CN105515511A - 稳流式自适应聚光光伏发电系统 - Google Patents

稳流式自适应聚光光伏发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了稳流式自适应聚光光伏发电系统，包括底座、旋转支撑结构、固定结构、转轴、太阳能板、伸缩杆、聚光透镜、光照度传感器组成，在底座内还设置有相互连接的蓄电池、控制器和电机，其中控制器还与光照传感器相连接，蓄电池还与太阳能板相连接，电机还分别与旋转支撑结构、转轴以及伸缩杆相连接，在太阳能板的输出端上还依次串接有蓄电池充电电路和稳流电路。所述支撑结构包括转台与支撑杆，支撑杆又由竖直设置在转台与转轴之间的主支撑杆和倾斜设置在主支撑杆与转台之间的子支撑杆组成。本发明提供一种稳流式自适应聚光光伏发电系统，降低了对土地的占用面积，提高了太阳能的利用率，降低了日照的要求。

Description

稳流式自适应聚光光伏发电系统
技术领域
本发明涉及一种环保清洁能源领域，具体是指一种能够有效利用太阳能进行发电的稳流式自适应聚光光伏发电系统。
背景技术
随着科学技术的进步以及人们环保意识的提升，整个社会对于新能源的开发也越来越重视。现有技术中，对水利、风力以及太阳能均开发出了相应的发电方式，很好的利用了环保清洁的新能源，降低了传统发电方式对环境的破坏，更好的提升了人们的生活环境，而随着社会的不断进步，还需要不断的突破现有技术，完成对新的新能源进行开发与利用。对于太阳能发电现在已经有着较为成熟的发电装置，但是现有的太阳能发电装置需要占用较大面积的土地资源，不利于提高土地的使用效果，同时现有技术对太阳能的利用效果也较低，在日照不足时难以起到良好的发电效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提供一种稳流式自适应聚光光伏发电系统，降低了对土地的占用面积，提高了太阳能的利用率，降低了日照的要求。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
稳流式自适应聚光光伏发电系统，包括底座，在底座上设置有旋转支撑结构，在旋转支撑结构上设置有呈扇形的固定结构，该固定结构通过转轴固定在旋转支撑结构上，在固定结构上设置有太阳能板，在固定结构的端部还设置有伸缩杆，在该伸缩杆的端部设置有与太阳能板平行的聚光透镜，太阳能板上还设置有光照度传感器，在底座内还设置有相互连接的蓄电池、控制器和电机，其中控制器还与光照传感器相连接，蓄电池还与太阳能板相连接，电机还分别与旋转支撑结构、转轴以及伸缩杆相连接，在太阳能板的输出端上还依次串接有蓄电池充电电路和稳流电路。
作为优选，所述支撑结构包括转台与支撑杆，支撑杆又由竖直设置在转台与转轴之间的主支撑杆和倾斜设置在主支撑杆与转台之间的子支撑杆组成，其中子支撑杆的数量至少为三根，且环绕在主支撑杆四周，该转台水平固定在底座上，且与电机相连接并可沿中心位置转动。
进一步的，上述蓄电池充电电路由时基电路IC1，变压器T1，二极管桥式整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，MOS管Q1，串接在MOS管Q1的栅极与漏极之间的电阻R1，N极与MOS管Q1的栅极相连接、P极与二极管桥式整流器U1的负输出端相连接的稳压二极管D1，与稳压二极管D1并联设置的电容C1，一端与MOS管Q1的栅极相连接、另一端与时基电路IC1的管脚7相连接的电阻R2，P极与时基电路IC1的管脚7相连接、N极与时基电路IC1的管脚2相连接的二极管D2，正极与二极管D2的N极相连接、负极与稳压二极管D1的P极相连接的电容C2，正极与时基电路IC1的管脚5相连接、负极与电容C2的负极相连接的电容C3，一端与MOS管Q1的源极相连接、另一端同时与三极管VT1的发射极和三极管VT2的集电极相连接的电阻R3，一端与时基电路IC1的管脚3相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的滑动变阻器RP1，以及一端与时基电路IC1的管脚3相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R4组成；其中，变压器T1的原边线圈两端组成该电路的输入端且与太阳能板的输出端相连接、副边线圈的两端分别连接在二极管桥式整流器U1的两个输入端上，MOS管Q1的漏极与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接，时基电路IC1的管脚8和管脚4同时与稳压二极管D1的N极相连接、管脚6与管脚2相连接、管脚1同时与电容C3的负极和三极管VT4的发射极相连接，电容C3的负极接地，三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT3的发射极与三极管VT4的基极相连接，三极管VT3的集电极同时与三极管VT4的集电极和三极管VT2的发射极相连接，三极管VT4的集电极与发射极组成该电路的输出端。
