CN111669122A - 一种光伏电池板自动降温系统及其降温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电池板自动降温系统及其降温方法，包括加热结构、液压结构、冷却结构、底板和光伏固定板；所述底板设于光伏固定板下方且在垂直投影方向上与光伏固定板外形相同；所述加热结构和冷却结构铺设于底板且通过液压结构传动相连接；所述加热结构通过驱动液压结构使冷却结构内部的冷却液进入光伏固定板内对光伏电池板进行冷却，当冷却液温度升至设定值时返回所述冷却结构散热；驱动装置通过调节可调凹镜的摆放角度，改变吸热机构的光线接收量；通过设置蓄能管路对弹射结构蓄能与释放，使冷却液以压射状态迅速进入光伏固定板。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏电池板自动降温系统及其降温方法。
背景技术
光伏电池的转化效率与自身的运行温度密切相关，温度越高效率越低。研究数据表明：电池温度每上升1℃，晶硅电池的光电转化效率就会下降约0.4％，非晶硅电池大约会下降0.1％。另外，电池在达到其运行温度上限后，电池温度每上升10℃，晶硅电池的老化速率将增加一倍。运行温度是光伏系统设计时需重点考虑的参数之一，电池生产厂家一般会给出电池的最佳工作温度范围，若温度超出给定范围，将对电池同时造成效率下降和不可逆损伤。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种光伏电池板自动降温系统及其降温方法可以降低光伏电池板工作时的温度，提高电池板寿命和发电效率。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种光伏电池板自动降温系统，包括加热结构、液压结构、冷却结构、底板和光伏固定板；所述底板设于光伏固定板下方且在垂直投影方向上与光伏固定板外形相同；所述加热结构和冷却结构铺设于底板且通过液压结构传动相连接；所述加热结构通过驱动液压结构使冷却结构内部的冷却液进入光伏固定板内对光伏电池板进行冷却，当冷却液温度升至设定值时返回所述冷却结构散热。
进一步地，所述加热结构包括可调凹镜、固定凹镜和吸热机构；所述可调凹镜通过驱动装置连接于底板的边侧，且所述驱动装置可驱动调节可调凹镜的摆放位置；所述固定凹镜设于光伏固定板背光面一侧；所述可调凹镜和固定凹镜均为单面镜，所述可调凹镜可将光线反射至固定凹镜的凹面中心处，所述固定凹镜可将接收的光线继续反射至吸热机构；所述可调凹镜的凹面圆弧半径小于固定凹镜的凹面圆弧半径。
进一步地，控制单元的信号输出端控制连接于所述驱动装置，所述控制单元的信号输入端连接于光伏固定板的温度传感器的信号输出端；所述驱动装置根据光伏固定板的温度传感器监测的温度调节可调凹镜的摆放角度，改变所述吸热机构的光线接收量。
进一步地，所述吸热机构包括加热管和传热曲板；所述加热管内部充满液压液且一端连通于液压结构；所述传热曲板倾斜分布于加热管周侧两边，所述传热曲板在朝向可调凹镜方向上向与底板形成锐角夹角；所述传热曲板的加热面内凹且朝向固定凹镜，所述加热面均匀排布有若干反射镜片，所述反射镜片的反射面可将光线反射至加热管环向侧面；所述传热曲板和反射镜片由导热系数高的材料制成。
进一步地，所述液压结构包括液压缸筒、传动纺锤体和缓冲装置；所述液压缸筒的一端连通于加热管，另一端连通于冷却结构；所述传动纺锤体设于液压缸筒内部且将液压缸筒内部空间分为两个腔室：朝向所述加热管方向的为动力腔，朝向所述冷却结构的为传动腔，所述动力腔与传动腔由传动纺锤体隔开且互不相通；所述动力腔连通于加热管且内部充满液压液；所述传动腔连通于冷却结构且内部充满冷却液；所述传动纺锤体通过在液压缸筒内往复移动改变动力腔与传动腔的容积大小且动力腔与传动腔的容积之和不变；
所述传动腔内置由若干缓冲弹球组成的缓冲装置；若干所述缓冲弹球依次排列于液压缸筒内部且直径与液压缸筒内壁直径相同；若干所述缓冲弹球包括第一传动弹球、若干压力弹球和第二传动弹球，所述第一传动弹球和第二传动弹球分别设于缓冲弹球阵列的两端；若干所述压力弹球设于第一传动弹球和第二传动弹球之间，所述压力弹球表面对向开有圆形凹槽。
进一步地，所述传动纺锤体朝向动力腔一端设有圆锥形的减压块，所述传动纺锤体朝向传动腔一端设有缓冲圆槽，所述缓冲圆槽与第一传动弹球所对应；所述减压块和缓冲圆槽分别套设有密封圈；所述传动纺锤体周侧开有若干隔热槽，所述隔热槽内部空间填充有空气，若干所述干隔热槽之间套设有弹性刮环，所述弹性刮环截面为三角形，其中所述弹性刮环的一条棱边贴合于液压缸筒内壁。
进一步地，所述冷却结构包括冷却导管、散热机构和储液箱体；所述储液箱体与传动腔连通；所述冷却导管一端连接于储液箱体，另一端伸入光伏固定板内部；
