CN103378766A - 太阳能发电系统 - Google Patents

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胡拥辉
吴开贵
谢坤智
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    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
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Abstract

一种太阳能发电系统包括用于将太阳的光能转化为直流电太阳能电池板。太阳能发电系统还包括：电能检测装置，用于检测太阳能电池板聚集的直流电的电能；连接有重物并与直流电机连接的升降机构，用于在直流电机的作用下将重物提升，或者在重物下降时，带动直流电机转动发电；电流控制单元，用于当太阳能电池板聚集的直流电的电能达到一预设值时，控制太阳能电池板上的直流电输出至直流电机，还用于当重物被提升至一预设高度时，控制太阳能电池板停止输出直流电，使直流电机停止转动；及定位控制机构，用于使重物停留于预设高度，并在后续让重物下降从而通过升降机构带动直流电机运动发电，进而供电给用电器件。

Description

太阳能发电系统
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电系统。
背景技术
太阳能作为一种无污染的能源已越来越受到人们的重视，被应用于各种各样的领域，尤其是利用太阳能进行发电已广泛的应用于企业及人们的日常生活中。现有的太阳能发电系统大多是将太阳能转化为电能并将电能储存于蓄电池中，利用蓄电池进行放电供用户使用。然而，现有的蓄电池一般为铅酸蓄电池，其中含有铅酸会造成污染。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种新的太阳能发电系统，以减少污染。
一种太阳能发电系统，该太阳能发电系统包括用于将太阳的光能转化为直流电太阳能电池板，该太阳能发电系统还包括：电能检测装置，用于检测太阳能电池板聚集的直流电的电能；升降机构，所述升降机构连接有重物并与直流电机机械连接，用于在直流电机提供的动力作用下将重物提升，或者在重物下降时，带动直流电机转动发电；电流控制单元，用于当太阳能电池板聚集的直流电的电能达到一预设值时，控制太阳能电池板上的直流电输出至直流电机使得升降机构提升重物，还用于当重物被提升至一预设高度时，控制太阳能电池板停止输出直流电至直流电机，使直流电机停止转动；及定位控制机构，用于在重物被提升至预设高度时使重物停留于预设高度，并在后续使在预设高度的重物下降从而通过升降机构带动直流电机运动发电以将重物的重力势能转换成电能，进而供电给用电器件。
上述太阳能发电系统将太阳能通过直流电机转换为重物的重力势能进行能量储存，在需要用电的时候，将储存的重物的重力势能通过直流电机转化为电能供用电器件使用，避免了利用蓄电池进行电能储存带来的环境污染。
附图说明
图1为一实施方式中太阳能发电系统的示意图。
图2为图1中的太阳能发电系统中的升降机构及定位控制机构的结构示意图。
主要元件符号说明
太阳能电池板 20
电能检测装置 30
直流电机 50
升降机构 60
重物 70
用电器件 80
电流控制单元 40
通孔 92
支撑件 94
定位开关 96
控制器 98
封闭机构 95
计时单元 93
齿轮箱 62
卷筒 64
绳 66
联轴器 65
输出轴 68
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1，太阳能发电系统10包括太阳能电池板20、电能检测装置30、电流控制单元40、直流电机50、升降机构60、连接于升降机构60上的重物70及用电器件80。电能检测装置30与太阳能电池板20及电流控制单元40电连接，直流电机50与太阳能电池板20、电流控制单元40及用电器件80电连接。升降机构60与直流电机50机械连接。
太阳能电池板20用于将太阳的光能转化为直流电。电能检测装置30用于检测太阳能电池板20聚集的直流电的电能。当太阳能电池板20聚集的直流电的电能达到一预设值时，所述电能检测装置30接通太阳能电池板20与电流控制单元40， 所述电流控制单元40控制太阳能电池板20上的直流电输出至直流电机50，从而提供电源驱动直流电机50作为一直流电动机运转。其中，所述预设值为可以通过升降机构60将重物70提升至一预设高度所需的电能。升降机构60与直流电机50机械连接，用于在直流电机50提供的动力作用下将重物70提至预设高度。当重物70被提升至所述预设高度时，电流控制单元40控制太阳能电池板20停止输出直流电至直流电机50，使直流电机50停止转动。
请参阅图2，太阳能发电系统10还包括用于在重物被提升至预设高度时使重物停留于预设高度，并在后续让在预设高度的重物下降的定位控制机构（图未标）。定位控制机构包括形成有供重物70穿过的通孔92的支撑件94、固定于通孔92上方的定位开关96、与定位开关96电连接的控制器98及与控制器98连接、用于封闭通孔92的可活动的封闭机构95。支撑件94设置于所述预设高度处，定位开关96与通孔92之间的高度为重物70的高度，以使重物70刚穿过通孔92时触碰定位开关96。定位开关96用于感测重物70的触碰并在感测到触碰时发送触碰信号给控制器98。控制器98用于根据触碰信号控制封闭机构95封闭通孔92，使重物70上升至预设高度时，停留于封闭机构95上，完成太阳能到重力势能的转换。
控制器98包括一计时单元93，控制器98在计时单元93的时间达到一预设时间，比如晚上7点，控制封闭机构95开启通孔92，从而使在预设高度的重物70在自身重力作用下开始下降。重物70在下降过程中通过升降机构60带动直流电机50运动发电，从而将处于预设高度重物70的重力势能转换为电能输出，即，使直流电机50作为一直流发电机发电从而供电给用电器件80。这里，通过控制器98控制封闭机构95封闭或开启通孔92为本领域技术人员习知技术，因此不作详细介绍。
升降机构60包括齿轮箱62、卷筒64及绳66。齿轮箱62通过联轴器65与直流电机50连接，卷筒64固定于齿轮箱62的输出轴68上，绳66卷绕在卷筒64上，该绳66一端固定于卷筒64上，另一端与重物70连接。如此，直流电机50在直流电的驱动下提供的动力使齿轮箱62转动从而带动卷筒64转动，使绳66绕上卷筒64，以提升重物70；而在重物70下降过程中，齿轮箱62在重物70作用下被该绳66转动从而带动直流电机50转动而进行发电从而供电给用电器件80。所述齿轮箱62可以只包括一个齿轮，也可以为包括多个齿轮的变速机构。在本实施方式中，该绳66为一钢丝绳。在其他实施方式中，该绳66可为一韧性与强度较高的牛筋绳、粗麻绳等。
在实际应用中，本发明的太阳能发电系统10可以应用于大厦的电梯系统和照明系统，在大厦的顶层或外表设置太阳能电池板白天收集太阳能并提供电梯使用，在晚上利用电梯的重力势能发电，供大厦的照明系统使用。
上述太阳能发电系统10将太阳能通过直流电机50转换为重物70的重力势能进行能量储存，在需要用电的时候，将储存的重物70的重力势能通过直流电机50转化为电能供用电器件80使用，避免了利用蓄电池进行电能储存带来的环境污染。

