CN209472584U - 一种抗倒伏光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

一种抗倒伏光伏发电装置，包括支架底座，支架底座顶端连接有支撑臂，支撑臂顶端设有组合式联动块；所述的组合式联动块包括多个上下叠加的联动块，每个联动块通过轴承与中心柱连接，每个联动块用于连接一块光伏板；相邻两个联动块之间均存在间隙，且相邻两个联动块之间通过伸缩连杆连接；组合式联动块中位于最底部的联动块设有驱动齿轮，驱动齿轮由驱动电机驱动，中心柱与驱动电机前轴连接；所述的驱动电机安装在电机保护壳内，电机保护壳固定在支撑臂上。本装置可在天气恶劣的条件下，将光伏板进行收缩，减少设备损坏率，降低运行维护成本，解决了目前因极端天气而导致光伏板受外力损坏的问题。

Description

一种抗倒伏光伏发电装置

技术领域

本实用新型属于光伏发电装置领域，特别涉及一种抗倒伏光伏发电装置。

背景技术

随着光伏行业的日益兴起，各式各样的光伏支架也非常多，现有的光伏支架中，光伏板能够被支架带动自动追光，但光伏板固定在支架上无法收缩，不能满足光伏电厂在极端暴风暴雪条件下的自我保护，往往光伏板使用寿命未到而被外力损坏，造成资源浪费，无法使资源有效利用。在现实工程中往往发现有光伏板被暴风吹倒和被暴雪压垮的情况，极端天气下无法收缩光伏板，使其减少迎风迎雪面积是导致光伏板损坏的主要原因。损坏后进行维护维修，再次增加了光伏电厂的运行维护成本。

中国专利“一种自动追光装置及其追光方法”，申请号：201410132688.9，中提出了一种制动追光的光伏发电装置及相关方法，该发明通过PLC控制支架横纵轴来改变光伏支架角度，从而增大光伏板发电效率，但该发明的光伏板只能改变角度而无法收缩，没有预防大风的保护装置，无法抵抗暴风吹翻和暴雪压垮的实际问题，使该光伏支架使用范围减小。

实用新型内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的一种抗倒伏光伏发电装置，可在天气恶劣的条件下，将光伏板进行收缩，减少设备损坏率，降低运行维护成本，解决了目前因极端天气而导致光伏板受外力损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种抗倒伏光伏发电装置，包括支架底座，支架底座顶端连接有支撑臂，支撑臂顶端设有组合式联动块；

所述的组合式联动块包括多个上下叠加的联动块，每个联动块通过轴承与中心柱连接，每个联动块用于连接一块光伏板；相邻两个联动块之间均存在间隙，且相邻两个联动块之间通过伸缩连杆连接；组合式联动块中位于最底部的联动块设有驱动齿轮，驱动齿轮由驱动电机驱动，中心柱与驱动电机前轴连接；所述的驱动电机安装在电机保护壳内，电机保护壳固定在支撑臂上。

优选的方案中，所述的支撑臂包括第一支撑杆，第一支撑杆与第二支撑杆铰接，第二支撑杆与臂座铰接，臂座与电机保护壳连接。

优选的方案中，所述的电机保护壳包括电机罩和电机隔板，电机隔板安装在电机罩的开口处，驱动电机的前轴贯穿电机隔板并通过轴承与电机隔板连接。

优选的方案中，所述的伸缩连杆两端分别向上和向下弯曲，伸缩连杆两端分别承插在相邻两个联动块的表面形成连接。

优选的方案中，所述的中心柱顶端连接有传感器固定板，传感器固定板上设有温度传感器和湿度传感器；支架底座上设有风速传感器，风速传感器、温度传感器和湿度传感器均与控制器电连接，控制器通过输出单元与驱动电机电连接。

本专利可达到以下有益效果：

1、组合式联动块由多个联动块组成，每个联动块上安装了一块光伏板，而每个联动块之间又通过伸缩连杆连接，当驱动齿轮带动组合式联动块中位于最底部的联动块旋转时，联动块会通过伸缩连杆由下而上传动，从而实现了多块光伏板展开或收回的功能，当遇到大风、大雨等极端天气时，可以将光伏板缩合在一起，避免了光伏板的损坏，减少设备损坏率，降低运行维护成本；

