CN108695967A - 光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光伏发电装置，应用于伞具，包括：光伏发电部件，用于将光能转化为电能；支撑部件，所述光伏发电部件设置于所述支撑部件上；能量传输组件，与所述光伏发电部件连接，获取电能并以无线方式进行传输。在设置能量传输组件，并且将光伏发电装置安装于伞具向光面侧的情况下，无需再设置连接光伏发电部件和用电设备的导线，避免导线外置时出现剐蹭而扯断的问题，以及由此造成的漏电或者用电设备断电问题，或者避免导线内置于伞具而需要对伞具的支撑架开孔的问题，提高了使用的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及户外产品技术领域，具体涉及一种光伏发电装置。
背景技术
户外应用中，为避免阳光直射而造成皮肤晒伤、产品特性改变，用户多会设置遮阳蓬、遮阳扇等类似的遮阳、防水装置。
因为用户在遮阳伞下工作或者休闲时使用电器设备，而户外环境中没有直连市电电源等电源的条件，所以用户需要配备移动发电设备或者移动电源。
而室外环境中白天光照充足，因此有用户考虑在遮阳伞的向光面侧安装光伏发电部件，以利用光伏发电部件将光能转换为电能而供用电设备使用。而在用户已经购置太阳伞的情况下，光伏发电部件与用电设备连接有两种方案：(1)连接导线直接从太阳伞的边缘顶部悬吊至地面，连接用电设备；(2)在太阳伞的遮阳层或者支撑架开孔再布设连接导线。而前述两种方法均具有应用缺陷，具体为，方案(1)在使用时可能导线可能剐蹭而被破坏，而方案(2)可能破坏太阳伞本身的结构强度或者防水性能。。
发明内容
本申请提供一种太光伏发电装置，以解决背景技术提及的技术问题。
本申请提供一种光伏发电装置，包括：
光伏发电部件，用于将光能转化为电能；
支撑部件，所述光伏发电部件设置于所述支撑部件上；
能量传输组件，与所述光伏发电部件连接，获取电能并以无线方式进行传输。
可选地，所述支撑部件包括伞状支架；所述伞状支架包括多个以一点为中心呈发射状分布并连接的支撑杆；
可选地，所述支撑部件包括柔性布，所述柔性布安装在所述支撑杆上；
可选地，所述支撑杆可折叠，和/或可收放，和/或为伸缩杆。
可选地，所述支撑部件上设置有安装部，通过所述安装部固定于外部支撑体；
可选地，所述安装部包括安装孔，套设并固定在外部支撑体上；
可选的，所述支撑部件包括与所述伞具连接的固定杆，所述固定杆通过安装夹具固定于外部支撑体；
可选地，所述多个支撑杆中相邻的支撑杆之间连接与所述伞具固定。
可选地，所述光伏发电部件包括光伏组件，所述光伏组件与所述支撑部件固定连接；
所述光伏组件与所述支撑杆固定连接，和/或，所述光伏组件安装于所述柔性布上。
可选地，所述光伏发电部件还包括控制器和第一储能部件；
所述第一储能部件与所述光伏组件连接，用于存储电能；
所述控制器连接与所述光伏组件和第一储能部件连接，控制所述第一储能部件的充放电，以及按照负载的工作需求控制所述光伏组件和所述第一储能部件的电能输出。
可选地，所述能量传输组件包括：能量发射部件和能量接收部件；
所述能量发射部件与所述第一储能部件连接，以获取第一储能部件中所存储的电能发射至所述能量接收部件。
可选地，所述光伏发电装置还包括第二储能部件；
所述第二储能部件与所述能量接收部件与连接，用于存储所述能量接收部件接收的电能；和/或所述第二储能部件与能量接收部件一体设置。
可选地，所述能量发射部件可拆卸地设置在所述支撑部件上；
和/或，所述能量接收部件可拆卸地设置在外部支撑部件上。
可选地，所述光伏发电装置包括与所述能量接收部件和/或所述第二储能部件连接的负载部件；
可选地，所述光伏发电装置还包括：移动控制端，与所述能量传输组件连接，控制所述能量传输组件开闭。
本申请提供的光伏发电装置中，能量传输组件能够实现光伏发电部件产生电能的无线传输；在设置能量传输组件，并且将光伏发电装置安装于伞具向光面侧的情况下，无需再设置连接光伏发电部件和用电设备的导线，避免导线外置时出现剐蹭而扯断的问题，以及由此造成的漏电或者用电设备断电问题，或者避免导线内置于伞具而需要对伞具的支撑架开孔的问题，提高了使用的安全性。
附图说明
