CN107040194A - 一种光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏发电系统，包括至少一个导轨，每一个导轨上安装至少一个与该导轨滑动配合的光伏模块，所述光伏模块包括与导轨滑动配合的光伏支架，以及安装于所述光伏支架的光伏组件；所述导轨上设置有滑块，该滑块设置有2个，静止时分别位于导轨的最前端和最末端，所述滑块上安装光伏支架。本发明的光伏发电系统，滑块在导轨上移动，调节X轴方向上的位置，油压式升降杆轴向方向运动，调节轴向方向上的位置，而滑块与油压式升降杆X轴方向上的运动始终同步，扩大了光伏系统的光照调节范围，提高了光伏系统的发电效率。

Description

一种光伏发电系统

技术领域

本发明涉及发电设备制造技术领域，尤其涉及光伏发电系统。

背景技术

近年来，对于环境问题的关注促进了利用阳光发电的光伏发电系统的全球安装，并且配备有大规模光伏发电系统的大型太阳能发电厂已经遍布世界各地。在光伏发电系统中布置了多个太阳能电池板。这些太阳能电池板由包括支架和底座的支撑结构来支撑并固定。要求支撑结构具有能够承受作用在太阳能电池板上的风压等的强度。然而，支撑结构的安装成本在光伏发电系统的安装成本中占了很大的比例。因此，需要减少支撑结构的安装成本。可以通过减轻支撑结构的重量来实现减少支撑结构的安装成本。然而，很难在确保支撑结构能够承受风压等的同时减少支撑结构的重量。因此，如何减少支撑结构，又能保证有效支撑、抗风抗压，且能够获得较大的光照面积，调节范围广已经是本领域的热点研究问题。

例如中国专利CN104467632A公开了一种光伏发电系统，包括：光伏阵列组，所述光伏阵列组包括多个光伏阵列，所述光伏阵列中的每一个光伏阵列，包括多个太阳能电池板和支撑所述太阳能电池板的支撑结构；以及风障，所述风障被布置为至少部分地围绕所述光伏阵列组，并且包括多个防风元件，所述防风元件中的每一个防风元件具有翼形形状水平截面，或者所述风障包括多个防风元件，通过组合多个平板来形成每个所述防风元件。以上技术方案虽然在一定程度上减少了支撑结构的重量，并且通过设置风障和防风元件，达到抗耐风压的效果，但是安装成本并没有得到多大的改善，并且还较之前现有技术中的成本更多，并非良策。

再例如CN105790709A公开了一种光伏发电系统，其特征在于，包括：N组太阳能光伏组件，每组太阳能光伏组件包括：太阳能电池板和支撑架；所述支撑架包括基桩、基座、支撑杆、支撑板和防护罩，所述基桩为由不锈钢制成的实心立方体块，所述基桩固定在地面下方；所述基座为包括一对水平边和一竖直边的一体工字形基座，所述基座和基桩通过螺栓固定连接。该技术方案虽然能够有效的利用太阳能，但是不能够调节光伏组件的表面光辐照量，因此光伏系统的发电效率不可控，不适用于小型的家用光伏站。

发明内容

为克服现有技术中存在的不能够调节光伏组件的表面光辐照量，不适用于小型的家用光伏站、支撑结构的安装成本在光伏发电系统的安装成本中占的比例过大等问题，本发明提供了一种光伏发电系统。

本发明采用的技术方案为：一种光伏发电系统，包括至少一个导轨，每一个导轨上安装至少一个与该导轨滑动配合的光伏模块，所述光伏模块包括与导轨滑动配合的光伏支架，以及安装于所述光伏支架的光伏组件；其特征在于：所述导轨上设置有滑块，该滑块设置有2个，静止时分别位于导轨的最前端和最末端，所述滑块上安装光伏支架。

在一些实施方式中，所述光伏支架包括支架A和支架B，所述支架A安装在位于静止时导轨最前端的滑块上；所述支架B安装在位于静止时导轨最末端的滑块上；所述支架A和支架B均以垂直于滑块的形式安装。

在一些实施方式中，所述支架A和支架B均为油压式升降杆，所述油压式升降杆沿其轴向方向伸缩，实现光伏发电系统在轴向方向上的运动范围。

在一些实施方式中，所述光伏组件包括光伏发电板，所述每个光伏发电板包括两个不均等大小的光伏发电子板，两个光伏发电子板分别活动安装在支架A和支架B上，静止状态时，两个所述光伏发电子板呈夹角a状态，两个所述光伏发电子板之间通过转动装置连接，实现两个所述光伏发电子板夹角a变化。

在一些实施方式中，所述两个光伏发电子板之间呈现的夹角a的范围是60-180°。

在一些实施方式中，所述转动装置包括转动底座和转动基础，所述转动基础为转动球状体结构，该转动球状体结构活动安装在转动底座上，实现球状体结构的自由转动或滚动；所述球状体结构安装在转动底座的高度占整个球状体高度的1/4～1/3高度；所述转动底座为设置有转动凹槽的底座，底座为圆柱体结构，中间设置有转动凹槽，凹槽深度与整个球状体高度的1/4～1/3相匹配。

在一些实施方式中，所述支架A和支架B上均还设置有支撑架；分别为支撑架A和支撑架B，所述支撑架A一端活动固定在一光伏发电子板底部，另一端活动固定在支架A上；所述支撑架B一端活动固定在另一光伏发电子板底部，另一端活动固定在支架B上。

在一些实施方式中，所述滑块上还安装有卡固结构，该卡固结构包括卡头、可调节伸缩杆、万向转动机构和固定块；所述卡头安装在可调节伸缩杆端部，且卡头卡设在滑块上；所述可调节伸缩杆底部安装有万向转动机构，所述万向转动机构固定在固定块上，所述固定块安装在导轨两端侧。

在一些实施方式中，所述卡头为设置有横向U型卡槽的卡头，所述U型卡槽内卡设滑块，且滑块能露出U型卡槽外。

在一些实施方式中，所述可调节伸缩杆的伸缩长度至少为导轨宽度的一半。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的光伏发电系统，滑块在导轨上移动，调节X轴方向上的位置，油压式升降杆轴向方向运动，调节轴向方向上的位置，而滑块与油压式升降杆X轴方向上的运动始终同步，扩大了光伏系统的光照调节范围，提高了光伏系统的发电效率。

(2)本发明的光伏发电系统，支架A和支架B的轴向位置，始终保持光伏组件处于最佳的吸收太阳能的位置及吸收角度，进一步有效提高光伏组件的表面光辐照量，由此可以提高光伏发电的效率。再者，一定程度上减少了支撑结构的重量，而在本发明中，支撑结构还同时具有调节作用，减少成本的同时有效提高光伏组件的表面光辐照量，适应环境能力强。

(3)本发明的光伏发电系统，在本发明中，两个不均等大小的光伏发电子板的设置优势比两个均等大小的光伏发电子板更明显，试验证明，当每个光伏发电板包括两个均等大小的光伏发电子板时，两个所述光伏发电子板呈夹角a在0-30之间的状态，支架A和支架B的轴向调节就会显得非常困难，这会影响光伏系统轴向方向的调节，不能有效保证光辐照量的有效吸收。

(4)本发明的光伏发电系统，两个光伏发电子板之间呈现的夹角a的范围是60-180°。在本发明中，两个光伏发电子板之间至少保持60°的夹角范围是为了避免两个光伏发电子板之间间距太小，影响彼此的光照吸收能力。

(5)本发明的光伏发电系统，为了配合转动球状体结构的转动作用，两个所述光伏发电子板与转动装置接触的部分加设有弧形套；所述弧形套一体成型设置在光伏发电子板表面，弧形套的弧形弧度与转动球状体结构的球形弧度保持一致。弧形套上、下两端固定在转动球状体结构上，使其转动球状体结构能够在弧形套内自由转动。

附图说明

图1是本发明光伏发电系统整体结构示意图；

图2是本发明光伏发电系统设置支撑架的结构示意图；

图3是本发明光伏发电系统安装有卡固结构的示意图；

图4是本发明转动装置结构示意图；

图5是本发明卡固结构的具体组成安装示意图

图6是本发明图5俯视图；

图7是本发明弧形套固定在转动装置的转动基础上的结构示意图；

图8是本发明转动装置整体结构示意图；

图9是本发明弧形套固定在转动装置的转动基础上的组装过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明披露了一种光伏发电系统，包括至少一个导轨1，每一个导轨1上安装至少一个与该导轨1滑动配合的光伏模块，所述光伏模块包括与导轨1滑动配合的光伏支架，以及安装于所述光伏支架的光伏组件；如图1所示：所述导轨1上设置有滑块2，该滑块2设置有2个，静止时分别位于导轨1的最前端和最末端，所述滑块2上安装光伏支架。如图1所示：在本发明的此实施方式中，所述光伏支架包括支架A3和支架B4，所述支架A3安装在位于静止时导轨1最前端的滑块2上；所述支架B4安装在位于静止时导轨1最末端的滑块2上；所述支架A3和支架B4均以垂直于滑块2的形式安装。

作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，支架A3和支架B4均为油压式升降杆，所述油压式升降杆沿其轴向方向伸缩，实现光伏发电系统在轴向方向上的运动范围。值得注意的是，支架A3和支架B4的轴向运动距离不一定相同，例如，支架A3的轴向运动距离大于支架B4的运动距离，造成光伏组件具有所需的倾斜角度，又或者，支架A3的轴向运动距离小于支架B4的运动距离，造成光伏组件具有反向的所需的倾斜角度，当然，支架A3的轴向运动距离等于支架B4的运动距离，保证光伏组件平整的平铺在支架上。在本发明中，光伏组件安装在油压式升降杆上，油压式升降杆上设置有滑块2，滑块2与油压式升降杆X轴方向上呈相对静止状态，即滑块2在导轨1上移动，调节X轴方向上的位置，油压式升降杆轴向方向运动，调节轴向方向上的位置，而滑块2与油压式升降杆X轴方向上的运动始终同步，扩大了光伏系统的光照调节范围，提高了光伏系统的发电效率，例如当早上太阳刚刚升起的时候，滑块2滑向最右侧，且支架A3伸至最高，支架B4缩至底部，此时，太阳慢慢升起的过程中，可以不断调节滑块位置，以及支架A3和支架B4的轴向位置，始终保持光伏组件处于最佳的吸收太阳能的位置及吸收角度，进一步有效提高光伏组件的表面光辐照量，由此可以提高光伏发电的效率。再者，一定程度上减少了支撑结构的重量，而在本发明中，支撑结构还同时具有调节作用，减少成本的同时有效提高光伏组件的表面光辐照量，适应环境能力强。

在本发明的此实施方式中，为了进一步灵活的调节光辐照量，如图1-3所示：所述光伏组件包括光伏发电板，所述每个光伏发电板包括两个不均等大小的光伏发电子板(分别为光伏发电子板A5和光伏发电子板B6)，两个光伏发电子板分别活动安装在支架A3和支架B4上，静止状态时，两个所述光伏发电子板呈夹角a状态，两个所述光伏发电子板之间通过转动装置连接，实现两个所述光伏发电子板夹角a变化。当然，每个光伏发电板也可以包括两个均等大小的光伏发电子板，在此并不做限制。在本发明中，两个不均等大小的光伏发电子板的设置优势比两个均等大小的光伏发电子板更明显，(图中示意性的示出了任意一边设置长光伏发电子板A5，而另一边设置短光伏发电子板B6)例如不均等大小的光伏发电子板活动更灵活，试验证明，当每个光伏发电板包括两个均等大小的光伏发电子板时，两个所述光伏发电子板呈夹角a在0-30之间的状态，支架A3和支架B4的轴向调节就会显得非常困难，这会影响光伏系统轴向方向的调节，不能有效保证光辐照量的有效吸收。

为了进一步保证光辐照量的优化，在本发明的此实施方式中，作为优选的，所述两个光伏发电子板之间呈现的夹角a的范围是60-180°。在本发明中，两个光伏发电子板(分别为光伏发电子板A5和光伏发电子板B6)之间至少保持60°的夹角范围是为了避免两个光伏发电子板之间间距太小，影响彼此的光照吸收能力，再者，两个光伏发电子板的夹角若大于60°(包含60°本身)，即可以保证，当太阳光不是垂直照射的所有时间段内，两个光伏发电子板各自在不同方向上具有较好光照吸收能力，经试验证明，当太阳光不是垂直照射的所有时间段内，呈现的夹角a的范围是60-180°的两个光伏发电子板吸收太阳辐照效率在95-98％之间。

具体的，如图4、8所示，在本发明的此实施方式中，所述转动装置包括转动底座72和转动基础71，所述转动基础71为转动球状体结构，该转动球状体结构活动安装在转动底座72上，实现球状体结构的自由转动或滚动；在本发明中，为了配合转动球状体结构的转动作用，两个所述光伏发电子板与转动装置接触的部分加设有弧形套73；所述弧形套73一体成型设置在光伏发电子板表面，弧形套73的弧形弧度与转动球状体结构的球形弧度保持一致(如图9所示)。弧形套73上、下两端固定在转动球状体结构上，使其转动球状体结构能够在弧形套73内自由转动，且能与弧形套73卡合实现一定的固定作用。(如图7所示，为两个所述光伏发电子板弧形套73固定在转动装置的转动基础71上的结构示意图)优选的，弧形套73为弹性橡胶材质。作为进一步优选的，所述球状体结构安装在转动底座72的高度占整个球状体高度的1/4～1/3高度；所述转动底座72为设置有转动凹槽74的底座，转动底座72为圆柱体结构，中间设置有转动凹槽74，转动凹槽74深度与整个球状体高度的1/4～1/3相匹配。

作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，如图2-3所示：所述支架A3和支架B4上均还设置有支撑架；分别为支撑架A81和支撑架B82，所述支撑架A81一端活动固定在光伏发电子板A5底部，另一端活动固定在支架A3上；所述支撑架B82一端活动固定在光伏发电子板B6底部，另一端活动固定在支架B4上。所述支撑架的主要作用是，当支架A3或支架B4伸缩运动时或者当两个所述光伏发电子板之间进行角度的调节时，起到稳固和支撑的作用，可以有效防止光伏发电子板在裕强风或其他恶劣天气的情况下弯曲或折断，相比较于光伏发电板上的防风组件而言，成本小，作用大，本身具有移动支撑性，优点显著。此外，当两个光伏发电子板呈180度角时，此时两个光伏发电子板均与地面水平，吸收太阳光能力最强，那么支撑架A81和支撑架B82分别支撑在光伏发电子板底部，起到支撑防护的作用。

在本发明中，滑块2主要起到滑行至所需位置的作用，确保光伏发电子板能够有效吸收太阳能；为了进一步确保滑块2滑行至所需位置之后，不再随意移动或滑行，在本发明的此实施方式中，如图3所示：所述滑块2上还安装有卡固结构，如图5所示：该卡固结构包括卡头91、可调节伸缩杆92、万向转动机构93和固定块94；所述卡头91安装在可调节伸缩杆92端部，且卡头91卡设在滑块2上；所述可调节伸缩杆92底部安装有万向转动机构93，所述万向转动机构93固定在固定块94上，所述固定块94安装在导轨两端侧。在本发明中，卡头91卡设在滑块2上，可调节伸缩杆92连接卡头91，那么当滑块2滑动时，卡头91与滑块2相对静止，可调节伸缩杆92利用伸缩原理，与卡头连接，此时可调节伸缩杆92底部的万向转动机构93随之调节到合适的位置，固定块94本身固定在导轨1上不进行移动。那么当滑块2移动到合适的位置时，可调节伸缩杆92伸缩长度确定后进行长度固定，而万向转动机构93随时因适应问题进行调节，并不限制固定，这样便能有效的固定滑块2，防止滑块2异常滑动。

具体的，如图6所示，所述卡头91为设置有横向U型卡槽911的卡头91，所述U型卡槽911内卡设滑块2，且滑块2的高度能露出U型卡槽911外。这样的卡头结构简单，卡设牢固，在实际运用中，具有较大的运用价值。当然，为了确保可调节伸缩杆具有足够的调节范围，能够实现任意位置的调节，在本发明的此实施方式中，所述可调节伸缩杆92的伸缩长度至少为导轨1宽度的一半。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏发电系统，包括至少一个导轨(1)，每一个导轨(1)上安装至少一个与该导轨(1)滑动配合的光伏模块，所述光伏模块包括与导轨(1)滑动配合的光伏支架，以及安装于所述光伏支架的光伏组件；其特征在于：所述导轨(1)上设置有滑块(2)，该滑块(2)设置有2个，静止时分别位于导轨(1)的最前端和最末端，所述滑块(2)上安装光伏支架。

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于：所述光伏支架包括支架A(3)和支架B(4)，所述支架A(3)安装在位于静止时导轨最前端的滑块(2)上；所述支架B(4)安装在位于静止时导轨(1)最末端的滑块(2)上；所述支架A(3)和支架B(4)均以垂直于滑块(2)的形式安装。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于：所述支架A(3)和支架B(4)均为油压式升降杆，所述油压式升降杆沿其轴向方向伸缩，实现光伏发电系统在轴向方向上的运动范围。

4.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件包括光伏发电板，所述每个光伏发电板包括两个不均等大小的光伏发电子板，两个光伏发电子板分别活动安装在支架A(3)和支架B(4)上，静止状态时，两个所述光伏发电子板呈夹角a状态，两个所述光伏发电子板之间通过转动装置连接，实现两个所述光伏发电子板夹角a变化。

5.根据权利要求4所述的光伏发电系统，其特征在于：所述两个光伏发电子板之间呈现的夹角a的范围是60-180°。

6.根据权利要求4所述的光伏发电系统，其特征在于：所述转动装置包括转动底座(72)和转动基础(71)，所述转动基础(71)为转动球状体结构，该转动球状体结构活动安装在转动底座(72)上，实现球状体结构的自由转动或滚动；所述球状体结构安装在转动底座(72)的高度占整个球状体高度的1/4～1/3高度；所述转动底座(72)为设置有转动凹槽(74)的底座，转动底座(72)为圆柱体结构，中间设置有转动凹槽(74)，转动凹槽(74)深度与整个球状体高度的1/4～1/3相匹配。

7.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于：所述支架A(3)和支架B(4)上均还设置有支撑架；分别为支撑架A(81)和支撑架B(82)，所述支撑架A(81)一端活动固定在光伏发电子板A(5)底部，另一端活动固定在支架A(3)上；所述支撑架B(82)一端活动固定在光伏发电子板B(6)底部，另一端活动固定在支架B(4)上。

8.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于：所述滑块(2)上还安装有卡固结构，该卡固结构包括卡头(91)、可调节伸缩杆(92)、万向转动机构(93)和固定块(94)；所述卡头(91)安装在可调节伸缩杆(92)端部，且卡头(91)卡设在滑块(2)上；所述可调节伸缩杆(92)底部安装有万向转动机构(93)，所述万向转动机构(93)固定在固定块(94)上，所述固定块(94)安装在导轨(1)两端侧。

9.根据权利要求8所述的光伏发电系统，其特征在于：所述卡头(91)为设置有横向U型卡槽(911)的卡头，所述U型卡槽(911)内卡设滑块(2)，且以滑块(2)的高度能露出U型卡槽(911)外为准。

10.根据权利要求8所述的光伏发电系统，其特征在于：所述可调节伸缩杆(92)的伸缩长度至少为导轨(1)宽度的一半。