CN114337507B - 一种可折叠的太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

一种可折叠的太阳能电池组件，包括光伏组件，所述光伏组件包括依次铰接的第二光伏组件、第一光伏组件以及第三光伏组件，在第一光伏组件下部固定安装安装座，在安装座下部固定安装控制第二光伏组件和第三光伏组件转动的第一角度调节模块，在第一角度调节模块下部固定安装第二角度调节模块，该一种可折叠的太阳能电池组件还包括控制模块和无线通讯模块，其根据太阳高度角和方位角信息调节光伏组件姿态，使光伏板正对太阳光，提高了年总辐射接收量；根据天气信息，控制模块控制第一角度调节模块调节光伏组件折叠或展开，为光伏组件提供了较佳的防护。

Description

一种可折叠的太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件，尤其涉及一种可折叠的太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池组件是太阳能发电系统中最重要的部分，其能够将太阳能转化为电能进行存储。现有的太阳能电池组件的结构往往较为简单，并且在布设太阳能电池组件时，通常以固定的倾角来安装太阳能电池组件，倾角时刻保持不变，很难适应太阳照射角度的变化，导致其整体发电效率低，另外，在遇到恶劣天气时，也难以应对。
发明内容
本发明是为了解决上述技术问题，提供一种可折叠的太阳能电池组件，其根据太阳高度角和方位角信息调节光伏组件姿态，使光伏板正对太阳光，提高了年总辐射接收量；根据天气信息，控制模块控制第一角度调节模块调节光伏组件折叠或展开，为光伏组件提供了较佳的防护。
本发明的技术解决方案是：
一种可折叠的太阳能电池组件，包括光伏组件，其特殊之处在于：所述光伏组件包括依次铰接的第二光伏组件、第一光伏组件以及第三光伏组件，在第一光伏组件下部固定安装安装座，在安装座下部固定安装控制第二光伏组件和第三光伏组件转动的第一角度调节模块，在第一角度调节模块下部固定安装第二角度调节模块，该一种可折叠的太阳能电池组件还包括控制模块和无线通讯模块，所述第一角度调节模块的控制信号输入端与控制模块的控制信号输入端连接，所述无线通讯模块的控制信号输入端与控制模块的控制信号输入端连接。
进一步的，所述控制模块的信号输入端连接有位置获取模块和时间获取模块，位置获取模块精确获取光伏组件的地理位置，时间获取模块结合地理位置信息获取太阳高度角和方位角信息，根据太阳高度角和方位角信息，所述控制模块控制所述第一角度调节模块调节第二光伏组件和第三光伏组件姿态，所述控制模块控制所述第二角度调节模块调节光伏组件姿态。
进一步的，所述控制模块的信号输入端连接有天气情况获取模块，所述天气情况获取模块能够获取实时天气信息，并将所述天气信息传递至所述控制模块，所述控制模块能够根据天气信息调节光伏组件折叠或展开。
进一步的，所述第一角度调节模块包括固定安装在安装座下部的安装仓，所述安装仓中转动安装通过伺服电机驱动的第一驱动轮和第二驱动轮，第二光伏组件与第一驱动轮之间连接第一皮带传动机构，第三光伏组件与第二驱动轮之间连接第二皮带传动机构。
进一步的，在第一光伏组件上对应第三光伏组件端安装抬升座，所述第三光伏组件铰接在抬升座上，用于抬升第三光伏组件高度。
进一步的，在第一光伏组件、第二光伏组件以及第三光伏组件上分别设有磁力定位组件，第一光伏组件、第二光伏组件以及第三光伏组件折叠后，三个磁力定位组件正对，第一光伏组件、第二光伏组件和第三光伏组件折叠后三个磁力定位组件吸附固定。
进一步的，所述磁力定位组件包括安装盘一和安装盘二、连接在安装盘一和安装盘二之间的复位弹簧和周向分布的弹性支撑弧板、安装在安装盘一和安装盘二上且磁性相反的磁铁、安装在磁铁表面的支撑垫。
进一步的，所述第二角度调节模块包括底仓、转动安装在底仓中且通过伺服电机驱动的主动齿轮、转动安装在底仓中且与主动齿轮啮合的从动齿轮、安装在底仓内且夹持在从动齿轮两侧的扶稳爪，设于底仓上方且与从动齿轮固定安装的驱动板、连接在驱动板两侧与底仓之间的扶稳杆，所述扶稳杆两端与驱动板和底仓分别铰接，所述驱动板固定安装在第一角度调节模块下部。
进一步的，所述第二角度调节模块的下部设置有底部缓冲机构，所述底部缓冲机构包括底板一和底板二，所述底板一和底板二之间连接竖直的竖向缓冲弹簧和倾斜的偏转缓冲弹簧。
本发明的有益效果是：