再进一步的，上述稳流电路由三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，MOS管Q2，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R5后与三极管VT5的基极相连接的电阻R7，N极与MOS管Q2的栅极相连接、P极经电阻R6后与三极管VT5的基极相连接的稳压二极管D4，串接在MOS管Q2的基极和栅极之间的电容C4，一端经电阻R7后与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R8后与三极管VT6的集电极相连接的电感L1，串接在三极管VT6的基极与集电极之间的电阻R8，一端与三极管VT7的基极相连接、另一端与MOS管Q2的源极相连接的电阻R9，N极与三极管VT6的基极相连接、P极经电阻R10后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D3，以及一端与二极管D3的P极相连接、另一端与稳压二极管D4的P极相连接的电阻R11组成；其中，三极管VT5的基极与MOS管Q2的漏极相连接，MOS管Q2的栅极与三极管VT7的集电极相连接，三极管VT5的发射极同时与三极管VT6的发射极和MOS管Q2的源极相连接，电阻R5和电阻R7的连接点与稳压二极管D4的P极组成该电路的输入端且与蓄电池充电电路的输出端相连接，二极管D3的N极与稳压二极管D4的P极组成该电路的输出端。
作为优选，所述时基电路IC1的型号为NE555，三极管VT1为PNP型三极管，三极管VT2、三极管VT3、三极管VT4、三极管VT5、三极管VT6和三极管VT7均为NPN型三极管。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明在太阳能板的上方平行设置有聚光透镜，使得阳光在照射在透镜上时能够更好的被凝聚在太阳能板上，进而变相的提高了日照的强度，进一步提高了太阳能的利用率与太阳能板的发电效果。
(2)本发明设置有转轴、转台，使得太阳能板能够根据太阳的移动进行采光方向的调整，更好的提高了产品对太阳能的利用率。
(3)本发明设置有光照度传感器与控制器，能够通过光照强度自动调节产品的面对方向，同时还能自动完成聚光透镜的高度调节，从而提高了太阳能的利用率。
(4)本发明设置有蓄电池充电电路，更好的使得太阳能板转化后的电能能够安全的被存储进蓄电池，同时还能很好的降低了电能在电路中的损耗，从而提高了太阳能的利用率以及产品的使用寿命。
(5)本发明设置有稳流电路，在太阳能板产生的电能的传输过程中使得电流稳定，提高了电能的传输效果与效率，降低了电路所受的冲击，很好的提高了产品的使用寿命，降低了产品的维护频率，进一步提高了产品的使用效果。
(6)本发明结构简单，安装方便，发电量远高于相同产地面积的常规产品，适合广泛推广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的蓄电池充电电路的电路图。
图3为本发明的稳流电路的电路图。
附图标记说明：1、底座；2、支撑杆；3、转轴；4、固定结构；5、太阳能板；6、聚光透镜；7、伸缩杆；8、光照度传感器；9、转台。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，稳流式自适应聚光光伏发电系统，包括底座1，在底座1上设置有旋转支撑结构，在旋转支撑结构上设置有呈扇形的固定结构4，该固定结构4通过转轴3固定在旋转支撑结构上，在固定结构4上设置有太阳能板5，在固定结构4的端部还设置有伸缩杆7，在该伸缩杆7的端部设置有与太阳能板5平行的聚光透镜6，太阳能板5上还设置有光照度传感器8，在底座1内还设置有相互连接的蓄电池、控制器和电机，其中控制器还与光照传感器8相连接，蓄电池还与太阳能板5相连接，电机还分别与旋转支撑结构、转轴3以及伸缩杆7相连接，在太阳能板5的输出端上还依次串接有蓄电池充电电路和稳流电路。
其中，固定结构4是由多根固定杆组合而成的；所述支撑结构包括转台9与支撑杆2，支撑杆2又由竖直设置在转台9与转轴3之间的主支撑杆和倾斜设置在主支撑杆与转台9之间的子支撑杆组成，其中子支撑杆的数量至少为三根，且环绕在主支撑杆四周，该转台9水平固定在底座1上，且与电机相连接并可沿中心位置转动。
使用时，通过底座1将产品固定在地面上，控制器通过光照度传感器控制转轴、转台的转动以及伸缩杆的伸缩，从而使得太阳能板5正向太阳并使得聚光透镜与太阳能板达到合适的距离以提高其采光面积与采光强度，而太阳光在照射至太阳能板5前将会先通过聚光透镜6进行聚光，从而很好的提高了太阳能板上单位面积受到的光照强度，进一步提高了产品的发电效率。
