CN115800898B - 一种便携式光伏阵列发电机组集装箱及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式光伏阵列发电机组集装箱及其使用方法，包括折叠式光伏发电单元、供折叠式光伏发电单元伸展或收缩的轨道组件、电气设备、及集装箱；折叠式光伏发电单元包括若干个框架、太阳能光伏组件、铰链组件、行走组件；折叠式光伏发电单元还包括用于限制框架伸展角度的限位组件。轨道组件包含若干轨道、支撑件、以及连接配件等。本发明展开折叠式光伏发电单元即可发电，只需收起折叠单元放回集装箱，即可随处转运。本发明使用场景广泛，安装方便，便于运输，打破了当前常见的地面光伏电站与分布式光伏电站地理位置上难以移动的桎梏，满足了多种环境下的应用，拥有更好的便携性和多场景切换使用功能。

Description

一种便携式光伏阵列发电机组集装箱及其使用方法

技术领域

本发明涉及光伏发电及锂电储能单元，具体是一种便携式光伏阵列发电机组集装箱及其使用方法。

背景技术

目前新能源形式包括但不限于太阳能发电、水利发电、生物能发电、风能发电等，在众多能源技术路线中，光伏发电技术成本优势明显。

当前太阳能发电系统主要分为地面光伏电站、分布式光伏电站，虽然这些固定式电站发电量较为可观，但同时也存在着相当多的先天不足的劣势，例如所需占地面积大、建设周期长、较高的人工成本、固定场地无法快速移动到急需电力的地点等弊端。为了解决上述传统电站的种种问题，亟需一款能实现便携、快速铺设、占地面积小等优点的折叠便携式光伏阵列发电机组集装箱。

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种便携式光伏阵列发电机组集装箱及其使用方法。

本发明发电时只需要一片空地，将集装箱运送到位后，展开折叠单元即可发电，只需要收起折叠单元放回集装箱即可随处转运，将集装箱运输至该地，即可重新安装使用，可以直接并网使用，也可以搭配储能集装箱离网使用，使用场景广泛，安装方便，便于运输，打破了当前常见的地面光伏电站与分布式光伏电站地理位置上难以移动的桎梏，满足了多种环境下的应用，拥有更好的便携性和多场景切换使用功能。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，包括集装箱、能够收纳于所述集装箱内部的折叠式光伏发电单元、供所述折叠式光伏发电单元行走的轨道组件、以及电气设备；所述折叠式光伏发电单元包括若干个框架、固定于所述框架的太阳能光伏组件、铰链组件、行走组件；每两个所述框架为一组，所述铰链组件连接于一组所述框架连接处的上端，使得一组所述框架能够折叠；所述行走组件设于一组所述框架的两侧下端，与另一组所述框架能够折叠，且沿着所述轨道组件行走；所述折叠式光伏发电单元还包括用于限制所述框架伸展角度的限位组件。

进一步地，所述框架上设置有多个纵梁使得一个所述框架分为多个安装位，每一个所述安装位均设置有顶端挡片和侧边挡片，所述太阳能光伏组件采用螺栓固定于所述顶端挡片和侧边挡片上。

进一步地，所述限位组件包括角度限位钢索，所述角度限位钢索的两端均设置有限位环，所述行走组件设置有限位勾环，两个所述限位环分别固定于一组所述框架的两个所述限位勾环上，以限制一组所述框架伸展的角度。

进一步地，所述限位组件还包括悬挂钢索，所述悬挂钢索的上端设置有固定头，所述固定头固定于一组所述框架的顶端；所述悬挂钢索的下端设置有拉环，所述角度限位钢索穿设于所述拉环内。

进一步地，所述导轨的两个末端均设置有挡片和S型固定钩，最外侧的两组所述框架的所述脚轮运动至所述挡片内，所述螺栓运动卡入到挡片止挡槽，且所述S型固定钩的一端勾住所述挡片、另一端勾住所述螺栓，完成末端限位固定。

进一步地，所述行走组件包括固定连接于一组所述框架下端的大C型框架、固定连接于另一组所述框架下端的小C型框架、及工业脚轮，所述小C型框架位于所述大C型框架内，所述脚轮位于所述小C型框架内，且利用螺栓连接固定；所述大C型框架与所述小C型框架之间安装有套管做支撑，所述限位勾环设于所述大C型框架外侧；所述脚轮设于导轨上滑动行走。

