于所述第二连接杆上，通过所述第二加固装置的连接件固定连接在地面上。
本发明提供一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，采用本发明提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架的俯视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明实施例提供了一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，图1为本发明实施例中一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架的结构示意图，图2为本发明实施例中一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架的俯视结构示意图，请参照图1和图2，该光伏支架包括以下几个部件及结构：
光伏支架本体101、设置于光伏支架本体上的第一加固装置102以及防风沙装置103；
所述光伏支架本体101包括：连接地面的立柱101-1以及连接相邻两个立柱的第一连接杆101-2；
所述第一加固装置102包括具有凹槽结构的主体部分102-1以及与将主体连接地面的连接件102-2，所述主体部分的凹槽部分设置于所述光伏支架本体的第一连接杆上，通过连接件将所述主体部固定连接在地面上；所述第一加固装置的材料为大于光伏支架材料的密度的金属或合金材料；
所述防风沙装置103包括：防风挡板103-1、滑轨103-2、以及连接滑轨和光伏支架本体的底座的第二连接杆103-3；
所述滑轨设置在所述光伏支架的周围，所述防风挡板设置于所述滑轨中，沿所述滑轨移动；
当检测到风力大于预设值时，处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，直至防风挡板的一端抵达滑轨的端头位置时，所述防风挡板的另一端由所述滑轨上的挡块固定。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是通过在光伏支架本体上设置第一加固装置和防风沙装置，所述光伏支架本体101包括：连接地面的立柱101-1以及连接相邻两个立柱的第一连接杆101-2。所述第一加固装置102包括具有凹槽结构的主体部分102-1以及与将主体连接地面的连接件102-2，所述主体部分的凹槽部分设置于所述光伏支架本体的第一连接杆上，通过连接件将所述主体部固定连接在地面上。所述防风沙装置103包括：防风挡板103-1、滑轨103-2和连接滑轨和光伏支架本体的底座的第二连接杆103-3，所述滑轨设置在所述光伏支架的周围，所述防风挡板设置于所述滑轨中，沿所述滑轨移动。
当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，直至防风挡板的一端抵达滑轨的端头位置时，所述防风挡板的另一端由所述滑轨上的挡块固定，通过挡块将所述防风挡板固定卡在所述滑轨上不沿着滑轨进行移动。保证所述防风挡板可以起到防风沙的作用，并且，当没有风沙或风沙较小不超过预设的阈值时，则所述防风沙装置位于所述光伏支架本体的背面（这里的正面和背面是相对于太阳能电池板的位置而言的，设置有太阳能电池板的一面为正面，相反一面为背面），不影响太阳能电池板的正常工作，而一旦检测到大的风沙时，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏。
另外，本实施例还设置有第一加固装置，该第一加固装置通过设置主体部分以及连接件实现对光伏支架本体与地面连接的加固结构，保证光伏支架的稳定性。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置第一加固装置和防风沙装置，一方面通过第一加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述滑轨的拐角位置设置有转动机构，当所述防风挡板的中间部分移动到所述转动机构时，所述转动机构根据需要转动预设的角度，所述防风挡板跟随所述转动机构转动相应的角度。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是通过设置转动机构，当所述防风挡板的中间部分移动到所述转动机构时，所述转动机构根据需要转动预设的角度，所述防风挡板跟随所述转动机构转动相应的角度，保证防风挡板在滑轨上移动时可以很顺利的转弯，且转弯过程中占用的面积较小。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例3：
在实施例1的基础上，所述防风挡板背向光伏支架本体的一侧设置有推动装置，所述推动装置包括推动板以及连接推动板的气缸，所述推动板通过气缸的伸缩动作进行前后伸缩。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是防风挡板背向光伏支架本体的一侧设置有推动装置，所述推动装置包括推动板以及连接推动板的气缸，所述推动板通过气缸的伸缩动作进行前后伸缩。通过设置推动装置可以进一步的将堆积在光伏支架周围的沙尘推离光伏支架，避免沙尘对光伏发电系统的影响。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例4：
在实施例1的基础上，所述光伏支架本体的顶端设置有风力监控装置；所述风力监控装置包括风力检测装置和风力处理装置；
所述风力检测装置将检测到的数据传输至所述风力处理装置，所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向；
将当前状态的风速和风向数据传输至防风挡板控制系统中，若当前状态的风速和风向满足开启防风挡板的条件时，所述防风挡板控制系统控制所述防风挡板移动至所述光伏支架本体的正面。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的一种优选的方案，所述光伏支架本体的顶端设置有风力监控装置；所述风力监控装置包括风力检测装置和风力处理装置。利用所述风力检测装置将检测到的数据传输至所述风力处理装置，所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向，进而将当前状态的风速和风向数据传输至防风挡板控制系统中，若当前状态的风速和风向满足开启防风挡板的条件时，所述防风挡板控制系统控制所述防风挡板移动至所述光伏支架本体的正面。通过风力检测装置和风力处理装置实现根据风力的情况自动开启防风挡板的功能。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例5：