所述储液箱体包括蓄能管路、压射管路和弹射结构，所述蓄能管路一端与传动腔连通，所述蓄能管路另一端密封设置；所述冷却导管的进液端伸入压射管路内部且连通；所述蓄能管路和压射管路通过间隔板隔开；所述间隔板上在靠近蓄能管路的密封端处开设有泄压端口，所述蓄能管路通过泄压端口接通有泄压腔，抽水泵将泄压腔内的液体抽回至传动腔；所述蓄能管路和压射管路环绕设置于弹射结构；所述弹射结构包括储能板、释能板、弧形弹簧片、外壳圈体、推板、挡板和立轴；所述外壳圈体贯穿间隔板，所述推板设于外壳圈体内壁且固定连接于立轴，所述立轴旋转连接于储液箱体底部，所述挡板设于外壳圈体内部且固定于储液箱体底部，所述弧形弹簧片首尾分别对应于推板和挡板；所述储能板设于外壳圈体周侧面且延伸至蓄能管路内部，所述释能板设于外壳圈体周侧面且延伸至压射管路内部，所述释能板表面设有通孔；当所述储能板受到蓄能管路内冷却液的推挤作用移动至泄压端口时开始回弹，所述储能板将蓄能管路内的一部分冷却液推回传动腔，同时所述储能板带动的释能板将压射管路内的冷却液压射至冷却导管；
所述散热机构包括散热铺板和若干电磁导热装置；所述散热铺板的一侧套设包裹于冷却导管，所述散热铺板沿长度方向开设有若干S形散热槽，所述S形散热槽内部架设有若干横板；若干所述S形散热槽将散热铺板沿宽度方向分割成若干份，所述散热铺板朝向光伏固定板的面为导热面；所述导热面与电磁导热装置对应设置；
所述电磁导热装置包括导热翼板、支架、上条铁、下条铁和电磁机构；所述导热翼板的一端通过转轴旋转连接于支架，所述导热翼板包括下翼面和上翼面，所述下翼面和上翼面互不平行且形成一定角度的夹角；所述导热翼板向下摆动时其下翼面与导热面贴合，所述导热翼板向上摆动时其上翼面与光伏固定板贴合；所述上条铁一端连接于导热翼板旋转轴一端，所述上条铁另一端铰接于下条铁，所述下条铁对应于所述电磁机构的电磁铁；控制单元控制连接于所述电磁机构。
进一步地，包括以下步骤：
步骤一，根据实际情况调整所述底板和光伏固定板的摆放角度，使其正对太阳，当所述光伏固定板被阳光加热到设定值时，所述控制单元自动调整可调凹镜摆放角度，使所述可调凹镜将光线反射至固定凹镜，所述固定凹镜再将光线反射至对吸热机构对其开始加热；所述吸热机构内部的液压液受热膨胀带动所述液压结构，将液压结构另一端的冷却结构内部的冷却液推挤至光伏固定板对其冷却，同时所述导热翼板向上摆动也对光伏固定板进行冷却；
步骤二，当所述光伏固定板温度恢复至正常温度时，所述控制单元控制可调凹镜将反射光线汇聚的焦点移出固定凹镜，从而停止对吸热机构加热，随着液压液温度的降低体积不断缩小，所述吸热机构通过液压结构将光伏固定板内的冷却液回收至冷却结构进行冷却；同时所述导热翼板向下摆动通过接触导热面散热。
有益效果：本发明的一种光伏电池板自动降温系统及其降温方法可以降低光伏电池板工作时的温度，提高电池板寿命和发电效率；包括但不仅限于以下效果：
1)驱动装置通过调节可调凹镜的摆放角度，改变吸热机构的光线接收量；
2)通过设置蓄能管路对弹射结构蓄能与释放，使冷却液以压射状态迅速进入光伏固定板。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为本发明的加热结构的结构图；
图3为本发明的吸热机构的结构图；
图4为本发明的液压结构的结构图；
图5为本发明的传动纺锤体的结构图；
图6为本发明的冷却结构的结构图；
图7为本发明的散热铺板的结构图；
图8为本发明的电磁导热装置的结构图。
图9为本发明的蓄能管路和弹射结构的结构图；
图10为本发明的泄压端口和泄压腔的结构图；
图11为本发明的压射管路和释能板的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1-11：一种光伏电池板自动降温系统，包括加热结构1、液压结构2、冷却结构3、底板4和光伏固定板5；所述底板4设于光伏固定板5下方且在垂直投影方向上与光伏固定板5外形相同；所述加热结构1和冷却结构3铺设于底板4且通过液压结构2传动相连接；所述加热结构1通过驱动液压结构2使冷却结构3内部的冷却液进入光伏固定板5内对光伏电池板进行冷却，当冷却液温度升至设定值时返回所述冷却结构 3散热；光伏电池板在使用时一般倾斜放置正对阳光，而所述底板4在垂直投影方向上与光伏固定板5外形相同，因此光线不会直射到所述底板4，因此光伏电池板自动降温系统不会受到阳光带来的温度影响。
