CN111245347A - 一种提高防风能力的光伏发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高防风能力的光伏发电设备，包括用于光伏防风的防风机构、固定座、光伏板、摆动机构，所述防风机构设置在所述固定座上方，所述光伏板设置在所述防风机构顶部，所述摆动机构设置在所述防风机构上。本发明利用第二电动推杆来推动光伏固定板进行绕固定轴转动，通过光伏固定板转动来调整光线照射到光伏板上的角度，从而可以提高整个光伏发电效率，在风速较低时通过光伏固定板下方的风力发电机发电，通过两个第二电动推杆推动光伏固定板处于水平位置，当风速过大时利用第一电动推杆带动整个光伏固定板下降到防风箱内，防止光伏板被强风损坏。

Description

一种提高防风能力的光伏发电设备
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及一种提高防风能力的光伏发电设备。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成；光伏发电效率的影响因素有光照强度和光照角度来决定，传统的光伏发电设备光伏板都是固定在一个角度的，因此会影响一定的发电效率，同时对于能够调节光伏板角度的发电设备来说，其防风性能就会大大降低，从而对于大风天气很容易损坏发电设备，目前也有防风的发电设备对于强风天气还是会使其发生损坏，并且不能在大风天气对风能进行利用也是一种损失。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种提高防风能力的光伏发电设备。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种提高防风能力的光伏发电设备，包括用于光伏防风的防风机构、固定座、光伏板、摆动机构，所述防风机构设置在所述固定座上方，所述光伏板设置在所述防风机构顶部，所述摆动机构设置在所述防风机构上，还包括用于检测风速的检测机构和风力发电机，所述检测机构包括控制器、蓄电池、风速仪、阳光跟踪控制器、陀螺仪，所述控制器和所述蓄电池通过螺钉连接在所述固定座内侧底部位置，所述控制器的型号为FX2N型PLC控制器，所述风速仪、阳光跟踪控制器和所述陀螺仪设置在所述防风机构上。
优选的：所述摆动机构包括第二电动推杆、固定架，所述第二电动推杆固定部连接所述防风机构，所述固定架设置在所述第二电动推杆伸缩部，所述固定架连接所述防风机构，所述第二电动推杆连接所述检测机构。
如此设置，利用所述第二电动推杆伸缩部推动所述固定架进行转动，从而可以带动所述防风机构进行一定角度的转动。
优选的：所述摆动机构包括摆动电机、摆动板，所述摆动板连接所述防风机构，所述摆动电机通过螺栓连接在所述摆动板上，所述摆动电机转动部连接所述防风机构，所述摆动电机连接所述检测机构。
如此设置，利用所述摆动电机转动部固定在所述防风机构上，通过所述摆动电机固定部来带动所述摆动板进行转动，通过所述摆动板来带动所述防风机构进行一定角度的转动。
优选的：所述防风机构包括固定架、防风箱、固定轴、第一电动推杆、光伏固定板，所述第一电动推杆固定部通过螺栓连接在所述固定座底部，所述固定轴通过焊接连接在所述第一电动推杆伸缩部，所述固定架下端通过轴承连接在所述固定轴两端位置，所述光伏固定板通过螺栓连接在所述固定架上端，所述第一电动推杆连接所述检测机构。
如此设置，通过所述第一电动推杆伸缩部来带动所述固定架和所述光伏固定板进行升降，从而防止风速过大损坏光伏发电设备。
优选的：所述控制器位于所述蓄电池一侧位置，所述控制器与所述蓄电池电连接。
如此设置，通过所述控制器来对其他部件进行控制，并利用所述蓄电池进行储存和提供电能。
优选的：所述陀螺仪位于所述阳光跟踪控制器前方，所述风速仪位于所述阳光跟踪控制器后方，所述风速仪的型号为KM53B86，所述风速仪与所述控制器电连接，所述阳光跟踪控制器与所述控制器电连接，所述阳光跟踪控制器的型号为RY-KZQ-S-DC12V3A，所述陀螺仪与所述控制器电连接，所述陀螺仪的型号为TG632D。
如此设置，利用所述阳光跟踪控制器来对太阳光的光线角度进行检测，并通过所述风速仪和所述陀螺仪来对风速进行检测和所述光伏板是否处于水平位置。
优选的：所述风力发电机连接所述防风机构，所述风力发电机连接所述检测机构。
如此设置，利用所述风力发电机来将风能转化为电能，从而进行提高发电效率。
优选的：所述光伏板连接所述防风机构，所述光伏板连接所述检测机构。
如此设置，利用所述光伏板来将光能转化为电能。
优选的：所述防风箱是由铝合金材质制成，其形外侧为的四棱锥型且中间位置被切出矩形形状。
如此设置，当风速较大时可以通过所述第一电动推杆伸缩部带动所述固定架下降到所述防风箱内，减少强风对发电设备的损坏。
优选的：所述固定座是由PVC材质制成矩形箱体。
如此设置，提高所述固定座的使用寿命，防止长期被掩埋于地下被腐蚀。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、利用第二电动推杆来推动光伏固定板进行绕固定轴转动，通过光伏固定板转动来调整光线照射到光伏板上的角度，从而可以提高整个光伏发电效率；
