【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池总成安装，具体涉及一种光伏电池总成载运及智能安装平台。
技术介绍
1、光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，近年来得到了广泛应用。随着光伏发电技术的发展和应用规模的扩大，光伏系统的安装需求也显著增加。传统的光伏总成安装过程通常依赖人工操作，涉及光伏组件的运输、定位、固定等多个步骤。这种安装方式不仅效率低下，而且容易出现误差，导致安装质量难以保证。
2、在现有技术中，光伏组件的安装一般包括以下几个步骤：1.运输和搬运：将光伏组件从仓库或运输车辆转移到安装地点，这一过程通常依赖人工搬运或使用简单的机械设备。2.定位和对准：在安装现场，人工对光伏组件进行定位和对准，以确保组件能够按照预定的角度和位置进行安装。这一过程容易受到操作人员经验和技能的影响，可能导致光伏组件的安装位置不准确。3.固定和调整：光伏组件在定位后需要进行固定，并对其角度进行调整。这一过程同样依赖人工操作，且调整过程可能会受到环境因素的影响，如风速、温度等。上述安装方法存在以下问题：1.效率低。人工操作过程繁琐且耗时，整体安装速度较慢。2.精度不足。人工操作容易出现误差，难以保证光伏组件的准确定位和安装角度。3.劳动强度大。长时间的人工搬运和调整工作对操作人员的体力和耐力要求较高。4.安装成本高。由于需要大量的人工投入和现场调整，安装成本较高。
3、为了克服人工安装存在的问题，市场上也逐渐出现了光伏安装自动化设备。尽管一些自动化设备可以提高安装效率，但仍存在一定的局限性，例如，设备的灵活性不足、适应不同安装环境的能力有限等。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种光伏电池总成载运及智能安装平台，通过集成七自由度的移动系统，能够在保证安装精度的同时显著提高安装效率。
2、技术方案：本专利技术所述一种光伏电池总成载运，包括光伏电池总成载运平台，光伏电池总成载运平台的下方设置有七自由度平台，七自由度平台调节光伏电池总成载运平台的角度，七自由度平台包括圆周调节装置和六自由度平台，圆周调节装置对光伏电池总成载运平台做圆周方向运动，六自由度平台对光伏电池总成载运平台做六自由度方向运动；
3、圆周调节装置包括动力电机，动力电机的输出端连接有齿轮，齿轮啮合有内齿圈，内齿圈固定连接在光伏电池总成载运平台的下表面；还包括推力轴承，推力轴承设置在光伏电池总成载运平台的下表面的中部，推力轴承的一端与光伏电池总成载运平台连接，推力轴承的另一端连接有六自由度平台。动力电机采用伺服电机，通过齿轮与内齿圈啮合作为动力，当动力电机的输出端驱动齿轮从而带动内齿圈转动时，光伏电池总成载运平台会绕着六自由度平台顶部进行连续的圆周运动。这种直接驱动方式可以提供精确的速度和位置控制。
4、六自由度平台包括第一工字钢装置，第一工字钢装置通过电动缸连接有第二工字钢装置，电动缸的两端分别通过万向节联轴器连接第一工字钢装置和第二工字钢装置。电动缸配合伸缩，使得光伏电池总成载运平台可以实现六自由度的运动。推力轴承的设置提供了稳定的支撑，确保光伏电池总成载运平台在进行圆周运动时的稳定性和可靠性。
5、进一步地，第一工字钢装置和第二工字钢装置的结构一致，包括三根工字梁，工字梁的固定端以y型连接，工字梁的自由端固定连接有固定块，固定块上对称设置有两个万向节联轴器；第一工字钢装置上的固定块为上固定块，第一工字钢装置上的万向节联轴器为第一万向节联轴器，第二工字钢装置上的固定块为下固定块，第二工字钢装置上的万向节联轴器为第二万向节联轴器。上下两个工字钢装置y型连接提供了稳定的固定端，增强了整个结构的稳定性，这对于承载重负荷或在动态负载条件下保持结构完整性至关重要；万向节联轴器具有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高，这有助于提高整个系统的工作效率，减少能量损失；整个六自由度平台的设计允许工字钢装置在空间中具有更好的灵活性和适应性，能够适应不同的连接和安装需求。
6、进一步地，上固定块上固定有两个电动缸的一端，两个电动缸的另一端分别固定在两个相邻的下固定块上。这样设置使得上下两个工字钢装置呈交叉摆放，对自由度的调节更精准。
7、进一步地，第二工字钢装置的下方设置有平台底座，方便将整个载运与载运货车的固定和拆卸。
8、进一步地，电动缸由电机、减速机、电推杆，电动缸缸体和滑块组成。电机的作用是产生所需的扭矩。减速机的作用是将电机的转速和力矩降低到可接受的范围,电推杆的作用是将电机的能量转化为直线运动,滑块的作用是使电推杆的直线运动能转换为圆筒的循环运动，电推杆在电动缸缸体内进行伸缩，对第一工字钢装置的角度进行调节。
9、一种光伏电池总成的智能安装平台包括上述的光伏电池总成载运和pid控制器，光伏电池总成载运设置在载运货车上。pid控制器可以安装在货车上的独立机箱或控制箱内，靠近传感器和执行装置的连接区域，以便优化信号传输和响应速度。控制箱通常具备良好的散热设计和防护结构，以适应各种施工环境的需求。货车的设计考虑了抗震、防倾斜等功能，以保障运输过程中的光伏组件安全，减少损坏的风险。运载货车纵向搭载光伏板，移动至安装立柱前方。pid控制器一般选用高性能、适合实时控制的工业级cpu或嵌入式处理器，可选用arm架构处理器(如nvidia jetson或xilinx zynq)。