进一步地，所述轨道组件包括多段导轨、导轨支架及U形插销，所述导轨中间段通过所述U形插销固定于所述导轨支架上，所述行走组件设于所述导轨上滑动。

进一步地，所述导轨支架包括地面安装板，所述地面安装板利用长钉固定在地上，所述地面安装板通过螺栓与所述支撑架连接固定，所述导轨固定于所述支撑架上。

进一步地，所述集装箱内设置有电气设备，包含若干逆变器、储能电池、配电箱、电力电缆；将若干所述太阳能光伏组件通过电力电缆进行串并联连接后，分别接入到所述逆变器，所述储能电池通过所述电力电缆进行串并联连接后，接入到所述逆变器，所述逆变器通过电力电缆分别接入到所述配电箱；最终所述电气设备将所述折叠式光伏发电单元进行电气连接，形成发电回路，接入负载供电。

进一步地，所述集装箱侧门上设置有过线孔，所述集装箱内包含吊杆、插销方管，下导轨，墙面安装导轨；所述吊杆及所述插销方管焊接固定于所述集装箱内侧顶部，所述下导轨焊接固定于所述集装箱内侧底部，所述墙面安装导轨为多孔导轨，且分别焊接固定于所述集装箱内侧墙面。

进一步地，所述折叠式光伏发电单元折叠收缩后，通过转移导轨推进所述集装箱内的所述下导轨上，同时通过插销固定于所述插销方管上；所述逆变器、所述储能电池及所述配电箱分别通过螺栓安装固定于所述墙面安装导轨；所述电力电缆通过所述过线孔将所述太阳能光伏组件与所述逆变器进行电气连接。

一种便携式光伏阵列发电机组集装箱展开工作方法，所述方法包括：

将集装箱运输后放置在指定场地；

打开集装箱的门，将折叠式光伏发电单元下方的两条下方插销方管取下后放置到折叠式光伏发电单元下面，利用四个千斤顶顶起两条下方插销方管取出四条木方，让折叠式光伏发电单元的脚轮落在下导轨上，将集装箱内的轨道组件向外铺设，先铺设转移导轨，后铺设导轨支架、导轨；

拔出固定折叠式光伏发电单元的插销，展开折叠式光伏发电单元；

拉出折叠框架，使得角度限位钢索限位15°；

折叠式光伏发电单元展开到位后，在导轨的两个末端安装挡片限位；

撒去靠近集装箱的转移导轨；

安装S型固定钩固定两端的框架；

取下过线孔盒盖，将折叠式光伏发电单元的电力电缆穿过过线孔，与逆变器连接；

打开电气设备的各个开关，正常发电后关上集装箱的门，安装完成。

一种便携式光伏阵列发电机组集装箱回收转运方法，所述方法包括：

打开集装箱门，关闭电气设备的各个开关，断开并拔出折叠式光伏发电单元与逆变器连接的电力电缆，将电力电缆从过线孔抽出；

撤去靠近集装箱侧的挡片，利用转移导轨连接导轨与集装箱；

框架上插上套筒牵引管，安装牵引钢丝绳；

启动电动绞盘，收起框架到集装箱内，插上上方插销固定限位；

在折叠式光伏发电单元的正面、左面和右面铺上珍珠棉，在折叠式光伏发电单元上打上三条步步紧绑带收紧折叠式光伏发电单元；

将两条下方插销方管放置在折叠式光伏发电单元的下方，利用四个千斤顶接触两条下方插销方管将折叠式光伏发电单元顶起，在折叠式光伏发电单元在下方均匀的放置四条木方，其中两条分别放置在折叠式光伏发电单元的两个侧边，落下千斤顶使得折叠式光伏发电单元压在四条木方上，两条下方插销方管用螺栓插进框架11侧面下侧的正方形中；

