一种便于拆装的光伏组件及其使用方法

技术领域

本发明应用于光伏组件领域，具体是一种便于拆装的光伏组件及其使用方法。

背景技术

光伏组件为了达到光照效率最大化大多设计为角度可调节式，大多为手动可调式或机械调节式，手动调节大多为操作人员根据时间和实时光照调节手动操作机械结构转动光伏组件进行调节，机械式调节大多为操作者事先根据当地时间和光照条件设计好实时的转动调节角度，太阳能板根据已经设定好的固定程序每日进行定时旋转，上述两种方式能够有效的优化光伏组件的光照效率，但是工作效率还是较为低下，一种需要人力辅助，一种转动间隙固定无法根据实时调节不停的调节工作角度，无法做到光伏组件的光照效率最大化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种便于拆装的光伏组件及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种便于拆装的光伏组件，其包括：

太阳能电池板，所述太阳能电池板为可折叠结构；

安装组件，用于对太阳能电池板进行磁吸式快拆安装；

标杆，竖直设置在所述安装组件上，且标杆的设置高度高于太阳能电池板和安装组件的设置高度；

转动机构，设置于安装组件下方，用于驱动安装组件以标杆为中心水平旋转；

光影处理系统，设置于安装组件上，用于实时拍摄采样所述标杆在光照环境下在地面形成的阴影，并依据采样结果中阴影相对自身采样位置的角度数据控制转动机构带动安装组件转动以调节太阳能电池板的工作位置，且所述标杆位于光影处理系统的拍摄轴线的延长线上。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述光影处理系统包括：

摄像模块，安装于安装组件表面，其摄像范围与所述标杆光照下在地面形成的阴影重合，用于实时拍摄采样标杆在地面形成的阴影；

图像处理模块，将所述摄像模块实时拍摄的标杆在地面形成的阴影图片进行实时处理判断标杆阴影与图像画幅中心线的相对位置并计算标杆阴影与图像画幅中心线所成夹角；

转动机构控制模块，根据所述图像处理模块实时处理判断标杆阴影位置的结果以及标杆阴影与图像画幅中心线所成夹角的计算结果来控制转动机构的实时转动角度。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述太阳能电池板由三组子太阳能板组成，且位于中部的子太阳能板两侧边设有用于与另外两组子太阳能板铰接的铰链，其中一组位于侧边的子太阳能板直接通过位于中部的子太阳能板一侧边安装的铰链与位于中部的子太阳能板铰接，另一组位于侧边的子太阳能板的一侧边通过铰链连接有连接翻板后再与位于中部的子太阳能板另一侧边安装的铰链铰接，且所述连接翻板宽度大于子太阳能板的厚度。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述位于中部的子太阳能板背面设有用于配合安装组件进行磁吸式快拆安装的磁吸板。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述安装组件包括基板、带磁吸安装架和弹性钢板，所述基板一端安装有标杆，其另一端安装有光影处理系统，所述带磁吸安装架通过铰接耳板可旋转安装于基板上，且带磁吸安装架内设有用于与磁吸板配合进行磁吸式快拆安装的磁吸块，所述弹性钢板一端固定安装于基板表面，另一端与折弯后与基板表面设置的固定槽卡接，该弹性钢板弯折为弧形后上表面抵接住带磁吸安装架下表面对其进行角度固定，所述带磁吸安装架调节安装角度时弹性钢板活动端通过卡接于不同位置的固定槽进行配合带磁吸安装架固定。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述转动机构包括基座，所述基座内设有安装腔，所述安装腔内设有驱动转轴和电机，所述电机通过齿轮组带动驱动转轴转动，所述驱动转轴一端与基座通过轴承座转动连接，其另一端与基板固定连接，且驱动转轴的轴线与标杆的轴线重合。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述基板对应基座表面设有万向滚轮，所述基板转动时万向滚轮在基座表面转动。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述图像处理模块包括：

