异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法技术

本发明专利技术提供一种异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，包括：Step1：计算矩形集合中每个矩形之间的重叠面积S，重叠面积S等于每个矩形之间的挤压力Fi；Step2：计算每个受力矩形的速度vi＝vi0+ai；Step3：每个受力矩形根据速度移动，计算每个受力矩形移动后的速度vi′＝0.8vi；Step4：计算每个受力矩形的环境适应度Xi，并记录Xi最大的受力矩形；Step5：计算所有受力矩形的总能量Q，Step6：如果Q小于预设值或者在某一范围内波动时，则从矩形集合中去掉Step5中记录的Xi最大的受力矩形；Step7：令当Y小于预设值k时，结束流程，否则，将当前次求出的vi作为下一次循环的vi0，转回Step1。利用本发明专利技术提供的铺设方法，能够获得较好的铺设效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能
，更为具体地，涉及一种异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法。
技术介绍
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，作为一种巨量的可再生能源，太阳能既是近期急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。近年来兴起的太阳能光伏建筑一体化(BIPV)是应用太阳能发电的一种新概念，简单来说就是通过在建筑物外表面铺设光伏电池组件，将太阳光的光能直接转换为电能，为建筑提供电力。通过光伏电池组件与建筑物的结合，既可提供必要的电力又能作为建筑材料和装饰材料，还可以使材料得到充分利用，有利于降低建设费用。但在矩形建筑物外表面铺设光伏电池组件时，现有的铺设方法都不能很好的进行铺设。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，以解决在矩形建筑物外表面存在障碍物时，光伏电池组件铺设效果不好的问题。本专利技术提供一种异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，包括：步骤S1：计算矩形集合中所有相邻的两个矩形挤压后形成的矩形重叠面积S，矩形重叠面积S等于所有相邻的两个矩形之间的挤压力Fi；步骤S2：通过挤压力Fi分别计算矩形集合中每个矩形的速度vi：vi′＝vi0+ai；其中，vi0为矩形集合中第i个矩形的原速度，ai为矩形集合中第i个矩形的加速度，且ai＝Fi/Si，Si为矩形集合中第i个矩形的面积；步骤S3：矩形集合中的每个矩形分别根据步骤S2计算出的速度vi进行移
动，矩形集合中每个矩形移动后的速度为vi＝0.8vi′；步骤S4：计算矩形集合中每个矩形的环境适应度Xi，并记录矩形集合中环境适应度Xi最大的矩形；其中，Xi＝FiCi/Si，Ci为矩形集合中第i个矩形的周长；步骤S5：计算矩形集合中所有矩形的总能量Q：Q=ΣnQi=Σn(Ei+Gi);]]>其中，Qi为矩形集合中第i个矩形的能量，Ei为矩形集合中第i个矩形的动能，Gi为矩形集合中第i个矩形的势能，Gi＝gi2/2，gi为第i个矩形的重力；步骤S6：如果总能量Q小于预设值ε，则从矩形集合中去掉步骤S4中记录的环境适应度Xi最大的矩形；其中，ε∈(0,0.000001]；步骤S7：计算总适应度Y，当总适应度Y小于设定的参数k时，结束流程，否则，将当前次求出的vi作为下一次循环的vi0，循环步骤S1-步骤S7，直到Y小于预设值k时；其中，k∈(0,0.01]。本专利技术提供的异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，将弹性力学中物体的相互挤压及总能量的变动应用于矩形太阳能光伏建筑表面的铺设，能够很好地光伏电池组件。为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法的流程
示意图；图2为根据本专利技术实施例的两个相邻矩形挤压形成重叠面积的示意图。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。图1示出了根据本专利技术实施例的异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法的流程。如图1所示，本专利技术提供的异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，包括：步骤S1：计算矩形集合中所有相邻的两个矩形挤压后形成的矩形重叠面积S，矩形重叠面积S等于所有相邻的两个矩形之间的挤压力Fi。在本专利技术中，矩形集合是异型阳能光伏建筑表面所能容纳的所有矩形的集合，矩形集合中的所有矩形也是自定义确定大小的。如果矩形集合中相邻的两个矩形无重叠面积，说明这两个矩形没有相互挤压，两者之间不存在挤压力。计算两个矩形的重叠面积的过程如下：如图2所示，图2中的阴影部分为重叠面积，重叠面积为矩形，左边的矩形左上角的横纵坐标值为(x11，y11)，右下角的横纵坐标值为(x12，y12)；右边的矩形左上角的横纵坐标值为(x21，y21)，右下角的横纵坐标值为(x22，y22)。重叠面积的宽w＝min(x12，x22)-max(x11，x21)；重叠面积的高h＝min(y11，y21)-max(y12，y22)；其中，两个矩形右边横坐标分别为：x12和x22，由于x12<x22，因此，两个矩形右边横坐标的最小值＝min(x12，x22)＝x12；两个矩形左边横坐标分别为：x11和x21，由于x11<x21，因此，两个矩形左边横坐标的最大值＝max(x11，x21)＝x21；重叠面积的宽w＝min(x12，x22)-max(x11，x21)＝x12-x21。两个矩形左边纵坐标分别为：y11和y21，由于y21<y11，因此，两个矩