图1是一个具体实施方式提供的太阳能发电装置安装在遮阳伞时的外观示意图；
图2是一个具体实施方式提供的太阳能发电装置的电气部件示意图；
其中：11-光伏发电部件，111-光伏组件，112-控制器，113-第一储能部件，12-支撑部件，121-支撑杆，122-柔性布，123-固定杆，13-能量传输组件，131-能量发射部件，132-能量接收部件，14-第二储能部件，15-负载部件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
本申请具体实施方式提供一种光伏发电装置，能够应用于太阳伞等伞具，实现光伏发电部件产生电能的无线传输，继而避免布设导线以及因为布设导线产生各种问题。
图1是本申请具体实施方式提供的一种光伏发电装置的结构示意图，图2是一个具体实施方式提供的太阳能发电装置的电气部件示意图；如图1和图2所示，光伏发电装置包括光伏发电部件11、支撑部件12和能量传输组件13。
其中，光伏发电部件11直接设置在伞具的向光面侧，用于将照射其上的光能转换为电能；因为光伏发电部件11具有一定的转换效率，光伏发电部件11仅能将部分照射在其中的光辐射能转换为电能，其它的光辐射被反射或者被转换成热能而散失。
支撑部件12用于支撑光伏发电部件11和能量传输组件13中的部分，使得光伏发电部件11和能量传输组件13的部分安装在伞具的向光面侧。在光伏发电部件11和能量传输组件13中，至少光伏发电部件11设置在支撑部件12上；能量传输组件13与光伏发电部件11，以获取光伏发电部件11产生的电能，并将电能以无线方式传输。
结合前述的结构可知，本申请具体实施方式提供的光伏发电装置中，能量传输组件13能够实现光伏发电部件11产生电能的无线传输；在设置能量传输组件13，并且将光伏发电部件11安装于伞具向光面侧的情况下，无需再设置连接光伏发电部件11和用电设备的导线，避免导线外置时出现剐蹭而扯断的问题，以及由此造成的漏电或者用电设备断电问题，或者避免导线内置于伞具而需要对伞具的支撑架开孔的问题，提高了使用的安全性。
以下将对本申请一些具体实施方式中的支撑部件12、光伏发电部件11、能量传输组件13以及三者可能的连接关系做介绍。
如图1所示，在本申请的一些具体实施方式中，支撑部件12可以包括伞状支架，伞状支架的形状与光伏发电装置配合使用的伞具形状配合，包括多个支撑杆121，多个支撑杆121连接在一起而形成类似伞型的结构；具体的，各个支撑杆121以一点为中线呈放射状分布而形成伞状支架；优选的，相邻的支撑杆121通过连接部件连接，使得各个支撑杆121形成伞状支架。
具体实施中，伞状支架中支撑杆121的数量可以和配合使用的伞具中的伞骨数量一致；在光伏发电装置安装于伞具上时，伞状支架上的各个支撑杆121分别对应各个伞骨，以能够搭靠在对应的伞骨上而被伞骨支撑。
为了便于携带前述的光伏发电装置，实际应用中，伞状支架可以是可折叠或者收放的伞状支架。具体的，伞状支架中的支撑杆121为可折叠或者可收放的支撑杆121，以实现伞状支架的折叠或者收放。另外，在一些具体实施方式中，伞状支架中的支撑杆121也可以是伸缩杆，以利用自身的伸缩功能将光伏发电装置收折为尽可能小的状态。
在本申请的一些具体实施方式中，伞状支架除了具有前述的支撑杆121外，还可以包括柔性布122；柔性布122固定于伞状支架的多个支撑杆121上，起到遮挡支撑杆121的作用；在一些具体实施方式中，柔性布122还可以起到固定光伏发电部件11中的至少部分部件的作用(具体在后文中说明)。
在一些具体实施方式中，例如在伞状支架为可折叠或者可收放的伞状支架时，柔性布122可以直接固定在伞状支架的支撑杆121上，随着支撑杆121的折叠或者收放而收折；在另外一些具体实施方式中，例如在伞状支架中的支撑杆121为伸缩杆的情况下，柔性布以可拆卸地方式安装在支撑杆121上。
如前文所述，在使用时，前述的光伏发电装置通过支撑部件12支设在伞具的向光面侧。为了保证光伏发电装置在伞具向光面侧可靠地固定，支撑部件12还设置用于和伞具连接的部分。
在一些具体实施方式中，支撑部件12可以包括与伞状支架连接的安装部，安装部上包括安装孔，安装孔通过与伞具的伞盘凸出部卡接而实现伞状支架的固定，继而实现光伏发电装置在伞具向光面侧的固定。
