一种具有升降功能的光伏支架及调控方法与流程

本发明属于光伏支架，具体涉及一种具有升降功能的光伏支架及调控方法。

背景技术：

1、随着可再生能源的广泛应用和环保意识的提升，光伏发电作为一种清洁能源发电方式，受到了广泛的关注和重视。然而，在光伏电站的建设和运营过程中，往往会遇到各种环境挑战，特别是在一些水域附近或洪水易发地区，光伏支架的稳定性和安全性成为了亟待解决的问题。传统的光伏支架通常采用固定式设计，一旦安装完成，其高度和位置便无法调整。这种设计在面对水位变化时显得力不从心，当水位上升时，光伏组件容易被水淹没，不仅影响发电效率，还可能对设备造成损坏。

2、尤其是一些发电站建设位置相对标高较低，导致雨季降水后，厂区内大面积积水，严重影响发电站的正常生产生活。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有升降功能的光伏支架及调控方法，以解决现有技术中传统的光伏支架通常采用固定式设计，一旦安装完成，其高度和位置便无法调整。这种设计在面对水位变化时显得力不从心，当水位上升时，光伏组件容易被水淹没，不仅影响发电效率，还可能对设备造成损坏的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一方面，提供了一种具有升降功能的光伏支架，包括：管桩，管桩的外部套设有升降套管，并且所述升降套管能够沿着管桩升降；

4、其中，所述管桩的底部位置设置有升降套管驱动电机，升降套管驱动电机的输出端连接有蜗杆，蜗杆啮合有驱动齿轮，驱动齿轮的中心朝向沿着管桩的竖直方向设置，并且驱动齿轮的中心固定连接有竖直的丝杠，丝杠的下部延长伸出驱动齿轮之外形成延长段；还包括基座轴承，基座轴承的外圈固定设置在地面或者管桩上，基座轴承的内圈与丝杠下部的延长段固定连接；

5、在升降套管的内侧壁上，从上至下依次固定设置有若干个沿同一条直线竖直排列的螺母座，所述丝杠同时螺纹连接若干个所述螺母座；

6、在管桩的顶部设置有线缆盘，线缆盘在升降套管和管桩之间；其中，线缆盘包括收纳盘和用于驱动收纳盘转动的线缆盘驱动电机，线缆盘用于收纳线缆；线缆的主体盘绕在线缆盘上，两个端头分别连接光伏组件优化器和光伏组件专用电缆。

7、进一步的，所述管桩的顶部位置设置有一个线缆盘支架，收纳盘的两端通过轴承安装在线缆盘支架上。

8、进一步的，所述管桩的外侧壁上设置有多层插孔，在升降套管上设置插销，当插销插入插孔中后，升降套管的高度固定。

9、进一步的，所述升降套管外设置有开关控制器，开关控制器通信连接升降套管驱动电机，开关控制器上设置有正转驱动按钮和反转驱动按钮，按下正转驱动按钮或反转驱动按钮时，升降套管驱动电机进行对应的正转或者反转；

10、其中，升降套管驱动电机与开关控制器分别设置有无线通信模块用于无线通信。

11、进一步的，所述线缆盘驱动电机设置有无线通信模块，并与开关控制器通信连接，开关控制器控制升降套管升高时，线缆盘驱动电机驱动线缆盘转动，使电缆展放，并且线缆盘的转动速度使线缆展放的速度与升降套管的升降速度相匹配。

12、进一步的，所述开关控制器可以通过一根可伸缩弹性线绳连接在升降套管之外，在升降套管的升降过程中，可伸缩弹性线绳能够随之伸长或者缩短。

13、进一步的，所述升降套管包括三层，内层和外层都是防腐层，中间层是钢板。

14、进一步的，所述升降套管的顶部设置有减震装置，光伏组件安装在减震装置上；在减震装置上还设置有光伏组件优化器；

15、其中，所述减震装置包括减震支架和减震盘，所述减震支架包括三角形支架和一根阻尼杆，所述三角形支架的一个顶点与升降套管的顶部铰接，所述三角形支架上与顶点相对的一条边上安装光伏组件，所述阻尼杆的第一端铰接在升降套管的顶部一侧，阻尼杆的第二端铰接在三角形支架的一条边上。阻尼杆连接的三角形支架的边是与顶点相邻的两条边中的任一；

16、减震盘用于安装光伏组件优化器，所述减震盘包括第一半盘和第二半盘；第一半盘安装在升降套管的顶部，第二半盘安装在第一半盘上，第一半盘和第二半盘上分别设置有相对应的环形腰孔，相对应的环形腰孔之间通过螺栓连接，并且第一半盘和第二半盘之间还通过竖向和斜向的拉簧连接。

17、本发明的第二方面，提供了一种光伏支架高度调控方法，适用于上述的光伏支架，包括如下步骤：

18、当升降套管驱动电机工作时，驱动蜗杆转动，进而蜗杆带动驱动齿轮转动，丝杠随驱动齿轮转动；其中，丝杠随驱动齿轮转动时，不会发生上下运动；螺母座螺纹连接所述丝杠，并且螺母座与升降套管的内侧壁固定连接，在丝杠的驱动下，螺母座沿着丝杠进行上下运动，进而带动升降套管上下运动，实现光伏组件的升降；

