一种光伏电站大面积寄生发电单元的制作方法

1.本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏电站大面积寄生发电单元。


背景技术：

2.我国从2010年大规模启动光伏电站的建设，相应的出现了许多光伏发电设备和光伏发电单元。
3.在申请号为202110155251.7和202120329813.0专利申请文献中，公开了寄生发电单元的结构与驱动机构原理。这种寄生发电单元的结构特征是偏心悬臂结构，其接驳梁和光辐照接收板不可以设计的尺寸太大，否则将会出现严重的风震现象。这种结构的转轴也不可以设计的太长，否则将会出现严重的扭转震动现象。而如何提高寄生发电单元的设计面积，提高寄生发电单元的抵抗风震能力，提高寄生发电单元的性价比成为了需要解决的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种大面积、长托梁、抗震强的光伏电站大面积寄生发电单元。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种光伏电站大面积寄生发电单元，包括设置于固定支架发电单元一侧的桩柱基础，所述桩柱基础顶部设有剪叉式千斤顶，所述剪叉式千斤顶顶部连接于长托梁，所述长托梁的一侧设有连杆，所述连杆的两端分别铰接于所述长托梁和所述固定支架发电单元，所述长托梁的顶部设有滑槽轨道，所述滑槽轨道内安装有寄生光伏组件板，所述寄生光伏组件板可沿所述滑槽轨道滑动。
7.进一步，所述固定支架发电单元包括固定支架及固定于所述固定支架顶部的发电组件板，所述发电组件板与所述寄生光伏组件板铰接。
8.进一步，所述寄生光伏组件板通过合页铰链连接于所述发电组件板。
9.进一步，所述剪叉式千斤顶的底部铰接于所述桩柱基础，顶部铰接于所述长托梁。
10.进一步，所述长托梁的底部设有多个所述剪叉式千斤顶并排排列，所述剪叉式千斤顶之间通过传动轴串联，所述传动轴被丝杆带动，所述丝杆被驱动电机驱动，带动多个所述剪叉式千斤顶同步向上顶升或向下缩回，进而带动所述寄生光伏组件板旋转。
11.进一步，所述驱动电机设有反力臂杆，所述反力臂杆的一端固定于所述驱动电机的端部，另一端插设于所述桩柱基础，以限制所述驱动电机自由反向旋转。
12.进一步，所述桩柱基础顶部设有桩顶板，所述桩顶板设有通槽，所述反力臂杆插设于所述通槽内。
13.进一步，所述寄生光伏组件板与所述长托梁的结合位置，位于所述寄生光伏组件板中心线远离所述固定支架发电单元的一侧。
14.本发明的有益效果：
15.在固定支架发电单元一侧设置大面积寄生发电单元，能够提高超配面积比例，通过剪叉式千斤顶顶升或缩回，带动长托梁升高或降低，进而带动寄生光伏组件板旋转，实现了寄生光伏组件板可以最佳倾角迎接太阳，尽可能接收更多的太阳光辐照能量增加发电量的效果，而当遇到大风时，即可向下收拢寄生光伏组件板进入避风状态，还可以主动旋转调整角度，规避对后排发电单元的阴影遮挡效果。剪叉式千斤顶的多支点易于消除大风震动效应，两点支撑光伏组件板，有利于扩大光伏组件板的面积。本发明的大面积寄生发电单元结构装置简单，安全高效，大幅度的减少土地使用面积，大幅度的减少支架耗钢量，大幅度提升光伏电站装机容量，而投资成本较低，有利于降低平准化度电成本lcoe。
附图说明
16.图1为本发明光伏电站大面积寄生发电单元的结构示意图；
17.图2为本发明光伏电站大面积寄生发电单元另一视角的结构示意图；
18.图3为图1中a处的局部放大图；
19.图4为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中滑槽轨道与寄生光伏组件板结合示意图；
20.图5为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中剪叉式千斤顶顶升状态图；
21.图6为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中剪叉式千斤顶中位状态图；
22.图7为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中剪叉式千斤顶缩回状态图；
23.图8为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中剪叉式千斤顶托举长托梁顶升状态图；
24.图9为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中剪叉式千斤顶托举长托梁中位状态图；
25.图10为本发明光伏电站大面积寄生发电单元中剪叉式千斤顶托举长托梁降低状态图；
26.图中，1—固定支架发电单元、11—固定支架、12—发电组件板、2—寄生发电单元、21—桩柱基础、211—桩顶板、22—剪叉式千斤顶、23—长托梁、24—寄生光伏组件板、25—连杆、26—滑槽轨道、27—传动轴、28—驱动电机、29—反力臂杆、3—合页铰链。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