拆卸的轨道组件收纳到集装箱内并固定；

关上集装箱门后，用随车吊进行回收转运。

综上所述，本发明取得了以下技术效果：

本发明的光伏阵列集成在集装箱内，集成模块化程度高，运输方便，安装简单；

本发明使用镀锌方管焊接折叠框架，组件安装在折叠框架上，框架顶部焊接合页以供完成折叠，底部安装工业脚轮，便于框架展开与平移；每两片框架为一组，每组框架之间使用钢丝绳连接形成三角形，既固定框架，也能够为角度限定15°的角度，使用一头为安全快挂扣另一头为圆环压头的悬挂钢索；圆环压头端使用自攻螺钉固定在框架上部，安全快挂端扣在角度限位钢索上，在需要收起折叠框架可以收起限位钢索，使其不会掉落在地上；在轨道的两端安装H型止挡，作为折叠框架的长度方向限位；使用S型固定钩固定折叠框架，可固定其位置不会因外因产生位移；

本发明需要发电时只需要一片空地，将集装箱运送到位后，展开折叠单元即可发电；当因天气、场地到期、计划改变等各种原因需要将电站搬离至其他地方时，只需要收起折叠单元放回集装箱，将集装箱运输至该地，即可重新安装使用；安装好后的折叠光伏发电单元可以直接并网使用，也可以搭配储能集装箱离网使用，使用场景广泛，安装方便，便于运输；

本发明打破了当前常见的地面电站与分布式电站地理位置上难以移动的桎梏，满足了多种环境下的应用，拥有更好的便携性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱展开后示意图；

图2是截取其中三组框架示意图；

图3是单片框架示意图；

图4是单组框架示意图；

图5是单组框架侧视图；

图6是行走组件和限位组件局部图；

图7是行走组件连接角度限位钢索示意图；

图8是导轨与导轨支架连接示意图；

图9是轨道连接示意图；

图10是挡片的45角度示意图；

图11是框架安装套筒牵引管的示意图；

图12是电气设备布局示意图；

图13是集装箱外部示意图；

图14是集装箱内部示意图；

图15是本发明电气连接接线图；

图16是本发明不同应用形式之一的混网型的系统框图；

图17是本发明不同应用形式之一的并网型的系统框图；

图18是本发明不同应用形式之一的离网型的系统框图；

图19是本发明集装箱展开工作流程框图；

图20是本发明集装箱回收转运流程框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

一种折叠便携式光伏阵列发电机组集装箱，伸展开之后如图1所示，截取其中的三组如图2所示，包括折叠式光伏发电单元1以及供折叠式光伏发电单元1行走的轨道组件2、以及电气设备3；多个供折叠式光伏发电单元1之间连接后，在轨道组件2的辅助下能够进行折叠或者伸展，伸展如图1能够发电，折叠后能够收纳。

如图2所示，折叠式光伏发电单元1包括若干个框架11、固定于框架11的太阳能光伏组件13、铰链组件14、行走组件15。

每两个框架11为一组，一组框架11形成倒V型，若干个倒V连接在一起形成整个折叠便携式光伏阵列发电组件。铰链组件14连接于一组框架11连接处的上端，使得一组框架11能够调节倒V型的开口而进行折叠；行走组件15设于一组框架11的两侧下端，与另一组框架11能够折叠，且沿着轨道组件2行走，便于提供辅助折叠。

如图3所示是一个框架11的示意图，框架11上设置有多个纵梁使得一个框架11分为多个安装位，每一个安装位均设置有顶端挡片112和侧边挡片111，太阳能光伏组件13采用螺栓固定于顶端挡片112和侧边挡片111。即，一个框架11对应安装多个太阳能光伏组件13，使得光照射的面积较大，发电功率更高。框架焊接为“目”字型，每个小框即为组件安装位，框架边缘焊接一圈组件安装片，组件放置在框架中通过螺栓连接组件安装片，安装孔设置为腰型孔，可最大程度上避免因误差导致的安装问题。

如图4所示是一组框架11形成的倒V型示意图，且折叠式光伏发电单元1还包括用于限制框架11伸展角度的限位组件12，如图4也可以看出限位组件12的安装位置。

结合图5，限位组件12包括角度限位钢索121，角度限位钢索121的两端均设置有限位环124，行走组件15设置有限位勾环154（图6示出），两个限位环124分别固定于一组框架11的两个限位勾环154上，以限制一组框架11伸展的角度。