如图2所示，上述蓄电池充电电路由时基电路IC1，变压器T1，二极管桥式整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，MOS管Q1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，滑动变阻器RP1，电容C1，电容C2，电容C3，稳压二极管D1，以及二极管D2组成。
连接时，电阻R1串接在MOS管Q1的栅极与漏极之间，稳压二极管D1的N极与MOS管Q1的栅极相连接、P极与二极管桥式整流器U1的负输出端相连接，电容C1与稳压二极管D1并联设置，电阻R2的一端与MOS管Q1的栅极相连接、另一端与时基电路IC1的管脚7相连接，二极管D2的P极与时基电路IC1的管脚7相连接、N极与时基电路IC1的管脚2相连接，电容C2的正极与二极管D2的N极相连接、负极与稳压二极管D1的P极相连接，电容C3的正极与时基电路IC1的管脚5相连接、负极与电容C2的负极相连接，电阻R3的一端与MOS管Q1的源极相连接、另一端同时与三极管VT1的发射极和三极管VT2的集电极相连接，滑动变阻器RP1的一端与时基电路IC1的管脚3相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接，电阻R4的一端与时基电路IC1的管脚3相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接；其中，变压器T1的原边线圈两端组成该电路的输入端且与太阳能板5的输出端相连接、副边线圈的两端分别连接在二极管桥式整流器U1的两个输入端上，MOS管Q1的漏极与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接，时基电路IC1的管脚8和管脚4同时与稳压二极管D1的N极相连接、管脚6与管脚2相连接、管脚1同时与电容C3的负极和三极管VT4的发射极相连接，电容C3的负极接地，三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT3的发射极与三极管VT4的基极相连接，三极管VT3的集电极同时与三极管VT4的集电极和三极管VT2的发射极相连接，三极管VT4的集电极与发射极组成该电路的输出端。
如图3所示，上述稳流电路由三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，MOS管Q2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电容C4，电感L1，二极管D3，以及稳压二极管D4组成。
连接时，电阻R7的一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R5后与三极管VT5的基极相连接，稳压二极管D4的N极与MOS管Q2的栅极相连接、P极经电阻R6后与三极管VT5的基极相连接，电容C4串接在MOS管Q2的基极和栅极之间，电感L1的一端经电阻R7后与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R8后与三极管VT6的集电极相连接，电阻R8串接在三极管VT6的基极与集电极之间，电阻R9的一端与三极管VT7的基极相连接、另一端与MOS管Q2的源极相连接，二极管D3的N极与三极管VT6的基极相连接、P极经电阻R10后与三极管VT7的发射极相连接，电阻R11的一端与二极管D3的P极相连接、另一端与稳压二极管D4的P极相连接；其中，三极管VT5的基极与MOS管Q2的漏极相连接，MOS管Q2的栅极与三极管VT7的集电极相连接，三极管VT5的发射极同时与三极管VT6的发射极和MOS管Q2的源极相连接，电阻R5和电阻R7的连接点与稳压二极管D4的P极组成该电路的输入端且与蓄电池充电电路的输出端相连接，二极管D3的N极与稳压二极管D4的P极组成该电路的输出端。
所述时基电路IC1的型号为NE555，三极管VT1为PNP型三极管，三极管VT2、三极管VT3、三极管VT4、三极管VT5、三极管VT6和三极管VT7均为NPN型三极管。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.稳流式自适应聚光光伏发电系统，其特征在于：包括底座(1)，在底座(1)上设置有旋转支撑结构，在旋转支撑结构上设置有呈扇形的固定结构(4)，该固定结构(4)通过转轴(3)固定在旋转支撑结构上，在固定结构(4)上设置有太阳能板(5)，在固定结构(4)的端部还设置有伸缩杆(7)，在该伸缩杆(7)的端部设置有与太阳能板(5)平行的聚光透镜(6)，太阳能板(5)上还设置有光照度传感器(8)，在底座(1)内还设置有相互连接的蓄电池、控制器和电机，其中控制器还与光照传感器(8)相连接，蓄电池还与太阳能板(5)相连接，电机还分别与旋转支撑结构、转轴(3)以及伸缩杆(7)相连接，在太阳能板(5)的输出端上还依次串接有蓄电池充电电路和稳流电路。