形左边纵坐标的最小值＝min(y11，y21)＝y21；两个矩形右边纵坐标分别为：y12和y22，由于y22<y12，因此，两个矩形右边纵坐标的最大值＝max(y12，y22)＝y12；重叠面积的高h＝min(y11，y21)-max(y12，y22)＝y21-y12。根据矩形面积公式，可得重叠面积S＝(x12-x21)*(y21-y12)。由此可以得出一个结论：分别获取第一个矩形位于第二个矩形内的直角点的横坐标值x12和纵坐标值y12以及获取第二个矩形位于第一个矩形内的直角点的横坐标值x21和纵坐标值y21，根据上述获取的坐标计算重叠面积的高和宽，从而得到重叠面积。如果重叠面积不是矩形而是其它形状，例如菱形或三角形等等，则获取对应的坐标值，根据相应图形的面积公式进行计算，需要强调的是如果为异型，则将异型拆成可以算面积的多个图形，计算每个图形的面积，相加得到异型的重叠面积。步骤S2：通过挤压力Fi分别计算矩形集合中每个矩形的速度vi：vi′＝vi0+ai；其中，vi0为矩形集合中第i个矩形的原速度，ai为矩形集合中第i个矩形的加速度，且ai＝Fi/Si，Si为矩形集合中第i个矩形的面积。由于两个相邻的矩形之间存在挤压力，因此，这两个矩形会发生移动，即产生速度。在确定了相互挤压的两个矩形之间的挤压力Fi后，就能根据挤压力Fi确定这两个矩形的速度，矩形集合中其他的矩形同理确定各自的速度。步骤S3：矩形集合中的每个矩形分别根据步骤S2计算出的速度vi进行移动，矩形集合中每个矩形移动后的速度为vi＝0.8vi′。矩形每次移动之后速度会发生损耗减为以前的α倍，在本专利技术中α为0.8。步骤S4：计算矩形集合中每个矩形的环境适应度Xi，并记录矩形集合中环境适应度Xi最大的矩形。其中，Xi＝FiCi/Si，Ci为矩形集合中第i个矩形的周长。步骤S5：计算矩形集合中所有矩形的总能量Q。总能量Q由动能Ei和势能Gi构成，其计算公式为：其中，Qi为矩形集合中第i个矩形的能量，Ei为矩形集合中第i个矩形的动能，Gi为矩形集合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，包括：步骤S1：计算矩形集合中所有相邻的两个矩形挤压后形成的矩形重叠面积S，所述矩形重叠面积S等于所有相邻的两个矩形之间的挤压力Fi；步骤S2：通过所述挤压力Fi分别计算所述矩形集合中每个矩形的速度vi：vi′＝vi0+ai；其中，vi0为所述矩形集合中第i个矩形的原速度，ai为所述矩形集合中第i个矩形的加速度，且ai＝Fi/Si，Si为所述矩形集合中第i个矩形的面积；步骤S3：所述矩形集合中的每个矩形分别根据步骤S2计算出的速度vi进行移动，所述矩形集合中每个矩形移动后的速度为vi＝0.8vi′；步骤S4：计算所述矩形集合中每个矩形的环境适应度Xi，并记录所述矩形集合中环境适应度Xi最大的矩形；其中，Xi＝FiCi/Si，Ci为所述矩形集合中第i个矩形的周长；步骤S5：计算所述矩形集合中所有矩形的总能量Q：Q=ΣnQi=Σn(Ei+Gi);]]>其中，Qi为所述矩形集合中第i个矩形的能量，Ei为所述矩形集合中第i个矩形的动能，Ei＝1/2Sivi'2，Gi为所述矩形集合中第i个矩形的势能，Gi＝gi2/2，gi为第i个矩形的重力；步骤S6：如果所述总能量Q小于预设值ε，则从所述矩形集合中去掉步骤S4中记录的环境适应度Xi最大的矩形；其中，ε∈(0,0.000001]；步骤S7：计算总适应度Y，当总适应度Y小于设定的参数k时，结束流程，否则，将当前次求出的vi作为下一次循环的vi0，循环步骤S1‑步骤S7，直到Y小于预设值k时；其中，k∈(0,0.01]。...

【技术特征摘要】
1.一种异型太阳能光伏建筑表面的铺设方法，包括：步骤S1：计算矩形集合中所有相邻的两个矩形挤压后形成的矩形重叠面积S，所述矩形重叠面积S等于所有相邻的两个矩形之间的挤压力Fi；步骤S2：通过所述挤压力Fi分别计算所述矩形集合中每个矩形的速度vi：vi′＝vi0+ai；其中，vi0为所述矩形集合中第i个矩形的原速度，ai为所述矩形集合中第i个矩形的加速度，且ai＝Fi/Si，Si为所述矩形集合中第i个矩形的面积；步骤S3：所述矩形集合中的每个矩形分别根据步骤S2计算出的速度vi进行移动，所述矩形集合中每个矩形移动后的速度为vi＝0.8vi′；步骤S4：计算所述矩形集合中每个矩形的环境适应度Xi，并记录所述矩形集合中环境适应度Xi最大的矩形；其中，Xi＝FiCi/Si，Ci为所述矩形集合中第i个矩形的周长；步骤S5：计算所述矩形集合中所有矩形的总能量Q：Q=ΣnQi=Σn(Ei+Gi);]]>其中，Qi为所述矩形集合中第i个矩形的能量，Ei为所述矩形集合中第i个矩形的动能，Ei＝1/2Siv...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓峰，赵轶，凌艳涛，戚会清，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50