具体的，倒V型框架一个下端部设置有2个行走组件15分别在2条导轨上运动，另一个下端部也设置有2个行走组件15分别在2条导轨上运动，每一个行走组件15均设置有一个限位勾环154，角度限位钢索121的两个限位环124分别固定连接同一导轨的2个限位勾环154，结合图5，在一组框架11伸展后，角度限位钢索121的固定长度使得展开的角度固定，即，当角度限位钢索121被完全拉直后，一组框架11完全展开，设置角度限位钢索121的长度，使得框架11与导轨间的角度为15°。

进一步地，限位组件12还包括悬挂钢索122，悬挂钢索122的上端设置有固定头125，固定头125固定于一组框架11的顶端，具体是固定在一个框架11的顶端；悬挂钢索122的下端设置有拉环123，角度限位钢索121穿设于拉环123内。当收纳折叠时，倒V型框架的开口变小，固定头125随着V型的顶尖升高，利用悬挂钢索122将角度限位钢索的中间提升，使得角度限位钢索被同步收起，防止折叠时角度限位钢索缠绕。

悬挂钢索使用钢丝绳，一头为安全快挂扣作为拉环123，另一头为圆环压头作为固定头125。圆环压头端使用自攻螺钉固定在框架上部，安全快挂端扣在角度限位钢索上，在需要收起折叠框架可以收起限位钢索，使其不不掉落在地上。

如图6所示，行走组件15包括固定连接于一组框架11（图6未示出框架11）的大C型框架151、固定连接于另一组框架11（图6未示出框架11）的小C型框架155、脚轮153，小C型框架155位于大C型框架151内，脚轮153位于小C型框架155内且利用螺栓152连接；大C型框架151与小C型框架155之间安装有套管156做支撑，限位勾环154设于大C型框架151外侧；脚轮153设于导轨21上滑动行走。限位勾环154设于大C型框架151外侧；脚轮153设于导轨21上，脚轮153使用3寸尼龙工业脚轮，在折叠框架展开时可以减少摩擦，使展开更顺滑。其中，行走组件15同时连接相连两个框架的底端，既能够利用脚轮作为行走使用，又能够利用大C型框架151、小C型框架155作为相邻两个框架之间的折叠使用，将两个功能结合为一个部件，节省占用空间，缩短两个框架之间的距离。

同一个限位勾环154连接两个角度限位钢索121的限位环124，作为框架11伸展角度的限制使用。角度限位钢索121使用钢丝绳，两头为安全快挂扣作为限位环124。角度限位钢索的限位环124分别连接一面框架，使得框架展开后端面形成三角形，保证组件15°的角度限位。

本实施例中，铰链组件14采用合页形式，包括第一连接片和第二连接片，第一连接片和第二连接片利用铰接轴连接，第一连接片和第二连接片分别连接于相邻两个框架11，以合页的形式实现折叠。第一连接片和第二连接片均使用镀锌碳钢折弯成型，用螺栓套筒作为铰接轴连接。

本实施例中，底部焊接大C型框架151、小C型框架155作为轮子安装架，用于安装脚轮，轮子安装架间距略宽于轨道，可作为轮子滚动时的横向限位。两片框架通过合页连接为一组，每组框架底部焊接两个轮子安装架，一侧框架焊接宽安装架，另一侧焊接窄安装架，两组折叠框架首尾相接安装脚轮，使用3寸尼龙工业脚轮，组成一套折叠框架系统，在折叠框架展开时脚轮可以减少摩擦，使展开更顺滑。

太阳能光伏组件13放置在框架中，使用螺栓紧固。

如图2所示，轨道组件2包括多段导轨21和导轨支架22及U形插销23（图9示出），导轨21中间段通过所述U形插销23固定于导轨支架22上，行走组件15设于导轨21上滑动，居中放置，大C型框架151、小C型框架155组成的轮子固定架在轨道两侧起限位作用。多段导轨21之间通过U型方卡子与导轨支架连接，并使用螺栓固定，两端开圆孔。导轨支架使用镀锌碳钢板折弯形成，呈“n”型，与地面安装板之间采用反打沉头螺栓紧固，地面安装板使用地钉固定在地面上。

如图8所示，导轨支架22包括地面安装板221，地面安装板221利用长钉222固定在地上，地面安装板221通过螺栓与所述支撑架223连接固定，导轨21固定于支撑架223上。导轨21两个末端均设置有挡片224和S型固定钩225，挡片224可以采用U形插销固定，最外侧的两组框架11的脚轮153运动至挡片224内，且S型固定钩225的一端勾住挡片224、另一端勾住螺栓152。当框架11伸展开之后，最外侧的框架11运动至挡片224位置处，利用S型固定钩225勾住螺栓152，使得最外侧的框架11被固定住，防止由于环境等原因而造成移位。