19、在升降套管的升降过程中，所述线缆盘同步正转或者反转，对线缆进行收纳或者电缆展放，收纳或者展放的速度与升降套管的升降速度相匹配。

20、进一步的，在升降套管的升降过程中，调节升降套管驱动电机的转速，使升降套管驱动电机驱动升降套管以每分钟线缆2nπd的距离伸长；其中，d为线缆盘直径，线缆盘的转速为n转/min。

21、与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

22、本发明一种具有升降功能的光伏支架，通过结合升降套管、驱动电机、丝杠等机械结构，实现了光伏支架的升降功能。不仅能够在水位上升时及时将光伏组件升高，避免被水淹没，还能够在水位下降时将光伏组件降低至最佳发电角度，提高发电效率。

23、本发明一种光伏支架高度调控方法，通过升降套管驱动电机、蜗杆、驱动齿轮和丝杠等机构的联动，实现了升降套管的上下运动，从而根据水位变化调整光伏组件的高度。在升降套管的升降过程中，线缆盘同步进行正转或反转，实现对线缆的收纳或展放。不仅确保了线缆在光伏组件升降过程中的稳定性和安全性，还使得线缆的收纳和展放速度与升降套管的升降速度相匹配，使线缆始终能够在合适的紧绷程度，不会过送或者过紧。

24、本发明一种光伏支架高度调控方法，通过调节升降套管驱动电机的转速，可以精确控制升降套管以每分钟线缆2nπd的距离伸长，其中d为线缆盘直径，n为线缆盘的转速。保证了光伏组件升降的准确性和稳定性，进一步提升了光伏系统的性能。

技术特征：

1.一种具有升降功能的光伏支架，其特征在于，包括：管桩(1)，管桩(1)的外部套设有升降套管(2)，并且所述升降套管(2)能够沿着管桩(1)升降；

2.根据权利要求1所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述管桩(1)的顶部位置设置有一个线缆盘(7)支架，收纳盘的两端通过轴承安装在线缆盘(7)支架上。

3.根据权利要求1所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述管桩(1)的外侧壁上设置有多层插孔(8)，在升降套管(2)上设置插销(9)，当插销(9)插入插孔(8)中后，升降套管(2)的高度固定。

4.根据权利要求1所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述升降套管(2)外设置有开关控制器，开关控制器通信连接升降套管驱动电机，开关控制器上设置有正转驱动按钮和反转驱动按钮，按下正转驱动按钮或反转驱动按钮时，升降套管驱动电机进行对应的正转或者反转；

5.根据权利要求4所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述线缆盘驱动电机设置有无线通信模块，并与开关控制器通信连接，开关控制器控制升降套管(2)升高时，线缆盘驱动电机驱动线缆盘(7)转动，使电缆展放，并且线缆盘(7)的转动速度使线缆展放的速度与升降套管(2)的升降速度相匹配。

6.根据权利要求4所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述开关控制器可以通过一根可伸缩弹性线绳连接在升降套管(2)之外，在升降套管(2)的升降过程中，可伸缩弹性线绳能够随之伸长或者缩短。

7.根据权利要求1所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述升降套管(2)包括三层，内层(21)和外层(22)都是防腐层，中间层(23)是钢板。

8.根据权利要求1所述的具有升降功能的光伏支架，其特征在于，所述升降套管(2)的顶部设置有减震装置，光伏组件(13)安装在减震装置上；在减震装置上还设置有光伏组件优化器；

9.一种光伏支架高度调控方法，适用于权利要求1～9任一项所述的光伏支架，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的光伏支架高度调控方法，其特征在于，在升降套管(2)的升降过程中，调节升降套管驱动电机的转速，使升降套管驱动电机驱动升降套管(2)以每分钟线缆2nπd的距离伸长；其中，d为线缆盘(7)直径，线缆盘(7)的转速为n转/min。

技术总结本发明属于光伏支架技术领域，具体涉及一种具有升降功能的光伏支架及调控方法。本发明光伏支架，通过结合升降套管、驱动电机、丝杠等机械结构，实现了光伏支架的升降功能。不仅能够在水位上升时及时将光伏组件升高，避免被水淹没，还能够在水位下降时将光伏组件降低至最佳发电角度，提高发电效率。本发明光伏支架高度调控方法，通过升降套管驱动电机、蜗杆、驱动齿轮和丝杠等机构的联动，实现了升降套管的上下运动，从而根据水位变化调整光伏组件的高度。在升降套管的升降过程中，线缆盘同步进行正转或反转，实现对线缆的收纳或展放。使得线缆的收纳和展放速度与升降套管的升降速度相匹配，使线缆始终能够在合适的紧绷程度。技术研发人员：董宸希,刘荣波,王志勇,王丽丰,李博,王嘉文受保护的技术使用者：华能阜新风力发电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26