2、在风速较低时通过光伏固定板下方的风力发电机发电，通过两个第二电动推杆推动光伏固定板处于水平位置，当风速过大时利用第一电动推杆带动整个光伏固定板下降到防风箱内，防止光伏板被强风损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的结构示意图；
图2是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的第二电动推杆局部剖视图；
图3是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的摆动机构实施例1局部剖视图；
图4是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的摆动机构实施例2局部剖视图；
图5是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的摆动机构实施例1局部零件图；
图6是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的摆动机构实施例2局部零件图；
图7是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的实施例1电路流程框图；
图8是本发明所述一种提高防风能力的光伏发电设备的实施例2电路流程框图。
附图标记说明如下：
1、防风机构；2、固定座；3、光伏板；4、检测机构；5、摆动机构；6、风力发电机；11、固定架；12、防风箱；13、固定轴；14、第一电动推杆；15、光伏固定板；41、控制器；42、蓄电池；43、风速仪；44、阳光跟踪控制器；45、陀螺仪；51、第二电动推杆；52、固定架；511、摆动电机；512、摆动板。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种提高防风能力的光伏发电设备，包括用于光伏防风的防风机构1、固定座2、光伏板3、摆动机构5，防风机构1设置在固定座2上方，光伏板3设置在防风机构1顶部，摆动机构5设置在防风机构1上，还包括用于检测风速的检测机构4和风力发电机6，检测机构4包括控制器41、蓄电池42、风速仪43、阳光跟踪控制器44、陀螺仪45，控制器41和蓄电池42通过螺钉连接在固定座2内侧底部位置，风速仪43、阳光跟踪控制器44和陀螺仪45设置在光伏固定板15上。
实施例1
如图1、图2、图3、图5、图7所示，摆动机构5包括第二电动推杆51、固定架52，第二电动推杆51固定部设置在固定轴13上，固定架52设置在第二电动推杆51伸缩部，固定架52通过焊接连接在光伏固定板15底部，第二电动推杆51与控制器41电连接，利用第二电动推杆51伸缩部推动固定架52进行转动，从而可以带动防风机构1进行一定角度的转动；防风机构1包括固定架11、防风箱12、固定轴13、第一电动推杆14、光伏固定板15，第一电动推杆14固定部通过螺栓连接在固定座2底部，固定轴13通过焊接连接在第一电动推杆14伸缩部，固定架11下端通过轴承连接在固定轴13两端位置，光伏固定板15通过螺栓连接在固定架11上端，第一电动推杆14与控制器41电连接，通过第一电动推杆14伸缩部来带动固定架11和光伏固定板15进行升降，从而防止风速过大损坏光伏发电设备，控制器41位于蓄电池42一侧位置，控制器41与蓄电池42电连接，通过控制器41来对其他部件进行控制，并利用蓄电池42进行储存和提供电能；陀螺仪45位于阳光跟踪控制器44前方，风速仪43位于阳光跟踪控制器44后方，风速仪43与控制器41电连接，阳光跟踪控制器44与控制器41电连接，陀螺仪45与控制器41电连接，利用阳光跟踪控制器44来对太阳光的光线角度进行检测，并通过风速仪43和陀螺仪45来对风速进行检测和光伏板3是否处于水平位置；风力发电机6通过螺栓连接在光伏固定板15底部，风力发电机6与控制器41电连接，利用风力发电机6来将风能转化为电能，从而进行提高发电效率；光伏板3通过螺栓连接在光伏固定板15顶部，光伏板3连接检测机构4，利用光伏板3来将光能转化为电能；防风箱12是由铝合金材质制成，其形外侧为的四棱锥型且中间位置被切出矩形形状，当风速较大时可以通过第一电动推杆14伸缩部带动固定架11下降到防风箱12内，减少强风对发电设备的损坏；固定座2是由PVC材质制成矩形箱体，提高固定座2的使用寿命，防止长期被掩埋于地下被腐蚀。
