CN108336948B - 一种移动式光伏电站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动式光伏电站，包括移动车厢和光伏太阳能组件，光伏太阳能组件包括蓄电池和旋转驱动机构，旋转驱动机构有两组，每组旋转驱动机构上连接有第一光伏薄膜圆柱和第二光伏薄膜圆柱，第一光伏薄膜圆柱和第二光伏薄膜圆柱均由连接轴和缠绕在连接轴上的光伏薄膜板组成；光伏太阳能组件还包括控制器，控制器连接并控制旋转驱动机构和蓄电池。本发明使用了可缠绕的光伏薄膜板，配合遥控牵引车和旋转驱动机构，可快速的将光伏薄膜板展开和收起，操作方便且可适应多种工作环境。另外，增设了多层薄膜气袋，通过选择性的充气实现了对光伏薄膜板的倾斜角度的调节，这样有效提升了其吸收光线和光电转换的效率。

Description

一种移动式光伏电站
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种移动式光伏电站。
背景技术
随着传统能源的日益枯竭，以及随之带来的各种环境污染，洁净能源正日益成为各国竞相发展的新兴产业。太阳能(光伏)发电作为用之不竭的能源电力形式，最受关注。光伏发电系统目前有并网系统和离网系统两种，并网系统必需依托电网才能为负载进行供电，如电网无电或电网不稳定则无法正常运行，且并网系统需要固定安装，不具有可移动性，在偏远地区或特定场合无法使用。而离网系统不需要依托电网，具有可移动性，可独立为负载进行供电，依托控制系统，具有很强的可调节性和很高的综合利用率。
车厢式移动光伏电站是一种重要的离网系统，具备良好的可移动性、发电系统能够实现快速安装、与负载快速连接进行发电的优势。例如，公开号为CN105553394A的专利文献中公开了一种移动光伏电站系统及移动光伏发电方法，其采用车载式移动光伏发电系统，但是其光伏组件的展开和收起过程的控制是采用底盘架伸缩带动光伏组件展开和收起，控制过程较为复杂，且容易受场地的因素限制。另外，光伏组件也不能根据光线来调节自身的倾斜角度，导致光电转换效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种移动式光伏电站，该发电站解决了传统移动式光伏发电站控制复杂，光电转换效率低的缺陷，并提供了些改进的地方。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种移动式光伏电站，包括移动车厢和设置在移动车厢上的光伏太阳能组件，所述光伏太阳能组件包括设在移动车厢上的蓄电池和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构有两组，每组旋转驱动机构上连接有第一光伏薄膜圆柱和第二光伏薄膜圆柱，所述第一光伏薄膜圆柱和第二光伏薄膜圆柱均由连接轴和缠绕在连接轴上的光伏薄膜板组成；
所述光伏太阳能组件还包括控制器，所述控制器连接并控制所述旋转驱动机构和蓄电池。
进一步改进在于，所述光伏太阳能组件还包括遥控牵引车，所述遥控牵引车受控制器控制，且遥控牵引车连接于光伏薄膜板的边缘。
进一步改进在于，所述光伏薄膜板由柔性薄膜、粘接在柔性薄膜表面的多层薄膜气袋以及粘接在多层薄膜气袋表面的光伏太阳能电池板组成，所述多层薄膜气袋由数个单元气袋组成，所述遥控牵引车上设有充气泵，所述充气泵通过气管与每个单元气袋连接，所述充气泵受控制器控制。
进一步改进在于，所述单元气袋的横截面均呈三角形，且其中任意两个或多个单元气袋的横截面组合后均能构成三角形。
进一步改进在于，所述光伏太阳能电池板有若干块，且柔性薄膜展开后，从靠近连接轴一端到远离连接轴一端，所述光伏太阳能电池板的宽度逐渐增大。