在另外一些具体实施方式中，支撑部件12可以包括与伞状支架连接的固定杆123，固定杆123设置在伞状支架的中间处；固定杆123可以通过安装夹具夹装在伞具的伞盘上，而实现伞状支架的固定。
另外，在其他一些具体实施方式中，支撑部件12还可以包括设置在伞状支架支撑杆121上的粘接扣，以利用粘接扣与伞具的遮阳面配合而实现固定。
在利用前述伞状支架固定在遮阳伞的情况下，伞状支架还可以与遮阳伞的折叠方式类似，并随着遮阳伞的折叠而同步收合。
在某些较为特殊的具体实施方式中，支撑部件12也可以直接扣合在伞具的向光面侧，利用自身形状和伞具形状的配合实现相对于伞具的固定。
本申请具体实施方式提供固定光伏发电装置中，光伏发电部件11至少包括能够实现光电转换的光伏组件111，光伏组件111与支撑部件12固定连接。
实际应用中，光伏组件111可以是晶硅光伏组件，也可以是薄膜太阳能光伏组件，对此本申请并不做特别限定；具体实施方式中，光伏组件111的类型根据支撑部件12可能实现的收折方式、光伏组件111在支撑部件12上的安装方式、安装位置确定。
在一些具体实施方式中，如果支撑部件12包括伞状支架，光伏组件111可以固定在伞状支架的支撑杆121上。具体的，如果光伏组件11为晶硅光伏组件，其可以通过铰链连接的方式安装在伞状支架的支撑杆121上，在伞状支架收折时，光伏组件11通过铰链转动而被收折；在光伏组件111为薄膜光伏组件的情况下，则可以直接将光伏组件11固定在支撑杆121上，使光伏组件111随支撑杆伞状支架的收折而直接折叠。
在另外一些具体实施方式中，如果支撑部件12包括柔性布122，光伏组件111还可以安装于柔性布122上。
实际应用中，根据可能的工作状态情况，光伏组件111的数量可以为多个，多个光伏组件111可以以串联的方式连接，也可以以串并联混合的方式连接。请注意，图1所示的光伏组件111的数量和安装位置仅是示例性的；在其他具体实施方式中，光伏组件111的排布方式并不限于图1所示，还可以被设置在其他位置处。
除了前述的光伏组件111外，光伏发电部件11还可以包括第一储能部件113。第一储能部件113与光伏组件111连接，用于存储光伏组件111形成的电能。在光照较为充足，光伏组件111发电功率大于负载功率的情况下，多余电能可以存储至第一储能部件113。
另外，光伏发电部件11还包括控制器112，控制器112与光伏组件111和第一储能部件113均连接，用于控制光伏组件111的工作状态和第一储能部件113的工作状态，实现第一储能部件113的充放电，以及按照负载的工作需求控制光伏组件111和第一储能部件113的电能输出。
具体的，控制器112包括功率调整电路和电压调整电路。功率调整电路的输入端与光伏组件111的输出端连接，可以测量光伏组件111的输出电流和输出电压。在测量输出电流和输出电压后，功率调整电路根据内部存储数据判断如何调整光伏组件111的负载阻抗状态，继而调整光伏组件111的输出功率。
电压调整电路的输入端与光伏组件111连接，输出端与第一储能部件113连接，控制端与功率调整电路的输出端连接，用于根据功率调整电路输出的控制信号而改变自身的负载阻抗状态，继而调整光伏组件111的输出功率，使得光伏组件111能够为第一储能部件113充电。
另外，控制器112还可以包括输出调整电路，输出调整电路可以根据负载的功率需求控制光伏组件111和第一储能部件113的电能输出；具体的，在负载功率较大时，控制器112中的输出调整电路可以调整光伏组件111和第一储能部件113的输出功率，以匹配负载的功率需求。应当注意，此处所述的负载功率需求指的是能量传输组件13的功率需求。
应当注意，前述的控制器112和第一储能部件113均应当安装在支撑部件上。
在本申请具体实施方式中，光伏发电装置的能量传输组件13可以同时包括能量发射部件131和能量接收部件132。能量发射部件131与前述的第一储能部件113和光伏组件111连接，以获取第一储能部件113存储的电能以及光伏组件111产生的电能，并将电能以无线传输的形式传输至能量接收部件132。