所述加热结构1包括可调凹镜11、固定凹镜12和吸热机构13；所述可调凹镜11 通过驱动装置14连接于底板4的边侧，且所述驱动装置14可驱动调节可调凹镜11的摆放位置；所述固定凹镜12设于光伏固定板5背光面一侧；所述可调凹镜11和固定凹镜12均为单面镜，所述可调凹镜11可将光线反射至固定凹镜12的凹面中心处，所述固定凹镜12可将接收的光线继续反射至吸热机构13；所述可调凹镜11的凹面圆弧半径小于固定凹镜12的凹面圆弧半径；由于所述可调凹镜11和固定凹镜12均为单面镜，因此光线在照射到所述可调凹镜11和固定凹镜12上时只会发生聚焦反射，不会发生折射，从而避免了因折射而散失额外的热量；光线首先照射到所述可调凹镜11上，所述驱动装置14驱动调节可调凹镜11的摆放位置，是可调凹镜11刚好可将光线聚焦反射至固定凹镜12上，所述固定凹镜12再将光线进一步聚焦反射至吸热机构13；经过多次聚焦反射可将光线尽可能地汇聚至一处，提高所述吸热机构13单位面积接收的热量，可以起到加快所述吸热机构13吸热速率；当所述驱动装置14无法精确调节可调凹镜11 的反射焦点方向时，由于所述可调凹镜11的凹面圆弧半径小于固定凹镜12的凹面圆弧半径，使得所述可调凹镜11照射在固定凹镜12上的反射焦点有一定的容错率，因此所述可调凹镜11在一定摆放范围内均可准确将光线反射至固定凹镜12。
控制单元的信号输出端控制连接于所述驱动装置14，所述控制单元的信号输入端连接于光伏固定板5的温度传感器的信号输出端；所述驱动装置14根据光伏固定板5的温度传感器监测的温度调节可调凹镜11的摆放角度，改变所述吸热机构13的光线接收量；当所述光伏固定板5迎光面温度达到高温设定值时，所述温度传感器的信息输出端向控制单元的信号输入端发送信号，所述控制单元控制驱动装置14调整可调凹镜11摆放角度，使所述可调凹镜11将光线反射至固定凹镜12，所述固定凹镜12对吸热机构 13开始加热；当所述光伏固定板5迎光面温度恢复至正常温度设定值时，所述温度传感器的信息输出端向控制单元的信号输入端发送信号，所述控制单元控制驱动装置14调整可调凹镜11摆放角度，使所述可调凹镜11将反射光线汇聚的焦点移出固定凹镜12，从而停止对吸热机构13加热。
所述吸热机构13包括加热管131和传热曲板132；所述加热管131内部充满液压液且一端连通于液压结构2；所述传热曲板132倾斜分布于加热管131周侧两边，所述传热曲板132在朝向可调凹镜11方向上向与底板4形成锐角夹角；所述传热曲板132的加热面133内凹且朝向固定凹镜12，所述加热面133均匀排布有若干反射镜片134，所述反射镜片134的反射面135可将光线反射至加热管131环向侧面；所述传热曲板132 和反射镜片134由导热系数高的材料制成；所述固定凹镜12反射的光线直接照射在加热管131和传热曲板132上，其中所述加热管131被光线直接加热，而所述加热管131 的两侧边以及底部无法被光线直射从而形成光线盲区，因此照射在所述传热曲板132的光线被反射镜片134的反射面135反射至加热管131环向侧面及底部，使得所述加热管 131尽可能多地表面都可以被光线照射，增加了升温速度，所述加热管131被光线持续照射后内部的液压液升温体积膨胀，使一部分液压液被推挤入液压结构2；当光伏固定板5完成散热，需要对冷却液回收并进行散热以准备下一次工作，因此所述加热管131 需要对其内部的液压液降温，将所述可调凹镜11将反射光线汇聚的焦点移出固定凹镜 12，从而停止对加热管131加热，所述传热曲板132又可以起到对加热管131辅助散热的作用，液压液经过冷却后体积减小，将所述传动纺锤体22拉回原位，最终使冷却液收回至冷却结构3进行降温。
所述液压结构2包括液压缸筒21、传动纺锤体22和缓冲装置；所述液压缸筒21 的一端连通于加热管131，另一端连通于冷却结构3；所述传动纺锤体22设于液压缸筒 21内部且将液压缸筒21内部空间分为两个腔室：朝向所述加热管131方向的为动力腔23，朝向所述冷却结构3的为传动腔24，所述动力腔23与传动腔24由传动纺锤体22 隔开且互不相通；所述动力腔23连通于加热管131且内部充满液压液；所述传动腔24 连通于冷却结构3且内部充满冷却液；所述传动纺锤体22通过在液压缸筒21内往复移动改变动力腔23与传动腔24的容积大小且动力腔23与传动腔24的容积之和不变；所述加热管131内部的液压液体积膨胀被推挤入液压缸筒21的动力腔23内，由于动力腔 23内部液压增大，液压液推动传动纺锤体22向传动腔24方向运动，此时动力腔23容积增加，传动腔24容积减小，所述传动纺锤体22将传动腔24内的冷却液推挤进入冷却结构3。
所述传动腔24内置由若干缓冲弹球组成的缓冲装置；若干所述缓冲弹球依次排列于液压缸筒21内部且直径与液压缸筒21内壁直径相同；若干所述缓冲弹球包括第一传动弹球251、若干压力弹球252和第二传动弹球253，所述第一传动弹球251和第二传动弹球253分别设于缓冲弹球阵列的两端；若干所述压力弹球252设于第一传动弹球251 和第二传动弹球253之间，所述压力弹球252表面对向开有圆形凹槽254；当所述传动纺锤体22向传动腔24方向运动过程中，由于所述传动腔24容积减小，所述传动纺锤体22的一端与第一传动弹球251发生接触，进而依次将若干所述缓冲弹球堆积成一列，若干所述缓冲弹球可以在液压缸筒21增加长度、加大行程的同时保持传动腔24内部冷却液的体积不变，以便更好地将来自动力腔23的动力传递至冷却结构3；所述压力弹球 252开设的圆形凹槽254与两端的第一传动弹球251和第二传动弹球253相对应，方便所述第一传动弹球251和第二传动弹球253对中间段的若干压力弹球252夹紧固定。
