本發(fā)明涉及光伏發(fā)電，尤其涉及一種光伏支架、光伏組件及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前為止，火力發(fā)電仍是我國(guó)主要的發(fā)電方式。隨著近些年全球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，火力發(fā)電對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，正逐步被各種清潔能源所替代，其中太陽(yáng)能以其清潔無(wú)污染、儲(chǔ)量巨大，在更多場(chǎng)合所利用。我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源，如果能夠充分利用，必將成為節(jié)約能源的強(qiáng)力手段。

2、常見的光伏發(fā)電支架分為固定式、固定可調(diào)式和跟蹤式。固定式支架是在屋頂或地面安裝支架，將光伏板單元固定在支架上，其傾角和方位角均不可調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用很低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、但發(fā)電效率最低；固定可調(diào)式支架只能將傾角在幾個(gè)特定的角度調(diào)節(jié)，但方位角仍不能改變，與固定傾角式支架相比，其可提高發(fā)電量，但與跟蹤式支架相比，其發(fā)電量仍然較低；光伏支架相關(guān)技術(shù)中，跟蹤式支架其發(fā)電效率相對(duì)較高，但整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致抗風(fēng)能力較弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中跟蹤式光伏支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致抗風(fēng)能力較弱的技術(shù)問題，提供一種光伏支架、光伏組件及其控制方法。

2、本發(fā)明旨在設(shè)計(jì)一種光伏支架，包括：

3、光伏板托架，用于裝設(shè)光伏板；

4、底座；

5、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其包括驅(qū)動(dòng)件和傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸一端與所述驅(qū)動(dòng)件傳動(dòng)連接，另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述底座上；所述傳動(dòng)軸包括第一傳動(dòng)軸段和第二傳動(dòng)軸段，其中第一傳動(dòng)軸段相比所述第二傳動(dòng)軸段靠近所述底座設(shè)置；

6、第一調(diào)整機(jī)構(gòu)，其包括第一主動(dòng)齒輪、與所述第一主動(dòng)齒輪外嚙合的多個(gè)第一從動(dòng)齒輪、與所述多個(gè)第一從動(dòng)齒輪均傳動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)架；其中所述第一主動(dòng)齒輪套設(shè)在所述第一傳動(dòng)軸段上并與所述第一傳動(dòng)軸段傳動(dòng)連接，所述多個(gè)第一從動(dòng)齒輪沿著所述第一主動(dòng)齒輪的外周間隔設(shè)置；所述轉(zhuǎn)動(dòng)架位于所述第一主動(dòng)齒輪和所述多個(gè)第一從動(dòng)齒輪的下方且可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述底座上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述傳動(dòng)軸的軸線在同一直線上；

7、第二調(diào)整機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)架上，所述第二調(diào)整機(jī)構(gòu)包括升降架和升降機(jī)構(gòu)，其中所述升降機(jī)構(gòu)與所述第二傳動(dòng)軸段傳動(dòng)連接，所述升降架包括第一架體和第二架體，所述第二架體設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)架上，用于支撐所述光伏板托架的一端；所述第一架體設(shè)置在所述升降機(jī)構(gòu)上，用于活動(dòng)連接并升降所述光伏板托架的另一端。

8、在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)第一從動(dòng)齒輪包括第一從動(dòng)齒輪a、第一從動(dòng)齒輪b、第一從動(dòng)齒輪c；

9、所述轉(zhuǎn)動(dòng)架設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)部和固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部上的多個(gè)輻臂，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部設(shè)有中心孔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸貫穿所述中心孔與所述底座可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

10、所述多個(gè)輻臂包括第一輻臂、第二輻臂和第三輻臂，所述第一從動(dòng)齒輪a設(shè)置在所述第一輻臂的端部，所述第一從動(dòng)齒輪b設(shè)置在所述第二輻臂的端部，所述第一從動(dòng)齒輪c設(shè)置在所述第三輻臂的端部；

11、所述第一架體分別與所述第一從動(dòng)齒輪a和所述第一從動(dòng)齒輪b的輪軸連接，所述第二架體與所述第一從動(dòng)齒輪c的輪軸連接。

12、在一些實(shí)施例中，所述升降機(jī)構(gòu)包括絲杠和第二從動(dòng)齒輪，所述第一架體設(shè)有與所述絲杠傳動(dòng)配合的螺紋孔，所述絲杠一端與所述第一架體的螺紋孔傳動(dòng)配合在一起，另一端與所述第二從動(dòng)齒輪固定連接，所述第二從動(dòng)齒輪與設(shè)于所述第二傳動(dòng)軸段的第二主動(dòng)齒輪外嚙合傳動(dòng)連接；

