CN106411238B - 太阳能电池承载组件、太阳能发电系统和交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能电池承载组件，包括承载架，承载架包括用于承载太阳能电池的承载面，还包括角度调整机构和控制模块，承载架包括第一承载架，承载面包括形成在第一承载架上的第一承载面，第一承载面相对于水平面的角度能够调节，控制模块用于接收定位装置发送的位置信息，位置信息包括太阳能电池承载组件所处的经纬度，控制模块能够将太阳位置信息转换为角度调整机构的第一移动控制信号，角度调整机构能够在接收到移动控制信号后驱动承载架移动，以使得第一承载面朝向太阳。本发明还提供一种太阳能发电系统和一种交通工具。太阳能电池承载组件能够精确快速地确定太阳位置，并使得承载面朝向太阳，以使得太阳能发电系统达到最大发电量。

Description

太阳能电池承载组件、太阳能发电系统和交通工具

技术领域

本发明涉及太阳能发电设备，具体地，涉及一种太阳能电池承载组件、包括该太阳能电池承载组件的太阳能发电系统和包括该太阳能发电系统的交通工具。

背景技术

现有技术中，太阳能电池设置在承载装置上，利用太阳能承载装置调节太阳能电池的角度，从而可以实现发电量的最大化。

但是，现有技术中，调节太阳能电池的角度的方法比较复杂。因此，如何快速地确定太阳能电池的角度成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池承载装置、包括该太阳能电池承载装置的太阳能发电系统和包括该太阳能发电系统的交通工具。所述太阳能电池承载装置能够快速地确定太阳的方位，并快速地将太阳能电池调节为朝向太阳。

作为本发明的第一个方面，提供一种太阳能电池承载组件，所述太阳能电池承载组件包括承载架，所述承载架包括用于承载太阳能电池的承载面，其中，所述太阳能电池承载组件还包括角度调整机构和控制模块，所述承载架包括第一承载架，所述承载面包括形成在所述第一承载架上的第一承载面，所述第一承载面相对于水平面的角度能够调节，所述控制模块用于接收定位装置发送的位置信息，所述位置信息包括所述太阳能电池承载组件所处的经纬度，所述控制模块能够利用接收到的位置信息以及当前时间计算太阳位置并将太阳位置信息转换为所述角度调整机构的第一移动控制信号，所述控制模块能够将所述第一移动控制信号发送至所述角度调整机构，所述角度调整机构能够在接收到所述第一移动控制信号后驱动所述承载架移动，以使得所述第一承载面朝向太阳。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括电信号测量模块，所述电信号测量模块用于检测所述第一承载面所承载的太阳能电池发电产生的电信号并将所述电信号的值发送至所述控制模块，所述控制模块能够在接收到的电信号的值达到最大时控制所述角度调整机构停止驱动。

优选地，所述承载架还包括多个第二承载架，所述太阳能电池承载组件还包括第二承载架驱动机构，所述承载面包括形成在每个所述第二承载架上的第二承载面，所述第二承载架驱动机构能够在所述角度调整机构驱动所述第一承载架移动时保持所述第二承载架与所述第一承载架重叠，并且所述第二承载架驱动机构能够在所述第一承载架的承载面被驱动为朝向太阳时，驱动多个所述第二承载架展开为各个所述第二承载面与所述第一承载面平行或共面。

优选地，所述第一承载架包括承载板和设置在所述第一承载架上的安装框，所述第一承载面位于所述承载板上，所述安装框朝向背离所述第一承载面的方向延伸，所述安装框与所述承载板围成容纳多个所述第二承载架的空间，所述安装框上设置有多个出口，每个所述第二承载架对应一个出口，且所述第二承载架能够通过相应的所述出口。

优选地，所述承载板为矩形板，所述安装框为矩形框，各个所述第二承载架均为矩形板。

优选地，所述承载板上形成有多个第一减重孔，所述第二承载架上形成有多个第二减重孔。

优选地，第二承载架驱动机构包括多个丝杠组，每个所述第二承载架对应一个所述丝杠组，所述丝杠组包括螺杆、与螺杆配合的螺母和驱动所述螺杆旋转的电机，所述螺杆的轴线方向与相应的第二承载架的移动方向一致，所述丝杠组的螺杆固定在所述第一承载架上，所述丝杠组的螺母固定在与所述丝杠组对应的第二承载架上，所述电机与所述控制模块电连接，当所述电机接收到所述控制模块发出的伸缩控制信号时驱动所述螺杆旋转。

优选地，所述第一承载架上设置有第一输入端口，所述第二承载架上设置有第二输入端口，所述第一输入端口用于与设置在所述第一承载架上的太阳能电池的输出端相连，所述第二输入端口用于与设置在所述第二承载架上的太阳能电池的输出端相连，所述安装框上设置有多个导电导轨，多个所述导电导轨与多个所述第二承载架一一对应，所述第二承载架的侧面设置有导电头，所述导电头与相应的所述导电导轨接触，且所述导电导轨与所述第一输入端口和/或所述第二输入端口电连接。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括输出导线，所述输出导线的一端与所有所述导电导轨电连接，所述输出导线的另一端用于与蓄电池电连接。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括测距雷达，至少一个所述第二承载架上设置有所述测距雷达，当所述测距雷达监测到该测距雷达预定范围内存在障碍时，向所述控制模块发出第一障碍报警信号，所述控制模块能够在接收到所述第一障碍报警信号后控制设置所述测距雷达的第二承载架缩回；和/或