如图10所示是挡片224的45角度示意图。

在轨道的两端使用镀锌碳钢焊接H型止挡作为挡片224，作为折叠框架的长度方向限位。框架展开完成后两端使用S型固定钩固定折叠框架，保证其不会因天气等外因产生位移。折叠框架全部展开后，通过轨道端部止挡进行长度方向限位。挡片224为镀锌碳钢焊接的H型焊接件，上面设有U型开口，使用U型方卡子固定在主轨道组端部，折叠框架组最外侧的两组轮轴卡进止挡的开口中，并使用S型固定钩，将折叠框架组位置固定。

地面安装板反打沉头螺栓与导轨支架固定，使用地钉将安装板固定在地上，轨道铺设在导轨支架上。

框架11的外侧的上下两端开设有方管孔113（图4示出），下方的方管孔113内可以安装套筒牵引管（图11示出），套筒牵引管的端部有吊环螺母，将套筒牵引管插进框架侧面的方管孔中，吊环螺母可以安装牵引钢丝绳。当需要将此发电单元搬去其他场地时，将套筒牵引管套进框架侧面方孔中，牵引钢丝绳用安全快挂扣在吊环螺母上，使用电动绞盘牵引钢丝绳，折叠组件即会在牵引力作用下由展开状态转变为闭合状态，全部收起后，将折叠框架组推回集装箱轨道上，重新插上轴销即可固定框架与集装箱上方的方管，保证框架不滑脱松开。

集装箱4内装配有一种折叠便携式光伏阵列发电机组集装箱，集装箱4内设置有两个逆变器，以框架11倾斜方向不同，折叠便携式光伏阵列发电组件分别接入两个逆变器。集装箱4内设置有电气设备3，结合图12，包含若干逆变器31、储能电池32、配电箱33、电力电缆34；将若干太阳能光伏组件13通过电力电缆34进行串并联连接后，分别接入到逆变器31，储能电池32通过电力电缆34进行串并联连接后，接入到逆变器31，逆变器31通过电力电缆34分别接入到配电箱33；最终电气设备3将折叠式光伏发电单元1进行电气连接，形成发电回路，接入负载供电。

如图13所示，集装箱4侧门上设置有过线孔41，结合图14，集装箱4内包含吊杆42、插销方管43，下导轨44，墙面安装导轨45；吊杆42及插销方管43焊接固定于集装箱4内侧顶部，下导轨44焊接固定于集装箱4内侧底部，墙面安装导轨45为多孔导轨，且分别焊接固定于集装箱4内侧墙面。

折叠式光伏发电单元1折叠收缩后，通过转移导轨24推进集装箱4内的下导轨44上，同时通过插销固定于插销方管43上；逆变器31、储能电池32及配电箱33分别通过螺栓安装固定于墙面安装导轨45；电力电缆34通过过线孔41将太阳能光伏组件13与逆变器31进行电气连接。

两个过线孔41分别对应两个逆变器，折叠便携式光伏阵列发电组件与逆变器的连接线缆自过线孔41穿过。过线孔设置于对开门靠近门旋转轴一侧的角落，使得其接线后依然不影响对开门开合。过线区域设置为内凹的盒体，合体上安装两个圆管过线，圆管靠箱内一侧向上倾斜以防止集装箱进水，盒体的下表面同样设置为倾斜的，防止进水，盒体外侧设置盖子，使用螺栓紧固，在运输时盖紧盒子，防止水汽锈蚀内部设备，在安装接线时取下螺栓即可拿下盖子接线。