工作原理：在安装本装置前，将安装位置的地面挖一个与固定座2相同大小的相同深度的坑，将本装置的固定座2直接掩埋在此坑中；此时在开始使用时，通过控制器41通过风速仪43对周围风速进行检测，当风速在设定的安全范围内时，控制器41控制第一电动推杆14伸缩部推动固定架11向上移动，使光伏固定板15从防风箱12内送出，当第一电动推杆14伸缩部伸长到最大长度时，控制器41通过阳光跟踪控制器44来追踪太阳光照射到光伏板3上的角度，此时控制器44通过两个第二电动推杆51的伸缩部伸长或者缩短来调整光伏板3的倾角，从而保证光伏板3和太阳光处于一个垂直的角度，进而将光伏板3发出的电能储存到蓄电池42内；当外界的风速大于设定的安全值内且不会是强风时，通过控制器41来控制第二电动推杆51伸缩部来调整光伏固定板15角度，使光伏固定板15处于一个水平位置来减小风阻面积，并利用陀螺仪45对其水平位置进行检测，与此同时，利用风力发电机6开始进行风力发电并储存到蓄电池42内部；当风速达到强风时，控制器41通过控制第一电动推杆14伸缩部缩短将带动固定架11和光伏固定板15下降到防风箱12内，对整个发电装置进行保护。
实施例2
如图4、图6、图8所示，实施例2和实施例1的区别在于，摆动机构5包括摆动电机511、摆动板512，摆动板512通过螺栓连接在固定架11两端位置，摆动电机511通过螺栓连接在摆动板512上，摆动电机511转动部通过键连接在固定轴13两端，摆动电机511与控制器41电连接，利用摆动电机511转动部固定在防风机构1上，通过摆动电机511固定部来带动摆动板512进行转动，通过摆动板512来带动防风机构1进行一定角度的转动。
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。

Claims (10)

1.一种提高防风能力的光伏发电设备，包括用于光伏防风的防风机构(1)、固定座(2)、光伏板(3)、摆动机构(5)，所述防风机构(1)设置在所述固定座(2)上方，所述光伏板(3)设置在所述防风机构(1)顶部，所述摆动机构(5)设置在所述防风机构(1)上，其特征在于：还包括用于检测风速的检测机构(4)和风力发电机(6)，所述检测机构(4)包括控制器(41)、蓄电池(42)、风速仪(43)、阳光跟踪控制器(44)、陀螺仪(45)，所述控制器(41)和所述蓄电池(42)通过螺钉连接在所述固定座(2)内侧底部位置，所述风速仪(43)、阳光跟踪控制器(44)和所述陀螺仪(45)设置在所述防风机构(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述摆动机构(5)包括第二电动推杆(51)、固定架(52)，所述第二电动推杆(51)固定部连接所述防风机构(1)，所述固定架(52)设置在所述第二电动推杆(51)伸缩部，所述固定架(52)连接所述防风机构(1)，所述第二电动推杆(51)连接所述检测机构(4)。
3.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述摆动机构(5)包括摆动电机(511)、摆动板(512)，所述摆动板(512)连接所述防风机构(1)，所述摆动电机(511)通过螺栓连接在所述摆动板(512)上，所述摆动电机(511)转动部连接所述防风机构(1)，所述摆动电机(511)连接所述检测机构(4)。
4.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述防风机构(1)包括固定架(11)、防风箱(12)、固定轴(13)、第一电动推杆(14)、光伏固定板(15)，所述第一电动推杆(14)固定部通过螺栓连接在所述固定座(2)底部，所述固定轴(13)通过焊接连接在所述第一电动推杆(14)伸缩部，所述固定架(11)下端通过轴承连接在所述固定轴(13)两端位置，所述光伏固定板(15)通过螺栓连接在所述固定架(11)上端，所述第一电动推杆(14)连接所述检测机构(4)。
5.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述控制器(41)位于所述蓄电池(42)一侧位置，所述控制器(41)与所述蓄电池(42)电连接。
6.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述陀螺仪(45)位于所述阳光跟踪控制器(44)前方，所述风速仪(43)位于所述阳光跟踪控制器(44)后方，所述风速仪(43)与所述控制器(41)电连接，所述阳光跟踪控制器(44)与所述控制器(41)电连接，所述陀螺仪(45)与所述控制器(41)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述风力发电机(6)连接所述防风机构(1)，所述风力发电机(6)连接所述检测机构(4)。
8.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述光伏板(3)连接所述防风机构(1)，所述光伏板(3)连接所述检测机构(4)。
9.根据权利要求4所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述防风箱(12)是由铝合金材质制成，其形外侧为的四棱锥型且中间位置被切出矩形形状。
10.根据权利要求1所述的一种提高防风能力的光伏发电设备，其特征在于：所述固定座(2)是由PVC材质制成矩形箱体。
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