CN105656421A - 光伏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏装置，包括：发电部，其包括多个发电元件，每个发电元件根据受光量生成电力，该发电部具有受光面和设置在受光面的相反侧上的背面；机能部，其与发电部分开设置，并且配置为提供与光伏装置相关的机能；和位置可变部，其设置在发电部和机能部之间，并且能够改变发电部和机能部的位置，其中，发电部的背面和机能部彼此面对，以及位置可变部能够在维持发电部的背面和机能部彼此面对的状态的同时、改变发电部和机能部的位置。

Description

光伏装置

技术领域

本发明涉及一种光伏装置，具体地，本发明涉及一种能够改变其受光面位置的光伏装置。

背景技术

在正在研发的集光型光伏装置中，阳光由透镜等会聚到发电元件上，以提高发电元件的发电效率。例如，在集光型光伏装置中，光伏面板被安装到支柱的端部，并且光伏面板的受光面被控制为朝向太阳的方向。

作为集光型光伏装置的一个例子，日本专利No.5098678(专利文献1)公开了以下技术。也就是，在此光伏装置中，支柱以与基座垂直的方式设置在基座上。水平旋转驱动机构设置在支柱的端部，以使发电模块在水平方向上旋转。千斤顶支撑发电模块，以使得发电模块的倾斜角度可以改变。控制面板安装到支柱上，以控制水平旋转驱动机构和千斤顶。

日本特许专利公开No.2011-249667(专利文献2)公开了以下技术。也就是，在此光伏装置中，设置在支柱上的控制箱使得面板倾斜和水平旋转，以维持面板朝向太阳的状态。在白天跟踪太阳的操作结束之后，控制箱会在考虑风影响的情况下使面板呈水平定向，使面板待机。当面板处于该待机状态时，控制箱执行利用旋转刷来清洁面板的受光面的操作。

专利文献1：日本专利No.5098678

专利文献2：日本特许专利公开No.2011-249667

发明内容

[技术问题]

在上述此类光伏装置中，由于控制面板或控制盒包括电子元件等，所以可能会出现由于温度升高而导致光伏装置不能正常操作的情况。

例如，在光伏装置安装在北半球位置上的情况下，其控制面板被安装到对光伏面板进行支撑的支柱的北侧的侧面的、离地1m至2m的位置处，在该位置能够确保维护的容易性，并且避免了由于阳光直射引起的温度上升以及由于地面辐射热引起的温度上升。

然而，由于在地球上观测到的太阳位置随时间变化，所以难以在一整天中防止整个控制面板暴露于阳光直射。

本发明是为了解决上述问题而提出的。本发明的目的是提供一种光伏装置，该光伏装置能够抑制高温造成的不良操作，并且能够实现更稳定的操作。

[技术问题的解决方案]

(1)为了解决上述问题，根据本发明一方面的光伏装置，包括：发电部，其包括多个发电元件，每个发电元件根据受光量来生成电力，该发电部具有受光面和位于受光面的相反侧上的背面；机能部，其与发电部分开设置，并且被配置为提供与光伏装置相关的机能；和位置可变部，其设置在发电部和机能部之间，并且能够改变发电部和机能部的位置。在该光伏装置中，发电部的背面和机能部彼此面对，位置可变部能够在维持发电部的背面和机能部彼此面对的状态的同时、改变发电部和机能部的位置。

本发明不仅能够实现为用作光伏装置，而且能够实现为用作包括该光伏装置的光伏系统。

[本发明的有益效果]

根据本发明，能够抑制由于高温而导致的不良操作，并且能够实现更稳定的操作。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的光伏装置的比较例的透视图。

图2是在图1中示出的光伏装置的侧视图。

图3是根据本发明第一实施例的光伏装置的侧视图。

图4示出了在图3中示出的光伏装置的光伏面板的受光面朝向与图3中的方向不同的方向定向的状态。

图5示出根据本发明第一实施例的光伏装置的光伏面板的定向的方位方向的改变的一个例子。

图6示出根据本发明第一实施例的光伏装置的光伏面板中的光伏模块的结构。

图7是示出根据本发明第一实施例的光伏装置的光伏面板中的光伏模块的沿着图6中的VII-VII线截取的横截面的横截面图。

图8是示出根据本发明第一实施例的光伏装置的臂部的由图3中的点线所指示的部分C的沿着与纸面平行的方向截取的横截面图。

图9是用于详细地解释根据本发明第一实施例的光伏装置中的光伏面板、位置可变部和机能部之间的位置关系的图。

图10是从上方看的根据本发明第一实施例的光伏装置的变型例的图。

图11是根据本发明第二实施例的光伏装置的侧视图。

具体实施方式

首先，将列出本发明实施例的内容以作说明。

(1)根据本发明实施例的一种光伏装置，包括：发电部，其包括多个发电元件，每个发电元件根据受光量生成电力，发电部具有受光面和位于受光面的相反侧上的背面；机能部，其与所述发电部分开设置，并且被配置为提供与光伏装置相关的机能；和位置可变部，其设置在发电部和机能部之间，并且能够改变发电部和机能部的位置。在该光伏装置中，发电部的背面和机能部彼此面对，位置可变部能够在维持发电部的背面和机能部彼此面对的状态的同时、改变发电部和机能部的位置。