在实施例4的基础上，所述风力检测装置包括三组两两相对的超声波风速测量传感器；
所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向，风速的确定方法包括：
确定任意两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离；
确定超声波在任意两个相对的超声波风速测量传感器之间的传播时间；
根据所述超声波风速测量传感器之间的距离以及传播时间确定当前风速；
所述风向的确定方法包括：
确定风矢量在三维直角坐标系的yoz上的矢量分量；
确定风矢量在三维直角坐标系的xoy上的矢量分量；
确定风矢量的方位角；
根据所述方位角及所述矢量分量确定风矢量的俯仰角；
根据所述俯仰角及方位角确定风向。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述风力检测装置包括三组两两相对的超声波风速测量传感器，所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向，风速及风向的确定方法。通过上述方法可以保证检测的准确性。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例6：
在实施例5的基础上，所述风速的计算公式如下：
其中，v为风速，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
所述风向的计算公式如下：
其中，
为风矢量在球坐标中俯仰角，
为风矢量在三维直角坐标系的yoz上的矢量分量，
为风矢量在三维直角坐标系的xoy上的矢量分量，
为
与y轴的夹角，
为球坐标下的方位角。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述风力检测装置包括三组两两相对的超声波风速测量传感器，所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向，风速及风向的确定方法。通过上述方法可以保证检测的准确性。在三维直角坐标系与球面坐标系之间进行转换，最大程度的对风向和风速进行精确的计算，保证风速和风向检测和计算的准确性，进而使防风沙装置可以在适当的时间开启，以保护光伏支架不受风沙的损坏。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例7：
在实施例6的基础上，对确定的所述风向和风速进行误差估计；
所述误差估计的计算公式如下：
其中，
为速度误差，
为俯仰角误差，
为球坐标下的方位角，
均为经验系数，
为风矢量在球坐标中俯仰角。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是对确定的所述风向和风速进行误差估计，通过对计算确定的风速和风向进行误差估计，以保证计算的准确性，进而使防风沙装置可以在适当的时间开启，以保护光伏支架不受风沙的损坏。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例8：
在实施例4的基础上，所述风力处理装置还包括风力预测模型；
将当前检测并计算的风速和风向以及环境参数输入至所述风力预测模型，根据所述风力预测模型对未来的风速和风向进行预测，将所述预测结果数据传输至防风挡板控制系统中，所述防风挡板控制系统根据接收到的预测结果数据对所述防风挡板的位置进行控制。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是将当前检测并计算的风速和风向以及环境参数输入至所述风力预测模型，根据所述风力预测模型对未来的风速和风向进行预测，将所述预测结果数据传输至防风挡板控制系统中，所述防风挡板控制系统根据接收到的预测结果数据对所述防风挡板的位置进行控制。因此，通过风力预测模型预测出未来的风速和风向，进而提高预测能力，进一步保护光伏发电系统。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例9：
在实施例1的基础上，所述光伏支架本体、第一加固装置及防风沙装置的表面采用热镀锌处理。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是将所述光伏支架本体、第一加固装置及防风沙装置的表面采用热镀锌处理，以抵御恶劣的环境，增加光伏支架的使用寿命，减少维修次数。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
实施例10：
在实施例1的基础上，所述第二连接杆上设置有第二加固装置，所述第二加固装置的凹槽设置于所述第二连接杆上，通过所述第二加固装置的连接件固定连接在地面上。
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是在第二连接杆上设置有第二加固装置，所述第二加固装置的凹槽设置于所述第二连接杆上，通过连接件固定连接在地面上。通过在第二连接杆上设置第二加固装置，进一步保证防风沙装置的稳定性。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案通过在光伏支架本体上设置加固装置和防风沙装置，一方面通过加固装置加固所述光伏支架本体与地面的连接关系，保证两者连接的可靠性和稳定性；另一方面通过设置防风沙装置，当检测到风沙较大时超过预设的阈值时，则处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，通过移动防风挡板遮挡风沙对光伏支架以及太阳能电池板的损坏，同时还可以防止沙土堆积在光伏支架的周围影响太阳能光伏发电系统的正常工作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，包括：光伏支架本体、设置于光伏支架本体上的第一加固装置以及防风沙装置；