所述传动纺锤体22朝向动力腔23一端设有圆锥形的减压块221，所述传动纺锤体22朝向传动腔24一端设有缓冲圆槽222，所述缓冲圆槽222与第一传动弹球251所对应；所述减压块221和缓冲圆槽222分别套设有密封圈223；所述传动纺锤体22周侧开有若干隔热槽224，所述隔热槽224内部空间填充有空气，若干所述干隔热槽224之间套设有弹性刮环225，所述弹性刮环225截面为三角形，其中所述弹性刮环225的一条棱边贴合于液压缸筒21内壁；所述减压块221在动力腔23由于圆锥外形，可将受到来自液压液的压力均匀分散，相比于垂直端头拥有更好的密封性；由于来自所述加热管131 内部的液压液温度较高，通过所述传动纺锤体22热传导可使传动腔24内的冷却液升温，因此设置所述隔热槽224，通过空气减缓热量在所述传动纺锤体22上的传导速率，减少液压液对冷却液的温度影响；在所述传动纺锤体22运动过程中经过动力腔23或传动腔 24区域时，所述弹性刮环225可将动力腔23或传动腔24内残余的液压液或冷却液刮离，防止液压液和冷却液发生混合。
所述冷却结构3包括冷却导管31、散热机构和储液箱体32；所述储液箱体32与传动腔24连通；所述冷却导管31一端连接于储液箱体32，另一端伸入光伏固定板5内部；
所述储液箱体32包括蓄能管路6、压射管路7和弹射结构8，所述蓄能管路6一端与传动腔24连通，所述蓄能管路6另一端密封设置；所述冷却导管31的进液端伸入压射管路7内部且连通；所述蓄能管路6和压射管路7通过间隔板321隔开；所述间隔板 321上在靠近蓄能管路6的密封端处开设有泄压端口61，所述蓄能管路6通过泄压端口 61接通有泄压腔62，抽水泵将泄压腔62内的液体抽回至传动腔24；所述蓄能管路6 和压射管路7环绕设置于弹射结构8；所述弹射结构8包括储能板81、释能板82、弧形弹簧片83、外壳圈体84、推板85、挡板86和立轴87；所述外壳圈体84贯穿间隔板321，所述推板85设于外壳圈体84内壁且固定连接于立轴87，所述立轴87旋转连接于储液箱体32底部，所述挡板86设于外壳圈体84内部且固定于储液箱体32底部，所述弧形弹簧片83首尾分别对应于推板85和挡板86；所述储能板81设于外壳圈体84周侧面且延伸至蓄能管路6内部，所述储能板81与蓄能管路6四周内壁相贴合；所述释能板82 设于外壳圈体84周侧面且延伸至压射管路7内部，所述释能板82表面设有通孔；当所述储能板81受到蓄能管路6内冷却液的推挤作用移动至泄压端口61时开始回弹，所述储能板81将蓄能管路6内的一部分冷却液推回传动腔24，同时所述储能板81带动的释能板82将压射管路7内的冷却液压射至冷却导管31；当冷却液被推挤进入所述蓄能管路6后，冷却液推动所述储能板81沿蓄能管路6轨迹移动，同时所述储能板81带动外壳圈体84以立轴87为轴线旋转，所述外壳圈体84带动推板85推挤弧形弹簧片83开始蓄能；当所述储能板81移动至泄压端口61位置时，所述蓄能管路6内压缩的冷却液通过泄压端口61涌入泄压腔62，所述蓄能管路6内部压力减小，使得液压不足以继续推动所述储能板81，于是所述弧形弹簧片83释放弹性势能，将所述储能板81回弹，同时所述弧形弹簧片83通过外壳圈体84将释能板82恢复原位，所述释能板82恢复原位过程中将压射管路7内部的冷却液压射至冷却导管31；在一般情况下所述储能板81无法回弹至原位，但回弹行程所释放的势能足以将压射管路7内部的冷却液压射至冷却导管31以及将蓄能管路6内部分冷却液推回传动腔24；通过蓄能，释放的过程，使冷却液由缓慢增压，逐渐进入所述光伏固定板5变为通过蓄能在短时间内以压射状态喷射进入光伏固定板5，使得冷却液能够有效填充所述光伏固定板5内部设置的冷却导管31。
所述散热机构包括散热铺板33和若干电磁导热装置34；所述散热铺板33的一侧套设包裹于冷却导管31，所述散热铺板33沿长度方向开设有若干S形散热槽331，所述 S形散热槽331内部架设有若干横板332；若干所述S形散热槽331将散热铺板33沿宽度方向分割成若干份，所述散热铺板33朝向光伏固定板5的面为导热面333；所述导热面333与电磁导热装置34对应设置；所述散热铺板33包裹于冷却导管31，通过固体接触导热对冷却导管31降温；所述S形散热槽331以及内部的若干横板332增加了散热铺板33与空气接触的面积，提高所述散热铺板33的散热效率；