13、所述升降機(jī)構(gòu)還包括第一連接板和導(dǎo)桿，所述第一連接板連接在所述第一從動(dòng)齒輪a的輪軸、第一從動(dòng)齒輪b的輪軸之間；所述導(dǎo)桿與所述絲杠平行設(shè)置，其一端固定在所述第一連接板上，另一端與所述第一架體滑動(dòng)配合在一起。

14、在一些實(shí)施例中，所述升降機(jī)構(gòu)包括絲杠、滑動(dòng)塊、第二主動(dòng)齒輪和第二從動(dòng)齒輪；

15、所述第二主動(dòng)齒輪套設(shè)在所述第二傳動(dòng)軸段上或由所述第二傳動(dòng)軸段一體形成；

16、所述滑動(dòng)塊固定在所述第一架體上，所述滑動(dòng)塊內(nèi)部設(shè)有螺紋孔，所述絲杠一端與所述滑動(dòng)塊的螺紋孔傳動(dòng)配合在一起，另一端與所述第二從動(dòng)齒輪固定連接在一起，所述第二從動(dòng)齒輪與設(shè)于所述第二傳動(dòng)軸段的第二主動(dòng)齒輪外嚙合傳動(dòng)連接；

17、所述升降機(jī)構(gòu)還包括連接板和導(dǎo)桿，所述連接板連接在所述第一從動(dòng)齒輪a的輪軸、第一從動(dòng)齒輪b的輪軸之間；所述導(dǎo)桿與所述絲杠平行設(shè)置，其一端固定在所述連接板上，另一端與所述第一架體滑動(dòng)配合在一起。

18、在一些實(shí)施例中，在所述絲杠伸出所述螺紋孔的外端設(shè)有限位部，所述限位部以用于限制所述第一架體的預(yù)設(shè)的最大上升距離。

19、在一些實(shí)施例中，所述第一架體和所述第二架體均為u形架；

20、所述第一架體包括一個(gè)第一橫板和兩個(gè)第一豎板，兩個(gè)所述第一豎板分別連接在所述第一橫板的兩端；

21、所述第二架體包括一個(gè)第二橫板和兩個(gè)第二豎板，兩個(gè)所述第二豎板分別連接在所述第二橫板的兩端；

22、所述第一架體的第一橫板活動(dòng)連接在所述導(dǎo)桿上且所述絲杠貫穿所述第一橫板并與所述第一橫板螺接；

23、所述第一架體的所述第二橫板連接在所述第一從動(dòng)齒輪c的輪軸上。

24、在一些實(shí)施例中，所述光伏板托架的上端可活動(dòng)的夾設(shè)在所述第一架體的兩個(gè)第一豎板之間；

25、所述光伏板托架的下端可活動(dòng)的夾設(shè)在所述第二架體的兩個(gè)第二豎板之間；

26、所述光伏板托架的上端兩側(cè)分別設(shè)置有限位滑槽，所述光伏板托架的下端兩側(cè)分別設(shè)置有連接孔；所述限位滑槽沿著所述光伏板托架的上下端方向延伸；

27、所述第一架體的兩個(gè)第一豎板與所述光伏板托架的限位滑槽相對(duì)的一側(cè)分別設(shè)置有連接銷，所述連接銷可滑動(dòng)的限位在所述限位滑槽中；

28、所述第二架體的兩個(gè)第二豎板與所述光伏板托架的連接孔相對(duì)的一側(cè)分別設(shè)置有連接軸，所述連接軸與所述連接孔可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

29、在一些實(shí)施例中，提供一種光伏組件，包括上述的光伏支架，

30、所述光伏板托架內(nèi)設(shè)置有光伏板，所述光伏板可拆卸地設(shè)置在所述光伏板托架內(nèi)。

31、在一些實(shí)施例中，所述光伏組件還包括控制機(jī)構(gòu)；

32、所述光伏組件還包括控制機(jī)構(gòu)；

33、所述控制機(jī)構(gòu)包括安裝架、方位角指示柱、傳感組件、控制器；

34、所述安裝架連接在所述第二架體上，所述方位角指示柱連接在所述安裝架上且與所述傳動(dòng)軸平行；

35、所述傳感組件包括第一角度傳感器和光敏傳感器；

36、所述光敏傳感器置于所述光伏板中央位置，用于與所述方位角指示柱配合獲取所述光伏板接收太陽(yáng)輻射的最佳角度值，所述第一角度傳感器置于所述傳動(dòng)軸，用于獲取在所述光伏板接收太陽(yáng)輻射的最佳角度狀態(tài)下所述傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，所述控制器根據(jù)所述光敏傳感器與所述方位角指示柱配合及所述第一角度傳感器所獲取的信息控制所述第一調(diào)整機(jī)構(gòu)使所述光伏板托架轉(zhuǎn)動(dòng)至所述光伏板接收太陽(yáng)輻射的最佳角度位置。

