CN114859983B - 一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，其中包括智能跟踪方法、若干个光伏组件和驱动部件，若干个所述光伏组件均包括有光伏跟踪支架，每个所述光伏跟踪支架均与驱动部件连接，所述驱动部件电连接有智能跟踪系统，每个所述光伏跟踪支架均包括有感应系统，所述感应系统与智能跟踪系统电连接，所述智能跟踪系统信号连接有大数据中心，所述大数据中心内部存储所有型号的光伏跟踪支架的安装固定强度数据，所述智能跟踪方法包括：S1、感应系统、智能跟踪系统同时运行；S2、智能跟踪系统通过大数据中心和感应系统中的数据使驱动部件运行，该装置解决了当前无法高精度的对光伏支架调整角度的跟踪的问题。

Description

一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法

技术领域

本发明属于光伏支架技术领域，具体涉及一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法。

背景技术

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。太阳能支撑系统相关产品材质为碳钢和不锈钢，碳钢表面做热镀锌处理，户外使用30年不生锈，现有的光伏支架在大风环境下，无法根据风向、风速、环境温度、太阳位置和光伏支架自身安装强度对光伏支架进行智能化的跟踪，光伏支架上的光伏板调整角度的精度无法得到保障，既影响对光能量的吸收又无法有效抵御强风，该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，包括智能跟踪方法、若干个光伏组件和驱动部件，其特征在于：若干个所述光伏组件均包括有光伏跟踪支架，每个所述光伏跟踪支架均与驱动部件连接，所述驱动部件电连接有智能跟踪系统，每个所述光伏跟踪支架均包括有感应系统，所述感应系统与智能跟踪系统电连接，所述智能跟踪系统信号连接有大数据中心，所述大数据中心内部存储所有型号的光伏跟踪支架的安装固定强度数据，所述智能跟踪方法包括：

S1、感应系统、智能跟踪系统同时运行；

S2、智能跟踪系统通过大数据中心和感应系统中的数据使驱动部件运行，驱动部件驱动光伏跟踪支架使光伏组件角度得到调整；

S3、重复步骤S1至步骤S2，直至智能跟踪系统发出警报；

所述感应系统包括风向感应模块、风速感应模块、光源方向感应模块、温度感应模块，所述风向感应模块用于判断风向，所述风速感应模块用于感应风速大小，所述光源方向感应模块用于感应太阳的实时位置变化，所述温度感应模块用于感应气温高低；

所述智能跟踪系统包括智能换算模块、方案确定模块、警报模块，所述风向感应模块、风速感应模块、光源方向感应模块、温度感应模块、大数据中心均与智能换算模块电连接，所述智能换算模块与方案确定模块电连接，所述方案确定模块分别与驱动部件、警报模块电连接，所述智能换算模块用于对感应的数据进行换算，所述方案确定模块用于控制驱动部件改变光伏跟踪支架转动角度，所述警报模块用于发出报警信号；

所述步骤S2包括：

步骤S2.1、风向感应模块判断风向，风向与光伏组件朝向相同则使驱动部件调整光伏跟踪支架的角度抵挡风力，反之则使驱动部件正常运行；

步骤S2.2、风速感应模块感应风速大小，根据风速大小控制调整光伏跟踪支架偏转角度的大小，光源方向感应模块感应太阳的实时位置变化，根据太阳的位置进一步提高角度转动精度；

步骤S2.3、温度感应模块感应气温高低，根据气温高低判断出光伏跟踪支架的热胀冷缩程度，并根据光伏跟踪支架的热胀冷缩程度再次加强角度转动精度；

步骤S2.4、再将大数据中心的光伏跟踪支架的安装固定强度对角度转动的影响考虑进去；

步骤S2.5、综合判断下，给出最终的光伏跟踪支架转动角度，调整的越多对光伏跟踪支架的影响越大，并通过警报模块发出报警。

本发明进一步说明，所述步骤S2.2中，风速感应模块、光源方向感应模块运行，控制驱动部件：

，

为风力大小使驱动部件转动的角度，

为太阳位置所影响到的光伏组件转动角度值，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度第一次调整。

本发明进一步说明，所述步骤S2.3中，温度感应模块运行，

，

为环境温度使光伏跟踪支架热胀冷缩后所影响到的转动角度，

为使光伏跟踪支架热胀冷缩后所影响到的转动角度保持绝对值，

为环境因素调整后的光伏跟踪支架的转动角度，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度第二次调整。

本发明进一步说明，所述步骤S2.4中，大数据中心的数据传输到智能换算模块，智能换算模块运行，

，

为光伏跟踪支架自身安装的强度受到风力吹动后所影响到的光伏跟踪支架转动角度，

为光伏跟踪支架最大转动角度，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度第三次调整。

本发明进一步说明，所述步骤S2.5中，方案确定模块运行，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度调整完毕，