由于所述光伏组件包括依次铰接的第二光伏组件、第一光伏组件以及第三光伏组件，在第一光伏组件下部固定安装安装座，在安装座下部固定安装控制第二光伏组件和第三光伏组件转动的第一角度调节模块，在第一角度调节模块下部固定安装第二角度调节模块，该一种可折叠的太阳能电池组件还包括控制模块，所述第一角度调节模块的控制信号输入端与控制模块的控制信号输入端连接。根据太阳高度角和方位角信息，控制模块控制第二角度调节模块调节光伏组件姿态，使光伏板正对太阳光，提高了年总辐射接收量；根据天气信息，控制模块控制第一角度调节模块调节光伏组件折叠或展开，为光伏组件提供了较佳的防护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中光伏组件与第一角度调节模块的连接结构图；
图3为图1中第二角度调节模块的结构示意图；
图4为图1中底部缓冲机构的结构示意图；
图5为图1中磁力定位组件的结构示意图；
图6为本发明的电路方框图；
图中：1、控制模块；2、位置获取模块；3、时间获取模块；4、天气情况获取模块；5、第一角度调节模块；6、第二角度调节模块；7、无线通信模块；8、第一光伏组件；9、第二光伏组件；10、第三光伏组件；11、安装座；12、抬升座；13、磁力定位组件；14、底部缓冲机构；51、安装仓；52、第一驱动轮；53、第二驱动轮；61、底仓；62、主动齿轮；63、从动动轮；64、驱动板；65、扶稳杆；66、扶稳爪；141、底板一；142、底板二；143、竖向缓冲弹簧； 144、偏转缓冲弹簧；131、安装盘一；132、复位弹簧；133、安装盘二；134、支撑弧板；135、磁铁；136、支撑垫。
具体实施方式
如图1-图6所示，一种可折叠的太阳能电池组件，包括光伏组件，其特殊之处在于：所述光伏组件包括依次铰接的第二光伏组件9、第一光伏组件8以及第三光伏组件10，在第一光伏组件8下部固定安装安装座11，在安装座11下部固定安装控制第二光伏组件9和第三光伏组件10转动的第一角度调节模块5，在第一角度调节模块5下部固定安装第二角度调节模块6，该一种可折叠的太阳能电池组件还包括控制模块1和无线通讯模块7，所述第一角度调节模块5的控制信号输入端与控制模块1的控制信号输入端连接，所述无线通讯模块7的控制信号输入端与控制模块1的控制信号输入端连接。
所述控制模块1的信号输入端连接有位置获取模块2和时间获取模块3，位置获取模块2精确获取光伏组件的地理位置，时间获取模块3结合地理位置信息获取太阳高度角和方位角信息，根据太阳高度角和方位角信息，所述控制模块1控制所述第一角度调节模块5调节第二光伏组件9和第三光伏组件10姿态，所述控制模块1控制所述第二角度调节模块6调节光伏组件姿态。
所述控制模块1的信号输入端连接有天气情况获取模块4，所述天气情况获取模块4能够获取实时天气信息，并将所述天气信息传递至所述控制模块1，所述控制模块1能够根据天气信息调节光伏组件折叠或展开。
所述第一角度调节模块5包括固定安装在安装座11下部的安装仓51，所述安装仓51中转动安装通过伺服电机驱动的第一驱动轮52和第二驱动轮53，第二光伏组件9与第一驱动轮52之间连接第一皮带传动机构，第三光伏组件10 与第二驱动轮53之间连接第二皮带传动机构。
在第一光伏组件8上对应第三光伏组件10端安装抬升座12，所述第三光伏组件10铰接在抬升座12上，用于抬升第三光伏组件10高度。
在第一光伏组件8、第二光伏组件9以及第三光伏组件10上分别设有磁力定位组件13，第一光伏组件8、第二光伏组件9以及第三光伏组件10折叠后，三个磁力定位组件13正对，第一光伏组件8、第二光伏组件9和第三光伏组件 10折叠后三个磁力定位组件13吸附固定。
所述磁力定位组件13包括安装盘一131和安装盘二133、连接在安装盘一 131和安装盘二133之间的复位弹簧132和周向分布的弹性支撑弧板134、安装在安装盘一131和安装盘二133上且磁性相反的磁铁135、安装在磁铁135表面的支撑垫136。
所述第二角度调节模块6包括底仓61、转动安装在底仓61中且通过伺服电机驱动的主动齿轮62、转动安装在底仓61中且与主动齿轮62啮合的从动齿轮 63、安装在底仓61内且夹持在从动齿轮63两侧的扶稳爪66，设于底仓61上方且与从动齿轮63固定安装的驱动板64、连接在驱动板64两侧与底仓61之间的扶稳杆65，所述扶稳杆65两端与驱动板64和底仓61分别铰接，所述驱动板 64固定安装在第一角度调节模块5下部。
所述第二角度调节模块6的下部设置有底部缓冲机构14，所述底部缓冲机构14包括底板一141和底板二142，所述底板一141和底板二142之间连接竖直的竖向缓冲弹簧143和倾斜的偏转缓冲弹簧144。