特征图提取单元，用于从帧图像中提取特征图，通过卷积和池化操作从帧图像中提取出标杆阴影的特征图；

RPN层网络单元，包括CLS层和REG层，用于对特征图中的检测对象类别进行判别以及对特征图中标杆阴影与图像画幅中心线的相对位置进行判断并计算标杆阴影与图像画幅中心线所成夹角。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述特征图提取单元选用VGG16卷积神经网络。

一种便于拆装的光伏组件的使用方法，其包括如下步骤：

S1，将处于收纳模式的太阳能电池板配合两侧的铰链张开；

S2，将位于中部的子太阳能板背面设有的磁吸板配合带磁吸安装架进行磁吸式快拆安装；

S3，转动带磁吸安装架至合适角度，折弯弹性钢板至其抵接带磁吸安装架背面后将弹性钢板折弯端插入固定槽固定；

S4，光影处理系统实时捕捉拍摄标杆在阳光下所成阴影；

S5，VGG16卷积神经网络提取实时捕捉拍摄的标杆在阳光下所成阴影的图像中的特征图；

S6，将VGG16卷积神经网络提取的特征图输入RPN层网络单元；

S7，RPN层网络单元中的CLS层对特征图中的检测对象类别进行判别，RPN层网络中的REG层对特征图中标杆阴影与图像画幅中心线的相对位置进行判断并计算标杆阴影与图像画幅中心线所成夹角；

S8，图像处理模块将其中的RPN层网络单元的判别计算结果发送至转动机构控制模块；

S9，转动机构控制模块根据图像处理模块实时处理判断标杆阴影位置的结果以及标杆阴影与图像画幅中心线所成夹角的计算结果来控制转动机构的实时转动角度；

S10，转动机构的电机转动通过齿轮组带动驱动转轴转动推动基板在基座上转动合适角度使得光影处理系统的图像画幅中心线实时与标杆阴影重合。

本发明采用以上技术方案，具有以下有益效果：

1.本发明结构简单便于安装且利用折叠式的太阳能电池板便于折叠收纳后进行运输操作，同时利用安装组件达到磁吸式快速安装的效果。

2.本发明利用转动机构配合光影处理系统实时根据光照环境利用标杆在地面形成的阴影与光影处理系统画幅中心线所成角度实时控制太阳能电池板向阳角度，达到了光伏组件的光照效率最大化的效果。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明结构主视图；

图2为本发明太阳能电池板结构正面示意图；

图3为本发明太阳能电池板结构背面示意图；

图4为本发明标杆在地面形成的阴影偏离光影处理系统画幅中心线示意图；

图5为本发明标杆在地面形成的阴影与光影处理系统画幅中心线重合示意图；

图6为本发明方法原理流程图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-6所示，本发明提供了一种便于拆装的光伏组件，其包括：

太阳能电池板1，所述太阳能电池板1为可折叠结构；所述太阳能电池板1由三组子太阳能板11组成，且位于中部的子太阳能板11两侧边设有用于与另外两组子太阳能板11铰接的铰链，其中一组位于侧边的子太阳能板11直接通过位于中部的子太阳能板11一侧边安装的铰链与位于中部的子太阳能板11铰接，另一组位于侧边的子太阳能板11的一侧边通过铰链连接有连接翻板12后再与位于中部的子太阳能板11另一侧边安装的铰链铰接，且所述连接翻板12宽度大于子太阳能板11的厚度。所述位于中部的子太阳能板11背面设有用于配合安装组件2进行磁吸式快拆安装的磁吸板13。

安装组件2，用于对太阳能电池板1进行磁吸式快拆安装；所述安装组件2包括基板21、带磁吸安装架22和弹性钢板23，所述基板21一端安装有标杆3，其另一端安装有光影处理系统5，所述带磁吸安装架22通过铰接耳板可旋转安装于基板21上，且带磁吸安装架22内设有用于与磁吸板13配合进行磁吸式快拆安装的磁吸块，所述弹性钢板23一端固定安装于基板21表面，另一端与折弯后与基板21表面设置的固定槽24卡接，该弹性钢板23弯折为弧形后上表面抵接住带磁吸安装架22下表面对其进行角度固定，所述带磁吸安装架22调节安装角度时弹性钢板23活动端通过卡接于不同位置的固定槽24进行配合带磁吸安装架22固定。