所述电磁导热装置34包括导热翼板341、支架342、上条铁345、下条铁346和电磁机构；所述导热翼板341的一端通过转轴旋转连接于支架342，所述导热翼板341包括下翼面343和上翼面344，所述下翼面343和上翼面344互不平行且形成一定角度的夹角；所述导热翼板341向下摆动时其下翼面343与导热面333贴合，所述导热翼板341 向上摆动时其上翼面344与光伏固定板5贴合；所述上条铁345一端连接于导热翼板341 旋转轴一端，所述上条铁345另一端铰接于下条铁346，所述下条铁346对应于所述电磁机构的电磁铁347；控制单元控制连接于所述电磁机构；所述电磁机构与控制单元控制连接，当光伏固定板5迎光面温度达到高温设定值时，所述温度传感器的信息输出端向控制单元的信号输入端发送信号，所述控制单元使电磁机构通电；当所述电磁机构通电使电磁铁347具有磁力时，所述下条铁346向下运动吸附于电磁铁347，所述下条铁 346向下运动从而牵引上条铁345旋转使导热翼板341向上摆动，使上翼面344与光伏固定板5贴合，将所述光伏固定板5的热量传导至导热翼板341；当光伏固定板5迎光面温度恢复至正常温度设定值时，所述温度传感器的信息输出端向控制单元的信号输入端发送信号，所述控制单元使电磁机构断电，所述电磁铁347失去磁力，所述导热翼板 341受重力作用向下摆动，带动所述上条铁345反向旋转从而牵引下条铁346向上远离电磁铁347，使得所述下翼面343与导热面333接触，将导热翼板341的热量传导至散热铺板33，最终热量通过所述散热铺板33导出；另外地，当所述温度传感器检测到光伏固定板5在一定时间内无法降低至正常温度设定值时也会向控制单元的信号输入端发送信号，所述控制单元使电磁机构断电，使所述导热翼板341与导热面333接触散热。
包括以下步骤：
步骤一，根据实际情况调整所述底板4和光伏固定板5的摆放角度，使其正对太阳，当所述光伏固定板5被阳光加热到设定值时，所述控制单元自动调整可调凹镜11摆放角度，使所述可调凹镜11将光线反射至固定凹镜12，所述固定凹镜12再将光线反射至对吸热机构13对其开始加热；所述吸热机构13内部的液压液受热膨胀带动所述液压结构2，将液压结构2另一端的冷却结构3内部的冷却液推挤至光伏固定板5对其冷却，同时所述导热翼板341向上摆动也对光伏固定板5进行冷却；
步骤二，当所述光伏固定板5温度恢复至正常温度时，所述控制单元控制可调凹镜11将反射光线汇聚的焦点移出固定凹镜12，从而停止对吸热机构13加热，随着液压液温度的降低体积不断缩小，所述吸热机构13通过液压结构2将光伏固定板5内的冷却液回收至冷却结构3进行冷却；同时所述导热翼板341向下摆动通过接触导热面333散热。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：包括加热结构(1)、液压结构(2)、冷却结构(3)、底板(4)和光伏固定板(5)；所述底板(4)设于光伏固定板(5)下方且在垂直投影方向上与光伏固定板(5)外形相同；所述加热结构(1)和冷却结构(3)铺设于底板(4)且通过液压结构(2)传动相连接；所述加热结构(1)通过驱动液压结构(2)使冷却结构(3)内部的冷却液进入光伏固定板(5)内对光伏电池板进行冷却，当冷却液温度升至设定值时返回所述冷却结构(3)散热。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：所述加热结构(1)包括可调凹镜(11)、固定凹镜(12)和吸热机构(13)；所述可调凹镜(11)通过驱动装置(14)连接于底板(4)的边侧，且所述驱动装置(14)可驱动调节可调凹镜(11)的摆放位置；所述固定凹镜(12)设于光伏固定板(5)背光面一侧；所述可调凹镜(11)和固定凹镜(12)均为单面镜，所述可调凹镜(11)可将光线反射至固定凹镜(12)的凹面中心处，所述固定凹镜(12)可将接收的光线继续反射至吸热机构(13)；所述可调凹镜(11)的凹面圆弧半径小于固定凹镜(12)的凹面圆弧半径。
3.根据权利要求2所述的一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：控制单元的信号输出端控制连接于所述驱动装置(14)，所述控制单元的信号输入端连接于光伏固定板(5)的温度传感器的信号输出端；所述驱动装置(14)根据光伏固定板(5)的温度传感器监测的温度调节可调凹镜(11)的摆放角度，改变所述吸热机构(13)的光线接收量。
