CN112532149A - 光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光伏发电系统，包括集装箱和光伏板；集装箱内部设有连接件；光伏板可展开或缩回地连接于集装箱内的连接件上；光伏板展开时，可伸出集装箱外，以进行光伏发电；光伏板缩回时，可收纳至集装箱内。本申请通过将光伏板可伸出或缩回地设于集装箱内，从而当使用光伏发电系统发电时，可将光伏板伸出于集装箱外接受光照进而产生电能；当不使用时，可将光伏板缩回集装箱内，避免受到污染和损坏；便于安装、拆卸和转移，适合多种船型和使用场所，通用性大大提高。

Description

光伏发电系统

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种集装箱模块化的光伏发电系统。

背景技术

船用或离岸光伏太阳能装置多布置于特型船舶上甲板面，容易受到污染和损坏，安装拆卸麻烦，通用性差。

发明内容

为解决光伏太阳能装置容易受到污染和损坏，安装拆卸麻烦，通用性差的问题，本申请实施例中，提供一种光伏发电系统，包括：集装箱和光伏板；集装箱内部设有连接件；光伏板可展开或缩回地连接于所述集装箱内的连接件上；所述光伏板展开时，可伸出所述集装箱外，以进行光伏发电；所述光伏板缩回时，可收纳至所述集装箱内。

进一步地，所述光伏板铰接于所述连接件上，所述光伏板绕其与所述连接件的铰接处向所述集装箱的外侧翻转可伸出于所述集装箱外，所述光伏板绕其与所述连接件的铰接处向所述集装箱的内侧翻转可收纳至所述集装箱内。

进一步地，所述光伏板包括多个光伏组件；

所述多个光伏组件依次铰接，以使所述光伏板可折叠或展开。

进一步地，铰接于同一个光伏组件上的两个所述光伏组件的折叠方向相反。

进一步地，所述光伏发电系统还包括伸缩控制装置；所述伸缩控制装置包括卷筒和牵引绳；

所述卷筒可转动地设于所述集装箱内；

所述牵引绳的一端卷绕于所述卷筒上，所述牵引绳的另一端固定于所述光伏板上；所述牵引绳收卷于所述卷筒上时，所述光伏板收纳于所述集装箱内；所述牵引绳从所述卷筒上释放时，所述光伏板伸出所述集装箱外。

进一步地，所述卷筒可转动地设于所述集装箱的顶板的下表面。

进一步地，所述光伏发电系统还包括控制柜；

所述控制柜设于所述集装箱内，用于收集所述光伏板产生的电能并控制电能输出。

进一步地，所述连接件设于所述控制柜上。

进一步地，所述集装箱包括顶板、底板和分别设于左右两侧的两个壁板；

至少一个所述壁板可翻转以打开所述集装箱，使所述光伏板可从所述集装箱内伸出。

进一步地，所述壁板的下边缘铰接于所述底板上，使所述壁板向下翻转打开时位于展开的所述光伏板的下方。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请提供了一种光伏发电系统，将光伏板可伸出或缩回地设于集装箱内，从而当使用光伏发电系统发电时，可将光伏板伸出于集装箱外接受光照进而产生电能；当不使用时，可将光伏板缩回集装箱内，避免受到污染和损坏；便于安装、拆卸和转移，适合多种船型和使用场所，通用性大大提高。

附图说明

图1本申请具体实施例中光伏发电系统立体结构示意图。

图2是本申请一实施例中光伏发电系统俯视结构示意图。

图3是本申请一实施例中光伏发电系统前视结构示意图。

附图标记：

1、集装箱；11、顶板；12、底板；13、左壁板；14、右壁板；15、前端门；16、后端壁；

2、光伏板；21、光伏组件；

3、控制柜；

4、伸缩控制装置；41、卷筒；42、牵引绳。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

相关方案中，船用或离岸光伏太阳能装置多布置于特型船舶上甲板面，容易受到污染和损坏，安装拆卸麻烦，通用性差。或者，光伏太阳能装置仅仅是几平米的光伏电池板，只能作为辅助能源供部分信号灯使用，难以作为设备的主要能源供应。

