本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，涉及服務(wù)區(qū)可再生能源利用。

背景技術(shù)：

1、近年來，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，高速公路沿線的服務(wù)區(qū)邊坡面積大，在服務(wù)區(qū)邊坡上布置光伏板是非常好的選擇，可直接為服務(wù)區(qū)的節(jié)能減碳做出貢獻(xiàn)。目前用于支撐光伏板的支架通常為可拆卸支架，需要使用工具等對(duì)光伏板支架的角度進(jìn)行調(diào)整，其角度無法隨著太陽(yáng)照射位置的改變而自適應(yīng)調(diào)節(jié)。且現(xiàn)有的光伏支架在使用時(shí)，如遇大風(fēng)等惡劣環(huán)境，可能會(huì)使光伏支架發(fā)生偏移，影響使用，所以急需一種能在邊坡上保持穩(wěn)定且具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架。

2、已有部分專利提出了一些光伏支架技術(shù)及其應(yīng)用，如專利cn218482807u公開了一種太陽(yáng)能光伏支架，主要特征是通過底座的伸縮調(diào)節(jié)，來對(duì)光伏板的角度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)；但其調(diào)節(jié)方式是在底座中的安裝筒上設(shè)置多個(gè)限位孔，通過限位頭與限位孔配合將升降桿固定，由于受限位孔的限制，無法對(duì)光伏板的角度進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，降低了光伏板的發(fā)電效率。專利cn201921721747.0公開了一種太陽(yáng)能光伏板固定結(jié)構(gòu)，包括支撐板，主要特征是支撐板上安裝有減震保護(hù)裝置；在使用時(shí)雖然能夠?qū)μ?yáng)能光伏板進(jìn)行減震防護(hù)，但光伏板的固定主要是通過旋擰螺栓，固定過程較為繁瑣，安裝效率較低。專利cn202110229091.6公布了一種高速公路邊坡防滑坡裝置，包括邊坡本體，其特征在于邊坡本體上設(shè)有格柵，格柵上設(shè)置有數(shù)組植被框，前后相鄰的兩組植被框之間設(shè)置有集水渠；上述方案通過植被框以及集水渠對(duì)格柵進(jìn)行壓制，加重了格柵的重量，從而對(duì)邊坡進(jìn)行更好的壓制，避免邊坡滑坡；但此方案施工繁瑣，對(duì)道路邊坡結(jié)構(gòu)影響大，且后續(xù)維護(hù)困難，無法滿足實(shí)際需求。

3、本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，通過太陽(yáng)光追蹤器計(jì)算太陽(yáng)位置信息，根據(jù)北斗傳感器獲取的地理位置和時(shí)間信息，計(jì)算地平坐標(biāo)系下的太陽(yáng)方位角和高度角，得到太陽(yáng)光線在光伏可移動(dòng)平面的投影入射角；跟蹤角度計(jì)算，令光伏支架板垂直于太陽(yáng)入射角，得到光伏支架理論角度；最后由得到的數(shù)據(jù)控制電動(dòng)推桿的伸縮量，以此實(shí)現(xiàn)光伏板的角度調(diào)節(jié)。太陽(yáng)能光伏支架固定在呈三角形布置的微孔灌注樁上，提升其在邊坡上的穩(wěn)定性。本發(fā)明利用自動(dòng)追光裝置使光伏板的角度能隨太陽(yáng)光照射角度自動(dòng)調(diào)節(jié)，為高效光伏發(fā)電提供了一種方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能利用率較低及普通光伏支架遇大風(fēng)等惡劣環(huán)境，可能會(huì)使光伏支架發(fā)生偏移的技術(shù)問題。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供下列技術(shù)方案：包括光伏板安裝底板1、光伏板快速固定單元3、太陽(yáng)光追蹤器4、支撐底座單元8、角度調(diào)節(jié)單元10；其特征在于：所述光伏板安裝底板1下表面下端設(shè)置第一固定孔板7-1、第二固定孔板7-2，第一固定孔板7-1、第二固定孔板7-2分別通過銷釘5活動(dòng)連接固定于第二支撐底座8-2和第三支撐底座8-3上的第二鉸座6-2、第三鉸座6-3，所述光伏板安裝底板1內(nèi)部固定有第一導(dǎo)向桿3-4-1、第二導(dǎo)向桿3-4-2、雙向螺桿3-3、上端夾塊3-2-1、下端夾塊3-2-2，光伏板安裝底板1上表面兩端分別設(shè)置有第一通口2-1、第二通口2-2、第三通口2-3、第四通口2-4，所述上端夾塊3-2-1與第一通口2-1、第二通口2-2的內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述下端夾塊3-2-2與第三通口2-3、第四通口2-4的內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述角度調(diào)節(jié)單元10通過銷接分別與第三支撐底座8-3和光伏板安裝底板1進(jìn)行連接。