4.根据权利要求2所述的一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：所述吸热机构(13)包括加热管(131)和传热曲板(132)；所述加热管(131)内部充满液压液且一端连通于液压结构(2)；所述传热曲板(132)倾斜分布于加热管(131)周侧两边，所述传热曲板(132)在朝向可调凹镜(11)方向上向与底板(4)形成锐角夹角；所述传热曲板(132)的加热面(133)内凹且朝向固定凹镜(12)，所述加热面(133)均匀排布有若干反射镜片(134)，所述反射镜片(134)的反射面(135)可将光线反射至加热管(131)环向侧面；所述传热曲板(132)和反射镜片(134)由导热系数高的材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：所述液压结构(2)包括液压缸筒(21)、传动纺锤体(22)和缓冲装置；所述液压缸筒(21)的一端连通于加热管(131)，另一端连通于冷却结构(3)；所述传动纺锤体(22)设于液压缸筒(21)内部且将液压缸筒(21)内部空间分为两个腔室：朝向所述加热管(131)方向的为动力腔(23)，朝向所述冷却结构(3)的为传动腔(24)，所述动力腔(23)与传动腔(24)由传动纺锤体(22)隔开且互不相通；所述动力腔(23)连通于加热管(131)且内部充满液压液；所述传动腔(24)连通于冷却结构(3)且内部充满冷却液；所述传动纺锤体(22)通过在液压缸筒(21)内往复移动改变动力腔(23)与传动腔(24)的容积大小且动力腔(23)与传动腔(24)的容积之和不变；
所述传动腔(24)内置由若干缓冲弹球组成的缓冲装置；若干所述缓冲弹球依次排列于液压缸筒(21)内部且直径与液压缸筒(21)内壁直径相同；若干所述缓冲弹球包括第一传动弹球(251)、若干压力弹球(252)和第二传动弹球(253)，所述第一传动弹球(251)和第二传动弹球(253)分别设于缓冲弹球阵列的两端；若干所述压力弹球(252)设于第一传动弹球(251)和第二传动弹球(253)之间，所述压力弹球(252)表面对向开有圆形凹槽(254)。
6.根据权利要求5所述的一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：所述传动纺锤体(22)朝向动力腔(23)一端设有圆锥形的减压块(221)，所述传动纺锤体(22)朝向传动腔(24)一端设有缓冲圆槽(222)，所述缓冲圆槽(222)与第一传动弹球(251)所对应；所述减压块(221)和缓冲圆槽(222)分别套设有密封圈(223)；所述传动纺锤体(22)周侧开有若干隔热槽(224)，所述隔热槽(224)内部空间填充有空气，若干所述干隔热槽(224)之间套设有弹性刮环(225)，所述弹性刮环(225)截面为三角形，其中所述弹性刮环(225)的一条棱边贴合于液压缸筒(21)内壁。
7.根据权利要求1所述的一种光伏电池板自动降温系统，其特征在于：所述冷却结构(3)包括冷却导管(31)、散热机构和储液箱体(32)；所述储液箱体(32)与传动腔(24)连通；所述冷却导管(31)一端连接于储液箱体(32)，另一端伸入光伏固定板(5)内部；
所述储液箱体(32)包括蓄能管路(6)、压射管路(7)和弹射结构(8)，所述蓄能管路(6)一端与传动腔(24)连通，所述蓄能管路(6)另一端密封设置；所述冷却导管(31)的进液端伸入压射管路(7)内部且连通；所述蓄能管路(6)和压射管路(7)通过间隔板(321)隔开；所述间隔板(321)上在靠近蓄能管路(6)的密封端处开设有泄压端口(61)，所述蓄能管路(6)通过泄压端口(61)接通有泄压腔(62)，抽水泵将泄压腔(62)内的液体抽回至传动腔(24)；所述蓄能管路(6)和压射管路(7)环绕设置于弹射结构(8)；所述弹射结构(8)包括储能板(81)、释能板(82)、弧形弹簧片(83)、外壳圈体(84)、推板(85)、挡板(86)和立轴(87)；所述外壳圈体(84)贯穿间隔板(321)，所述推板(85)设于外壳圈体(84)内壁且固定连接于立轴(87)，所述立轴(87)旋转连接于储液箱体(32)底部，所述挡板(86)设于外壳圈体(84)内部且固定于储液箱体(32)底部，所述弧形弹簧片(83)首尾分别对应于推板(85)和挡板(86)；所述储能板(81)设于外壳圈体(84)周侧面且延伸至蓄能管路(6)内部，所述储能板(81)与蓄能管路(6)四周内壁相贴合；所述释能板(82)设于外壳圈体(84)周侧面且延伸至压射管路(7)内部，所述释能板(82)表面设有通孔；当所述储能板(81)受到蓄能管路(6)内冷却液的推挤作用移动至泄压端口(61)时开始回弹，所述储能板(81)将蓄能管路(6)内的一部分冷却液推回传动腔(24)，同时所述储能板(81)带动的释能板(82)将压射管路(7)内的冷却液压射至冷却导管(31)；
所述散热机构包括散热铺板(33)和若干电磁导热装置(34)；所述散热铺板(33)的一侧套设包裹于冷却导管(31)，所述散热铺板(33)沿长度方向开设有若干S形散热槽(331)，所述S形散热槽(331)内部架设有若干横板(332)；若干所述S形散热槽(331)将散热铺板(33)沿宽度方向分割成若干份，所述散热铺板(33)朝向光伏固定板(5)的面为导热面(333)；所述导热面(333)与电磁导热装置(34)对应设置；
