CN109120219A - 一种模块化移动式太阳能发电设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模块化移动式太阳能发电设备，该模块化移动式太阳能发电设备以适应车辆运输的集装箱箱体作为框架；两侧箱板以及顶部上支撑架均为掀开式结构，安装光伏板并可翻转至适合收集太阳光光照的角度；箱体底部框架安装一层多层内置光伏组件，在箱体内部可向外部依次伸出并翻转至适合太阳能光照的角度用以吸收太阳能；箱体内设置有光伏控制用以控制各个光伏板动作；同时箱体内设置有蓄能电池组，可储能储电对外供电；本发明能够加大太阳能的吸收，增大输出的电能，实现了设备的可移动化，解决了国内偏远地区、各类临时性营地、临时性办公、生产和生活场所的电力需求，也解决了能源匮乏、电力欠发达国家或地区的电力能源短缺的实际问题。
Description
[技术领域]
本发明涉及新能源发电技术领域，具体地说是一种模块化移动式太阳能发电设备及其使用方法。
[背景技术]
在远离城市的偏远地区、电力石油等能源供应不便利的环境恶劣地区，电力能源短缺、匮乏是个实际而要急需解决的问题。世界上欠发达国家和地区，如非洲一些国家和地区的偏远地区，电力短缺严重，急需解决。
随着各类勘探、科考工作的不断增加，临时性营地也随之不断的增加，建立快速部署、安装简便、自带供电的能源站以保证上述工作和生活的需要，尤其是利用太阳能这一清洁能源解决问题成为必然。同时，随着工业的不断发展、城市地价的不断攀升，在临时性办公、生产和生活场所，快速便捷的建立供工作人员驻地办公、生产和生活的办公区域成为企业的迫切需求。为节省能源成本，建立以利用太阳能这一清洁能源解决用电问题成为企业的首选。
目前已有的柴油发电集装箱在一定程度上解决了临时性用电问题，但存在很多缺点：整体式设计，内部结构复杂；重量大，机动性差，安装拆卸运输繁琐；工作状态噪音大；发电设备维护困难且成本高，运行不稳定；相对于太阳能设备发电使用寿命短，易受外界条件影响；其自身为内燃发电结构，防火性差；适用地形单一，局限性大；发电过程产生温室气体造成空气污染，对不可再生资源产生枯竭性危险。而以往的利用太阳能发电的集装箱由于自身结构的原因，设置的光伏板数量少，吸收的太阳能能量低，自然供应的电力也少，一般仅仅限制于办公区域。
综上所述：在能源匮乏地域、大型勘探类领域、集中户外活动领域等能源供应不便利的环境下，为整体工作生活环境大量长期的提供环保清洁的能源保障，是亟需解决的核心问题。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种模块化移动式太阳能发电设备，能够加大太阳能的吸收，增大输出的电能，实现了设备的可移动化，解决了国内偏远地区、各类临时性营地、临时性办公、生产和生活场所的电力需求，也解决了能源匮乏、电力欠发达国家或地区的电力能源短缺的实际问题。
为实现上述目的设计一种模块化移动式太阳能发电设备，包括集装箱框架 1、左侧箱板2、右侧箱板3、顶板支撑架4、内置光伏板组5、光伏控制器6、蓄能电池组7，所述集装箱框架1为左右侧均敞开的箱体状，所述集装箱框架1 左右侧分别装设有左侧箱板2、右侧箱板3,所述左侧箱板2、右侧箱板3顶端均可翻转式连接在集装箱框架1上,所述左侧箱板2内侧设置有电动推杆一8，所述电动推杆一8安装在集装箱框架1上，所述电动推杆一8的输出端与左侧箱板2相连，所述左侧箱板2在电动推杆一8的驱动下向上翻转,所述右侧箱板3内侧设置有电动推杆二9，所述电动推杆二9安装在集装箱框架1上，所述电动推杆二9的输出端与右侧箱板3相连，所述右侧箱板3在电动推杆二9的驱动下向上翻转,所述集装箱框架1顶部装设有顶板支撑架4，所述顶板支撑架 4可翻转式连接在集装箱框架1上，所述顶板支撑架4下方设置有电动推杆三 10，所述电动推杆三10安装在集装箱框架1上，所述电动推杆三10的输出端与顶板支撑架4相连，所述顶板支撑架4在电动推杆三10的驱动下向上翻转，所述左侧箱板2、右侧箱板3、顶板支撑架4上分别安装有左侧光伏板11、右侧光伏板12、顶部光伏板13，所述集装箱框架1内设有内置光伏板组5、光伏控制器6、蓄能电池组7，所述内置光伏板组5包含多层光伏板，所述多层光伏板用于向外部依次伸出并翻转至适合收集太阳光光照的角度以吸收太阳能，所述光伏控制器6用于控制内置光伏板组5的多层光伏板依次展开、固定并翻转至适合收集太阳光照角度，所述内置光伏板组5、左侧光伏板11、右侧光伏板12、顶部光伏板13分别连接蓄能电池组7，所述蓄能电池组7用于储能储电以及对用户供电，所述蓄能电池组7与光伏控制器6连接。