3、進(jìn)一步地，所述光伏板快速固定單元3包括搖輪3-1、上端夾塊3-2-1、下端夾塊3-2-2、雙向螺桿3-3、第一導(dǎo)向桿3-4-1、第二導(dǎo)向桿3-4-2，所述搖輪3-1與雙向螺桿3-3通過固定連接，所述第一導(dǎo)向桿3-4-1、第二導(dǎo)向桿3-4-2分別貫穿上端夾塊3-2-1和下端夾塊3-2-2，并在貫穿處滑動(dòng)連接，所述雙向螺桿3-3與上端夾塊3-2-1和下端夾塊3-2-2之間螺紋連接。

4、進(jìn)一步地，所述角度調(diào)節(jié)單元10包括電動(dòng)推桿11、太陽(yáng)光追蹤器4，所述電動(dòng)推桿11包括上端固定孔板11-1、下端固定孔板11-6、舉升螺套11-2、螺桿11-3、電機(jī)11-4、防護(hù)套11-5，所述上端固定孔板11-1、下端固定孔板11-6分別焊接于舉升螺套11-2和防護(hù)套11-5，所述電動(dòng)推桿11通過銷釘5活動(dòng)連接固定于光伏板安裝底板1下表面上端的第四鉸座6-4，所述電動(dòng)推桿11通過銷釘5活動(dòng)連接固定于第一支撐底座8-1上的第一鉸座6-1；所述太陽(yáng)光追蹤器4通過螺絲固定于光伏板安裝底板1上表面，便于采集太陽(yáng)方位角信息，通過控制電動(dòng)推桿11的伸縮量實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏板安裝底板1的角度調(diào)節(jié)。

5、進(jìn)一步地，所述支撐底座單元8包括第一支撐底座8-1、第二支撐底座8-2、第三支撐底座8-3，呈三角形布置，所述支撐底座單元8與基坑之間填充混凝土12固定。

6、進(jìn)一步地，所述第一支撐底座8-1、第二支撐底座8-2、第三支撐底座8-3底部與鋼管支架9通過螺栓連接，所屬鋼管支架9與鋼筋支架13焊接。

7、進(jìn)一步地，所述光伏板安裝底板1通過下表面下端的第一固定孔板7-1、第二固定孔板7-2分別與第二支撐底座8-2、第三支撐底座8-3銷接固定，所述光伏板安裝底板1通過下表面上端的第四鉸座6-4與電動(dòng)推桿11銷接固定，支撐底座單元8以微孔灌注樁的形式固定在邊坡基坑內(nèi)。

8、進(jìn)一步地，所述太陽(yáng)光追蹤器4計(jì)算太陽(yáng)位置信息，根據(jù)北斗傳感器獲取的地理位置和時(shí)間信息，計(jì)算地平坐標(biāo)系下的太陽(yáng)方位角和高度角，得到太陽(yáng)光線在光伏可移動(dòng)平面的投影入射角；跟蹤角度計(jì)算，令光伏支架板垂直于太陽(yáng)入射角，得到光伏支架理論角度；最后由得到的數(shù)據(jù)控制電機(jī)11-4轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)11-4帶動(dòng)固定其上的螺桿11-3旋轉(zhuǎn)，舉升螺套11-2沿著螺桿11-3做上下移動(dòng)，舉升螺套11-2頂端的上端固定孔板11-1通過銷釘5使光伏板固定底板1下表面上端的第四鉸座6-4繞銷釘5旋轉(zhuǎn)并上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)光伏板安裝底板1下表面的下端第一固定孔板7-1、第二固定孔板7-2，也在電動(dòng)推桿11的作用下繞固定于第二支撐底座8-2、第三支撐底座8-3上的銷釘5定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，包括光伏板安裝底板(1)、光伏板快速固定單元(3)、太陽(yáng)光追蹤器(4)、支撐底座單元(8)、角度調(diào)節(jié)單元(10)；其特征在于：所述光伏板安裝底板(1)下表面下端設(shè)置第一固定孔板(7-1)、第二固定孔板(7-2)，第一固定孔板(7-1)、第二固定孔板(7-2)分別通過銷釘(5)活動(dòng)連接固定于第二支撐底座(8-2)和第三支撐底座(8-3)上的第二鉸座(6-2)、第三鉸座(6-3)，所述光伏板安裝底板(1)內(nèi)部固定有第一導(dǎo)向桿(3-4-1)、第二導(dǎo)向桿(3-4-2)、雙向螺桿(3-3)、上端夾塊(3-2-1)、下端夾塊(3-2-2)，光伏板安裝底板(1)上表面兩端分別設(shè)置有第一通口(2-1)、第二通口(2-2)、第三通口(2-3)、第四通口(2-4)，所述上端夾塊(3-2-1)與第一通口(2-1)、第二通口(2-2)的內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述下端夾塊(3-2-2)與第三通口(2-3)、第四通口(2-4)的內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述角度調(diào)節(jié)單元(10)通過銷接分別與第三支撐底座(8-3)和光伏板安裝底板(1)進(jìn)行連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，其特征在于：所述光伏板快速固定單元(3)包括搖輪(3-1)、上端夾塊(3-2-1)、下端夾塊(3-2-2)、雙向螺桿(3-3)、第一導(dǎo)向桿(3-4-1)、第二導(dǎo)向桿(3-4-2)，所述搖輪(3-1)與雙向螺桿(3-3)通過固定連接，所述第一導(dǎo)向桿(3-4-1)、第二導(dǎo)向桿(3-4-2)分別貫穿上端夾塊(3-2-1)和下端夾塊(3-2-2)，并在貫穿處滑動(dòng)連接，所述雙向螺桿(3-3)與上端夾塊(3-2-1)和下端夾塊(3-2-2)之間螺紋連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，其特征在于：所述角度調(diào)節(jié)單元(10)包括電動(dòng)推桿(11)、太陽(yáng)光追蹤器(4)，所述電動(dòng)推桿(11)包括上端固定孔板(11-1)、下端固定孔板(11-6)、舉升螺套(11-2)、螺桿(11-3)、電機(jī)(11-4)、防護(hù)套(11-5)，所述上端固定孔板(11-1)、下端固定孔板(11-6)分別焊接于舉升螺套(11-2)和防護(hù)套(11-5)，所述電動(dòng)推桿(11)通過銷釘(5)活動(dòng)連接固定于光伏板安裝底板(1)下表面上端的第四鉸座(6-4)，所述電動(dòng)推桿(11)通過銷釘(5)活動(dòng)連接固定于第一支撐底座(8-1)上的第一鉸座(6-1)；所述太陽(yáng)光追蹤器(4)通過螺絲固定于光伏板安裝底板(1)上表面，便于采集太陽(yáng)方位角信息，通過控制電動(dòng)推桿(11)的伸縮量實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏板安裝底板(1)的角度調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，其特征在于：所述支撐底座單元(8)包括第一支撐底座(8-1)、第二支撐底座(8-2)、第三支撐底座(8-3)，呈三角形布置，所述支撐底座單元(8)與基坑之間填充混凝土(12)固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，其特征在于：所述第一支撐底座(8-1)、第二支撐底座(8-2)、第三支撐底座(8-3)底部與鋼管支架(9)通過螺栓連接，所屬鋼管支架(9)與鋼筋支架(13)焊接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架，其特征在于：所述光伏板安裝底板(1)通過下表面下端的第一固定孔板(7-1)、第二固定孔板(7-2)分別與第二支撐底座(8-2)、第三支撐底座(8-3)銷接固定，所述光伏板安裝底板(1)通過下表面上端的第四鉸座(6-4)與電動(dòng)推桿(11)銷接固定，支撐底座單元(8)以微孔灌注樁的形式固定在邊坡基坑內(nèi)。