28.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.如图1，显示了本发明光伏电站大面积寄生发电单元2与固定支架发电单元1组合后的向东视图。光伏电站大面积寄生发电单元2，包括设置于固定支架发电单元1一侧的桩柱基础21，其中桩柱基础21是一种广义的构筑物概念。桩柱基础21顶部设有剪叉式千斤顶
22，剪叉式千斤顶22顶部连接于长托梁23，长托梁23上安装有寄生光伏组件板24。在本实施例中，剪叉式千斤顶22的底部铰接于桩柱基础21，顶部铰接于长托梁23。寄生发电单元2其自身是一个空间不稳定结构，它必须依附于固定支架发电单元1的稳定结构侧才能保持自身的空间稳定性。
30.如图1及图3，固定支架发电单元1包括固定支架11及固定于固定支架11顶部的发电组件板12，发电组件板12与寄生光伏组件板24铰接。在本实施例中，寄生光伏组件板24通过合页铰链3连接于发电组件板12。
31.优选的，长托梁23的一侧设有连杆25，连杆25的两端分别铰接于长托梁23和固定支架11。
32.优选的，寄生光伏组件板24与长托梁23的结合位置，位于寄生光伏组件板24中心线远离固定支架发电单元1的一侧。
33.如图1及图4，长托梁23的顶部设有滑槽轨道26，寄生光伏组件板24安装于滑槽轨道26内，可沿滑槽轨道26滑动。
34.如图1及图2，显示了本发明光伏电站大面积寄生发电单元2的北面立面图。在本实施例中，寄生光伏组件板24布置为短边置于南北，长边置于东西。长托梁23的底部设有多个剪叉式千斤顶22并排排列，剪叉式千斤顶22之间通过传动轴27串联，传动轴27被丝杆带动，丝杆被驱动电机28驱动，带动多个剪叉式千斤顶22同步向上顶升或向下缩回，进而带动寄生光伏组件板24相对于合页铰链3的轴旋转，实现了寄生光伏组件板24可以最佳倾角迎接太阳，尽可能接收更多的太阳光辐照能量增加发电量的效果，而当遇到大风时，即可向下收拢寄生光伏组件板进入避风状态，还可以主动旋转调整角度，规避对后排发电单元的阴影遮挡效果。多个剪叉式千斤顶22通过传动轴27串联起来，串联后的总长度可达超百米。驱动电机28优选的设置于总长度的中部区间。
35.当驱动电机28工作时，驱动电机28的丝杆旋转，拖动剪叉式千斤顶22顶升或下降，将会产生反向力矩，使得驱动电机28绕其丝杆反向旋转，因此驱动电机28设置反力臂杆29，反力臂杆29的一端固定于驱动电机28的端部，另一端插设于桩柱基础21，以限制驱动电机28自由反向旋转。在本实施例中，桩柱基础21顶部设有桩顶板211，桩顶板211设有通槽，反力臂杆29插设于通槽内，以限制驱动电机28的自由反向旋转。
36.如图5、图6、图7，显示了剪叉式千斤顶22顶升、中位以及缩回的三种状态，图8、图9、图10，显示了剪叉式千斤顶22托举长托梁23顶升、中位、降低的三种状态。在驱动电机28的驱动下，多个剪叉式千斤顶22顶升或缩回，推动长托梁23升高或降低，使得寄生光伏组件板24绕合页铰链3旋转，实现一定程度上的跟踪太阳运动，以提高年度发电量。当遇到6～7级的大风时，降低长托梁23，进入避风状态。当太阳高度角较低时，降低长托梁23，以规避寄生发电单元2对后排阵列产生阴影影响。当夜晚来临时，降低长托梁23，进入待机状态。当千斤顶22串联数量足够多时，寄生发电单元2东西向总长度可达百米以上。
37.本发明在固定倾角支架一侧附着大面积寄生发电单元2，能够进一步提高光伏电站超配面积比例。长托梁23侧向和底部受到多点铰接支撑，长托梁23上无扭矩，空间稳定性极好，易于消除风震现象。采用剪叉式千斤顶22，其顶升行程与费用的比值较大，多点支撑寄生光伏组件板24，有利于扩大寄生光伏组件板24的面积。寄生光伏组件板24与长托梁23之间通过滑槽轨道26实现滑动配合，长托梁23能够自行调节转角，始终保持顶面与寄生光
伏组件板24呈现平行状态，运行自如，完全消除了结构的附加内应力，可以寄生附着于建筑物构筑物的东西南北四侧，这是适用于场景条件的特别之处。采用本发明的技术方案，易于设计建造出面积尺寸南北较宽和东西较长的寄生光伏发电单元2，进一步提高性价比。本发明技术方案适用地理纬度较高的地区。
38.本发明的大面积寄生发电单元2结构装置简单，安全高效，大幅度的减少土地使用面积，大幅度的减少支架耗钢量，大幅度提升光伏电站装机容量，而投资成本较低，有利于降低平准化度电成本lcoe。
39.采用本发明技术方案，对早期的存量光伏电站进行技术改造，可以实现100％的超配装机容量；对于将来的增量光伏电站进行设计建造，可轻易地实现50％以上的超配装机容量。廉价的寄生发电单元会产生廉价的光伏电力，进一步会产生廉价的电解水制氢产品，降低用电成本。
40.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。