进一步改进在于，所述光伏太阳能组件还包括固定杆体，所述光伏薄膜板的两侧边分别设有一排钉桩孔，所述固定杆体上设有与钉桩孔相匹配的桩钉。
进一步改进在于，所述光伏太阳能组件还包括可折叠支架，所述可折叠支架上连接有充电电缆和延长电缆，所述充电电缆与光伏薄膜板连接，所述延长电缆与蓄电池连接。
进一步改进在于，所述旋转驱动机构包括安装在移动车厢上的安装台，以及活动套在安装台一侧的第一旋转臂、第二旋转臂、第一驱动带和第二驱动带，所述第一旋转臂和第一驱动带均与第一光伏薄膜圆柱中的连接轴连接，所述第二旋转臂和第二驱动带均与第二光伏薄膜圆柱中的连接轴连接；
且所述第一旋转臂、第二旋转臂、第一驱动带和第二驱动带均通过齿轮连接有减速电机。
进一步改进在于，所述第一旋转臂的长度小于第二旋转臂的长度，所述第一驱动带的长度小于第二驱动带的长度。
进一步改进在于，所述光伏太阳能组件还包括充电桩，所述充电桩与所述蓄电池连接。
本发明的有益效果是：使用了可缠绕的光伏薄膜板，配合遥控牵引车和旋转驱动机构，可快速的将光伏薄膜板展开和收起，操作方便且可适应多种工作环境。另外，增设了多层薄膜气袋，通过选择性的充气实现了对光伏薄膜板的倾斜角度的调节，这样有效提升了其吸收光线和光电转换的效率。
附图说明
图1为第二光伏薄膜圆柱在初始位置的状态图；
图2为旋转驱动机构的连接关系图；
图3为旋转驱动机构的剖面图；
图4为光伏薄膜板的横截面图；
图5为光伏薄膜板展开后的结构图；
图6为固定杆体上桩钉的结构图；
图7为遥控牵引车的工作状态图；
图8为可折叠支架及相关电缆的结构图；
图9为第二光伏薄膜圆柱旋转至侧边时的状态图；
其中，1-移动车厢，2-蓄电池，3-旋转驱动机构，301-安装台，302-第一旋转臂，303-第二旋转臂，304-第一驱动带，305-第二驱动带，306-减速电机，4-第一光伏薄膜圆柱，5-第二光伏薄膜圆柱，501-连接轴，502-光伏薄膜板，5021-柔性薄膜，5022-光伏太阳能电池板，5023-单元气袋，6-控制器，7-遥控牵引车，8-牵引绳，9-充气泵，10-固定杆体，11-钉桩孔，12-桩钉，13-可折叠支架，14-充电电缆，15-延长电缆，16-充电桩。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
结合图1至图9所示，一种移动式光伏电站，其包括移动车厢1和设置在移动车厢上1的光伏太阳能组件，光伏太阳能组件包括设在移动车厢1上的蓄电池2和旋转驱动机构3，旋转驱动机构3有两组，每组旋转驱动机构3上连接有第一光伏薄膜圆柱4和第二光伏薄膜圆柱5，第一光伏薄膜圆柱4和第二光伏薄膜圆柱5均由连接轴501和缠绕在连接轴501上的光伏薄膜板502组成，在初始状态下，第二光伏薄膜圆柱5位于第一光伏薄膜圆柱4的上方。
另外，光伏太阳能组件还包括控制器6，控制器6连接并控制旋转驱动机构3和蓄电池2。光伏太阳能组件还包括遥控牵引车7，遥控牵引车7受控制器6控制，且遥控牵引车7通过牵引绳8连接于光伏薄膜板502的边缘。遥控牵引车7为多轮越野设计，用于光伏薄膜板502的的展开牵引。
其中，光伏薄膜板502由柔性薄膜5021、粘接在柔性薄膜5021表面的多层薄膜气袋以及粘接在多层薄膜气袋表面的光伏太阳能电池板5022组成，多层薄膜气袋由数个单元气袋5023组成，遥控牵引车7上设有充气泵9，充气泵9通过气管与每个单元气袋5023连接，充气泵9受控制器6控制，控制器6可控制充气泵9对每个单元气袋5023进行选择性单独充气。
特别的，单元气袋5023的横截面均呈三角形，且其中任意两个或多个单元气袋5023的横截面组合后均能构成三角形，这样其中一个或多个单元气袋5023在充满气状态时，都会使表面的光伏太阳能电池板5022的处于倾斜状态，且倾斜角度由单元气袋5023的充气个数决定。
上述光伏太阳能电池板5022有若干块，且柔性薄膜5021展开后，从靠近连接轴501一端到远离连接轴501一端，光伏太阳能电池板5022的宽度逐渐增大。这样光伏薄膜板502在缠绕时，位于内层的光伏太阳能电池板5022的宽度较小，这样有利于其缠绕得更加紧凑严实，减小缠绕后的圆柱体体积。
另外，光伏太阳能组件还包括固定杆体10，光伏薄膜板502(位于底层的柔性薄膜5021上)的两侧边分别设有一排钉桩孔11，固定杆体10上设有与钉桩孔11相匹配的桩钉12。使用时，将固定杆体10上的桩钉12穿过钉桩孔11，插到地面，实现了对光伏薄膜板502的固定。
并且，光伏太阳能组件还包括可折叠支架13，可折叠支架13上连接有充电电缆14和延长电缆15，充电电缆14与光伏薄膜板502连接，延长电缆15与蓄电池2连接，其使用时可放置于光伏薄膜板502的旁边，用于将光伏薄膜板502转换的电量传输至蓄电池2内储存起来。
其中，旋转驱动机构3包括安装在移动车厢1上的安装台301，以及活动套在安装台301一侧的第一旋转臂302、第二旋转臂303、第一驱动带304和第二驱动带305，且第一旋转臂302、第二旋转臂303、第一驱动带304和第二驱动带305均通过齿轮连接有减速电机306。
第一旋转臂302和第一驱动带304均与第一光伏薄膜圆柱4中的连接轴501连接，分别起到带动第一光伏薄膜圆柱4绕安装台301输出端摆动和驱动相应连接轴501转动的作用；第二旋转臂303和第二驱动带305均与第二光伏薄膜圆柱5中的连接轴501连接，分别起到带动第二光伏薄膜圆柱5绕安装台301输出端摆动和驱动相应连接轴501转动的作用。
特别的，第一旋转臂302的长度小于第二旋转臂303的长度，第一驱动带304的长度小于第二驱动带305的长度，保证了第二光伏薄膜圆柱5在摆动的时候不会受到第一光伏薄膜圆柱4的干扰。
特别的，光伏太阳能组件还包括充电桩16，充电桩16设置在移动车厢1上，充电桩16与蓄电池2连接，可直接用于对插入设备进行充电。
本发明在具体实施时，移动车厢1(电动卡车)上可装载30顿的蓄电池2，30顿电池充满电后不低于2700度，电动卡车除了装载30顿蓄电池2，还留有装载四个光伏薄膜圆柱的车厢。一般，每个光伏薄膜圆柱的直径为1.2米，长度为10米。相应的装载车厢的宽和高均为2.4米(或略大于2.4米)，长度为10米。
在需要充电时，将移动车厢1开至目标位置，控制器6控制相应的减速电机306工作，使两个第二旋转臂303向外侧摆动，第二光伏薄膜圆柱5绕至移动车厢1的两侧，此时状态如图9所示；然后放下遥控牵引车7，控制其牵引着两个第二光伏薄膜圆柱5上的光伏薄膜板502展开，同时控制第二驱动带305带动连接轴501转动，配合着展开光伏薄膜板502；待完全展开后，使用固定杆体10，将固定杆体10上的桩钉12穿过钉桩孔11，插到地面，实现对光伏薄膜板502的固定；然后控制充气泵7工作，根据当地的地球纬度和地形，选择性的对单元气袋5023进行充气，使覆盖在表面的光伏太阳能电池板5022形成一定的斜坡，从而最大限度的接收光线；然后将可折叠支架13放置于光伏薄膜板502的旁边，将充电电缆14与光伏薄膜板502连接，延长电缆15与蓄电池2连接，用于将光伏薄膜板502转换的电量传输至蓄电池2内储存起来。
通过上述过程，位于上方的一组光伏薄膜圆柱就完全展开并铺设好。接着，开动移动车厢1移动一段距离，再次进行上述的过程，展开、铺设位于下方的一组光伏薄膜圆柱。这样四个光伏薄膜圆柱同时工作，最大限度的将太阳能转换成电能储存起来，形成了一个大型的移动式光伏电站，以供其他地方用电。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种移动式光伏电站，包括移动车厢(1)和设置在移动车厢(1) 上的光伏太阳能组件，其特征在于：所述光伏太阳能组件包括设在移动车厢(1)上的蓄电池(2)和旋转驱动机构(3)，所述旋转驱动机构(3)有两组，每组旋转驱动机构(3)上连接有第一光伏薄膜圆柱(4)和第二光伏薄膜圆柱(5)，所述第一光伏薄膜圆柱(4)和第二光伏薄膜圆柱(5)均由连接轴(501)和缠绕在连接轴(501)上的光伏薄膜板(502)组成；