Claims (4)

1.一种太阳能发电系统，该太阳能发电系统包括用于将太阳的光能转化为直流电太阳能电池板，其特征在于：该太阳能发电系统还包括：
电能检测装置，用于检测太阳能电池板聚集的直流电的电能；
升降机构，所述升降机构连接有重物并与直流电机机械连接，用于在直流电机提供的动力作用下将重物提升，或者在重物下降时，带动直流电机转动发电；
电流控制单元，用于当太阳能电池板聚集的直流电的电能达到一预设值时，控制太阳能电池板上的直流电输出至直流电机使得升降机构提升重物，还用于当重物被提升至一预设高度时，控制太阳能电池板停止输出直流电至直流电机，使直流电机停止转动；及
定位控制机构，用于在重物被提升至预设高度时使重物停留于预设高度，并在后续使在预设高度的重物下降从而通过升降机构带动直流电机运动发电以将重物的重力势能转换成电能，进而供电给用电器件。
2.如权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于：定位控制机构包括设置于所述预设高度处并形成有供重物穿过的通孔的支撑件、固定于通孔上方的定位开关、与定位开关电连接的控制器及封闭机构，定位开关且与通孔之间的高度为重物的高度，用于在重物上升至预设高度时感测重物的触碰并发送触碰信号给控制器，控制器用于根据触碰信号控制封闭机构封闭通孔从而使重物停留于封闭机构上及在预设时间控制封闭机构开启通孔从而使重物下降。
3.如权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于：升降机构包括齿轮箱、卷筒及绳，齿轮箱通过联轴器与直流电机连接，卷筒固定于齿轮箱的输出轴上，绳一端固定于卷筒上，另一端与所述重物连接。
4.如权利要求3所述的太阳能发电系统，其特征在于：齿轮箱为包括多个齿轮的变速机构。
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