为此，本申请以下实例中提供一种光伏发电系统的设计方案。在以下实施例中，将集装箱的顶板外侧面所对的方向作为上方，将集装箱的底板的外侧面所对的方向作为下方，将集装箱的左壁板的外侧面所对的方向作为左，将集装箱的右壁板的外侧面所对的方向作为右，将集装箱的前端门关闭状态的外侧面所对的方向作为前，将集装箱的后端壁的外侧面所对的方向作为后。

参照图1，本申请提供的一种光伏发电系统，包括集装箱1、光伏板2、控制柜3和伸缩控制装置4。

集装箱1包括顶板11、底板12、左壁板13、右壁板14、前端门15和后端壁16。顶板11、底板12、左壁板13、右壁板14、前端门15和后端壁16分别在上、下、左、右、前和后六个方向围合成关闭状态的集装箱1。

左壁板13的下边缘铰接于底板12的左边缘。从而，解除左壁板13的上边缘与顶板11的左边缘的连接关系之后，左壁板13可绕其下边缘向外向下翻转而打开集装箱1的左侧，进而为光伏板2从集装箱1的左侧向外伸出。

左壁板13绕其与底板12的铰接处翻转打开后，左壁板13处于向集装箱1左侧伸出的光伏板2的下方，从而可避免左壁板13翻转打开后遮住光伏板2，避免影响光伏板2接收光照而影响发电效率。

右壁板14的下边缘铰接于底板12的右边缘。从而，解除右壁板14的上边缘与顶板11的右边缘的连接关系之后，右壁板14可绕其下边缘向外向下翻转而打开集装箱1的右侧，进而为光伏板2从集装箱1的右侧向外伸出。

右壁板14绕其与底板12的铰接处翻转打开后，右壁板14处于向集装箱1右侧伸出的光伏板2的下方，从而可避免右壁板14翻转打开后遮住光伏板2，避免影响光伏板2接收光照而影响发电效率。

在一些实施例中，集装箱1内仅设有可向集装箱1的左侧伸出的光伏板2的情况下，可仅将左壁板13设计成其下边缘与底板12的左边缘相铰接，以实现左壁板13向左侧翻转打开。

集装箱1内仅设有可向集装箱1的右侧伸出的光伏板2的情况下，可仅将右壁板14设计成其下边缘与底板12的右边缘相铰接，以实现右壁板14向右侧翻转打开。

前端门15设于集装箱1的前端。前端门15包括可以分别向左右翻转开启的左门和右门，打开前端门15后，可以从前端门15进入集装箱1内，便于对集装箱1内的设备进行检查、维护以及使用调整等。

集装箱1内设有连接件(图中未示出)。

连接件用于活动连接光伏板2，使光伏板2可展开或缩回地连接于集装箱1内。根据光伏板2的具体结构形式，连接件可以是固定于集装箱1内的铰接轴，连接件还可以是开设有铰接孔的座体。

在一些实施例中，连接件还可以本来就是集装箱的构成部分，例如，在集装箱内壁上开设铰接孔，通过铰接孔与光伏板2上的铰接轴的配合实现对光伏板2的活动连接。

在一些实施例中，连接件甚至可以是滑轨或导套等多种形式，在光伏板2上固定设置与导轨相配合的滑块或与导套相配的导杆，同样可以实现光伏板2在集装箱1内伸出和缩回。

在一些实施例中，前端门15可以改为不可打开的前端壁，后端壁16也可以改为可以打开的后端门，或者在集装箱1的前后两端同时设置前端门和后端门。

光伏板2包括多个依次相铰接的光伏组件21。

例如，光伏板2仅包括两个光伏组件21时，其中一个光伏组件21的左侧边缘与另一个光伏组件21的右侧边缘相铰接。从而，可将两个光伏组件21绕铰接处翻转而折叠到一起，从而节约占据的空间。也可将两个光伏组件21绕铰接处翻转展开，从而扩大受光的面积，提高发电效率。当两个光伏组件21处于折叠与展开的中间状态时，光伏板2的横截面呈“V”形。