37、在一些實(shí)施例中，所述傳感組件還包括風(fēng)壓傳感器和第二角度傳感器，所述風(fēng)壓傳感器置于所述光伏板托架背向太陽(yáng)輻射的一側(cè)，用于獲取所述光伏板托架所承受的實(shí)時(shí)風(fēng)壓值，所述第二角度傳感器置于所述光伏板托架上，用于獲取所述光伏板托架與水平方向的實(shí)時(shí)傾斜角。

38、在一些實(shí)施例中，提供一種光伏組件的控制方法，其特征在于，應(yīng)用于上述光伏組件，包括：

39、s10、響應(yīng)于所述光伏組件追蹤指令，

40、s11、控制所述第一調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述光伏板托架轉(zhuǎn)動(dòng)，利用所述方位角指示柱、第一角度傳感器、光敏傳感器確定所述光伏板接收太陽(yáng)輻射的最佳角度；

41、s12、根據(jù)所述太陽(yáng)輻射的最佳角度控制所述第一調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述光伏板托架轉(zhuǎn)動(dòng)至所述太陽(yáng)輻射的最佳角度；

42、s13、每隔設(shè)定周期重復(fù)s11、s12步驟。

43、在一些實(shí)施例中，提供一種光伏組件的控制方法，應(yīng)用于上述的光伏組件，包括：

44、s20、響應(yīng)于所述光伏組件防風(fēng)指令，

45、s21、獲取所述風(fēng)壓傳感器所檢測(cè)的風(fēng)壓值p和所述第二角度傳感器檢測(cè)的所述光伏板托架的傾斜角α，所述光伏板托架所承受的風(fēng)壓值p為所述光伏板托架背面所承受的風(fēng)壓值和所述第二角度傳感器檢測(cè)的所述光伏板托架的傾斜角α；

46、s22、將所述光伏板托架的風(fēng)壓值p與預(yù)設(shè)的額定風(fēng)壓值p0和預(yù)設(shè)的最大風(fēng)壓閾值pm進(jìn)行比較：

47、s23、根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述光伏板托架的傾斜角α：

48、s231、若p＜p0，則保持所述光伏板托架的傾斜角α不變；

49、s232、若p≥pm，則控制所述第二調(diào)整機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)所述升降架降低使所述光伏板托架的傾斜角α達(dá)到預(yù)設(shè)的最小傾斜角閾值αm；

50、s233、若p0≤p＜pm，則控制所述第二調(diào)整機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)所述升降架降低，使所述光伏板托架的傾斜角α變?yōu)棣?α1，重復(fù)s22、s23直至所述p＜p0或所述光伏板托架的傾斜角α達(dá)到預(yù)設(shè)的最小傾斜角閾值αm。

51、在一些實(shí)施例中，提供一種光伏組件的控制方法，應(yīng)用于上述的光伏組件，包括：

52、s30、利用所述方位角指示柱、所述第一角度傳感器、所述光敏傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)所述光伏板是否處于接收太陽(yáng)輻射的最佳角度位置；

53、s31、若所述光伏板未處于接收太陽(yáng)輻射的最佳角度位置，控制所述第一調(diào)整機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述光伏板托架轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述光伏板處于接收太陽(yáng)輻射的最佳角度位置。

54、本發(fā)明提供的方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

55、以底座作為光伏支架的基座，直接與安裝面固定裝配，使得本光伏支架整體具有良好的穩(wěn)定性，提升光伏支架整體的防風(fēng)性能，本光伏支架通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到通過驅(qū)動(dòng)件的單傳動(dòng)軸工作同時(shí)調(diào)整光伏板托架的周向轉(zhuǎn)動(dòng)朝向從而方便追蹤太陽(yáng)輻射，達(dá)到實(shí)時(shí)保持接收較大量的太陽(yáng)輻射的同時(shí)，也可以隨時(shí)減小光伏板托架與水平方向夾角，為防風(fēng)模式提供便利。