集装箱顶部设置有吊杆42，上开设若干小孔，通过轴销与折叠框架的方管孔113连接，保证其运输过程中框架上方与底部的限位；集装箱底部设置有轨道，轨道靠近门一侧设有豁口，可连接主轨道组即导轨21，折叠框架展开后通过此轨道从集装箱中运至室外场地。集装箱三面开门，两短面为对开门，长面为4面折叠门。对开门上设有通风口，通风口内侧安装防虫鼠网。集装箱未开门的侧墙上，靠近逆变器的一角开设过线孔，过线孔外部设可开合的过线盒盖，使用时打开过线孔方便接线，运输时关闭小门，防止进水。折叠框架铺设好后撤去靠近集装箱侧的轨道，换上止挡并安装牢固，将组件电缆接入集装箱内侧的逆变器上便可关上集装箱门完成安装。用千斤顶顶起折叠框架组，之后在框架底下垫上木方，可尽可能保证轮子不在运输中收到损坏，最后拆卸并收起所有轨道组零件，关上集装箱门，即可转运。

本实施例，太阳能光伏组件13里面的线缆预先连接好，共210片，以支架倾斜方向不同分为两组分别接入两个逆变器。如图15所示，一串光伏组件有一个正极一个负极，同一倾斜方向上的组件以五组17片组件串联和一组20串片组件串联的方式并联起来，并联后正极接入逆变器正极，负极接入逆变器负极。还设置有电动绞盘接线，集装箱内部配有应急移动电源，供安装与收纳时电动绞盘的用电；逆变器选择两台40KW的逆变器，安装在集装箱短面对开门上，接线电缆穿过集装箱对开门上的过线孔与组件连接。

本发明可以以储能型、并网型、离网型三种不同模式工作，本发明不局限于并网发电，可给储能集装箱充电，亦可作为独立电源使用。

如图16所示，是本发明发电混网型示意图，光伏发电集装箱的组件机械结构安装完成和电气连接完成后，组件通过光照产生的电力通过电缆传输到储能集装箱中，储能集装箱内自带的PCS系统将光伏产生的直流电优先供给集装箱自带的储能电池充电；负载通过线缆接入储能集装箱，此时的负载由储能集装箱内的储能电池供电；当储能电池充满后，控制系统会从储能电池充电模式切换为并网模式，此时光伏产生的直流电经过PCS系统将直流电转换成交流电，向电网传输电力。

如图17所示，是本发明发电并网型示意图，光伏发电集装箱的组件机械结构安装完成和电气连接完成后，组件通过光照产生的电力通过电缆传输到逆变器中，逆变器中的控制系统会优先供给负载侧的用电需求，根据负载的情况动态调配上到市电的电量逆变器将光伏产生的直流电转换成交流电供给用电侧和并网端。

如图18所示，是本发明发电离网型示意图，光伏发电集装箱、储能集装箱、市电和负载在完成机械结构安装和电气连接后，组件通过光照产生的电力通过电缆传输到储能集装箱中，储能集装箱中的离网逆变器和控制器系统把光伏的直流电转换成负载侧使用的交流电；当光伏发电集装箱光伏不产生电力且储能集装箱内电池电量不足时，市电电网通过储能集装箱内置的逆变器和控制器给储能集装箱内的电池充电的同时也给负载供电。

如图19所示，本实施例提供一种折叠便携式光伏阵列发电机组集装箱展开方法，包括：

将集装箱运输后放置在指定场地；

打开集装箱4的门，将折叠式光伏发电单元1下方的两条下方插销方管取下后放置到折叠式光伏发电单元1下面，利用四个千斤顶顶起两条下方插销方管取出四条木方，让折叠式光伏发电单元1的脚轮153落在下导轨44上，将集装箱4内的轨道组件2向外铺设，先铺设转移导轨24，后铺设导轨支架22、导轨21；