2.根据权利要求1所述的稳流式自适应聚光光伏发电系统，其特征在于：所述支撑结构包括转台(9)与支撑杆(2)，支撑杆(2)又由竖直设置在转台(9)与转轴(3)之间的主支撑杆和倾斜设置在主支撑杆与转台(9)之间的子支撑杆组成，其中子支撑杆的数量至少为三根，且环绕在主支撑杆四周，该转台(9)水平固定在底座(1)上，且与电机相连接并可沿中心位置转动。
3.根据权利要求2所述的稳流式自适应聚光光伏发电系统，其特征在于：所述稳流电路由三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，MOS管Q2，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R5后与三极管VT5的基极相连接的电阻R7，N极与MOS管Q2的栅极相连接、P极经电阻R6后与三极管VT5的基极相连接的稳压二极管D4，串接在MOS管Q2的基极和栅极之间的电容C4，一端经电阻R7后与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R8后与三极管VT6的集电极相连接的电感L1，串接在三极管VT6的基极与集电极之间的电阻R8，一端与三极管VT7的基极相连接、另一端与MOS管Q2的源极相连接的电阻R9，N极与三极管VT6的基极相连接、P极经电阻R10后与三极管VT7的发射极相连接的二极管D3，以及一端与二极管D3的P极相连接、另一端与稳压二极管D4的P极相连接的电阻R11组成；其中，三极管VT5的基极与MOS管Q2的漏极相连接，MOS管Q2的栅极与三极管VT7的集电极相连接，三极管VT5的发射极同时与三极管VT6的发射极和MOS管Q2的源极相连接，电阻R5和电阻R7的连接点与稳压二极管D4的P极组成该电路的输入端且与蓄电池充电电路的输出端相连接，二极管D3的N极与稳压二极管D4的P极组成该电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的稳流式自适应聚光光伏发电系统，其特征在于：所述蓄电池充电电路由时基电路IC1，变压器T1，二极管桥式整流器U1，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，MOS管Q1，串接在MOS管Q1的栅极与漏极之间的电阻R1，N极与MOS管Q1的栅极相连接、P极与二极管桥式整流器U1的负输出端相连接的稳压二极管D1，与稳压二极管D1并联设置的电容C1，一端与MOS管Q1的栅极相连接、另一端与时基电路IC1的管脚7相连接的电阻R2，P极与时基电路IC1的管脚7相连接、N极与时基电路IC1的管脚2相连接的二极管D2，正极与二极管D2的N极相连接、负极与稳压二极管D1的P极相连接的电容C2，正极与时基电路IC1的管脚5相连接、负极与电容C2的负极相连接的电容C3，一端与MOS管Q1的源极相连接、另一端同时与三极管VT1的发射极和三极管VT2的集电极相连接的电阻R3，一端与时基电路IC1的管脚3相连接、另一端与三极管VT1的基极相连接的滑动变阻器RP1，以及一端与时基电路IC1的管脚3相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R4组成；其中，变压器T1的原边线圈两端组成该电路的输入端且与太阳能板(5)的输出端相连接、副边线圈的两端分别连接在二极管桥式整流器U1的两个输入端上，MOS管Q1的漏极与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接，时基电路IC1的管脚8和管脚4同时与稳压二极管D1的N极相连接、管脚6与管脚2相连接、管脚1同时与电容C3的负极和三极管VT4的发射极相连接，电容C3的负极接地，三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT3的发射极与三极管VT4的基极相连接，三极管VT3的集电极同时与三极管VT4的集电极和三极管VT2的发射极相连接，三极管VT4的集电极与发射极组成该电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的稳流式自适应聚光光伏发电系统，其特征在于：所述时基电路IC1的型号为NE555，三极管VT1为PNP型三极管，三极管VT2、三极管VT3、三极管VT4、三极管VT5、三极管VT6和三极管VT7均为NPN型三极管。
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