所述电磁导热装置(34)包括导热翼板(341)、支架(342)、上条铁(345)、下条铁(346)和电磁机构；所述导热翼板(341)的一端通过转轴旋转连接于支架(342)，所述导热翼板(341)包括下翼面(343)和上翼面(344)，所述下翼面(343)和上翼面(344)互不平行且形成一定角度的夹角；所述导热翼板(341)向下摆动时其下翼面(343)与导热面(333)贴合，所述导热翼板(341)向上摆动时其上翼面(344)与光伏固定板(5)贴合；所述上条铁(345)一端连接于导热翼板(341)旋转轴一端，所述上条铁(345)另一端铰接于下条铁(346)，所述下条铁(346)对应于所述电磁机构的电磁铁(347)；控制单元控制连接于所述电磁机构。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种光伏电池板自动降温系统，包括以下步骤：
步骤一，根据实际情况调整所述底板(4)和光伏固定板(5)的摆放角度，使其正对太阳，当所述光伏固定板(5)被阳光加热到设定值时，所述控制单元自动调整可调凹镜(11)摆放角度，使所述可调凹镜(11)将光线反射至固定凹镜(12)，所述固定凹镜(12)再将光线反射至对吸热机构(13)对其开始加热；所述吸热机构(13)内部的液压液受热膨胀带动所述液压结构(2)，将液压结构(2)另一端的冷却结构(3)内部的冷却液推挤至光伏固定板(5)对其冷却，同时所述导热翼板(341)向上摆动也对光伏固定板(5)进行冷却；
步骤二，当所述光伏固定板(5)温度恢复至正常温度时，所述控制单元控制可调凹镜(11)将反射光线汇聚的焦点移出固定凹镜(12)，从而停止对吸热机构(13)加热，随着液压液温度的降低体积不断缩小，所述吸热机构(13)通过液压结构(2)将光伏固定板(5)内的冷却液回收至冷却结构(3)进行冷却；同时所述导热翼板(341)向下摆动通过接触导热面(333)散热。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113659022A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-16 | 杨璐 | 一种光伏电池划刻加工用电池芯片温度检测装置 |
| CN115201549A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 扬州港信光电科技有限公司 | 一种耐高温高压的igbt芯片高压电流检测装置 |
| EP4106017A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-21 | Soltec Innovations, S.L. | Cooling system for a photovoltaic solar panel |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200940974Y (zh) * | 2006-06-16 | 2007-08-29 | 东南大学 | 太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置 |
| CN105187009A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-23 | 天津大学 | 太阳能光伏发电系统的热发电冷却/发电供热系统 |
| US20170159973A1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Jose Lebron | Integral Collector Storage Solar Water Heater |
| CN207265978U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-04-20 | 安徽大恒能源科技有限公司 | 一种光伏组件降温系统 |
| CN110030806A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-07-19 | 兰州理工大学 | 一种闭式空气干燥循环系统 |
| CN210168011U (zh) * | 2019-07-18 | 2020-03-20 | 海南光谱太阳能技术工程有限公司 | 一种太阳能聚光光伏冷却集热装置 |
-
2020
- 2020-06-08 CN CN202010510432.2A patent/CN111669122B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200940974Y (zh) * | 2006-06-16 | 2007-08-29 | 东南大学 | 太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置 |