若需进一步扩大光伏板2可展开的面积，则可将更多的光伏组件21依次铰接。

两个以上的光伏组件21相铰接具体的折叠方法可以是，铰接于同一个光伏组件21相对两边上的两个边缘组件的折叠方向相反。

例如，由三个光伏组件21依次铰接而形成的光伏板2，其处于展开与折叠过渡状态时的横截面呈“N”形。由四个光伏组件21依次铰接而形成的光伏板2，其处于展开与折叠过渡状态时的横截面呈“W”形。

相对于由两个光伏组件21构成的光伏板2，由四个光伏组件21构成的光伏板2在展开状态下的受光面积可扩大一倍，理论上发电量也可以扩大一倍。由于集装箱1容量一般较大，所以其内部可以容纳较多相互折叠的光伏组件21，进而展开后受光面积比较大，可以达到较高的发电功率。

光伏板2中处于最内侧的光伏组件21远离与其他光伏组件21的一边缘铰接于集装箱1内的连接件上，从而实现光伏板2在集装箱1内的活动连接。

在一些实施例中，光伏板2也可以仅包括一个光伏组件21。合理布置后，一个光伏组件21直接或间接地铰接于集装箱1的内部，也可以实现处于水平状态时其一部分甚至全部伸展于集装箱1的外侧，而向下翻转处于竖直状态时，其缩回并收纳于集装箱1中。

在一些实施例中，光伏板2也可以是可水平滑动地设于集装箱1中，例如，在光伏板的上固定有与设于集装箱1内的滑轨相配合的滑块，从而使光伏板可水平滑动地设于集装箱内。当光伏板向外滑动时，伸出集装箱1外，当光伏板向内滑动时，缩回集装箱1内。

光伏板同样可以是由多个光伏组件组成，多个光伏组件可相互滑动，通过相互滑动光伏组件实现光伏板受光面积的扩大或缩小。

继续参照图1和图2，一个光伏发电系统中同时设置有能够向集装箱1左侧伸出展开的光伏板2和能够向集装箱1右侧伸出展开的光伏板2，从而能更为充分地利用集装箱1左右两侧的空间。在光伏板2分别向集装箱1的左侧和右侧展开时，还能够避免或减少光伏发电系统的重心向一侧偏移，保持光伏发电系统的稳固。

进一步地，一个光伏发电系统中设置有偶数个光伏板2，两两成对，成对的两个光伏板2左右对称设置。例如，一个光伏发电系统中设置有左右对称的两个、四个或更多个光伏板2，从而可根据需要设计不同发电功率的光伏发电系统。

控制柜3固定于集装箱1中，位于集装箱1内的左右居中位置。控制柜3用于收集光伏板2上各光伏组件21产生的电能，并控制电能输出。

用于活动连接光伏板2的连接件具体可以是设置在控制柜3上的铰接轴。铰接轴可设置在控制柜3的左右两侧，从而分别铰接设置在左右两侧的光伏板2。

参照图3，伸缩控制装置4包括卷筒41和牵引绳42。

卷筒41可转动地设于集装箱1的顶板11的底部且靠近边缘处，例如，用于控制可向左侧伸出的光伏板2的伸缩控制装置4的卷筒41设置在顶板11的底部靠近左侧边处。

牵引绳42的一端卷绕于卷筒41上，牵引绳42的另一端固定于光伏组件21上。从而，使牵引绳42收卷于卷筒41上时，可使多个依次铰接的光伏组件21相互折叠而收纳于集装箱1内。牵引绳42从卷筒41上释放时，可使相互折叠的多个光伏组件21展开而伸出集装箱1外。

光伏板2仅包括一个光伏组件21的情况下，将牵引绳42的另一端固定于光伏组件21上远离铰接位置处，即可通过卷筒41收卷或释放牵引绳42实现对光伏组件21的翻转展开或收拢控制。