10、进一步地，载运货车的车顶上设置有激光雷达传感器，能够旋转360°扫描周围环境并获取精确深度信息，确定立柱的空间位置，测量运载平台与立柱之间的距离，实时反馈位置数据，确保光伏板与立柱的对接距离精准。
11、进一步地，光伏电池总成载运上设置有倾角传感器，安装位于光伏电池总成载运平台上端，可选用电容式倾角传感器、mems倾角传感器。
12、在安装过程中，pid控制系统通过倾角传感器实时监测光伏电池总成载运平台的倾斜变化。如果由于地面不平或外力影响，光伏电池总成载运平台发生了倾斜，pid控制系统会立即进行动态调整，确保安装精度不受影响。
13、pid控制器用于调节系统的输出以达到期望的目标值。在控制七自由度平台的应用中，pid控制器能够有效地实现精确定位和动态响应。
14、比例控制(p)：根据当前误差(目标值与实际值之间的差)进行调整，误差越大，输出越大。公式为：
15、pout＝kp×e(t)其中，kp是比例增益，e(t)是误差。
16、积分控制(i)：根据误差随时间的累积来调整输出，消除静态误差。公式为：
17、iout＝ki∫e(t)dt
18、其中，ki是积分增益。
19、微分控制(d)：根据误差的变化率进行调整，预测系统未来的行为，从而减少超调和振荡。公式为：
20、
21、其中，kd是微分增益。
22、pid控制器的总输出为三个部分的加和：...
【技术保护点】
1.一种光伏电池总成载运，其特征在于：包括光伏电池总成载运平台(1)，所述光伏电池总成载运平台(1)的下方设置有七自由度平台，所述七自由度平台调节光伏电池总成载运平台(1)的角度，所述七自由度平台包括圆周调节装置和六自由度平台，所述圆周调节装置对所述光伏电池总成载运平台(1)做圆周方向运动，所述六自由度平台对所述光伏电池总成载运平台(1)做六自由度方向运动；
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池总成载运，其特征在于：所述第一工字钢装置(301)和第二工字钢装置(302)的结构一致，包括三根工字梁，所述工字梁的固定端以Y型连接，所述工字梁的自由端固定连接有固定块，所述固定块上对称设置有两个万向节联轴器；所述第一工字钢装置(301)上的固定块为上固定块，所述第一工字钢装置(301)上的万向节联轴器为第一万向节联轴器(401)，所述第二工字钢装置(301)上的固定块为下固定块，所述第二工字钢装置(302)上的万向节联轴器为第二万向节联轴器(402)。
3.根据权利要求2所述的一种光伏电池总成载运，其特征在于：所述上固定块上固定有两个电动缸的一端，所述两个电动缸的
4.根据权利要求2所述的一种光伏电池总成载运，其特征在于：所述第二工字钢装置(302)的下方设置有平台底座(7)。
5.根据权利要求1所述的一种光伏电池总成载运，其特征在于：所述电动缸包括电推杆(5)和电动缸缸体(6)，所述电推杆(5)在电动缸缸体(6)内进行伸缩，对所述第一工字钢装置(301)的角度进行调节。
6.一种光伏电池总成的智能安装平台，其特征在于：包括如权利要求1～5任一所述的光伏电池总成载运和PID控制器，所述光伏电池总成载运设置在载运货车(8)上。
7.根据权利要求6所述一种光伏电池总成的智能安装平台，其特征在于：所述载运货车(8)的车顶上设置有激光雷达传感器(10)。
8.根据权利要求6所述一种光伏电池总成的智能安装平台，其特征在于：所述光伏电池总成载运上设置有倾角传感器(14)。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏电池总成载运，其特征在于：包括光伏电池总成载运平台(1)，所述光伏电池总成载运平台(1)的下方设置有七自由度平台，所述七自由度平台调节光伏电池总成载运平台(1)的角度，所述七自由度平台包括圆周调节装置和六自由度平台，所述圆周调节装置对所述光伏电池总成载运平台(1)做圆周方向运动，所述六自由度平台对所述光伏电池总成载运平台(1)做六自由度方向运动；
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池总成载运，其特征在于：所述第一工字钢装置(301)和第二工字钢装置(302)的结构一致，包括三根工字梁，所述工字梁的固定端以y型连接，所述工字梁的自由端固定连接有固定块，所述固定块上对称设置有两个万向节联轴器；所述第一工字钢装置(301)上的固定块为上固定块，所述第一工字钢装置(301)上的万向节联轴器为第一万向节联轴器(401)，所述第二工字钢装置(301)上的固定块为下固定块，所述第二工字钢装置(302)上的万向节联轴器为第二万向节联轴器(402)。
3.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱德猛，赵佳豪，汤传业，冯宝林，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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