，

为最终的光伏跟踪支架转动角度，在

时，

为系统设定的光伏跟踪支架的调整角度，警报模块运行。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用智能跟踪方法，光伏组件安装在光伏跟踪支架后，感应系统感应环境中的因素，同时根据使用的光伏跟踪支架在大数据中心调取其安装固定强度数据，环境因素和光伏跟踪支架的安装固定强度数据传输到智能跟踪系统，通过智能跟踪系统进行换算，最后通过电驱动使驱动部件控制光伏跟踪支架对光伏组件的角度进行调整，保证光伏支架的稳定性。

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是本发明的感应系统和智能跟踪系统流程示意图；

图2是本发明的智能跟踪方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，包括智能跟踪方法、若干个光伏组件和驱动部件，若干个光伏组件均包括有光伏跟踪支架，每个光伏跟踪支架均与驱动部件连接，驱动部件电连接有智能跟踪系统，每个光伏跟踪支架均包括有感应系统，感应系统与智能跟踪系统电连接，智能跟踪系统信号连接有大数据中心，大数据中心内部存储所有型号的光伏跟踪支架的安装固定强度数据，感应系统感应环境中的因素，同时在大数据中心选取光伏跟踪支架的安装固定强度数据，环境因素和光伏跟踪支架的安装固定强度数据传输到智能跟踪系统，通过智能跟踪系统进行换算，最后通过电驱动使驱动部件控制光伏跟踪支架对光伏组件的角度进行调整，保证光伏支架的稳定性；

智能跟踪方法包括：

S1、感应系统、智能跟踪系统同时运行；

S2、智能跟踪系统通过大数据中心和感应系统中的数据使驱动部件运行，驱动部件驱动光伏跟踪支架使光伏组件角度得到调整；

S3、重复步骤S1至步骤S2，直至智能跟踪系统发出警报；

感应系统包括风向感应模块、风速感应模块、光源方向感应模块、温度感应模块，风向感应模块用于判断风向，风速感应模块用于感应风速大小，光源方向感应模块用于感应太阳的实时位置变化，温度感应模块用于感应气温高低；

智能跟踪系统包括智能换算模块、方案确定模块、警报模块，风向感应模块、风速感应模块、光源方向感应模块、温度感应模块、大数据中心均与智能换算模块电连接，智能换算模块与方案确定模块电连接，方案确定模块分别与驱动部件、警报模块电连接，智能换算模块用于对感应的数据进行换算，方案确定模块用于控制驱动部件改变光伏跟踪支架转动角度，警报模块用于发出报警信号；

步骤S2包括：

步骤S2.1、风向感应模块判断风向，风向与光伏组件朝向相同则使驱动部件调整光伏跟踪支架的角度抵挡风力，反之则使驱动部件正常运行；

步骤S2.2、风速感应模块感应风速大小，根据风速大小控制调整光伏跟踪支架偏转角度的大小，光源方向感应模块感应太阳的实时位置变化，根据太阳的位置进一步提高角度转动精度；

步骤S2.3、温度感应模块感应气温高低，根据气温高低判断出光伏跟踪支架的热胀冷缩程度，并根据光伏跟踪支架的热胀冷缩程度再次加强角度转动精度；

步骤S2.4、再将大数据中心的光伏跟踪支架的安装固定强度对角度转动的影响考虑进去；

步骤S2.5、综合判断下，给出最终的光伏跟踪支架转动角度，调整的越多对光伏跟踪支架的影响越大，并通过警报模块发出报警；

步骤S2.2中，风力吹向光伏组件正面时，气流会从光伏组件的表面流过，对光伏组件的影响小，而吹向光伏组件背部时，气流会在背部反复回流导致光伏组件受到影响大，驱动部件驱动光伏跟踪支架角度横向调整，同时根据太阳的位置进行精微调整，使光伏组件向水平面转动：

，

为风力大小使驱动部件转动的角度，

为太阳位置所影响到的光伏组件转动角度值，根据风力大小和太阳的位置对驱动部件的转动角度进行精微调整，在光伏组件能够消除风力的影响的同时，使光伏组件更偏向太阳位置，从而能够使光伏组件更好的吸收能量进行发电工作；

步骤S2.3中，环境温度对光伏跟踪支架的结构影响，使光伏跟踪支架出现热胀冷缩的现象，会影响到对驱动部件转动角度的判断：

，

为环境温度使光伏跟踪支架热胀冷缩后所影响到的转动角度，

为使光伏跟踪支架热胀冷缩后所影响到的转动角度保持绝对值，

为环境因素调整后的光伏跟踪支架的转动角度，根据环境温度，使光伏跟踪支架的转动角度的精度再次增大，避免光伏跟踪支架热胀冷缩后等温度恢复正常后导致角度调整出现误差，防止影响到光伏组件对能量的吸收效果；

步骤S2.4中，光伏跟踪支架的安装固定强度也会对驱动部件的转动角度造成影响，光伏跟踪支架的安装固定后会受到风力吹动出现轻微的角度偏移，从而使光伏跟踪支架转动的角度出现误差，光伏跟踪支架的抗风能力是关键：

，

为光伏跟踪支架自身安装的强度受到风力吹动后所影响到的光伏跟踪支架转动角度，

为光伏跟踪支架最大转动角度，根据光伏跟踪支架自身安装固定强度，受到风力后角度出现偏移，跟踪支架安装固定强度越高，偏移角度越小，在光伏跟踪支架安装固定强度较高的情况下，避免转动角度过大影响光伏组件对能量的吸收，同时有保障足够的抵御风力的能力，使光伏跟踪支架的角度调整的更为精确；

步骤S2.5中，综合考虑下，通过驱动部件使光伏跟踪支架开始角度调整工作，同时当光伏跟踪支架的角度调整大时，表示风力大，同时光伏跟踪支架的安装强度无法抵御风力导致光伏跟踪支架的偏移角度大，这时容易出现光伏支架故障的问题：

，

为最终的光伏跟踪支架转动角度，这时的角度调整精度极高，既能够保证光伏组件对光能量的吸收，同时又能够最大程度减小风对光伏跟踪支架和光伏组件的影响，确保光伏支架的稳固性，在

时，

为系统设定的光伏跟踪支架的调整角度，从而进行报警，提醒操作人员维护光伏支架，确保光伏支架能够长时间有效运行。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，包括智能跟踪方法、若干个光伏组件和驱动部件，其特征在于：若干个所述光伏组件均包括有光伏跟踪支架，每个所述光伏跟踪支架均与驱动部件连接，所述驱动部件电连接有智能跟踪系统，每个所述光伏跟踪支架均包括有感应系统，所述感应系统与智能跟踪系统电连接，所述智能跟踪系统信号连接有大数据中心，所述大数据中心内部存储所有型号的光伏跟踪支架的安装固定强度数据，所述智能跟踪方法包括：

S1、感应系统、智能跟踪系统同时运行；

S2、智能跟踪系统通过大数据中心和感应系统中的数据使驱动部件运行，驱动部件驱动光伏跟踪支架使光伏组件角度得到调整；

S3、重复步骤S1至步骤S2，直至智能跟踪系统发出警报；

所述感应系统包括风向感应模块、风速感应模块、光源方向感应模块、温度感应模块，所述风向感应模块用于判断风向，所述风速感应模块用于感应风速大小，所述光源方向感应模块用于感应太阳的实时位置变化，所述温度感应模块用于感应气温高低；

所述智能跟踪系统包括智能换算模块、方案确定模块、警报模块，所述风向感应模块、风速感应模块、光源方向感应模块、温度感应模块、大数据中心均与智能换算模块电连接，所述智能换算模块与方案确定模块电连接，所述方案确定模块分别与驱动部件、警报模块电连接，所述智能换算模块用于对感应的数据进行换算，所述方案确定模块用于控制驱动部件改变光伏跟踪支架转动角度，所述警报模块用于发出报警信号；

所述步骤S2包括：

步骤S2.1、风向感应模块判断风向，风向与光伏组件朝向相同则使驱动部件调整光伏跟踪支架的角度抵挡风力，反之则使驱动部件正常运行；

步骤S2.2、风速感应模块感应风速大小，根据风速大小控制调整光伏跟踪支架偏转角度的大小，光源方向感应模块感应太阳的实时位置变化，根据太阳的位置进一步提高角度转动精度；

步骤S2.3、温度感应模块感应气温高低，根据气温高低判断出光伏跟踪支架的热胀冷缩程度，并根据光伏跟踪支架的热胀冷缩程度再次加强角度转动精度；

步骤S2.4、再将大数据中心的光伏跟踪支架的安装固定强度对角度转动的影响考虑进去；

步骤S2.5、综合判断下，给出最终的光伏跟踪支架转动角度，调整的越多对光伏跟踪支架的影响越大，并通过警报模块发出报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，其特征在于：所述步骤S2.2中，风速感应模块、光源方向感应模块运行，控制驱动部件：

，

为风力大小使驱动部件转动的角度，

为太阳位置所影响到的光伏组件转动角度值，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度第一次调整。

3.根据权利要求2所述的一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，其特征在于：所述步骤S2.3中，温度感应模块运行，

，

为环境温度使光伏跟踪支架热胀冷缩后所影响到的转动角度，

为使光伏跟踪支架热胀冷缩后所影响到的转动角度保持绝对值，

为环境因素调整后的光伏跟踪支架的转动角度，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度第二次调整。

4.根据权利要求3所述的一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，其特征在于：所述步骤S2.4中，大数据中心的数据传输到智能换算模块，智能换算模块运行，

，

为光伏跟踪支架自身安装固定强度受到风力吹动后所影响到的光伏跟踪支架转动角度，

为光伏跟踪支架最大转动角度，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度第三次调整。

5.根据权利要求4所述的一种基于大风环境的光伏支架智能跟踪方法，其特征在于：所述步骤S2.5中，方案确定模块运行，驱动部件控制光伏跟踪支架转动角度调整完毕，

，

为最终的光伏跟踪支架转动角度，在

时，

为系统设定的光伏跟踪支架的调整角度，警报模块运行。

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