需要解释的是，为了更多的接收太阳辐射。对于一个光伏方阵斜面而言，太阳在其上的入射角度的不同会导致其单位面积所接收到的太阳法向辐射量不同，入射角(与垂直于光伏方阵的法线的夹角)越大，接收到的太阳法向辐射量就越少(对于相同的辐射输入而言)。而光伏方阵的倾角变化会使得太阳的入射角发生变化从而影响其辐射接收量。因此可以通过理论计算得到一个从全年的辐射接收量来看最优的倾角，这个倾角就是最佳倾角；
计算最佳倾角需要当地的经纬度来确定太阳各时刻的高度角和方位角，需要年辐射数据，最好是多年平均的年辐射数据来确定当地太阳辐射的特性，年辐射数据可以预置在控制模块1中。根据辐射数据及经纬度计算并累加得到不同倾角光伏方阵的年总辐射接收量，从中选择年总辐射量最大的倾角作为最佳倾角。
当然更佳的，定期调整倾角能够进一步提升辐射接收量，还需要注意的是，如果时刻调节，则会因为调节动作的耗能而得不偿失；
也就是说，在日常使用过程中第二角度调节模块6几乎不动作，第二角度调节模块6仅定期动作从而调节安装座11以及其上的第二光伏组件9、第一光伏组件8和第三光伏组件10，使其整体能够保持良好的倾斜角。
作为较佳的实施例，所述时间模块还能够结合地理位置信息获取实时时间信息，所述控制模块1能够根据实时时间信息控制所述第一角度调节模块55微调所述第二光伏组件9和第三光伏组件10，也就是说，第二光伏组件9和第三光伏组件10仅做微调动作。
所述天气情况获取模块4能够获取实时天气信息，并将所述天气信息传递至所述控制模块1，所述控制模块1能够根据天气信息决定是否折叠所述第二光伏组件9和第三光伏组件10，例如当天气信息包括冰雹、大风天气信息时，则通过第一角度调节模块5调节第二光伏组件9和第三光伏组件10进行折叠动作，能够有效地进行防护。
在具体实施时，利用位置获取模块2获取太阳能电池组件的地理位置，同时利用时间获取模块3结合地理位置信息获取太阳高度角和方位角信息，此时控制模块1能够根据太阳高度角和方位角信息控制所述第二角度调节模块66进行定期调整，提高了年总辐射接收量，另外，天气情况获取模块4还能够获取实时天气信息，并将所述天气信息传递至所述控制模块1，所述控制模块1能够根据天气信息决定是否折叠所述第二光伏组件9和第三光伏组件10。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可折叠的太阳能电池组件，包括光伏组件，其特征在于：所述光伏组件包括依次铰接的第二光伏组件、第一光伏组件以及第三光伏组件，在第一光伏组件下部固定安装安装座，在安装座下部固定安装控制第二光伏组件和第三光伏组件转动的第一角度调节模块，在第一角度调节模块下部固定安装第二角度调节模块，该一种可折叠的太阳能电池组件还包括控制模块和无线通讯模块，所述第一角度调节模块的控制信号输入端与控制模块的控制信号输入端连接，所述无线通讯模块的控制信号输入端与控制模块的控制信号输入端连接；所述控制模块的信号输入端连接有位置获取模块和时间获取模块；所述控制模块的信号输入端连接有天气情况获取模块；所述第一角度调节模块包括固定安装在安装座下部的安装仓，所述安装仓中转动安装通过伺服电机驱动的第一驱动轮和第二驱动轮，第二光伏组件与第一驱动轮之间连接第一皮带传动机构，第三光伏组件与第二驱动轮之间连接第二皮带传动机构；在第一光伏组件上对应第三光伏组件端安装抬升座，所述第三光伏组件铰接在抬升座上；所述第二角度调节模块包括底仓、转动安装在底仓中且通过伺服电机驱动的主动齿轮、转动安装在底仓中且与主动齿轮啮合的从动齿轮、安装在底仓内且夹持在从动齿轮两侧的扶稳爪，设于底仓上方且与从动齿轮固定安装的驱动板、连接在驱动板两侧与底仓之间的扶稳杆，所述扶稳杆两端与驱动板和底仓分别铰接，所述驱动板固定安装在第一角度调节模块下部。
2.根据权利要求 1 所述的一种可折叠的太阳能电池组件，其特征在于：在第一光伏组件、第二光伏组件以及第三光伏组件上分别设有磁力定位组件。
3.根据权利要求 2 所述的一种可折叠的太阳能电池组件，其特征在于：所述磁力定位组件包括安装盘一和安装盘二、连接在安装盘一和安装盘二之间的
复位弹簧和周向分布的弹性支撑弧板、安装在安装盘一和安装盘二上且磁性相反的磁铁、安装在磁铁表面的支撑垫。
4.根据权利要求 1 所述的一种可折叠的太阳能电池组件，其特征在于：所述第二角度调节模块的下部设置有底部缓冲机构，所述底部缓冲机构包括底板一和底板二，所述底板一和底板二之间连接竖直的竖向缓冲弹簧和倾斜的偏转缓冲弹簧。
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