2、电机保护壳不仅可以起到保护驱动电机的作用，而最重要的是为组合式联动块提供了支撑作用，因为多个联动块是由中心柱支撑，而中心柱又与驱动电机前轴连接，因此固定了驱动电机就等于固定了组合式联动块；所以电机保护壳提高了本装置的稳定性；

3、支撑臂由第一支撑杆、第二支撑杆铰接和臂座铰接形成，当本装置安装时，支撑臂利于调节光伏板安装的方位，当后期需要调节光伏板的方向时，支撑臂调节起来十分方便；

4、伸缩连杆两端分别向上和向下弯曲，伸缩连杆两端分别承插在相邻两个联动块的表面形成连接，其连接方式简单有效，没有借助任何转动装置的衔接，减少了本装置的制造成本；

5、本装置安装了风速传感器、温度传感器和湿度传感器，且风速传感器、温度传感器和湿度传感器与控制器实现连接，并通过控制器自动控制驱动电机的旋转方向和时间，从而实现了本装置自动化控制，节约了人力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型组合式联动块纵向展开图；

图3为本实用新型支撑臂结构图；

图4为本实用新型逻辑控制图；

图5为本实用新型模块连接图。

图中：支架底座1、支撑臂2、第一支撑杆21、第二支撑杆22、臂座23、联动块31、伸缩连杆32、驱动齿轮33、驱动电机34、电机保护壳35、电机罩351、电机隔板352、中心柱36、传感器固定板4、温度传感器5、湿度传感器6、风速传感器7、光伏板8。

具体实施方式

优选的方案如图1至图3所示，一种抗倒伏光伏发电装置，包括支架底座1，支架底座1顶端连接有支撑臂2，支撑臂2顶端设有组合式联动块；

所述的组合式联动块包括多个上下叠加的联动块31，每个联动块31通过轴承与中心柱36连接，每个联动块31用于连接一块光伏板8，所述的联动块31上设有螺栓孔，联动块31上的螺栓孔用于固定光伏板8；相邻两个联动块31之间均存在间隙，且相邻两个联动块31之间通过伸缩连杆32连接；组合式联动块中位于最底部的联动块31设有驱动齿轮33，驱动齿轮33由驱动电机34驱动，中心柱36与驱动电机34前轴连接；所述的驱动电机34安装在电机保护壳35内，电机保护壳35固定在支撑臂2上；

组合式联动块实现传动的原理为：驱动电机34带动驱动齿轮33转动，驱动齿轮33带动组合式联动块中位于最底部的联动块31转动，此时因为每个联动块均通过轴承与中心柱36连接，所以当所述最底部的联动块31开始转动时，上面的联动块31未转动；当最底部的联动块31转动至一定的角度，倒数第二个联动块31会通过伸缩连杆32带动转动，同理，倒数第三个联动块31会被倒数第二个联动块31带动，以此类推，中心柱36上所有的联动块31将会被带动依次展开；而联动块31展开的角度和控制器控制驱动电机34的旋转角度有关，而联动块31展开角度不同时，伸缩连杆32的长度也会相应改变。

优选的方案如图1和图3所示，所述的支撑臂2包括第一支撑杆21，第一支撑杆21与第二支撑杆22铰接，第二支撑杆22与臂座23铰接，臂座23与电机保护壳35连接；

所述的臂座23设有两个长形的孔，可用于穿装螺栓，电机保护壳35上开设有内螺纹孔用于与臂座23固定。

优选的方案如图1和图2所示，电机保护壳35包括电机罩351和电机隔板352，电机隔板352安装在电机罩351的开口处，驱动电机34的前轴贯穿电机隔板352并通过轴承与电机隔板352连接。

优选的方案如图2所示，伸缩连杆32两端分别向上和向下弯曲，伸缩连杆32两端分别承插在相邻两个联动块31的表面形成连接；伸缩连杆32两端均设有直角弯，所述的直角弯相反设置，即一个直角弯向上弯曲，另一个直角弯向下弯曲，伸缩连杆32两端分别承插在相邻两个联动块31表面，伸缩连杆32与联动块31之间可活动；