| CN105187009A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-23 | 天津大学 | 太阳能光伏发电系统的热发电冷却/发电供热系统 |
| US20170159973A1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Jose Lebron | Integral Collector Storage Solar Water Heater |
| CN207265978U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-04-20 | 安徽大恒能源科技有限公司 | 一种光伏组件降温系统 |
| CN110030806A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-07-19 | 兰州理工大学 | 一种闭式空气干燥循环系统 |
| CN210168011U (zh) * | 2019-07-18 | 2020-03-20 | 海南光谱太阳能技术工程有限公司 | 一种太阳能聚光光伏冷却集热装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4106017A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-21 | Soltec Innovations, S.L. | Cooling system for a photovoltaic solar panel |
| WO2022263538A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Soltec Innovations, S.L. | Cooling system for a photovoltaic solar panel |
| CN113659022A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-16 | 杨璐 | 一种光伏电池划刻加工用电池芯片温度检测装置 |
| CN113659022B (zh) * | 2021-08-16 | 2023-07-21 | 广东贝尔试验设备有限公司 | 一种光伏电池划刻加工用电池芯片温度检测装置 |
| CN115201549A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 扬州港信光电科技有限公司 | 一种耐高温高压的igbt芯片高压电流检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210721 Address after: 252000 room 2411, South Building, Kechuang building, No.16, Huanghe Road, high tech Zone, Liaocheng City, Shandong Province Applicant after: Shandong Qiangguang New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 226600 Wangnan Group 8, Huji Town, Hai'an County, Nantong City, Jiangsu Province Applicant before: Lu Lindi |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An automatic cooling system for photovoltaic panels and its cooling method Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20210813 Pledgee: Liaocheng suburban sub branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shandong Qiangguang New Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980074124 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |