CN112217463B - 一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，涉及光伏发电控制技术领域。本发明中：第一固定支架上通过转轴安装有轻质旋转基杆；第一上侧安装板上侧固定安装有第一动力装置；第一上侧安装板上侧无遮挡安装内置温度传感探头的吸热黑色体；第一上侧安装板的一侧固定安装有用于传感检测外界空气温度的外界温度传感器。第二固定支撑架上导向安装有第二横向导杆；第二横向导杆的一端安装有第二移动支撑竖板；第二固定支撑架的上端通过转轴安装有相互独立转动的光伏板、轻质覆盖板。本发明能够在偏远等条件苛刻区域，离线化实现对光伏板的开合控制，降低恶劣环境对光伏板长期的磨损，同时也不影响光伏板的正常高效光伏发电过程。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电控制技术领域，特别是涉及一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件。
背景技术
光伏发电技术具备很多优势：比如没有任何机械运转部件；除了日照外，不需其它任何"燃料"，在太阳光直射和斜射情况下都可以工作；而且从站址的选择来说，也十分方便灵活，城市中的楼顶、空地都可以被应用。时至今日，小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板，大至面积广阔的太阳能发电中心。
而在一些光照条件较好的区域，例如荒漠、高原等地区，由于环境恶劣，安装光伏板后，光伏板长期暴露在外，容易加速光伏板表面的老化，影响光照光伏效率，而且一些高原、山区等，想远程在线控制光伏板的动作，第一成本较高，第二增加了人力资源的投入。
综上，如何在偏远等条件苛刻区域，离线化实现对光伏板的开合控制，降低恶劣环境对光伏板长期的磨损，同时也不影响光伏板的正常高效光伏发电过程，都成为需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，从而在偏远等条件苛刻区域，离线化实现对光伏板的开合控制，降低恶劣环境对光伏板长期的磨损，同时也不影响光伏板的正常高效光伏发电过程。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，包括第一固定支架，第一固定支架上侧端包括有向上延伸一定距离的支架板块，该支架板块上端固定安装有第一上侧安装板，第一固定支架上通过转轴安装有轻质旋转基杆；第一上侧安装板上侧固定安装有第一动力装置；第一动力装置的输出端与轻质旋转基杆的一侧端之间设置有第一绳索；第一上侧安装板上侧无遮挡安装内置温度传感探头的吸热黑色体；第一上侧安装板的一侧固定安装有用于传感检测外界空气温度的外界温度传感器。
光伏组件的底部设置有第二固定基板；第二固定基板上侧垂直安装有第二固定支撑架；第二固定支撑架上导向安装有第二横向导杆；第二横向导杆的一端安装有第二移动支撑竖板；第二固定支撑架的上端通过转轴安装有相互独立转动的光伏板、轻质覆盖板。
轻质旋转基杆的一端通过转轴连接有轻质拉杆；轻质拉杆的下侧端导向活动连接在轻质覆盖板上；轻质旋转基杆上连接有第二绳索；第二固定支撑架的一侧设有第二外侧固定支板；第二外侧固定支板上装设有内置复位弹簧圈的第一外侧齿轮；第一外侧齿轮上设有用于缠绕第二绳索的收纳盘结构，第二绳索的下端缠绕在该收纳盘上。
作为本发明的一种优选技术方案，第一动力装置采用液压或气动伸缩装置；第一动力装置上包括有竖直设置的伸缩轴杆；第一上侧安装板上设置有倾斜的第一固定斜杆。
作为本发明的一种优选技术方案，第一固定斜杆的上端侧设有与第一绳索滚动接触的导轮结构。
作为本发明的一种优选技术方案，轻质旋转基杆的一端侧配合装设有配重铅块；轻质旋转基杆、第一上侧安装板之间的间距与轻质旋转基杆的旋转范围相配合。
作为本发明的一种优选技术方案，轻质覆盖板位于光伏板的上方；轻质覆盖板上侧设置有上部导向板；上部导向板开设有内部导槽；轻质拉杆的下端设置有安装在内部导槽中的拉杆端侧内轮。
作为本发明的一种优选技术方案，轻质覆盖板的下侧面边缘位置设有一圈与光伏板结构相配合的边围密封圈板。
作为本发明的一种优选技术方案，第二固定基板上侧固定设置有第二内部支撑板；第二固定支撑架、第二内部支撑板上开设有横向的方形通槽结构；第二横向导杆活动穿过第二固定支撑架、第二内部支撑板。
作为本发明的一种优选技术方案，第二横向导杆上设置有位于第二固定支撑架、第二内部支撑板之间的第二内侧限位盘；第二横向导杆上套设有位于第二内部支撑板与第二移动支撑竖板之间的外侧调节弹簧；第二横向导杆上套设有位于第二内侧限位盘与第二内部支撑板之间的内侧调节弹簧。
作为本发明的一种优选技术方案，第二移动支撑竖板的上端设有若干并排设置的用于滚动支撑光伏板的导轮结构；第二移动支撑竖板的上端设有若干并排设置的用于与第二固定基板相接触的导轮结构。
作为本发明的一种优选技术方案，第二横向导杆为方杆结构；第二横向导杆的一端内凹嵌入开设有与第一外侧齿轮相配合的导杆齿口。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过以轻质旋转基杆为基础，对光伏板的开合进行适宜天气的控制，在不适宜进行光伏发电时对光伏板进行有效的防护，在适宜光伏发电时打开光伏板进行光伏发电运作；
2、本发明通过外界温度传感器对外界环境温度进行传感检测，并采用吸热黑色体对光照热量进行吸收，通过二者温度传感的有机结合分析，判断出当前天气状态是否可以进行光伏发电，也能够有效的进行针对化的光伏照射角度调节控制操作；
3、本发明装置可以搭配离线式的控制系统，在苛刻条件环境中进行自主的驱动调节控制，在无需人工、网络介入情况下，长期的进行有效的光伏发电操作。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的基于光照热量强度驱动调节的光伏组件的结构示意图；
图2为图1中A处局部放大的结构示意图；
图3为图1中B处局部放大的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-第一固定支架；2-轻质旋转基杆；3-第一上侧安装板；4-第一动力装置；5-吸热黑色体；6-第二固定基板；7-第二固定支撑架；8-第二横向导杆；9-第二移动支撑竖板；10-光伏板；11-轻质覆盖板；12-轻质拉杆；13-外界温度传感器；14-伸缩轴杆；15-第一固定斜杆；16-第二内部支撑板；17-第二内侧限位盘；18-外侧调节弹簧；19-内侧调节弹簧；20-上部导向板；21-内部导槽；22-第二外侧固定支板；23-第一外侧齿轮；24-导杆齿口；25-拉杆端侧内轮；26-边围密封圈板；27-第一绳索；28-第二绳索；29-配重铅块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“孔”、“上”、“下”、“顶”、“中”、“内侧”、“边围”等指示方位或位置关系，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组件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。
实施例一
请参阅图1、图2、图3，本发明为一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件。
在本发明结构中，第一固定支架1上侧端包括有向上延伸一定距离的支架板块，该支架板块上端固定安装有第一上侧安装板3，第一固定支架1上通过转轴安装有轻质旋转基杆2；第一上侧安装板3上侧固定安装有第一动力装置4；第一动力装置4的输出端与轻质旋转基杆2的一侧端之间设置有第一绳索27；第一上侧安装板3上侧无遮挡安装内置温度传感探头的吸热黑色体5；第一上侧安装板3的一侧固定安装有用于传感检测外界空气温度的外界温度传感器13。
光伏组件的底部设置有第二固定基板6；第二固定基板6上侧垂直安装有第二固定支撑架7；第二固定支撑架7上导向安装有第二横向导杆8；第二横向导杆8的一端安装有第二移动支撑竖板9；第二固定支撑架7的上端通过转轴安装有相互独立转动的光伏板10、轻质覆盖板11。
轻质旋转基杆2的一端通过转轴连接有轻质拉杆12；轻质拉杆12的下侧端导向活动连接在轻质覆盖板11上；轻质旋转基杆2上连接有第二绳索28；第二固定支撑架7的一侧设有第二外侧固定支板22；第二外侧固定支板22上装设有内置复位弹簧圈的第一外侧齿轮23；第一外侧齿轮23上设有用于缠绕第二绳索28的收纳盘结构，第二绳索28的下端缠绕在该收纳盘上。
在本发明结构中，第一动力装置4采用液压或气动伸缩装置；第一动力装置4上包括有竖直设置的伸缩轴杆14；第一上侧安装板3上设置有倾斜的第一固定斜杆15。