所述太阳能电池承载组件还包括设置在所述第一承载架上的第二测距雷达，所述第二测距雷达的输出端与所述控制模块相连，当所述第二测距雷达监测到该第二测距雷达预定范围内存在障碍时，向所述控制模块发出第二障碍报警信号，所述控制模块能够在接收到所述第二障碍报警信号后控制所述角度调整机构停止驱动。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括压力传感器，所述压力传感器的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述压力传感器用于检测所述第二承载架驱动机构受到的压力并生成并发送表示所述第二承载架驱动机构受到的压力的信号，所述控制模块接收到表示所述第二承载架驱动机构受到的压力的信号后判断所述第二承载架驱动机构受到的压力是否大于预设压力，当所述第二承载架驱动机构受到的压力大于所述预设压力时，所述控制模块生成第三障碍报警信号；和/或

所述太阳能电池承载组件还包括阻力传感器，所述阻力传感器的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述阻力传感器用于检测所述角度调整机构受到的阻力并生成并发送表示所述角度调整机构受到的阻力的信号，所述控制模块接收到表示所述角度调整机构受到的阻力的信号后判断所述角度调整机构受到的阻力是否大于预设阻力，当所述角度调整机构受到的阻力大于所述预设阻力时，所述控制模块生成第四障碍报警信号。

优选地，所述角度调整机构包括水平旋转装置和角度调整装置，所述水平旋转装置用于驱动所述承载架绕竖直线旋转，所述角度调整装置用于调整所述承载架与水平面之间的角度。

优选地，所述角度调整装置包括伸缩杆，所述承载架还包括安装基座，所述第一承载架的一端与所述安装基座铰接，所述伸缩杆的一端与所述安装基座铰接，所述伸缩杆的另一端与所述第一承载架的背面铰接。

优选地，所述伸缩杆为气动伸缩杆。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括风力传感器，所述风力传感器用于检测风力大小，并将风力大小的信号发送至所述控制模块，所述控制模块用于根据所述风力大小生成角度调整信号，并将所述角度调整信号发送至所述角度调整机构，所述角度调整机构接收到所述角度调整信号后驱动所述第一承载架移动，以减小所述第一承载架的迎风面积。

优选地，所述风力传感器包括正面风力传感器和/或背面风力传感器，所述角度调整信号包括第一角度调整信号和第二角度调整信号；

所述正面风力传感器设置在所述承载面上，当所述正面风力传感器检测到的风力超过第一预定级数时，所述控制模块生成所述第一角度调整信号，以减小所述第一承载架的迎风面积；

所述背面风力传感器设置在所述承载架的背面，当所述背面风力传感器检测到的风力超过第二预定级数时，所述控制模块生成所述第二角度调整信号，所述度调整机构接收到所述第二角度调整信号时驱动所述第一承载架移动，以减小所述第一承载架的迎风面积，直至所述第一承载面平行于水平面。

优选地，所述承载架由钛合金、铝合金、碳纤维、聚氯乙烯中的任意一种制成。

优选地，所述承载架包括锁定机构，所述锁定机构处于常锁状态，在所述常锁状态中，所述锁定机构能够将所述第二承载架锁定在所述第一承载架的空间内，且所述锁定机构能够在接收到控制模块的展开控制信号时解除对所述第二承载架的锁定。

作为本发明的第二个方面，提供一种太阳能发电系统，其中，所述太阳能发电系统包括太阳能电池和本发明所提供的上述太阳能电池承载组件，所述太阳能电池设置在所述承载面上。

优选地，所述太阳能电池包括半柔性太阳能电池或者柔性太阳能电池膜。

优选地，所述太阳能发电系统包括定位装置，所述定位装置能够确定所述太阳能发电系统所处的经度和纬度。

优选地，所述太阳能发电系统还包括蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池的输出端电连接。

优选地，所述太阳能发电系统还包括远程监控装置，所述远程监控装置用于对所述太阳能电池的发电量和/或所述承载架的状态进行远程监控。

作为本发明的第三个方面，提供一种交通工具，所述交通工具包括太阳能发电系统，其中，所述太阳能发电系统为本发明所提供的上述太阳能发电系统。

在本发明中，所述太阳能电池承载组件与定位装置(例如，GPS)配合使用。根据定位装置提供的太阳能电池所提供的经纬度、以及当前时间，控制模块可以很容易地计算出当前太阳位置。由于无需将定位装置固定在承载架上，从而可以降低承载架的重量，角度调整机构提供较小的驱动力即可驱动承载架移动。因此，本发明所提供的太阳能电池承载组件能够快速精确地确定太阳位置，并控制第一承载面朝向太阳，从而可以获得最大的发电量。

随着时间的变化，太阳的位置也在变化，控制模块可以持续地计算太阳的位置，并控制角度调整机构不停调节第一承载面的朝向，确保整个白天第一承载面均正对太阳，从而可以实现更大的发电量。