利用这种配置，在发电部的受光面朝向太阳方向的情况下，机能部的位置相对于发电部设置在与太阳相反的一侧上。因此，直射到机能部的阳光被发电部阻挡。此外，由于机能部和发电部设置为彼此分离，同时位置可变部介于两者之间，所以机能部不会受到光伏面板的辐射热的影响。因此，能够防止机能部温度升高、从而由于高温而导致机能部无法正常操作的风险。因此，能够抑制由于高温而导致的不良操作，并且能够实现更稳定的操作。

(2)优选地，在垂直于受光面的方向上的平面图中，整个机能部都隐藏在受光面之后。

通过这种配置，在发电部的受光面朝向太阳方向的情况下，整个机能部不接收太阳的直射阳光。因此，能够进一步抑制机能部的温度升高。

(3)优选地，发电部和机能部被结合到位置可变部，并且发电部的重心、位置可变部的重心和机能部的重心沿着一条直线排列，位置可变部的重心位于发电部的重心和机能部的重心之间。

该配置实现了如下关系，其中例如，发电部相对于位置可变部的力矩和机能部相对于位置可变部的力矩彼此抵消。因此，能够减小位置可变部中用于改变发电部和机能部的位置的马达所产生的力矩。因此，例如能够减小马达的尺寸，并且能够降低马达和马达控制电路的功耗。

(4)优选地，基于发电部和位置可变部之间的距离来确定机能部和位置可变部之间的距离。

通过这种配置，例如，能够确定机能部和位置可变部之间的距离，以使得机能部相对于位置可变部的力矩和发电部相对于位置可变部的力矩彼此平衡。因此，能够进一步地减小上述在马达中生成的扭矩。

(5)优选地，发电部和机能部被结合到位置可变部，机能部的重量和机能部与第一结合点之间的距离的乘积相对于发电部的重量和发电部与第二结合点之间的距离的乘积的比值在不小于1/2且不大于2的范围内，在所述第一结合点处，所述机能部和所述位置可变部被结合在一起，在所述第二结合点处，所述发电部和所述位置可变部被结合在一起。

通过采用使得机能部相对于位置可变部的力矩与发电部相对于位置可变部的力矩的比值位于预定范围中的配置，能够将机能部积极地用作发电部的平衡部，从而能够基本上实现发电部中的力矩和机能部中的力矩彼此平衡的状态。因此，例如，能够抑制位置可变部中产生不必要的游隙，并且能够以更加稳定的方式控制受光面的方向。

(6)优选地，该光伏装置还包括：中空的臂部，其将位置可变部和机能部彼此连接，将机能部和发电部彼此连接，或者将发电部和位置可变部彼此连接；以及穿过臂部的中空部的电线，该电线将位置可变部和机能部彼此连接，将机能部和发电部彼此连接，或者将发电部和位置可变部彼此连接。

通过电线通过臂部的内部的配置，例如，能够防止由于光伏装置的机械操作而将张应力施加到电线从而导致电线损坏的麻烦。此外，能够减少电线长度的多余部分，以使得电线不阻碍光伏装置的机械操作。由于臂部能够用作电线的保护件，所以不需要单独地设置电线的保护件。

(7)优选地，该光伏装置还包括：臂部，其将位置可变部和机能部彼此连接，将机能部和发电部彼此连接，或者将发电部和位置可变部彼此连接，其中，臂部由FRP(纤维增强塑料)形成。

通过这种配置，能够降低臂部的重量，并且使臂部具有高强度。

(8)优选地，该光伏装置还包括：臂部，其将位置可变部和机能部彼此连接，或者将机能部和发电部彼此连接；以及隔热材料，其设置在臂部和机能部之间。

通过这种配置，能够抑制热量从臂部传导到机能部。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。应该注意，相同或相应的部分由相同的附图标记指示，并且不重复其描述。以下描述的实施例中的至少一些部分能够根据需要组合到一起。

<第一实施例>

[比较例]

图1是根据本发明第一实施例的光伏装置的比较例的透视图。图2是在图1中示出的光伏装置的侧视图。

参考图1和图2，光伏装置100包括光伏面板(发电部)12、底座40、面板臂89、位置可变部84和机能部90。该光伏面板12包括多个发电模块10、太阳方向传感器25(未示出)和框架部80。位置可变部84包括俯仰驱动部82和方位角驱动部83。底座40包括基座46和支柱48。光伏面板12包括受光面FL。

例如，光伏面板12整体上具有板状形状。在此，光伏面板12包括8列8行的发电模块10，即总共包括64个发电模块10。电源模块10多行多列地安装在框架部80的上表面。每个发电模块10接收阳光来生成电力，并利用电线(未示出)将作为所生成电力的直流电输出到安装在支柱48侧面上的机能部90。

面板臂89将光伏面板12和位置可变部84彼此连接。例如，支柱48垂直于地面g地设置在位于地面g的基座46上。

位置可变部84安装到支柱48的端部。基于机能部90的控制信号，位置可变部84操作为使得光伏面板12的受光面FL的方向、即受光面FL的法线的方向(以箭头As指示)从日出到日落始终跟踪太阳，同时受光面FL的方向朝向太阳。

具体地，例如，位置可变部84的俯仰驱动部82包括马达，并且使面板臂89倾斜(如箭头Aan所示)，从而在俯仰方向上驱动光伏面板12。

方位角驱动部83设置在俯仰驱动部82以下。例如，方位驱动部83包括马达，并且在水平方向上转动俯仰驱动部82(如箭头Aro所示)，从而在方位角方向上驱动光伏面板12。

太阳方向传感器25(未示出)用于检测太阳的方向，并且将指示检测结果的传感器信号输出到机能部90。

机能部90提供与光伏装置100相关的机能。具体地，例如，机能部90包括壳体和容纳在壳体中的各类单元。更具体地，例如，壳体容纳以下部件中的至少一个作为提供与光伏装置100相关的机能的单元：连接盒，其将各发电模块10的电线彼此相连；功率调节器，其将从发电模块10输出的直流电转换为交流电；控制单元，其用于控制光伏面板12的受光面FL的定向；监测电路，其用于显示光伏装置100的操作状态；安全电路；测量装置，例如温度计；和数据记录器。

例如，光伏面板12的长度方向上的长度L1和宽度方向上的长度L2每个都是5m至8m。例如，支柱48的高度Hp是3m至6m。例如，机能部90的支柱48侧上的表面的在与地面g垂直的方向上的长度Lf1和机能部90的支柱48侧上的表面的在与地面g平行的方向上的长度Lf2每个都是1m。例如，支柱48的直径φp是0.4m至1m。例如，光伏面板12的重量是1000kg。例如，机能部90的重量是100kg。

[问题说明]

当机能部90要安装在支柱48上时，机能部90会被暴露于阳光直射下。在这种情况下，在光伏装置100中，支柱48中由于阳光直射而产生的热量很容易从支柱48传递到机能部90。此外，由于机能部90不太可能从支柱48的方向接收风，所以机能部90无法有效地散热。因此，机能部90的温度趋于增加。

例如，在光伏装置100安装在沙漠中的情况下，夜间的空气温度由于辐射冷却可能会成低至大约零下10℃，而由于地面的辐射热，白天的空气温度可能会高达约50℃。

例如，在光伏装置100周围的空气温度大约为50℃的状态下，当机能部90接收直射阳光时，机能部90壳体的温度可能会变为70℃，壳体内部的温度可能会变成约60℃。例如，在包括在机能部90中的各单元的安全操作温度是40℃或更低的情况下，如果壳体内的温度变成60℃或更低，则机能部90将无法正常工作。

如上所述，光伏面板12被控制为使得受光面FL朝向太阳方向定向。因此，可以看出，在光伏面板12的受光面FL的相反侧的表面一整天不接收直射阳光。本发明的发明人注意到这一点，设计了如下结构，其中机能部90安装到在光伏面板12的受光面FL的相反侧上的表面，以使得机能部90不接收直射阳光。

然而，即使利用这样的配置，机能部90的温度也会例如由于光伏面板12的辐射热等而升高。

另外，在通过在机能部90的壳体中设置风扇来冷却机能部90的情况下，灰尘等会进入机能部90的外壳中，这可能会导致机能部90故障。在机能部90中设有冷却装置并且机能部90通过使用冷却装置来冷却的情况下，光伏装置100的生产成本和发电成本将增加。

因此，根据本发明第一实施例的光伏装置将通过以下配置来解决这样的问题。

[配置和基本操作]

图3是根据本发明第一实施例的光伏装置的侧视图。图4示出了在图3中示出的光伏装置的光伏面板的受光面朝向与图3中的方向不同的方向的状态。除了下文所述的内容，光伏装置101具有与参考图1和图2描述的那些相同的配置。

参考图3和图4，光伏装置101包括光伏面板12、底座40、臂部87、位置可变部84、机能部90和隔热材料95。光伏面板12包括多个发电模块10、太阳方向传感器25(未示出)和框架部80。

位置可变部84包括俯仰驱动部82和方位角驱动部83。底座40包括基座46和支柱48。臂部87包括面板臂81、机能部臂85和臂连接部86。光伏面板12具有受光面FL和背面FS。背面FS是在光伏面板12的受光面FL的相反侧上的表面。

光伏面板12的每个发电模块10接收阳光来生成电力，并且利用电线180(未示出)将作为所生成电力的直流电输出到机能部90。

位置可变部84设置在光伏面板12和机能部90之间。光伏面板12和机能部90结合到位置可变部84。具体地，臂部87将光伏面板12、位置可变部84和机能部90相互连接。

换句话说，其上固定有光伏面板12以及机能部90的臂部87安装到位置可变部84。

详细地，例如，臂部87的面板臂81将光伏面板12和位置可变部84彼此连接。例如，面板臂81以垂直于受光面FL的方式安装到光伏面板12。机能部90安装到机能部臂85的一端。机能部90安装到机能部臂85上，从而例如机能部90的壳体的最宽面平行于光伏面板12的后表面FS。臂连接部86将面板臂81和机能部臂85彼此连接。

在此，机能部臂85和机能部90之间设置有隔热材料95，从而抑制光伏面板12的热量传导到机能部90。即，臂部87经由隔热材料95将位置可变部84和机能部90彼此连接.

支柱48例如以垂直于地面g的方式设置在位于地面g上的基座46上。位置可变部84安装到支柱48的远端。

使用太阳方向传感器25(未示出)检测太阳方向，并且将指示方向结果的感测信号输出到机能部90。

机能部90与光伏面板12分开设置。具体地，例如，机能部90设置成距光伏面板12一定距离。机能部90面对光伏面板12的背面FS。

基于来自机能部90的控制信号，位置可变部80运行以使得光伏面板12的受光面FL的方向、即受光面FL的法线方向(由箭头As指示)跟踪太阳，其中受光面FL的方向朝向太阳来定向。

此时，通过改变臂部87的角度，位置可变部84在维持机能部90和背面FS相互面对的状态的同时、改变光伏面板12和机能部90的位置，即受光面FL和机能部90的位置。

具体地，例如，位置可变部84的俯仰驱动部82包括马达，并且旋转如箭头Aan所示的臂部87，从而在俯仰方向上驱动光伏面板12和机能部90。

方位角驱动部83设置在俯仰驱动部82以下。例如，方位角驱动部83包括马达，并且在水平方向上转动如箭头Aro所示的俯仰驱动部82，从而在方位角方向上驱动光伏面板12和机能部90。

因此，同样在太阳的位置改变之后，机能部90相对于光伏面板12位于太阳的相反侧。例如，在沿光伏面板12的受光面FL的垂直方向的平面图中，机能部90设置为使得其整体隐藏在光伏面板12的受光面FL之后。

因此，由箭头Sb指示的太阳直射光被面板12阻挡，不到达机能部90。也就是，机能部90一整天不接收直射阳光。

此外，由于机能部90设置为背离面板12，所以机能部90不可能受光伏面板12的辐射热的影响。

此外，由于机能部90设置为背离支柱48，所以与其中机能部90安装到支柱48的情况相比，机能部90容易接收在与地面平行的方向上吹送的风。因此，机能部90能够被有效地空冷。

图5示出根据本发明第一实施例的光伏装置的光伏面板的定向的方位方向的改变的一个例子。在图5中，左图示出了早晨的状态，中间图示出了中午的状态，右图示出了落日后的夜晚的状态。

图5是从上方观察的光伏装置101的视图，其示出光伏面板12在一天中的方位变化。在此，关注点在于光伏面板12的定向的方位角方向上的变化，并且假定光伏面板12在俯仰方向上的定向不改变。

参考图5，光伏面板12被控制为绕位置可变部84旋转，并且从早上直到晚上朝向太阳方向定向。

例如，在一定季节的北半球位置上，光伏面板12的受光面FL在早上朝向东方定向，在中午朝向南方定向，在夜间朝向西方定向。因此，即使在太阳移动时，机能部90相对于光伏面板12位于太阳的相反侧上，因此，机能部90一整天不接收由箭头Sb指示的直射阳光。

图6示出根据本发明第一实施例的光伏装置的光伏面板中的光伏模块的结构。图7是示出沿着图6中的VII-VII线截取的根据本发明第一实施例的光伏装置的光伏面板中的光伏模块的横截面的横截面图。

参考图6和图7，每个发电模块10包括壳体13、多个发电元件14、挠性印刷电路板(FPC)15和受光部17。受光部17包括多个菲涅耳透镜16。挠性印刷电路板15包括导电部18。

受光部17在上侧的主表面Fo接收阳光。在受光部17中，例如，菲涅耳透镜16以方形栅格图案布置。具体地，菲涅耳透镜16布置为使得彼此相邻的菲涅耳透镜16的中心之间的距离相等。每个菲涅耳透镜16将垂直到达受光部17的主表面Fo的阳光会聚到相应的发电元件14。受光部17固定为使得与壳体13的底部分隔开并且与底部平行。

每个发电元件14位于其相应的菲涅耳透镜16的光轴上，并且接收由其相应的菲涅耳透镜16会聚的阳光，以根据受光量来生成电力。

每个发电元件14安装在带状挠性印刷电路板15上。例如，在挠性印刷电路板15上彼此邻近的发电元件14由包括在挠性印刷电路板15中的导电部18彼此串联连接。每个发电元件14上产生的电力通过导电部18输出到发电模块10的外部。

例如，每个菲涅耳透镜16的尺寸是50mm×50mm。例如，每个发电元件14的尺寸是3.2mm×3.2mm。

在此，例如，图3中示出的受光面FL是光伏面板12的每个发电模块10中的受光部17的主表面Fo的集合。每个主表面Fo可以是平坦的，或不平坦的。

图8是示出根据本发明第一实施例的光伏装置的臂部的由图3中的点线所指示的部分C的沿着与纸面平行的方向截取的横截面图。

参考图8，例如，臂部87是中空件。具体地，每个面板臂81、壁连接部86和机能部臂85都是中空件。面板臂81、壁连接部86和机能部臂85以此顺序连接，并且这三个元件中每一个的中空部也是连续的。

光伏装置101包括穿过臂部87的中空部183的电线180、181和184。电线180将光伏面板12和机能部90彼此电连接。电线181将机能部90和位置可变部84彼此电连接。电线184将光伏面板12和位置可变部84彼此电连接。

例如，电线180、181和184均是多根电线构成的线束。电线180、181和184均可以包括信号线和电力线中的一者或两者。电线180、181和184均可以不由多根电线形成，而可以由一根电线形成。

例如，臂部87由FRP(纤维增强塑料)形成。因此，臂部87重量轻且具有高强度。

图9是用于详细说明在根据本发明第一实施例的光伏装置中，光伏面板、位置可变部和机能部之间的位置关系的图。

参考图9，光伏面板12和机能部90结合到位置可变部84。具体地，在位置可变部84中的结合点88上，光伏面板12和机能部90通过臂部87结合到位置可变部84。也就是，结合点88用作光伏面板12和位置可变部84结合到一起的结合点，并且用作机能部90和位置可变部84结合到一起的结合点。

例如，作为位置可变部84的重心的可变部重心Gm是位于作为光伏面板12的重心的面板重心Gp和作为机能部90的重心的机能部重心Gc之间。此外，例如，面板重心Gp、可变部重心Gm和机能部重心Gc沿一条直线Li排列。例如，直线Li是垂直于受光面FL的直线。

在此，例如，基于光伏面板12和位置可变部84之间的距离确定机能部90和位置可变部84之间的距离。

例如，在光伏面板12中的力矩和机能部90中的力矩彼此平衡的情况下，施加到在位置可变部84中使光伏面板12和机能部90旋转的马达上的负载、即施加到改变臂部87的角度且被包括在位置可变部84中的马达上的负载变得最小。

因此，例如，机能部90和位置可变部84之间的距离设定为使得光伏面板12中的力矩和机能部90中的力矩彼此平衡。

此外，例如，光伏面板12和机能部90的位置和重量设定为使得机能部90的重量和结合点88与机能部90之间的距离的乘积相对于光伏面板12的重量和结合点88与光伏面板12之间的距离的乘积的比值在不小于1/2且不大于2的范围中。

也就是，在其中结合点88和光伏面板12之间的距离是Lp，光伏面板12的重量是Wp，结合点88和机能部90之间的距离是Ls，以及机能部90的重量是Ws的情况下，光伏面板12和机能部90的位置和重量被设定为具有由下列表达式(1)表示的关系：

1/2≤(Lp×Wp)/(Ls×Ws)≤2···(1)

具体地，例如，在结合点88和光伏面板12之间的距离Lp是0.3m，光伏面板12的重量Wp是1000kg，机能部90的重量Ws是100kg的情况下，例如，结合点88和机能部90之间的距离Ls设定为3m。

应该注意，如上所述的调整距离的方法不是必需采用的。例如，重物可以附加到机能部90或光伏面板12上，以使第二乘积相对于第一乘积的比值在不小于1/2且不大于2的范围内。

可替换地，例如，臂部87可以伸展和收缩，以使能够改变结合点88到光伏面板12的距离，或者结合点88到光伏面板12的距离。进一步地，例如，可以改变机能部90在臂部87中的安装位置。

[变型]

在根据本发明第一实施例的光伏装置101中，一个机能部90固定到臂部。然而，本发明不限于这种配置。例如，也可以将多个机能部90固定到臂部。

图10是从上方观察的根据本发明第一实施例的光伏装置的变型图。

参考图10，与图3中示出的光伏装置101相比，光伏装置101的变型包括：臂部187，其替代了臂部87；以及两个机能部90。臂部187包括面板臂81、两个机能部臂85和两个臂连接部86。

臂部187安装到位置可变部84。臂部187安装有光伏面板12和两个机能部90。

详细地，臂部187的面板臂81将光伏面板12和位置可变部84彼此连接。每个机能部臂85安装有机能部90。每个臂连接部86将面板臂81及其相应的机能部臂85彼此连接。

机能部90提供与光伏面板12相关的机能。例如，各机能部90包括如上所述的彼此不同种类的单元。

例如，作为位置可变部84的重心的可变部重心Gm位于作为光伏面板12的重心的面板重心Gp和作为两个机能部90整体的重心的机能部重心Gcc之间。此外，例如，面板重心Gp、可变部重心Gm和机能部重心Gcc沿一条直线Li排列。例如，直线Li是垂直于受光面FL的直线。

应该注意，本发明不限于一个机能部90固定到一个机能部臂85这样的配置，可代替地，也可以适用多个机能部90固定到一个机能部臂85这样的配置。

在本发明的第一实施例中，机能部90电连接到光伏面板12和位置可变部84，但是本发明不限于这种配置。机能部90可以电连接到光伏面板12和位置可变部84中的任何一个，或者也可以不电连接到光伏面板12和位置可变部84中的任何一个。

在本发明的第一实施例中，在与光伏面板12的受光面FL垂直的方向上的平面图中，机能部90整体隐藏在受光面FL之后。然而，本发明不限于这种配置。可以是机能部90的一部分隐藏在受光面FL之后。

在本发明的第一实施例中，机能部90经由壁部87安装到位置可变部84，但是，本发明不限于这种配置。机能部90可以直接安装到位置可变部84，或者可以经由除臂部87以外的其它元件安装到位置可变部84。

在本发明的第一实施例中，机能部90和光伏面板12之间的位置关系由臂部87固定，但是，本发明不限于这种配置。例如，可以适用如下配置，其中机能部90通过从臂部87悬置而被安装到臂部87，并且在机能部90面对光伏面板12的背面FS的状态下，机能部90相对于光伏面板12的位置不固定。

在本发明的第一实施例中，光伏面板12整体上具有板状形状，但是，本发明不限于这种配置。光伏面板12也可以具有其它的形状，只要光伏面板12具有受光面和位于受光面的相反侧上的表面。

进一步地，例如，在期望进一步降低机能部90的温度的情况下，机能部90的壳体上可以安装有风扇或冷却装置。通过这样的配置，能够主动冷却机能部90，以能够以更稳定方式运行。

同时，在专利文献1和专利文献2中描述的光伏装置中，由于控制面板或控制盒包括电子元件等，所以可能存在由于温度升高导致控制面板或控制盒不能正常操作的情况。

在光伏装置安装在北半球位置上的情况下，例如，其控制面板安装到支撑光伏面板的支柱的北侧的侧面在地面以上1m至2m的位置，从而确保了维护的简易性，并且避免由于阳光直射而温度升高，以及由于地面的辐射热引起温度升高。

然而，由于在地球上观测到的太阳位置随时间变化，所以一整天防止整个控制面板暴露于阳光直射是困难的。

相反地，在根据本发明第一实施例的光伏装置中，光伏面板12包括多个发电元件14，每个发电元件根据受光量生成电力，并且具有受光面FL和位于受光面FL的相反侧上的背面FS。机能部90提供与光伏装置101相关的机能。机能部90与光伏面板12分开设置。位置可变部84设置在光伏面板12和机能部90之间，并且能够改变光伏面板12和机能部90的位置。光伏面板12的背面FS与机能部90彼此面对。位置可变部84能够在维持光伏面板12的背面FS和机能部90彼此面对的状态的同时、改变光伏面板12和机能部90的位置。

通过这种配置，在光伏面板12的受光面FL朝向太阳方向定向的情况下，机能部90的位置相对于光伏面板12设置在太阳的相反侧，因此可由光伏面板12阻挡直射到机能部90的阳光。此外，由于机能部90和光伏面板12背离彼此地设置，同时位置可变部84插入在两者之间，所以机能部90不会受到光伏面板12的辐射热的影响。因此，能够防止可能由于高温而不能正常操作的机能部90的温度升高。

因此，在根据本发明第一实施例的光伏装置中，能够抑制由于高温而导致的不良操作，并且能够实现更稳定的操作。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，在与受光面FL垂直的方向上的平面图中，整个机能部90隐藏在受光面FL之后。

通过这种配置，在光伏面板12的受光面FL朝向太阳方向定向的情况下，整个机能部90不接收太阳的直射阳光。因此，能够进一步地抑制机能部90的温度升高。

此外，通过采用如上所述的机能部90不接收直射阳光的配置，能够降低机能部90的壳体中的最高温度，例如从70℃降到50℃。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，光伏面板12和机能部90结合到位置可变部84。光伏面板12的重心，即面板重心Gp，位置可变部84的重心，即可变部重心Gm，以及机能部90的重心，即机能部重心Gc，沿一条直线Li排列。变部重心Gm位于面板重心Gp和机能部重心Gc之间。

例如，该配置实现了相对于位置可变部84的、光伏面板12中的力矩和机能部90中的力矩彼此抵消。因此，能够减小在包括在位置可变部84中并且用于改变光伏面板12和机能部90的位置的马达中产生的力矩。因此，例如，能够减小马达的尺寸，并且能够降低马达和马达控制电路的功耗。

此外，例如，能够降低施加到用于传输马达旋转的齿轮上的负载。因此，能够抑制位置可变部84中的不必要后冲的发生，并且能够减小对光伏装置101进行维护的频率。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，基于光伏面板12和位置可变部84之间的距离，确定机能部90和位置可变部84之间的距离。

通过这种配置，例如，能够确定机能部90和位置可变部84之间的距离，以使得机能部90相对于位置可变部84的力矩和光伏面板12相对于位置可变部84的力矩彼此平衡。因此，能够进一步地减小上述的在马达中生成的转矩。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，光伏面板12和机能部90结合到位置可变部84。机能部90的重量和机能部90与机能部90和位置可变部84结合到一起的结合点之间的距离的乘积，相对于光伏面板12的重量和光伏面板12与光伏面板12和位置可变部84结合到一起的结合点之间的距离的乘积的比值在不小于1/2且不大于2的范围内。

在这种方式下，通过使相对于位置可变部84的、机能部90中的力矩与光伏面板12中的力矩的比值在预定范围中，能够将机能部90主动用作光伏面板12的平衡部，从而能够基本上实现光伏面板12中的力矩和机能部90中的力矩彼此平衡的状态。因此，例如，能够抑制位置可变部84中产生不必要的游隙，并且因此能够以更稳定方式控制受光面FL的方向。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，臂部87是中空件。臂部87中的各元件将位置可变部84和机能部90彼此连接，将机能部90和光伏面板12彼此连接，或者将光伏面板12和位置可变部84彼此连接。电线181通过臂部87的中空部，并且将位置可变部84和机能部90彼此连接。电线180通过臂部87的中空部，并且将机能部90和光伏面板12彼此连接。电线184通过臂部87的中空部，并且将光伏面板12和位置可变部84彼此连接。