在本发明结构中，第一固定斜杆15的上端侧设有与第一绳索27滚动接触的导轮结构。
在本发明结构中，轻质旋转基杆2、第一上侧安装板3之间的间距与轻质旋转基杆2的旋转范围相配合。
在本发明结构中，轻质覆盖板11位于光伏板10的上方；轻质覆盖板11上侧设置有上部导向板20；上部导向板20开设有内部导槽21；轻质拉杆12的下端设置有安装在内部导槽21中的拉杆端侧内轮25。
在本发明结构中，轻质覆盖板11的下侧面边缘位置设有一圈与光伏板10结构相配合的边围密封圈板26。
在本发明结构中，第二固定基板6上侧固定设置有第二内部支撑板16；第二固定支撑架7、第二内部支撑板16上开设有横向的方形通槽结构；第二横向导杆8活动穿过第二固定支撑架7、第二内部支撑板16。
在本发明结构中，第二横向导杆8上设置有位于第二固定支撑架7、第二内部支撑板16之间的第二内侧限位盘17；第二横向导杆8上套设有位于第二内部支撑板16与第二移动支撑竖板9之间的外侧调节弹簧18；第二横向导杆8上套设有位于第二内侧限位盘17与第二内部支撑板16之间的内侧调节弹簧19。
在本发明结构中，第二移动支撑竖板9的上端设有若干并排设置的用于滚动支撑光伏板10的导轮结构；第二移动支撑竖板9的上端设有若干并排设置的用于与第二固定基板6相接触的导轮结构。
在本发明结构中，第二横向导杆8为方杆结构；第二横向导杆8的一端内凹嵌入开设有与第一外侧齿轮23相配合的导杆齿口24。
实施例二
在本发明中：
同时外界温度传感器13，对外界空气温度进行监测，判断外界当前温度状态。
控制系统内可以设置24小时时钟模块，设定好初始时间后，进行精准的时间允许；控制系统内设置数据存储模块，对24小时内吸热黑色体5、外界温度传感器13传感检测的温度变化进行记录。(备注：此种控制系统可以离线使用，便于安装在偏远山区、荒漠等条件较为苛刻地区)
(一)在阳光照射条件下，吸热黑色体5会急剧吸收太阳光照射的热量，使得吸热黑色体5的温度快速上升，并保持在一定的热量范围内，吸热黑色体5内的温度传感器检测到吸热黑色体5上的高温，而外界温度传感器13传感检测到的空气温度远低于吸热黑色体5上的高温，判断该当前环境下的光照强度较大，控制系统驱动第一动力装置4进行伸缩轴杆14的下降，配重铅块29带动轻质拉杆12、轻质覆盖板11上升，第二绳索28拉动第一外侧齿轮23顺时针转动，带动第二横向导杆8运动，第二移动支撑竖板9向内运动，光伏板10下移，接受光照进行光伏发电。
(二)、在没有阳光照射的白天，吸热黑色体5没有受到阳光照射，吸热黑色体5上吸收的热量较低，吸热黑色体5上的温度与外界温度传感器13传感检测到的温度接近，判断出当前不适宜光伏发电，第一动力装置4驱动伸缩轴杆14上升，使得轻质拉杆12下降，轻质覆盖板11下降；同时第二绳索28下降，第一外侧齿轮23受内置恢复弹力作用进行(逆时针)转动，第二横向导杆8同时受到外侧调节弹簧18、内侧调节弹簧19作用力影响，将第二移动支撑竖板9向外推送，将光伏板10逐渐托起。
(三)、在夜间，吸热黑色体5上的热量散失，吸热黑色体5上的温度急剧下降，逐渐与外界温度传感器13传感检测到的温度接近，控制系统判断出进行夜间模式，第一动力装置4的动作以及光伏板10、轻质覆盖板11的调节过程与没有阳光照射的白天的驱动调节模式相同。
(四)、在阴雨、降温天气，第一动力装置4的动作以及光伏板10、轻质覆盖板11的调节过程与没有阳光照射的白天的驱动调节模式相同。
(五)、外界温度传感器13对外界气温的传感检测，能够判断出当前气候是炎热夏季还是寒冷冬季，从而在对光伏板10、轻质覆盖板11进行打开时的光伏板10倾斜角度进行相应的调节控制，提高光伏发电效率。
(六)、本发明装置中需要使用到的电能，可由光伏板10的发电提供(光伏板10产生电能足够本装置组件中的电能消耗)。即使在电能完全消耗的前提下，配重铅块29下拉轻质旋转基杆2，也能够将光伏板10打开进行发电补充操作。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，包括第一固定支架(1)，所述第一固定支架(1)上侧端包括有向上延伸一定距离的支架板块，该支架板块上端固定安装有第一上侧安装板(3)，其特征在于：
所述第一固定支架(1)上通过转轴安装有轻质旋转基杆(2)；
所述第一上侧安装板(3)上侧固定安装有第一动力装置(4)；
所述第一动力装置(4)的输出端与轻质旋转基杆(2)的一侧端之间设置有第一绳索(27)；
所述第一上侧安装板(3)上侧无遮挡安装内置温度传感探头的吸热黑色体(5)；
所述第一上侧安装板(3)的一侧固定安装有用于传感检测外界空气温度的外界温度传感器(13)；
所述光伏组件的底部设置有第二固定基板(6)；
所述第二固定基板(6)上侧垂直安装有第二固定支撑架(7)；
所述第二固定支撑架(7)上导向安装有第二横向导杆(8)；
所述第二横向导杆(8)的一端安装有第二移动支撑竖板(9)；
所述第二固定支撑架(7)的上端通过转轴安装有相互独立转动的光伏板(10)、轻质覆盖板(11)，控制系统获取到吸热黑色体(5)内置温度传感探头与外界温度传感器(13)之间的温度差，驱动控制驱动光伏板(10)的开合状态；
所述轻质旋转基杆(2)的一端通过转轴连接有轻质拉杆(12)；
所述所述轻质拉杆(12)的下侧端导向活动连接在轻质覆盖板(11)上；
所述轻质旋转基杆(2)上连接有第二绳索(28)；
所述第二固定支撑架(7)的一侧设有第二外侧固定支板(22)；
所述第二外侧固定支板(22)上装设有内置复位弹簧圈的第一外侧齿轮(23)；
所述第一外侧齿轮(23)上设有用于缠绕第二绳索(28)的收纳盘结构，第二绳索(28)的下端缠绕在该收纳盘上。
2.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述第一动力装置(4)采用液压或气动伸缩装置；
所述第一动力装置(4)上包括有竖直设置的伸缩轴杆(14)；
所述第一上侧安装板(3)上设置有倾斜的第一固定斜杆(15)。
3.根据权利要求2所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述第一固定斜杆(15)的上端侧设有与第一绳索(27)滚动接触的导轮结构。
4.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述轻质旋转基杆(2)的一端侧配合装设有配重铅块(29)；
所述轻质旋转基杆(2)、第一上侧安装板(3)之间的间距与轻质旋转基杆(2)的旋转范围相配合。
5.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述轻质覆盖板(11)位于光伏板(10)的上方；
所述轻质覆盖板(11)上侧设置有上部导向板(20)；
所述上部导向板(20)开设有内部导槽(21)；
所述轻质拉杆(12)的下端设置有安装在内部导槽(21)中的拉杆端侧内轮(25)。
6.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述轻质覆盖板(11)的下侧面边缘位置设有一圈与光伏板(10)结构相配合的边围密封圈板(26)。
7.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述第二固定基板(6)上侧固定设置有第二内部支撑板(16)；
所述第二固定支撑架(7)、第二内部支撑板(16)上开设有横向的方形通槽结构；
所述第二横向导杆(8)活动穿过第二固定支撑架(7)、第二内部支撑板(16)。
8.根据权利要求7所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述第二横向导杆(8)上设置有位于第二固定支撑架(7)、第二内部支撑板(16)之间的第二内侧限位盘(17)；
所述第二横向导杆(8)上套设有位于第二内部支撑板(16)与第二移动支撑竖板(9)之间的外侧调节弹簧(18)；
所述第二横向导杆(8)上套设有位于第二内侧限位盘(17)与第二内部支撑板(16)之间的内侧调节弹簧(19)。
9.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述第二移动支撑竖板(9)的上端设有若干并排设置的用于滚动支撑光伏板(10)的导轮结构；
所述第二移动支撑竖板(9)的上端设有若干并排设置的用于与第二固定基板(6)相接触的导轮结构。
10.根据权利要求1所述的一种基于离线式光照热量强度驱动调节的光伏组件，其特征在于：
所述第二横向导杆(8)为方杆结构；
所述第二横向导杆(8)的一端内凹嵌入开设有与第一外侧齿轮(23)相配合的导杆齿口(24)。
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