由于本发明所提供的太阳能电池承载组件能够使得太阳能电池正对太阳，因此，本发明所提供的太阳能电池上设置有太阳能电池后所发的电量比将太阳能电池平布在水平地面上产生的电量多。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1所示的是本发明所提供的太阳能电池承载组件中的承载架处于折叠状态的示意图；

图2所示的图1中的承载架绕竖直轴线转过角度α、第一承载架升起角度β后的示意图；

图3所示的是图1中所示的承载架展开后的示意图；

图4所示的是承载架的剖视图；

图5所示的是本发明所提供的太阳能电池承载组件的模块示意图；

图6是另一种实施方式的承载架展开后的示意图；

图7是本发明所提供的太阳能发电系统的示意图。

附图标记说明

100：承载架 110：第一承载架

120：第二承载架 130：安装基座

140：伸缩杆 150：丝杠组

160：导电导轨 170：第一测距雷达

200：角度调整机构 300：控制模块

400：定位装置 500：电信号测量装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种太阳能电池承载组件，所述太阳能电池承载组件包括承载架100，其中，如图5所示，所述太阳能电池承载组件还包括角度调整机构200和控制模块300。如图1所示，承载架包括第一承载架110，第一承载架110包括用于承载太阳能电池的第一承载面，所述第一承载面相对于水平面的角度能够调节。控制模块300用于接收定位装置400发送的位置信息，该位置信息包括所述太阳能电池承载组件所处的经纬度。控制模块300能够利用接收到的位置信息以及当前时间计算太阳位置并将太阳位置信息转换为角度调整机构200的第一移动控制信号。控制模块300能够将所述第一移动控制信号发送至角度调整机构200，角度调整机构200能够在接收到所述第一移动控制信号后驱动承载架100移动，以使得所述第一承载面朝向太阳。

在本发明中，所述太阳能电池承载组件与定位装置(例如，GPS)配合使用。根据定位装置400提供的太阳能电池所提供的经纬度、以及当前时间，控制模块300可以很容易地计算出当前太阳位置。由于无需将定位装置400固定在承载架上，从而可以降低承载架的重量，角度调整机构200提供较小的驱动力即可驱动承载架移动。因此，本发明所提供的太阳能电池承载组件能够快速精确地确定太阳位置，并控制第一承载面朝向太阳，从而可以获得最大的发电量。

随着时间的变化，太阳的位置也在变化，控制模块300可以持续地计算太阳的位置，并控制角度调整机构200不停调节第一承载面的朝向，确保整个白天第一承载面均正对太阳，从而可以实现更大的发电量。

由于本发明所提供的太阳能电池承载组件能够使得太阳能电池正对太阳，因此，本发明所提供的太阳能电池上设置有太阳能电池后所发的电量比将太阳能电池平铺在水平地面上产生的电量多。

优选地，所述位置信息还可以包括太阳能电池承载组件所处位置的海拔高度、磁偏角等信息。

承载架100上并没有设置额外的太阳追踪机构，因此，承载架100具有较轻的质量。使得本发明所提供的太阳能电池承载组件尤其适用于与车辆配合使用。在这种情况中，可以将承载架100以及角度调整机构200安装在车外，将控制模块300安装在车内，可以利用车辆自带的导航系统作为提供太阳能电池承载组件所处经纬度的定位装置400。将太阳能电池设置在承载架100上。

为了使得第一承载架110的第一承载面精确地朝向太阳，优选地，所述太阳能电池承载组件还包括电信号测量模块500，该电信号测量模块500用于检测所述第一承载面所承载的太阳能电池发电产生的电信号并将所述电信号的值发送至控制模块300。该控制模块300能够在接收到的电信号的值达到最大时控制角度调整机构200停止驱动。

在本发明中，根据定位装置400以及当前时间可以对第一承载面的朝向进行快速粗调，利用电信号测量模块500可以实现对第一承载面朝向的微调，从而可以实现第一承载面上的太阳能发电量最大。

本发明所提供的太阳能电池承载组件体积小、重量轻、便于携带，因此，可以将设置有太阳能电池的太阳能电池承载组件放置在车顶、湖边、建筑物旁等。为了确保发电量的最大化，优选地，电信号测量模块500还能够在所述第一承载面朝向太阳后、所述电信号的值小于预设值时向控制模块300发送遮挡信号，该控制模块300用于在接收到所述遮挡信号后向角度调整机构200发送第二移动控制信号，该角度调整机构能够200在接收到所述第二移动控制信号后驱动所述承载架移动，以改变所述第一承载面的朝向。

如果电信号测量模块500检测到的最大的电信号值仍然小于预设值，表明太阳能承电池载组件受到了遮挡。这种情况下，可以利用角度调整机构200驱动承载架100继续移动，以寻找能够反射太阳光的位置，此时，电信号测量模块500是能够继续工作的。当电信号测量模块500检测到电信号的值达到最大时，该控制模块300控制角度调整机构200停止驱动。

例如，如上文中所述，可以将设置有太阳能电池的太阳能电池承载组件放置在湖边、建筑物的幕墙旁等。湖面可以反射太阳光，幕墙也可以反射太阳光。当设置有太阳能电池的太阳能电池承载组件放置在湖边或建筑物的幕墙旁，太阳被遮挡时，发电量降低，电信号测量装置500检测到的电信号值小于预设值时，控制模块300重新控制角度调整机构200驱动第一承载架转动，以寻找湖面、幕墙等反光表面所反射的太阳光，以寻求发电量的最大化。

为了提高发电量，优选地，如图3所示，承载架100还包括多个第二承载架120，所述太阳能电池承载组件还包括第二承载架驱动机构，每个所述第二承载架都包括第二承载面，所述第二承载面用于承载太阳能电池。

所述第二承载架驱动机构能够在所述角度调整机构驱动所述第一承载架移动时保持所述第二承载架与所述第一承载架重叠，并且所述第二承载架驱动机构能够在所述第一承载架的承载面被驱动为朝向太阳时，驱动多个所述第二承载架展开为各个所述第二承载面与所述第一承载面平行或共面。

第二承载面的面积可以与第一承载面的面积相同，也可以与第一承载面的面积不同。

作为一种实施方式，可以将第二承载面的面积设置为与第一承载面的面积相同。这样，可以在第一承载面上和第二承载面上设置规格尺寸相同的太阳能电池，在购买太阳能电池时，批量购买同一型号的即可。当一个太阳能电池发生故障时，可以利用同一型号的进行替换，从而可以降低维护成本。

在角度调整机构200驱动第一承载架110移动时，第二承载架与第一承载架110重叠，确保承载架具有较小的体积，因此，在调整第一承载架110的角度的过程中，不容易碰到周围的障碍物，从而可以确保第一承载面被调节到正对太阳的位置。当第一承载面被调节到正对太阳的位置之后，可以利用第二承载架驱动机构将第二承载架120展开，如图3所示。每个第二承载架120上均设置有太阳能电池，因此，当第二承载架120展开后，每个第二承载架120上的太阳能电池均正对太阳，从而可以提高太阳能发电系统的发电量。

在本发明中，对第二承载架120展开的方式并不做具体限定。在图3中所示的实施方式中，第二承载架120以伸出的方式展开。但是，本发明并不限于此。

例如，在图6中所示的实施方式中，第一承载架和第二承载架均为扇形结构，第一承载架和第二承载架在圆心角处铰接。在展开时，多个第二承载架以旋转的方式展开。

在本发明中，对第二承载架120的具体数量也没有特殊的限定。例如，在图3中所示的实施方式中，承载架100包括四个第二承载架，在图6中所示的实施方式中，承载架100包括六个第二承载架。

当然，也可以采用其他的展开方式将多个第二承载架120展开，这里不再赘述。

作为本发明的一种优选实施方式，如图4所示，第一承载架110包括承载板111和设置在所述第一承载架上的安装框112。第一承载面位于承载板111上，安装框112朝向背离第一承载面的方向延伸。安装框112与承载板111围成容纳多个第二承载架120的空间。安装框112上设置有多个出口112a，每个第二承载架120对应一个出口，且所述第二承载架能够通过相应的所述出口。

当运输所述承载架以及对第一承载架的角度进行调节时，多个第二承载架120均缩回至承载板111和安装框112围成的空间内。当第一承载架110的角度调节完毕后，再驱动各个第二承载架120从相应的出口伸出。

在本发明中，对第一承载架和第二承载架的具体结构并没有特殊的限制，为了便于加工和制造，优选地，在图1至图3中所示的具体实施方式中，所述承载板111为矩形板，安装框112为矩形框，各个第二承载架120均为矩形板。

为了在不增加总重量的前提下提高承载面的面积，优选地，矩形板的边长可以在1.2m至1.5m之间。

为了便于运输，优选地，所述承载架包括锁定机构，所述锁定机构处于常锁状态，在所述常锁状态中，所述锁定机构能够将所述第二承载架锁定在所述第一承载架的空间内，且所述锁定机构能够在接收到控制模块的展开控制信号时解除对所述第二承载架的锁定。

为了减轻所述太阳能电池承载组件的总体重量，优选地，所述承载板上形成有多个第一减重孔，所述第二承载架上形成有多个第二减重孔。

在本发明中，对第二承载架驱动机构也没有特殊的要求。例如，第二承载架驱动机构可以包括多个可伸缩的活塞缸，活塞缸的一端固定在第一承载架上，活塞缸的另一端固定在相应的第二承载架上，通过控制活塞缸的伸缩状态来驱动第二承载架伸出或缩回。

在图4中所示的具体实施方式中，第二承载架驱动机构包括多个丝杠组150，每个第二承载架120对应一个丝杠组150。每个丝杠组150都包括螺杆151、与螺杆151配合的螺母152和驱动螺杆151旋转的电机(未示出)。螺杆151的轴线方向与相应的第二承载架120的移动方向一致，丝杠组150的螺杆151固定在第一承载架110上，丝杠组151的螺母固定在与该丝杠组150对应的第二承载架120上。

所述电机与所述控制模块电连接，当所述电机接收到所述控制模块发出的伸缩控制信号时驱动所述螺杆旋转。控制模块可以向电极发出两种信号，一种是控制第二承载架伸出的信号，另一种是控制第二承载架缩回的信号。优选地，所述电机可以为步进电机。

在本发明中，可以将多个太阳能电池分别设置在第一承载架110和第二承载架120上，利用导线将太阳能电池产生的电能输入至蓄电池中进行存储。

为了便于第二承载架的伸缩、减少导线的设置，优选地，第一承载架110上设置有第一输入端口，第二承载架120上设置有第二输入端口。所述第一输入端口用于与设置在第一承载架110上的太阳能电池的输出端相连，第二输入端口用于与第二承载架120上的太阳能电池的输出端相连。安装框112上设置有多个导电导轨160，多个导电导轨160与多个第二承载架120一一对应。第二承载架120的侧面设置有导电头121，该导电头121与相应的导电导轨160接触，且所述导电导轨与所述第一输入端口和/或所述第二输入端口电连接。

由于设置了导电导轨和导电头，因此，无需在太阳能电池承载组件中设置柔性的电线，从而不会发生缠绕、断线等现象，提高了太阳能电池承载组件的使用寿命，也提高了太阳能电池承载组件的安全性。

优选地，可以设置一个与导电导轨电连接的输出端口，从而可以将太阳能电池产生的电能通过导电导轨输出至蓄电池。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括输出导线，所述输出导线的一端与所有所述导电导轨电连接，所述输出导线的另一端用于与蓄电池电连接。

为了提高展开第二承载架120时的安全性、防止障碍物破坏太阳能电池承载组件、并防止太阳能电池承载组件对周围的行人、车辆等造成危险，优选地，如图3所示，所述太阳能电池承载组件还包括第一测距雷达170，至少一个第二承载架120上设置有测距雷达120。当第一测距雷达170监测到该测距雷达预定范围内存在障碍时，向所述控制模块发出第一障碍报警信号，所述控制模块能够在接收到所述第一障碍报警信号后控制设置所述测距雷达的第二承载架缩回。

例如，将承载有太阳能电池的太阳能电池承载组件设置在空地上时，如果有障碍物进入到第一测距雷达170的检测范围，则控制相应的第二承载架缩回，防止障碍物碰到第二承载架。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括设置在所述第一承载架上的第二测距雷达，所述第二测距雷达的输出端与所述控制模块相连，当所述第二测距雷达监测到该第二测距雷达预定范围内存在障碍时，向所述控制模块发出第二障碍报警信号，所述控制模块能够在接收到所述第二障碍报警信号后控制所述角度调整机构停止驱动。

第二测距雷达的工作原理与第一测距雷达的工作原理相同。当障碍物进入第二测距雷达的检测范围内时，角度调整机构停止驱动，从而可以防止障碍物配到所述第一承载架。

在本发明中，可以只设置第一测距雷达，也可以只设置第二测距雷达，还可以在设置第一测距雷达的同时设置第二测距雷达。

在本发明中，对测距雷达的数量以及布置位置并没有特殊的规定。在图3中所示的具体实施方式中，每个第二承载架120的端面上均设置有两个测距雷达。

为了防止比较细小的、难以被测距雷达监测到的障碍物对太阳能电池承载组件造成阻碍，优选地，所述太阳能电池承载组件还包括压力传感器，所述压力传感器的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述压力传感器用于检测所述第二承载架驱动机构受到的压力并生成并发送表示所述第二承载架驱动机构受到的压力的信号，所述控制模块接收到表示所述第二承载架驱动机构受到的压力的信号后判断所述第二承载架驱动机构受到的压力是否大于预设压力，当所述第二承载架驱动机构受到的压力大于所述预设压力时，所述控制模块生成第三障碍报警信号。

在本发明中，可以将所述太阳能电池承载组件安装在交通工具上。如果在交通工具行进的过程中，所述第二承载架驱动机构受到的压力超过所述预设压力，表明第二承载架可能被细线缠绕，或者遇到其他障碍物，控制模块生成所述第三障碍报警信号。控制模块可以将所述第三障碍报警信号发送至监控装置(例如，驾驶员的手机、驾驶室的电脑上等)，司机或者其他操作人员发现后将停止行进，然后对障碍进行排除。

如果在第二承载架展开的过程中，所述第二承载架驱动机构受到的压力超过所述预设压力，表明第二承载架可能被细线缠绕，或者遇到其他障碍物，控制模块生成所述第三障碍报警信号。与此同时，控制模块可以控制所述第二承载架驱动机构停止驱动第二承载架。控制模块可以将所述第三障碍报警信号发送至监控装置(例如，驾驶员的手机、驾驶室的电脑上等)，司机或者其他操作人员发现后对障碍进行排除。

所述太阳能电池承载组件可只设置测距雷达(包括第一测距雷达和第二测距雷达中的至少一者)，也可以只设置压力传感器。

优选地，所述太阳能电池可以同时设置所述测距雷达和所述压力传感器。测距雷达用于检测体积较大的障碍物，在碰到障碍物之前控制第二承载架进行躲避；压力传感器用于检测体积较小的障碍物，在碰到障碍物之后进行制动。从而可以更好地对太阳能电池承载组件进行保护。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括阻力传感器，所述阻力传感器的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述阻力传感器用于检测所述角度调整机构受到的阻力并生成并发送表示所述角度调整机构受到的阻力的信号，所述控制模块接收到表示所述角度调整机构受到的阻力的信号后判断所述角度调整机构受到的阻力是否大于预设阻力，当所述角度调整机构受到的阻力大于所述预设阻力时，所述控制模块生成第四障碍报警信号。

当所述角度调整机构驱动第一承载架转动、调整第一承载架朝向时，如果阻力传感器检测到角度调整机构受到的阻力超过所述预设阻力，则表明第一承载架可能被细线缠绕，或者遇到其他障碍物，控制模块生成所述第四障碍报警信号。控制模块可以将所述第三障碍报警信号发送至监控装置(例如，驾驶员的手机、驾驶室的电脑上等)，司机或者其他操作人员发现后将停止行进，然后对障碍进行排除。

在本发明中，可以只设置所述压力传感器，也可以只设置阻力传感器，还可以在设置压力传感器的同时设置阻力传感器。

优选地，所述太阳能电池承载组件还可以包括警报器。所述控制模块可以将所述第一障碍报警信号、所述第二障碍报警信号、所述第三障碍报警信号和所述第四障碍报警信号发送至所述警报器，所述警报器在接收到所述第一障碍报警信号、所述第二障碍报警信号、所述第三障碍报警信号和所述第四障碍报警信号中的任意一者或任意几者时发出警示信号，以更好地提醒操作人员，进一步避免太阳能电池承载组件被障碍物破坏。

在本发明中，对角度调整机构的具体结构也没有特殊的要求，作为一种优选的实施方式，所述角度调整机构包括水平旋转装置和角度调整装置，所述水平旋转装置用于驱动所述承载架绕竖直线旋转，所述角度调整装置用于调整所述承载架与水平面之间的角度。

如图1和图2所示，在调整第一承载架的角度时，首先利用水平旋转装置驱动第一承载架绕竖直线旋转角度α，随后利用角度调整装置调整第一承载架与水平面之间的角度，使得第一承载面与水平面之间存在角度β，此时，第一承载面是正对太阳的。在本发明中，角度β的最大值是由太阳能电池承载组件所处的位置所决定的，通常，角度β为60°即可满足需求。

在图2中所示的实施方式中，所述角度调整装置包括伸缩杆140，承载架100还包括安装基座130，第一承载架110的一端与安装基座130铰接，伸缩杆140的一端与安装基座130铰接，伸缩杆140的另一端与第一承载架110的背面铰接。

当需要调整第一承载面与水平面之间的角度时，控制模块生成控制伸缩杆伸长或缩回的控制信号。

在本发明中，对伸缩杆140的具体结构并没有特殊的要求。例如，伸缩杆可以是液压伸缩杆也可以是气动伸缩杆。

当伸缩杆140为液压伸缩杆或者气动伸缩杆时，伸缩杆140包括活塞缸和电磁阀，活塞缸的缸筒的有杆腔和无杆腔分别与通过管道流体源连通，电磁阀设置在管道上。电磁阀的控制端与控制模块电连接。当需要伸缩杆伸长时，控制模块向电磁阀的控制端发出第一控制信号，使得无杆腔与流体源连通，流体流入无杆腔，以将活塞杆推出；当需要伸缩杆缩回时，控制模块向电磁阀的控制端发出的人控制信号，使得有杆腔与流体源连通，流体流入有杆腔，以将活塞杆推回。

当伸缩杆为液压伸缩杆时，流体为液压油；当伸缩杆为气动伸缩杆时，流体为干空气。

优选地，伸缩杆为气动伸缩杆。由于气体具有一定的可压缩性，当风迎着第一承载面吹来时，气动伸缩杆会有一定程度的收缩，从而可以避免太阳能电池承载组件被风摧毁。

优选地，所述太阳能电池承载组件还包括风力传感器，所述风力传感器用于检测风力大小，并将风力大小的信号发送至所述控制模块，所述控制模块用于根据所述风力大小生成角度调整信号，并将所述角度调整信号发送至所述角度调整机构。所述角度调整机构在接收到所述角度调整信号后驱动所述第一承载架移动，以减小所述第一承载架的迎风面积，进而减小所述承载架的整体迎风面积。

在本发明中，对风力传感器的设置位置并没有特殊的要求。例如，可以将风力传感器设置在承载架的承载面上，也可以将风力传感器设置在承载架的背面。

相应地，所述风力传感器包括正面风力传感器和/或背面风力传感器，所述角度调整信号包括第一角度调整信号和第二角度调整信号；

所述正面风力传感器设置在所述承载面上，当所述正面风力传感器检测到的风力超过第一预定级数时，所述控制模块生成所述第一角度调整信号，以减小所述第一承载架的迎风面积；

所述背面风力传感器设置在所述承载架的背面，当所述背面风力传感器检测到的风力超过第二预定级数时，所述控制模块生成所述第二角度调整信号，所述度调整机构接收到所述第二角度调整信号时驱动所述第一承载架移动，以减小所述第一承载架的迎风面积，直至所述第一承载面平行于水平面为止。

当风从承载装置的背面吹过来，首先减小所述第一承载架的迎风面积直至将承载架放平，从而可以防止所述太阳能电池承载组件被吹翻。

为了减轻太阳能电池承载组件的总体重量，优选地，所述承载架由钛合金、铝合金、碳纤维、聚氯乙烯(PVC)中的任意一种制成。

作为本发明的第二个方面，提供一种太阳能发电系统，其中，如图7所示，所述太阳能发电系统包括太阳能电池(包括图7中的太阳能电池110a和太阳能电池120a)和本发明所提供的上述太阳能电池承载组件，所述太阳能电池承载组件设置在所述承载面上。

为了降低所述太阳能电池发电系统的总体重量，优选地，所述太阳能电池包括半柔性太阳能电池或者柔性太阳能电池膜。

优选地，所述太阳能发电系统包括定位装置，所述定位装置能够确定所述太阳能发电系统所处的经度和纬度。

优选地，所述太阳能发电系统还包括蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池的输出端电连接。

优选地，所述蓄电池能够实现220V和380V的输出，因此，本发明所提供的太阳能发电系统能够快速地满足各种无电网供电位置的特殊供电需求。例如，所述太阳能发电系统应用于地质勘探领域。

蓄电池中存储的电量可以为交通工具供电，也可以作为附近地区的应急电源，对附近地区进行应急供电。

优选地，可以利用太阳能发电系统所发的电量来为角度调整机构供电。

优选地，所述太阳能发电系统还包括远程监控装置，所述远程监控装置用于对所述太阳能电池的发电量和/或所述承载架的状态进行远程监控。

所述承载架的状态包括承载面的朝向、第二承载架的展开状况等。所述远程监控装置可以是手机、电脑等终端设备。

作为本发明的第三个方面，提供一种交通工具，所述交通工具包括太阳能发电系统，其中，所述太阳能发电系统为本发明所提供的上述太阳能发电系统。

在本发明中，对交通工具的具体类型并不做限定，例如，所述交通工具可以是汽车、电动车、轮船等任意交通工具。

所述太阳能电池系统体积较小，重量较轻，在不使用吊装机械的情况下即可将其安装在交通工具上。由于太阳能电池系统重量极小，在随交通工具移动的过程中所消耗的能量基本可以忽略，加载所述太阳能电池系统不会影响交通工具原有的机动性能。

当所述交通工具为车辆时，可以将所述承载架设置在车顶上。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (23)

1.一种太阳能电池承载组件，所述太阳能电池承载组件包括承载架，所述承载架包括用于承载太阳能电池的承载面，其特征在于，所述太阳能电池承载组件还包括角度调整机构和控制模块，所述承载架包括第一承载架，所述承载面包括形成在所述第一承载架上的第一承载面，所述第一承载面相对于水平面的角度能够调节，所述控制模块用于接收定位装置发送的位置信息，所述位置信息包括所述太阳能电池承载组件所处的经纬度，所述控制模块能够利用接收到的位置信息以及当前时间计算太阳位置并将太阳位置信息转换为所述角度调整机构的第一移动控制信号，所述控制模块能够将所述第一移动控制信号发送至所述角度调整机构，所述角度调整机构能够在接收到所述第一移动控制信号后驱动所述承载架移动，以使得所述第一承载面朝向太阳，所述太阳能电池承载组件还包括电信号测量模块，所述电信号测量模块用于检测所述第一承载面所承载的太阳能电池发电产生的电信号并将所述电信号的值发送至所述控制模块，所述控制模块能够在接收到的电信号的值达到最大时控制所述角度调整机构停止驱动，所述电信号测量模块还能够在所述第一承载面朝向太阳后、所述电信号的值小于预设值时向所述控制模块发送遮挡信号，所述控制模块用于在接收到所述遮挡信号后向所述角度调整机构发送第二移动控制信号，所述角度调整机构能够在接收到所述第二移动控制信号后驱动所述承载架移动，以改变所述第一承载面的朝向。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述承载架还包括多个第二承载架，所述太阳能电池承载组件还包括第二承载架驱动机构，所述承载面包括形成在每个所述第二承载架上的第二承载面，所述第二承载架驱动机构能够在所述角度调整机构驱动所述第一承载架移动时保持所述第二承载架与所述第一承载架重叠，并且所述第二承载架驱动机构能够在所述第一承载架的承载面被驱动为朝向太阳时，驱动多个所述第二承载架展开为各个所述第二承载面与所述第一承载面平行或共面。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述第一承载架包括承载板和设置在所述第一承载架上的安装框，所述第一承载面位于所述承载板上，所述安装框朝向背离所述第一承载面的方向延伸，所述安装框与所述承载板围成容纳多个所述第二承载架的空间，所述安装框上设置有多个出口，每个所述第二承载架对应一个出口，且所述第二承载架能够通过相应的所述出口。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述承载板为矩形板，所述安装框为矩形框，各个所述第二承载架均为矩形板。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述承载板上形成有多个第一减重孔，所述第二承载架上形成有多个第二减重孔。

6.根据权利要求3所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，第二承载架驱动机构包括多个丝杠组，每个所述第二承载架对应一个所述丝杠组，所述丝杠组包括螺杆、与螺杆配合的螺母和驱动所述螺杆旋转的电机，所述螺杆的轴线方向与相应的第二承载架的移动方向一致，所述丝杠组的螺杆固定在所述第一承载架上，所述丝杠组的螺母固定在与所述丝杠组对应的第二承载架上，所述电机与所述控制模块电连接，当所述电机接收到所述控制模块发出的伸缩控制信号时驱动所述螺杆旋转。