优选的方案如图2和图3所示，中心柱36顶端连接有传感器固定板4，传感器固定板4上设有温度传感器5和湿度传感器6；支架底座1上设有风速传感器7，风速传感器7、温度传感器5和湿度传感器6均与控制器电连接，控制器通过输出单元与驱动电机34电连接；

所述的控制器为单片机，其型号为stm32，风速传感器7型号为华控HS-FS01，温度传感器5型号为DS18b20，湿度传感器6型号为DHT11；所述的输出单元为继电器输出；

控制器用于接受风速传感器7、温度传感器5和湿度传感器6传输的信号，通过与设定阈值进行比较，当达到一定阈值时，再通过输出单元控制驱动电机34启停。

整个装置的工作原理结合附图4和图5举例说明如下：

1、设定本装置中风速阈值：当风速传感器所测得风速小于17.2m/s时，组合式联动块各联动块呈全部展开状态（360°展开）；当风速传感器所测得风速在17.2m/s~20m/s时，组合式联动块各联动块呈半展开状态（180°展开）；当风速传感器所测得风速大于20m/s时，组合式联动块各联动块全部收缩，预防暴风；

2、设定本装置中风速阈值：当温度低于0℃且空气相对湿度大于80%时，组合式联动块各联动块收缩，预防暴雪；

单片机实时读取风速传感器、温度传感和湿度传感器的数据，若单片机读取的数据中风速超出光伏板全展开后的倒伏阈值（17.2m/s），则单片机控制组合式联动块使光伏板成半展开形式（180°展开）；单片机继续读取风速传感器数据，若此时风速仍然超出光伏板半展开倒伏阈值（20m/s），单片机控制组合式联动块使光伏板完全收缩，以达到光伏板避免被暴风吹翻；

单片机在读取温度和湿度传感器实时数据时，达到以下条件：温度低于0摄氏度且相对湿度大于80%，单片机控制组合式联动块，完全收缩光伏板，达到清雪和避免光伏板被雪压垮的功能。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗倒伏式光伏板支架，包括支架底座（1），其特征在于：支架底座（1）顶端连接有支撑臂（2），支撑臂（2）顶端设有组合式联动块；

所述的组合式联动块包括多个上下叠加的联动块（31），每个联动块（31）通过轴承与中心柱（36）连接，每个联动块（31）用于连接一块光伏板（8）；相邻两个联动块（31）之间均存在间隙，且相邻两个联动块（31）之间通过伸缩连杆（32）连接；组合式联动块中位于最底部的联动块（31）设有驱动齿轮（33），驱动齿轮（33）由驱动电机（34）驱动，中心柱（36）与驱动电机（34）前轴连接；所述的驱动电机（34）安装在电机保护壳（35）内，电机保护壳（35）固定在支撑臂（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种抗倒伏式光伏板支架，其特征在于：所述的支撑臂（2）包括第一支撑杆（21），第一支撑杆（21）与第二支撑杆（22）铰接，第二支撑杆（22）与臂座（23）铰接，臂座（23）与电机保护壳（35）连接。

3.根据权利要求1所述的一种抗倒伏式光伏板支架，其特征在于：电机保护壳（35）包括电机罩（351）和电机隔板（352），电机隔板（352）安装在电机罩（351）的开口处，驱动电机（34）的前轴贯穿电机隔板（352）并通过轴承与电机隔板（352）连接。

4.根据权利要求1所述的一种抗倒伏式光伏板支架，其特征在于：伸缩连杆（32）两端分别向上和向下弯曲，伸缩连杆（32）两端分别承插在相邻两个联动块（31）的表面形成连接。

5.根据权利要求1所述的一种抗倒伏式光伏板支架，其特征在于：中心柱（36）顶端连接有传感器固定板（4），传感器固定板（4）上设有温度传感器（5）和湿度传感器（6）；支架底座（1）上设有风速传感器（7），风速传感器（7）、温度传感器（5）和湿度传感器（6）均与控制器电连接，控制器通过输出单元与驱动电机（34）电连接。