具体应用中，能量发射部件131安装在光伏发电装置的支撑部件12上，并被设置在伞具的向光面侧；而能量接收部件132则多设置在伞具的背光面侧。能量发射部件131和能量接收部件132可以为磁感应耦合式组件、磁耦合谐振式组件、微波辐射式组件和超声波式组件中的至少一种，对此本申请并不做特别限定。具体应用中，可以根据能量密度、能量发射部件131和能量接收部件132的预设距离选定二者的具体类型。
在能量发射部件131和能量接收部件132为磁感应耦合式模块的实施方式中，能量发射部件131包括高频逆变模块和发射绕组模块；电能逆经过高频逆变模块转换为高频交流电后，高频交流电通过发射绕组辐射至环境中，形成无线传输能量；能量接收部件132包括接收绕组模块和整流模块，接收绕组模块接收到无线传输能量而形成高频交流电，整流模块再将高频交流电整流为直流电或者低频交流电。
在能量发射部件131和能量接收部件132为磁耦合谐振式发射模块的实施方式中：能量发射部件131包括高频逆变模块、阻抗匹配电路和发射线圈，电流经过高频逆变模块、阻抗匹配电路和发射线圈后辐射至环境中，形成无线传输能量。能量接收部件132包括接收线圈、阻抗匹配电路和整流模块，无线传输能量被发射线圈接收后，通过阻抗匹配电路和整流模块转变为直流电或者低频交流电。
在能量发射部件131和能量接收部件132为微波辐射式模块的实施方式中，能量发射部件131包括DC-RF变换模块和发射天线，电流经过DC-RF变换模块和发射天线后转换成微波，以微波辐射的形式定向辐射至环境中，也就是微波为无线传输能量；能量接收部件132包括接收天线和RF-DC变换模块；无线传输能量被接收天线接收后，经过RF-DC变换模块转换为直流电。
应当注意，在能量发射部件131和能量接收部件131为前述三种模块的情况下，无线传输能量均为电磁波。
在能量发射部件131和能量接收部件132为超声波式模块的实施方式中：能量发射部件131包括逆变电路、匹配电路和压电转换器，电能经过逆变电路、匹配电路和压电转换器后转换为超声波振动而定向传播。能量接收部件132包括压电转换器、匹配电路和整流电路；压电转换器接收到超声波振动后，将其转换为高频交流电，高频交流电经过匹配电路和整流电路后转换为直流电。
在另外一些具体实施方式中，能量传输组件13也可以仅包括能量发射部件，而不包括能量接收部件；能量接收部件为用电设备中可以实现无线电能接收的部件。
当然，在本申请的一些具体实施方式中，光伏发电装置除了光伏组件111必须设置在柔性布的向光面侧外，其他部件均可以设置在柔性部的背光面侧，因此还可以设置连接光伏组件111和其他电气部件的导线和接线端子；具体应用中，接线端子可以可拆卸的接线端子，在使用时才应用。
在能量传输组件13包括能量接收部件132的情况下，光伏发电装置还可以包括第二储能部件14，第二储能部件14与能量接收部件132连接，用于存储能量接收部件132接收并转换的电能。
在本申请的一些具体实施方式中，第二储能部件14可以与能量接收部件132一体地设置；具体的，光伏发电装置包括一壳体部件，第二储能部件14和能量接收部件132被设置于壳体部件的内腔中。在壳体部件的外侧还可以设置连接机构安装部，连接机构安装部可以与伞具配合，使得壳体部件可拆卸地安装在伞具上，继而使能量接收部件132安装在伞具的背面侧。
实际应用中，壳体部件多放置在遮阳伞等遮阳装置的背光面侧，并且被安装遮阳装置的支撑架上。例如，在遮阳装置为遮阳伞的情况下，壳体部件直接安装在遮阳伞的立杆上。为了实现壳体部件在遮阳装置中支撑架的安装，壳体部件可以包括安装部，以利用安装部与立杆固定连接。
在一个具体实施方式中，壳体部件呈圆环状，并且可以分体设置。壳体部件组合形成一圆环时，中间通孔的孔径尺寸大体与遮阳伞的立杆截面尺寸相同，中间通孔即为前述的安装部。在具体应用中，壳体形成中间通孔的位置还可以设置夹紧件和弹性缓冲件。
如前所述，本申请具体实施方式中，能量发射部件131通过支撑部件12设置在伞具的向光面侧；具体的，能量发射部件131也包括可拆卸连接机构，以利用可拆卸连接机构与支撑部件12可拆卸地连接。
除了具有前述的结构外，本申请具体实施方式提供的一些光伏发电装置中，还可以包括一些常用的负载部件15；负载部件15与能量接收部件132和第二储能部件14连接，以利用能量接收部件132和第二储能部件14存储的电能工作。