在一些实施例中，伸缩控制装置4还设置有如电机等驱动卷筒41转动的驱动装置，进而可通过控制驱动装置来实现卷筒41转动，进而通过牵引绳42释放或卷绕带动光伏板2展开或缩回，实现对光伏板2的自动控制。

一个伸缩控制装置4可单独控制一个光伏板2伸缩，根据光伏发电系统中光伏板2的数量设置对应数量的伸缩控制装置4。

在光伏板2是通过平移滑动实现伸出和缩回的情况下，伸缩控制装置4还可以设计成齿条齿轮驱动机构等带动光伏板2的伸出或缩回。

本申请光伏发电系统的在一些应用场景中的使用方法如下：

用于散货或杂货船上时，可在舱盖上或者甲板上增加几个集装箱1的固定箱脚即可。需要利用太阳能的时候，将该光伏发电系统的集装箱1通过固定箱脚固定后，翻转打开集装箱1的左壁板13和右壁板14，伸展光伏板2即可收集太阳能进行发电。

在码头装卸货时，光伏板2折叠收纳到集装箱1中，可临时用吊机将该发电系统吊放在码头。

用于集装船上时，只需要将该集装箱模块化的光伏发电系统堆放在货箱顶层，即可利用太阳能进行发电，无需进行任何改造，使用非常方便。

用于液货船上时，对于油化船或液化气船，由于甲板面管路较多，需要设置箱脚立柱以便布置该光伏发电系统的集装箱。

本申请模块化的光伏发电系统在合适的天气状况下展开光伏板2，在恶劣海况、恶劣天气天气或驶入有光污染危害区域的情况下，将光伏板2收拢至集装箱1内部，保护光伏板2免受损坏。

该模块化的光伏发电系统的关键部件储存在集装箱1中，可通过外接口将电源输送到船舶上或配套电池组，极易运输和使用。可将多个该模块化的光伏发电系统叠加使用，根据具体需求增减集装箱数量。集装箱1及其内部设置的光伏板2的也可根据需要改变设计尺寸。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离本申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括：

集装箱，内部设有连接件；

光伏板，可展开或缩回地连接于所述集装箱内的连接件上；所述光伏板展开时，可伸出所述集装箱外，以进行光伏发电；所述光伏板缩回时，可收纳至所述集装箱内。

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述光伏板铰接于所述连接件上，所述光伏板绕其与所述连接件的铰接处向所述集装箱的外侧翻转可伸出于所述集装箱外，所述光伏板绕其与所述连接件的铰接处向所述集装箱的内侧翻转可收纳至所述集装箱内。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述光伏板包括多个光伏组件；

所述多个光伏组件依次铰接，以使所述光伏板可折叠或展开。

4.根据权利要求3所述的光伏发电系统，其特征在于，铰接于同一个光伏组件上的两个所述光伏组件的折叠方向相反。

5.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，还包括伸缩控制装置；所述伸缩控制装置包括卷筒和牵引绳；

所述卷筒可转动地设于所述集装箱内；

所述牵引绳的一端卷绕于所述卷筒上，所述牵引绳的另一端固定于所述光伏板上；所述牵引绳收卷于所述卷筒上时，所述光伏板收纳于所述集装箱内；所述牵引绳从所述卷筒上释放时，所述光伏板伸出所述集装箱外。

6.根据权利要求5所述的光伏发电系统，其特征在于，所述卷筒可转动地设于所述集装箱的顶板的下表面。

7.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，还包括控制柜；

所述控制柜设于所述集装箱内，用于收集所述光伏板产生的电能并控制电能输出。

8.根据权利要求7所述的光伏发电系统，其特征在于，所述连接件设于所述控制柜上。

9.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述集装箱包括顶板、底板和分别设于左右两侧的两个壁板；

至少一个所述壁板可翻转以打开所述集装箱，使所述光伏板可从所述集装箱内伸出。

10.根据权利要求9所述的光伏发电系统，其特征在于，所述壁板的下边缘铰接于所述底板上，使所述壁板向下翻转打开时位于展开的所述光伏板的下方。

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