所述旋转驱动机构(3)包括安装在移动车厢(1)上的安装台(301)，以及活动套在安装台(301)一侧的第一旋转臂(302)、第二旋转臂(303)、第一驱动带(304)和第二驱动带(305)，所述第一旋转臂(302)和第一驱动带(304)均与第一光伏薄膜圆柱(4)中的连接轴(501)连接，所述第二旋转臂(303)和第二驱动带(305)均与第二光伏薄膜圆柱(5)中的连接轴(501)连接，且所述第一旋转臂(302)、第二旋转臂(303)、第一驱动带(304)和第二驱动带(305)均通过齿轮连接有减速电机(306)；
所述光伏太阳能组件还包括控制器(6)，所述控制器(6)连接并控制所述旋转驱动机构(3)和蓄电池(2)；
所述光伏太阳能组件还包括遥控牵引车(7)，所述遥控牵引车(7)受控制器(6)控制，且所述遥控牵引车(7)通过牵引绳(8)连接于光伏薄膜板(502)的边缘。
2.根据权利要求1所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述光伏薄膜板(502)由柔性薄膜(5021)、粘接在柔性薄膜(5021) 表面的多层薄膜气袋以及粘接在多层薄膜气袋表面的光伏太阳能电池板(5022)组成，所述多层薄膜气袋由数个单元气袋(5023)组成，所述遥控牵引车(7)上设有充气泵(9)，所述充气泵(9)通过气管与每个单元气袋连接，所述充气泵(9)受控制器(6)控制。
3.根据权利要求2所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述单元气袋(5023)的横截面均呈三角形，且其中任意两个或多个单元气袋(5023)的横截面组合后均能构成三角形。
4.根据权利要求2所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述光伏太阳能电池板(5022)有若干块，且柔性薄膜(5021)展开后，从靠近连接轴(501)一端到远离连接轴(501)一端，所述光伏太阳能电池板(5022)的宽度逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述光伏太阳能组件还包括固定杆体(10)，所述光伏薄膜板(502)的两侧边分别设有一排钉桩孔(11)，所述固定杆体(10)上设有与钉桩孔(11)相匹配的桩钉(12)。
6.根据权利要求1所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述光伏太阳能组件还包括可折叠支架(13)，所述可折叠支架(13)上连接有充电电缆(14)和延长电缆(15)，所述充电电缆(14)与光伏薄膜板(502)连接，所述延长电缆(15)与蓄电池(2)连接。
7.根据权利要求1所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述第一旋转臂(302)的长度小于第二旋转臂(303)的长度，所述第一驱动带(304)的长度小于第二驱动带(305)的长度。
8.根据权利要求1所述的一种移动式光伏电站，其特征在于：所述光伏太阳能组件还包括充电桩(16)，所述充电桩(16)与所述蓄电池(2)连接。
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