7.根据权利要求3至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述第一承载架上设置有第一输入端口，所述第二承载架上设置有第二输入端口，所述第一输入端口用于与设置在所述第一承载架上的太阳能电池的输出端相连，所述第二输入端口用于与设置在所述第二承载架上的太阳能电池的输出端相连，所述安装框上设置有多个导电导轨，多个所述导电导轨与多个所述第二承载架一一对应，所述第二承载架的侧面设置有导电头，所述导电头与相应的所述导电导轨接触，且所述导电导轨与所述第一输入端口和/或所述第二输入端口电连接。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述太阳能电池承载组件还包括输出导线，所述输出导线的一端与所有所述导电导轨电连接，所述输出导线的另一端用于与蓄电池电连接。

9.根据权利要求2至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述太阳能电池承载组件还包括第一测距雷达，至少一个所述第二承载架上设置有所述第一测距雷达，所述第一测距雷达的输出端与所述控制模块相连，当所述第一测距雷达监测到该第一测距雷达预定范围内存在障碍时，向所述控制模块发出第一障碍报警信号，所述控制模块能够在接收到所述第一障碍报警信号后控制设置所述第一测距雷达的第二承载架缩回；和/或

所述太阳能电池承载组件还包括设置在所述第一承载架上的第二测距雷达，所述第二测距雷达的输出端与所述控制模块相连，当所述第二测距雷达监测到该第二测距雷达预定范围内存在障碍时，向所述控制模块发出第二障碍报警信号，所述控制模块能够在接收到所述第二障碍报警信号后控制所述角度调整机构停止驱动。

10.根据权利要求2至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述太阳能电池承载组件还包括压力传感器，所述压力传感器的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述压力传感器用于检测所述第二承载架驱动机构受到的压力并生成并发送表示所述第二承载架驱动机构受到的压力的信号，所述控制模块接收到表示所述第二承载架驱动机构受到的压力的信号后判断所述第二承载架驱动机构受到的压力是否大于预设压力，当所述第二承载架驱动机构受到的压力大于所述预设压力时，所述控制模块生成第三障碍报警信号；和/或

所述太阳能电池承载组件还包括阻力传感器，所述阻力传感器的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述阻力传感器用于检测所述角度调整机构受到的阻力并生成并发送表示所述角度调整机构受到的阻力的信号，所述控制模块接收到表示所述角度调整机构受到的阻力的信号后判断所述角度调整机构受到的阻力是否大于预设阻力，当所述角度调整机构受到的阻力大于所述预设阻力时，所述控制模块生成第四障碍报警信号。

11.根据权利要求1至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述角度调整机构包括水平旋转装置和角度调整装置，所述水平旋转装置用于驱动所述承载架绕竖直线旋转，所述角度调整装置用于调整所述承载架与水平面之间的角度。

12.根据权利要求11所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述角度调整装置包括伸缩杆，所述承载架还包括安装基座，所述第一承载架的一端与所述安装基座铰接，所述伸缩杆的一端与所述安装基座铰接，所述伸缩杆的另一端与所述第一承载架的背面铰接。

13.根据权利要求12所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述伸缩杆为气动伸缩杆。

14.根据权利要求1至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述太阳能电池承载组件还包括风力传感器，所述风力传感器用于检测风力大小，并将风力大小的信号发送至所述控制模块，所述控制模块用于根据所述风力大小生成角度调整信号，并将所述角度调整信号发送至所述角度调整机构，所述角度调整机构接收到所述角度调整信号后驱动所述第一承载架移动，以减小所述第一承载架的迎风面积。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述风力传感器包括正面风力传感器和/或背面风力传感器，所述角度调整信号包括第一角度调整信号和第二角度调整信号；

所述正面风力传感器设置在所述承载面上，当所述正面风力传感器检测到的风力超过第一预定级数时，所述控制模块生成所述第一角度调整信号，以减小所述第一承载架的迎风面积；

所述背面风力传感器设置在所述承载架的背面，当所述背面风力传感器检测到的风力超过第二预定级数时，所述控制模块生成所述第二角度调整信号，所述角度调整机构接收到所述第二角度调整信号时驱动所述第一承载架移动，以减小所述第一承载架的迎风面积，直至所述第一承载面平行于水平面为止。

16.根据权利要求1至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述承载架由钛合金、铝合金、碳纤维、聚氯乙烯中的任意一种制成。

17.根据权利要求2至6中任意一项所述的太阳能电池承载组件，其特征在于，所述承载架包括锁定机构，所述锁定机构处于常锁状态，在所述常锁状态中，所述锁定机构能够将所述第二承载架锁定在所述第一承载架的空间内，且所述锁定机构能够在接收到控制模块的展开控制信号时解除对所述第二承载架的锁定。

18.一种太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统包括太阳能电池和权利要求1至17中任意一项所述的太阳能电池承载组件，所述太阳能电池设置在所述承载面上。

19.根据权利要求18所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能电池包括半柔性太阳能电池或者柔性太阳能电池膜。

20.根据权利要求18或19所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统包括定位装置，所述定位装置能够确定所述太阳能发电系统所处的经度和纬度。

21.根据权利要求18或19所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统还包括蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池的输出端电连接。

22.根据权利要求18或19所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统还包括远程监控装置，所述远程监控装置用于对所述太阳能电池的发电量和/或所述承载架的状态进行远程监控。

23.一种交通工具，所述交通工具包括太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统为权利要求18至22中任意一项所述的太阳能发电系统。