所述光伏支架本体包括：连接地面的立柱以及连接相邻两个立柱的第一连接杆；
所述第一加固装置包括具有凹槽结构的主体部分以及将所述主体部分连接地面的连接件，所述主体部分的凹槽部分设置于所述光伏支架本体的第一连接杆上，通过所述第一加固装置的连接件将所述主体部分固定连接在地面上；所述第一加固装置的材料为大于光伏支架材料的密度的金属或合金材料；
所述防风沙装置包括：防风挡板、滑轨、以及连接滑轨和光伏支架本体的底座的第二连接杆；所述第二连接杆上设置有第二加固装置，所述第二加固装置的凹槽设置于所述第二连接杆上，通过所述第二加固装置的连接件固定连接在地面上；
所述滑轨设置在所述光伏支架的周围，所述防风挡板设置于所述滑轨中，沿所述滑轨移动；
当检测到风力大于预设值时，处于所述光伏支架本体背面的防风挡板经由所述滑轨移动至所述光伏支架本体的正面，直至防风挡板的一端抵达滑轨的端头位置时，所述防风挡板的另一端由所述滑轨上的挡块固定。
2.根据权利要求1所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述滑轨的拐角位置设置有转动机构，当所述防风挡板的中间部分移动到所述转动机构时，所述转动机构根据需要转动预设的角度，所述防风挡板跟随所述转动机构转动相应的角度。
3.根据权利要求1所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述防风挡板背向光伏支架本体的一侧设置有推动装置，所述推动装置包括推动板以及连接推动板的气缸，所述推动板通过气缸的伸缩动作进行前后伸缩。
4.根据权利要求1所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述光伏支架本体的顶端设置有风力监控装置；所述风力监控装置包括风力检测装置和风力处理装置；
所述风力检测装置将检测到的数据传输至所述风力处理装置，所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向；
将当前状态的风速和风向数据传输至防风挡板控制系统中，若当前状态的风速和风向满足开启防风挡板的条件时，所述防风挡板控制系统控制所述防风挡板移动至所述光伏支架本体的正面。
5.根据权利要求4所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述风力检测装置包括三组两两相对的超声波风速测量传感器；
所述风力处理装置对接收到的数据进行计算，确定出当前状态的风速和风向，风速的确定方法包括：
确定任意两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离；
确定超声波在任意两个相对的超声波风速测量传感器之间的传播时间；
根据所述超声波风速测量传感器之间的距离以及传播时间确定当前风速；
所述风向的确定方法包括：
确定风矢量在三维直角坐标系的yoz上的矢量分量；
确定风矢量在三维直角坐标系的xoy上的矢量分量；
确定风矢量的方位角；
根据所述方位角及所述矢量分量确定风矢量的俯仰角；
根据所述俯仰角及方位角确定风向。
6.根据权利要求5所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述风速的计算公式如下：
其中，v为风速，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间的距离，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第一组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第二组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间正向传播时间，
为第三组两个相对的超声波风速测量传感器之间反向传播时间，
所述风向的计算公式如下：
其中，
为风矢量在球坐标中俯仰角，
为风矢量在三维直角坐标系的yoz上的矢量分量，
为风矢量在三维直角坐标系的xoy上的矢量分量，
为
与y轴的夹角，
为球坐标下的方位角。
7.根据权利要求6所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，对确定的所述风向和风速进行误差估计；
所述误差估计的计算公式如下：
其中，
为速度误差，
为俯仰角误差，
为球坐标下的方位角，
均为经验系数，
为风矢量在球坐标中俯仰角。
8.根据权利要求4所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述风力处理装置还包括风力预测模型；
将当前检测并计算的风速和风向以及环境参数输入至所述风力预测模型，根据所述风力预测模型对未来的风速和风向进行预测，将所述预测结果数据传输至防风挡板控制系统中，所述防风挡板控制系统根据接收到的预测结果数据对所述防风挡板的位置进行控制。
9.根据权利要求1所述的应用于太阳能光伏发电系统的光伏支架，其特征在于，所述光伏支架本体、第一加固装置及防风沙装置的表面采用热镀锌处理。
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| CN207251545U (zh) * | 2017-10-09 | 2018-04-17 | 青海天创新能源科技有限公司 | 一种增加抗风能力和发电量的光伏电站组件支架系统 |
| KR20190127209A (ko) * | 2018-05-03 | 2019-11-13 | 메가솔라(주) | 태양광 발전모듈 지지장치 및 그 시공방법 |
| CN215120641U (zh) * | 2021-03-19 | 2021-12-10 | 王磊 | 一种自动定向光伏风电互补发电装置 |
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- 2021-05-17 CN CN202110532986.7A patent/CN113242010B/zh active Active
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