7.基于權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架的運(yùn)行方法，其特征在于：所述太陽(yáng)光追蹤器(4)計(jì)算太陽(yáng)位置信息，根據(jù)北斗傳感器獲取的地理位置和時(shí)間信息，計(jì)算地平坐標(biāo)系下的太陽(yáng)方位角和高度角，得到太陽(yáng)光線在光伏可移動(dòng)平面的投影入射角；跟蹤角度計(jì)算，令光伏支架板垂直于太陽(yáng)入射角，得到光伏支架理論角度；最后由得到的數(shù)據(jù)控制電機(jī)(11-4)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)(11-4)帶動(dòng)固定其上的螺桿(11-3)旋轉(zhuǎn)，舉升螺套(11-2)沿著螺桿(11-3)做上下移動(dòng)，舉升螺套(11-2)頂端的上端固定孔板(11-1)通過銷釘(5)使光伏板固定底板(1)下表面上端的第四鉸座(6-4)繞銷釘(5)旋轉(zhuǎn)并上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)光伏板安裝底板(1)下表面的下端第一固定孔板(7-1)、第二固定孔板(7-2)，也在電動(dòng)推桿(11)的作用下繞固定于第二支撐底座(8-2)、第三支撐底座(8-3)上的銷釘(5)定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)追光功能的服務(wù)區(qū)邊坡光伏支架及運(yùn)行方法，涉及服務(wù)區(qū)可再生能源利用技術(shù)領(lǐng)域，所述具有自動(dòng)追光功能的光伏支架包括：光伏板安裝底板、光伏板快速固定單元、太陽(yáng)光追蹤器、角度調(diào)節(jié)單元、支撐底座單元。所述光伏板安裝底板下端通過銷接固定在支撐底座單元上，上端通過銷接固定有角度調(diào)節(jié)單元，所述角度調(diào)節(jié)單元通過銷接固定在支撐底座單元上，所述太陽(yáng)光追蹤器通過控制電動(dòng)推桿的伸縮量實(shí)現(xiàn)光伏板安裝底板的角度調(diào)節(jié)。該具有自動(dòng)追光功能的光伏支架可根據(jù)太陽(yáng)光照射角度，調(diào)整光伏板的迎光角度，使得光伏板始終保持在高效吸收太陽(yáng)光的位置。同時(shí)支撐底座單元可提升太陽(yáng)能光伏支架在邊坡上的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：高濤,顧俊龍,王瑜,楊軍志
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21