进一步地，所述内置光伏板组5的每层光伏板均安装在光伏板安装架14上，并通过光伏板安装架14向外依次伸出并翻转至适合收集太阳光光照的角度，每层光伏板安装架14上均安装有驱动装置15、支撑装置16、翻转装置17，所述驱动装置15用于带动每层光伏板依次向外移出，所述支撑装置16用于在每层光伏板在向外移出到位后支撑光伏板，所述翻转装置17用于将每层光伏板向上翻转到适合收集太阳光光照的角度。
进一步地，所述集装箱框架1采用车辆运输的集装箱箱体作为框架。
进一步地，所述集装箱框架1的前后侧分别安装有前箱板18、后箱板19，所述前箱板18、后箱板19上均开设有维修门20和数控显示屏21。
本发明还提供了一种模块化移动式太阳能发电设备的使用方法，包括以下步骤：1)首先，将所述模块化移动式太阳能发电设备运输至国内偏远地区、各类临时性营地、临时性办公、生产和生活场所的指定位置；2)然后，将蓄能电池组7中的一半与用户接通，对其供电，同时，通过光伏控制器6控制支撑装置16、驱动装置15、翻转装置17，将内置光伏板组5依次展开、固定并翻转至适合太阳光照角度；3)再通过光伏控制器6控制内置光伏板组5对蓄能电池组 7中的另一半进行充电；4)最后，当供电部分的那一半蓄能电池组7电量不足时，光伏控制器6停止对另一半蓄能电池组7充电，并使得该另一半蓄能电池组7与用户接通，对其供电；同时，光伏控制器6控制内置光伏板组5对电量不足的那一半蓄能电池组7进行充电。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明充分利用集中箱内部的框体结构(多层太阳能板组件叠加在一起，箱体两侧打开后，叠加太阳能板陆续依次展开)，增加了太阳能板的数量即加大了太阳能的吸收，从而增大了输出的电能；
(2)本发明妥善解决了国内偏远地区、各类临时性营地、临时性办公、生产和生活场所的电力需求，也解决了能源匮乏、电力欠发达国家或地区的电力能源短缺的实际问题；
(3)本发明发电容量大，能够适合用电需求量大的工作和生活环境；本发明常年发电，能够适合常年有用电需求的工作和生活环境；
(4)本发明利用太阳能，清洁、环保、无污染，且太阳能无处不在，没有使用地域限制；
(5)本发明日常运行成本低，光伏板的展开收回全部实现自动化，且集装箱可进行车载移动运输，实现设备的可移动化；
(6)本发明结构简单，地形要求低，施工方便，易于快速部署安装简便，具有较高的社会价值；
(7)本发明不受地域限制的常年发电，日常运行成本低，光伏板的展开收回全部实现自动化，集装箱可进行车载移动运输，实现了设备的可移动化。
[附图说明]
图1是本发明的后侧视图(光伏板未展开)；
图2是本发明的俯视图(光伏板未展开)；
图3是本发明的左侧视图(光伏板未展开)；
图4是本发明的右侧视图(光伏板未展开)；
图5是本发明外置光伏板展开时的前侧视图；
图6是本发明外置光伏板展开时的左侧视图；
图7是本发明内置光伏板依次展开、翻转时的示意图；
图8是本发明内置光伏板在箱体外安装完毕时的示意图；
图中：1、集装箱框架 2、左侧箱板 3、右侧箱板 4、顶板支撑架 5、内置光伏板组6、光伏控制器 7、蓄能电池组 8、电动推杆一 9、电动推杆二 10、电动推杆三 11、左侧光伏板 12、右侧光伏板 13、顶部光伏板 14、光伏板安装架 15、驱动装置 16、支撑装置 17、翻转装置 18、前箱板 19、后箱板 20、维修门 21、数控显示屏。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
本发明包括集装箱框架1、左侧箱板2、右侧箱板3、顶板支撑架4、内置光伏板组5、光伏控制器6、蓄能电池组7，集装箱框架1为左右侧均敞开的箱体状，集装箱框架1可采用车辆运输的集装箱箱体作为框架，集装箱框架1左右侧分别装设有左侧箱板2、右侧箱板3,左侧箱板2、右侧箱板3顶端均可翻转式连接在集装箱框架1上,左侧箱板2内侧设置有电动推杆一8，电动推杆一 8安装在集装箱框架1上，电动推杆一8的输出端与左侧箱板2相连，左侧箱板 2在电动推杆一8的驱动下向上翻转,右侧箱板3内侧设置有电动推杆二9，电动推杆二9安装在集装箱框架1上，电动推杆二9的输出端与右侧箱板3相连，右侧箱板3在电动推杆二9的驱动下向上翻转,集装箱框架1顶部装设有顶板支撑架4，顶板支撑架4可翻转式连接在集装箱框架1上，顶板支撑架4下方设置有电动推杆三10，电动推杆三10安装在集装箱框架1上，电动推杆三10的输出端与顶板支撑架4相连，顶板支撑架4在电动推杆三10的驱动下向上翻转，左侧箱板2、右侧箱板3、顶板支撑架4上分别安装有左侧光伏板11、右侧光伏板12、顶部光伏板13，集装箱框架1内设有内置光伏板组5、光伏控制器6、蓄能电池组7，内置光伏板组5包含多层光伏板，多层光伏板用于向外部依次伸出并翻转至适合收集太阳光光照的角度以吸收太阳能，光伏控制器6用于控制内置光伏板组5的多层光伏板依次展开、固定并翻转至适合收集太阳光照角度，内置光伏板组5、左侧光伏板11、右侧光伏板12、顶部光伏板13分别连接蓄能电池组7，蓄能电池组7用于储能储电以及对用户供电，蓄能电池组7与光伏控制器6连接。
其中，内置光伏板组5的每层光伏板均安装在光伏板安装架14上，并通过光伏板安装架14向外依次伸出并翻转至适合收集太阳光光照的角度，每层光伏板安装架14上均安装有驱动装置15、支撑装置16、翻转装置17，驱动装置15 用于带动每层光伏板依次向外移出，支撑装置16用于在每层光伏板在向外移出到位后支撑光伏板，翻转装置17用于将每层光伏板向上翻转到适合收集太阳光光照的角度；集装箱框架1的前后侧分别安装有前箱板18、后箱板19，前箱板 18、后箱板19上均开设有维修门20和数控显示屏21。
本发明以适应车辆运输的集装箱箱体作为框架；两侧箱板以及顶部上支撑架均为掀开式结构，安装光伏板并可翻转至适合收集太阳光光照的角度；箱体底部框架安装一层多层内置光伏组件，在箱体内部可向外部依次伸出并翻转至适合太阳能光照的角度用以吸收太阳能；箱体内设置有光伏控制用以控制各个光伏板动作；同时箱体内设置有蓄能电池组，可储能储电对外供电。本发明可不受地域限制的常年发电，日常运行成本低，光伏板的展开收回全部实现自动化；集装箱可进行车载移动运输，实现设备的可移动化。
如图1至图4所示，可由车辆运输的集装箱箱体作为框架；左侧箱板、右侧箱板、顶板支撑架均为可掀开式结构；其上分别安装左侧光伏板、右侧光伏板、顶部光伏板。
如图5所示，左侧箱板由电动推杆一(可设有多个)控制翻转；右侧箱板由电动推杆二(可设有多个)控制翻转；顶板支架由电动推杆三(可设有多个) 控制翻转，且均可翻转至适合太阳光照角度。
如图6，集装箱箱体底框架安装一组多层内置光伏板组；箱体内设置有光伏控制器H，控制各光伏板动作；箱体内设置有蓄能电池组K，可储能储电和对外供电。
如图7至8所示，每层光伏板安装架安装有驱动装置，实现每层光伏板依次向右移出。每层光伏板安装架安装有支撑装置，实现每层光伏板在向右移出到位后支撑光伏板(组)。每层安装架安装有翻转装置，实现每层光伏板向上翻转到与水平面20°(根据太阳光照效果需要，角度可调)位置。
本发明所述的模块化移动式的太阳能发电设备的使用方法，主要包括以下步骤：
首先，将本模块化移动式的新能源发电设备运输至国内偏远地区、各类临时性营地、临时性办公、生产和生活场所的指定位置；
然后，蓄能电池组中的一半与用户接通，对其供电；
通过光伏控制器来控制驱动装置、支撑装置、翻转装置将太阳能电池组依次展开、固定并翻转至适合太阳光照角度；
再次，通过光伏控制器控制太阳能电池组对蓄能电池组中的另一半进行充电。
最后，当供电部分的那一半蓄能电池组电量不足时，光伏控制器停止对另一半蓄能电池组充电，并使其与用户接通，对其供电；同时，光伏控制器控制太阳能电池组对电量不足的那一半蓄能电池组进行充电。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种模块化移动式太阳能发电设备，其特征在于：包括集装箱框架(1)、左侧箱板(2)、右侧箱板(3)、顶板支撑架(4)、内置光伏板组(5)、光伏控制器(6)、蓄能电池组(7)，所述集装箱框架(1)为左右侧均敞开的箱体状，所述集装箱框架(1)左右侧分别装设有左侧箱板(2)、右侧箱板(3),所述左侧箱板(2)、右侧箱板(3)顶端均可翻转式连接在集装箱框架(1)上,所述左侧箱板(2)内侧设置有电动推杆一(8)，所述电动推杆一(8)安装在集装箱框架(1)上，所述电动推杆一(8)的输出端与左侧箱板(2)相连，所述左侧箱板(2)在电动推杆一(8)的驱动下向上翻转,所述右侧箱板(3)内侧设置有电动推杆二(9)，所述电动推杆二(9)安装在集装箱框架(1)上，所述电动推杆二(9)的输出端与右侧箱板(3)相连，所述右侧箱板(3)在电动推杆二(9)的驱动下向上翻转,所述集装箱框架(1)顶部装设有顶板支撑架(4)，所述顶板支撑架(4)可翻转式连接在集装箱框架(1)上，所述顶板支撑架(4)下方设置有电动推杆三(10)，所述电动推杆三(10)安装在集装箱框架(1)上，所述电动推杆三(10)的输出端与顶板支撑架(4)相连，所述顶板支撑架(4)在电动推杆三(10)的驱动下向上翻转，所述左侧箱板(2)、右侧箱板(3)、顶板支撑架(4)上分别安装有左侧光伏板(11)、右侧光伏板(12)、顶部光伏板(13)，所述集装箱框架(1)内设有内置光伏板组(5)、光伏控制器(6)、蓄能电池组(7)，所述内置光伏板组(5)包含多层光伏板，所述多层光伏板用于向外部依次伸出并翻转至适合收集太阳光光照的角度以吸收太阳能，所述光伏控制器(6)用于控制内置光伏板组(5)的多层光伏板依次展开、固定并翻转至适合收集太阳光照角度，所述内置光伏板组(5)、左侧光伏板(11)、右侧光伏板(12)、顶部光伏板(13)分别连接蓄能电池组(7)，所述蓄能电池组(7)用于储能储电以及对用户供电，所述蓄能电池组(7)与光伏控制器(6)连接。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述内置光伏板组(5)的每层光伏板均安装在光伏板安装架(14)上，并通过光伏板安装架(14)向外依次伸出并翻转至适合收集太阳光光照的角度，每层光伏板安装架(14)上均安装有驱动装置(15)、支撑装置(16)、翻转装置(17)，所述驱动装置(15)用于带动每层光伏板依次向外移出，所述支撑装置(16)用于在每层光伏板在向外移出到位后支撑光伏板，所述翻转装置(17)用于将每层光伏板向上翻转到适合收集太阳光光照的角度。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述集装箱框架(1)采用车辆运输的集装箱箱体作为框架。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述集装箱框架(1)的前后侧分别安装有前箱板(18)、后箱板(19)，所述前箱板(18)、后箱板(19)上均开设有维修门(20)和数控显示屏(21)。
5.一种如权利要求1至4中任一项所述的模块化移动式太阳能发电设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先，将所述模块化移动式太阳能发电设备运输至国内偏远地区、各类临时性营地、临时性办公、生产和生活场所的指定位置；
2)然后，将蓄能电池组(7)中的一半与用户接通，对其供电，同时，通过光伏控制器(6)控制支撑装置(16)、驱动装置(15)、翻转装置(17)，将内置光伏板组(5)依次展开、固定并翻转至适合太阳光照角度；
3)再通过光伏控制器(6)控制内置光伏板组(5)对蓄能电池组(7)中的另一半进行充电；
4)最后，当供电部分的那一半蓄能电池组(7)电量不足时，光伏控制器(6)停止对另一半蓄能电池组(7)充电，并使得该另一半蓄能电池组(7)与用户接通，对其供电；同时，光伏控制器(6)控制内置光伏板组(5)对电量不足的那一半蓄能电池组(7)进行充电。
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