因此，由于电线通过臂部87内部的配置，例如，能够防止由于光伏装置101的机械操作而将张应力施加到电线上，从而导致电线损坏的麻烦。此外，能够减少电线长度的多余部分，以使得电线不阻碍光伏装置101的机械操作。由于臂部87能够用作电线的保护件，所以不需要单独地设置电线的保护件。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，臂部87中的各元件将位置可变部84和机能部90彼此连接，将机能部90和光伏面板12彼此连接，或者将光伏面板12和位置可变部84彼此连接。臂部87由FRP(纤维增强塑料)形成。

通过这种配置，能够降低臂部87的重量，并且使臂部87具有高强度。

在根据本发明第一实施例的光伏装置中，臂部87中的各元件将位置可变部84和机能部90彼此连接，或者将机能部90和光伏面板12彼此连接。隔热材料95设置在臂部87和机能部90之间。

通过这种配置，能够抑制热量从臂部87到机能部90的传导。

接下来，将参考附图描述本发明的另一实施例。应该注意，相同或相应的部分由相同的附图标记指示，并且不重复其描述。

<第二实施例>

本实施例涉及具有与根据第一实施例的光伏装置中的臂部不同的臂部的光伏装置。除了以下描述的内容以外，根据本实施例的光伏装置与根据第一实施例的光伏装置相同。

图11是根据本发明第二实施例的光伏装置的侧视图。

参考图11，与根据第一实施例的光伏装置101相比，光伏装置102包括位置可变部284(代替位置可变部84)和臂部287(代替臂部87)。位置可变部284包括俯仰驱动部282和方位角驱动部283。俯仰驱动部282包括面板固定板91、杆驱动部92、推杆93和支撑部94。

光伏面板12包括多个发电模块10、太阳方向传感器25(未示出)和框架部80。光伏面板12具有受光面FL和背面FS。背面FS是位于光伏面板12的受光面FL的相反侧上的表面。

位置可变部284位于光伏面板12和机能部90之间。光伏面板12和机能部90结合到位置可变部284。

具体地，光伏面板12安装到位置可变部284的面板固定板91。机能部90经由臂部287安装到位置可变部284。臂部287将位置可变部284和机能部90彼此连接。位置可变部284安装到支柱48的远端。臂部287可以将机能部90和光伏面板12彼此连接。

机能部90与光伏面板12分开设置。具体地，例如，机能部90设置为距光伏面板12一定距离。机能部90面对光伏面板12的背面FS。

基于来自机能部90的控制信号，位置可变部284操作以使得光伏面板12的受光面FL的方向跟踪太阳，其中受光面FL的方向朝向太阳定向。

此时，位置可变部284在维持机能部90和背面FS彼此面对的状态的同时、改变光伏面板12和机能部90的位置。

具体地，例如，在位置可变部284的俯仰驱动部282中，支撑部94支撑面板固定板91，以使得面板固定板91可倾斜。光伏面板12安装到面板固定板91。例如，推杆93通过杆驱动部92内部，并且推杆93的远端安装到面板固定板91。

杆驱动部92安装到支撑部94，并且将推杆93推动到光伏面板12的方向，或将推杆93从光伏面板12的方向拉回，如箭头Ap所示。在这种方式下，杆驱动部92使面板固定板91倾斜，如箭头Ai所指示，以在俯仰方向上驱动光伏面板12和机能部90。

方位角驱动部283设置在俯仰驱动部282的支撑部94以下。方位角驱动部283例如包括马达，并且使俯仰驱动部282在水平方向上旋转，如箭头Aro所示，从而在方位角方向上驱动光伏面板12和机能部90。

例如，在与光伏面板12的受光面FL垂直的方向上的平面图中，机能部90设置为使其整体都隐藏在光伏面板12的受光面FL之后。

例如，隔热材料95设置在壁部287和机能部90之间，并且抑制热量从光伏面板12传导到机能部90。

例如，作为位置可变部284的重心的可变部重心Gm位于作为光伏面板12的重心的面板重心Gp和作为机能部90的重心的机能部重心Gc之间。此外，面板重心Gp、可变部重心Gm和机能部重心Gc沿直线Li排列。例如，直线Li是垂直于受光面FL的直线。

例如，臂部287是中空件。光伏装置102包括通过臂部287的中空部的电线182(未示出)。例如，电线182将位置可变部284和机能部90彼此电连接。例如，将位置光伏面板12和机能部90彼此电连接的电线可以通过臂部287的中空部。

例如，电线182是多根电线构成的线束。应该注意，电线182可以不由多根电线形成，而是可以由一根电线形成。例如，臂部287由FRP(纤维增强塑料)形成。

其它的配置和操作与根据第一实施例的光伏装置的相同，并且因此在此不重复其详细的描述。

以上实施例仅在所有的方面进行说明，不应该认为是限制性的。本发明的范围由权利要求的范围限定，而不是以上的描述来限定，并且本发明的范围意在包括与权利要求的范围等同的装置和在范围内的所有变型。

以上描述包括以下附加要点中的特征。

[附加要点1]

一种光伏装置，包括：

发电部，其包括多个发电元件，每个发电元件根据受光量生成电力，该发电部具有受光面和位于受光面的相反侧上的背面；

机能部，其与发电部分开设置，并且被配置为提供与光伏装置相关的机能；和

位置可变部，其被设置在发电部和机能部之间，并且能够改变发电部和机能部的位置，其中，

发电部的背面和机能部彼此面对，

位置可变部能够在维持发电部的背面和机能部彼此面对的状态的同时、改变发电部和机能部的位置，

发电部整体上具有板状形状，

位置可变部能够改变发电部和机能部的位置，以使得受光面面对太阳方向，以及

机能部包括壳体，并且安装为使得壳体中的最宽面平行于发电部的背面。

[附加要点2]

一种光伏装置，配置为使得光伏面板执行跟踪太阳的操作，该光伏装置包括：

位置可变部，其被配置为改变光伏面板的位置，以使得光伏面板执行所述跟踪太阳的操作；以及

机能部，其具有壳体同，在壳体中容纳有电子元件，通过使得机能部被支撑为随着光伏面板进行移动，并且通过使得机能部位于阳光被光伏面板所阻挡的区域中，从而使得机能部处于无论光伏面板在什么位置、阳光都被阻挡的区域中，所述阳光被光伏面板所阻挡的区域位于与光伏面板的受光面相反的背面侧上。

附图标记列表

10发电模块

12光伏面板(发电部)

13壳体

14发电元件

15挠性印刷电路板

16菲涅耳透镜

17受光部

18导电部

25太阳方向传感器

40底座

46基座

48支柱

80框架部

81面板臂

82、282俯仰驱动部

83、283方位角驱动部

84、284位置可变部

85机能部臂

86臂连接部

87、187、287臂部

88结合点

89面板臂

90机能部

91面板固定板

92杆驱动部

93推杆

94支撑部

95隔热材料

100、101、102光伏设备

180、181、182、184电线

183中空部

FL受光面

FS背面

Gc、Gcc机能部重心

Gm可变部重心

Gp面板重心

g地面

Claims (10)

1.一种光伏装置，包括：

发电部，所述发电部包括多个发电元件，每个所述发电元件根据受光量来生成电力，所述发电部具有受光面和位于所述受光面的相反侧上的背面；

机能部，所述机能部与所述发电部分开设置，并且所述机能部被配置为提供与所述光伏装置相关的机能；和

位置可变部，所述位置可变部被设置在所述发电部和所述机能部之间，并且能够改变所述发电部和所述机能部的位置，其中，

所述发电部的背面和所述机能部彼此面对，以及

所述位置可变部能够在维持所述发电部的背面和所述机能部彼此面对的状态的同时、改变所述发电部和所述机能部的位置。

2.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，

在垂直于所述受光面的方向上的平面图中，整个所述机能部都被隐藏在所述受光面之后。

3.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，

所述发电部和所述机能部被结合至所述位置可变部，并且

所述发电部的重心、所述位置可变部的重心和所述机能部的重心沿着一条直线排列，所述位置可变部的重心位于所述发电部的重心和所述机能部的重心之间。

4.根据权利要求2所述的光伏装置，其中，

所述发电部和所述机能部被结合至所述位置可变部，并且

所述发电部的重心、所述位置可变部的重心和所述机能部的重心沿着一条直线排列，所述位置可变部的重心位于所述发电部的重心和所述机能部的重心之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏装置，其中，

基于所述发电部和所述位置可变部之间的距离来确定所述机能部和所述位置可变部之间的距离。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏装置，其中，

所述发电部和所述机能部被结合到所述位置可变部，以及

所述机能部的重量和所述机能部与第一结合点之间的距离的乘积相对于所述发电部的重量和所述发电部与第二结合点之间的距离的乘积的比值在不小于1/2且不大于2的范围内，在所述第一结合点处，所述机能部和所述位置可变部被结合在一起，在所述第二结合点处，所述发电部和所述位置可变部被结合在一起。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏装置，其中：

中空的臂部，所述臂部将所述位置可变部和所述机能部彼此连接，将所述机能部和所述发电部彼此连接，或者将所述发电部和所述位置可变部彼此连接；以及

穿过所述臂部的中空部的电线，所述电线将所述位置可变部和所述机能部彼此连接，将所述机能部和所述发电部彼此连接，或者将所述发电部和所述位置可变部彼此连接。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏装置，其中：

臂部，所述臂部将所述位置可变部和所述机能部彼此连接，将所述机能部和所述发电部彼此连接，或者将所述发电部和所述位置可变部彼此连接，其中，

所述臂部由纤维增强塑料形成。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏装置，其中：

臂部，所述臂部将所述位置可变部和所述机能部彼此连接，或者将所述机能部和所述发电部彼此连接；以及

隔热材料，所述隔热材料被设置在所述臂部和所述机能部之间。

10.一种光伏装置，所述光伏装置被配置为使得光伏面板执行跟踪太阳的操作，所述光伏装置包括：

位置可变部，所述位置可变部被配置为改变所述光伏面板的位置，以使得所述光伏面板执行所述跟踪太阳的操作；以及

机能部，所述机能部具有壳体，所述壳体中容纳有电子元件，通过使得所述机能部被支撑为随着所述光伏面板进行移动，并且通过使得所述机能部位于阳光被所述光伏面板所阻挡的区域中，从而使得所述机能部位于无论所述光伏面板在什么位置、阳光都被阻挡的区域；所述阳光被所述光伏面板所阻挡的区域位于与所述光伏面板的受光面相反的背面侧上。