应当注意，第二储能部件14应当被认为一个特殊的负载部件，其在能量接收部件132输出电压大于自身的端部电压时作为负载；而在能量接收部件132的输出电压小于自身的端部电压时作为驱动其他负载部件工作的电源。
具体实施中，负载部件15可以是无线通信模块、USB接口、电风扇和光源中的至少一种；负载部件15可以安装在前述的壳体部件内腔中或者壳体部件的外侧，以使得与能量接收部件132和第二储能部件14集成为一体。
另外，在光伏发电装置仅设置能量发射组件131的情况下，为了避免用户设备没有能量接收组件而无法使用光伏发电装置；光伏发电装置还可以预备用于输出电能的导线和接线端子，以使一些用户设备通过有线连接的方式与光伏发电部件连接。具体应用中，导线可以和接线端子可以从遮阳伞的伞杆上穿过，再与用户设备连接。
除了具有前述的光伏发电部件11、支撑部件12和能量传输组件13外，本申请具体实施方式提供的光伏发电装置还可以包括移动控制端。移动控制端可以与能量传输组件13连接，用于根据用户的操作指令控制能量传输组件13的开闭。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种光伏发电装置，其特征在于，包括：
光伏发电部件，用于将光能转化为电能；
支撑部件，所述光伏发电部件设置于所述支撑部件上；
能量传输组件，与所述光伏发电部件连接，获取电能并以无线方式进行传输。
2.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于，
所述支撑部件包括伞状支架；所述伞状支架包括多个以一点为中心呈发射状分布并连接的支撑杆；
可选地，所述支撑部件包括柔性布，所述柔性布安装在所述支撑杆上；
可选地，所述支撑杆可折叠，和/或可收放，和/或为伸缩杆；
可选地，所述多个支撑杆中相邻的支撑杆之间连接。
3.根据权利要求2所述的光伏发电装置，其特征在于，
所述支撑部件上设置有安装部，通过所述安装部固定于外部支撑体；
可选地，所述安装部包括安装孔，套设并固定在外部支撑体上；
可选地，所述支撑部件包括固定杆，所述固定杆通过安装夹具固定于外部支撑体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏发电装置，其特征在于，
所述光伏发电部件包括光伏组件，所述光伏组件与所述支撑部件固定连接；
可选地，所述光伏组件与所述支撑杆固定连接，和/或，所述光伏组件安装于所述柔性布上。
5.根据权利要求4所述的光伏发电装置，其特征在于，所述光伏发电部件还包括控制器和第一储能部件；
所述第一储能部件与所述光伏组件能量传输组件连接，用于存储电能；
所述控制器连接与所述光伏组件和所述第一储能部件连接，控制所述第一储能部件的充放电，以及按照负载的工作需求控制所述光伏组件和所述第一储能部件的电能输出。
6.根据权利要求5所述的光伏发电装置，其特征在于，所述能量传输组件包括：能量发射部件和能量接收部件；
所述能量发射部件与所述第一储能部件连接，以获取第一储能部件中所存储的电能发射至所述能量接收部件。
7.根据权利要求6所述的光伏发电装置，其特征在于，还包括第二储能部件；
所述第二储能部件与所述能量接收部件与连接，用于存储所述能量接收组件接收的电能；
可选地，所述第二储能部件与能量接收部件一体设置。
8.根据权利要求6所述的光伏发电装置，其特征在于，所述能量发射部件可拆卸地设置在所述支撑部件上；
可选地，所述能量接收部件可拆卸地设置在外部支撑部件上。
9.根据权利要求7所述的光伏发电装置，其特征在于，包括与所述能量接收部件和/或所述第二储能部件连接的负载部件。
10.根据权利要求1-9任一所述的光伏发电装置，其特征在于，还包括：移动控制端，与所述能量传输组件连接，控制所述能量传输组件开闭。
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2018
- 2018-08-16 CN CN201810935186.8A patent/CN108695967A/zh active Pending
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