标杆3，竖直设置在所述安装组件2上，且标杆3的设置高度高于太阳能电池板1和安装组件2的设置高度；

转动机构4，设置于安装组件2下方，用于驱动安装组件2以标杆3为中心水平旋转；所述转动机构4包括基座41，所述基座41内设有安装腔42，所述安装腔42内设有驱动转轴43和电机44，所述电机44通过齿轮组带动驱动转轴43转动，所述驱动转轴43一端与基座41通过轴承座转动连接，其另一端与基板21固定连接，且驱动转轴43的轴线与标杆3的轴线重合。所述基板21对应基座41表面设有万向滚轮，所述基板21转动时万向滚轮在基座41表面转动。

光影处理系统5，设置于安装组件2上，用于实时拍摄采样所述标杆3在光照环境下在地面形成的阴影，并依据采样结果中阴影相对自身采样位置的角度数据控制转动机构4带动安装组件2转动以调节太阳能电池板1的工作位置，且所述标杆3位于光影处理系统5的拍摄轴线的延长线上。进一步的，所述光影处理系统5包括：摄像模块，安装于安装组件2表面，其摄像范围与所述标杆3光照下在地面形成的阴影重合，用于实时拍摄采样标杆3在地面形成的阴影；图像处理模块，将所述摄像模块实时拍摄的标杆3在地面形成的阴影图片进行实时处理判断标杆3阴影与图像画幅中心线的相对位置并计算标杆3阴影与图像画幅中心线所成夹角；所述图像处理模块包括：特征图提取单元，用于从帧图像中提取特征图，通过卷积和池化操作从帧图像中提取出标杆3阴影的特征图；RPN层网络单元，包括CLS层和REG层，用于对特征图中的检测对象类别进行判别以及对特征图中标杆3阴影与图像画幅中心线的相对位置进行判断并计算标杆3阴影与图像画幅中心线所成夹角。作为一种可能的实施方式，进一步的，所述特征图提取单元选用VGG16卷积神经网络。转动机构控制模块，根据所述图像处理模块实时处理判断标杆3阴影位置的结果以及标杆3阴影与图像画幅中心线所成夹角的计算结果来控制转动机构4的实时转动角度。

一种便于拆装的光伏组件的使用方法，其包括如下步骤：

S1，将处于收纳模式的太阳能电池板1配合两侧的铰链张开；

S2，将位于中部的子太阳能板11背面设有的磁吸板13配合带磁吸安装架22进行磁吸式快拆安装；

S3，转动带磁吸安装架22至合适角度，折弯弹性钢板23至其抵接带磁吸安装架22背面后将弹性钢板23折弯端插入固定槽24固定；

S4，光影处理系统5实时捕捉拍摄标杆3在阳光下所成阴影；

S5，VGG16卷积神经网络提取实时捕捉拍摄的标杆3在阳光下所成阴影的图像中的特征图；

S6，将VGG16卷积神经网络提取的特征图输入RPN层网络单元；

S7，RPN层网络单元中的CLS层对特征图中的检测对象类别进行判别，RPN层网络中的REG层对特征图中标杆3阴影与图像画幅中心线的相对位置进行判断并计算标杆3阴影与图像画幅中心线所成夹角x(如图4)；

S8，图像处理模块将其中的RPN层网络单元的判别计算结果发送至转动机构控制模块；

S9，转动机构控制模块根据图像处理模块实时处理判断标杆3阴影位置的结果以及标杆3阴影与图像画幅中心线所成夹角的计算结果来控制转动机构4的实时转动角度；

S10，转动机构4的电机44转动通过齿轮组带动驱动转轴43转动推动基板21在基座41上转动合适角度使得光影处理系统5的图像画幅中心线实时与标杆3阴影重合(如图5)。

以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。