拔出固定折叠式光伏发电单元1的插销，展开折叠式光伏发电单元1；

拉出折叠框架11，使得角度限位钢索121限位15°；

折叠式光伏发电单元1展开到位后，在导轨21的两个末端安装挡片224限位；

撒去靠近集装箱4的转移导轨24；

安装S型固定钩225固定两端的框架11；

取下过线孔41盒盖，将折叠式光伏发电单元1的电力电缆34穿过过线孔41，与逆变器31连接；

打开电气设备3的各个开关，正常发电后关上集装箱4的门，安装完成。

如图20所示，本实施例提供一种折叠便携式光伏阵列发电机组集装箱转运方法，包括：

打开集装箱4门，关闭电气设备3的各个开关，断开并拔出折叠式光伏发电单元1与逆变器31连接的电力电缆34，将电力电缆从过线孔41抽出；

撤去靠近集装箱4侧的挡片224，利用转移导轨24连接导轨21与集装箱4；

框架11上插上套筒牵引管，安装牵引钢丝绳；

启动电动绞盘，收起框架11到集装箱4内，插上上方插销固定限位；

在折叠式光伏发电单元1的正面、左面和右面铺上珍珠棉，在折叠式光伏发电单元1上打上三条步步紧绑带收紧折叠式光伏发电单元1

将两条下方插销方管放置在折叠式光伏发电单元1的下方，利用四个千斤顶接触两条下方插销方管将折叠式光伏发电单元1顶起，在折叠式光伏发电单元1在下方均匀的放置四条木方，其中两条分别放置在折叠式光伏发电单元1的两个侧边，落下千斤顶使得折叠式光伏发电单元1压在四条木方上，两条下方插销方管用螺栓插进框架11侧面下侧的正方形中；

拆卸的轨道组件2收纳到集装箱4内并固定；

关上集装箱门后，用随车吊进行回收转运。

安装好后的折叠光伏发电单元可以直接并网使用，也可以搭配储能集装箱离网使用，使用场景广泛，安装方便，便于运输。打破了当前常见的地面电站与分布式电站地理位置上难以移动的桎梏，满足了多种环境下的应用，拥有更好的便携性。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：包括集装箱（4）、能够收纳于所述集装箱（4）内部的折叠式光伏发电单元（1）、供所述折叠式光伏发电单元（1）行走的轨道组件（2）、以及电气设备（3）；所述折叠式光伏发电单元（1）包括若干个框架（11）、固定于所述框架（11）的太阳能光伏组件（13）、铰链组件（14）、行走组件（15）；每两个所述框架（11）为一组，所述铰链组件（14）连接于一组所述框架（11）连接处的上端，使得一组所述框架（11）能够折叠；所述行走组件（15）设于一组所述框架（11）的两侧下端，与另一组所述框架（11）能够折叠，且沿着所述轨道组件（2）行走；所述折叠式光伏发电单元（1）还包括用于限制所述框架（11）伸展角度的限位组件（12）；所述行走组件（15）包括固定连接于一组所述框架（11）下端的大C型框架（151）、固定连接于另一组所述框架（11）下端的小C型框架（155）、脚轮（153），所述小C型框架（155）位于所述大C型框架（151）内，所述脚轮（153）位于所述小C型框架（155）内，且利用螺栓（152）连接固定；所述大C型框架（151）与所述小C型框架（155）之间安装有套管（156）做支撑，限位勾环（154）设于所述大C型框架（151）外侧；所述脚轮（153）设于导轨（21）上滑动行走。

2.根据权利要求1所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述框架（11）上设置有多个纵梁使得一个所述框架（11）分为多个安装位，每一个所述安装位均设置有顶端挡片（112）和侧边挡片（111），所述太阳能光伏组件（13）采用螺栓固定于所述顶端挡片（112）和侧边挡片（111）上。

3.根据权利要求1所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述限位组件（12）包括角度限位钢索（121），所述角度限位钢索（121）的两端均设置有限位环（124），所述行走组件（15）设置有限位勾环（154），两个所述限位环（124）分别固定于一组所述框架（11）的两个所述限位勾环（154）上，以限制一组所述框架（11）伸展的角度。

4.根据权利要求3所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述限位组件（12）还包括悬挂钢索（122），所述悬挂钢索（122）的上端设置有固定头（125），所述固定头（125）固定于一组所述框架（11）的顶端；所述悬挂钢索（122）的下端设置有拉环（123），所述角度限位钢索（121）穿设于所述拉环（123）内。

5.根据权利要求4所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述轨道组件（2）的两个末端均设置有挡片（224）和S型固定钩（225），最外侧的两组所述框架（11）的所述脚轮（153）运动至所述挡片（224）内，所述螺栓（152）运动卡入到挡片（224）止挡槽，且所述S型固定钩（225）的一端勾住所述挡片（224）、另一端勾住所述螺栓（152），完成末端限位固定。

6.根据权利要求5所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述轨道组件（2）包括多段导轨（21）、导轨支架（22）及U形插销（23），所述导轨（21）中间段通过所述U形插销（23）固定于所述导轨支架（22）上，所述行走组件（15）设于所述导轨（21）上滑动。

7.根据权利要求6所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述导轨支架（22）包括地面安装板（221），所述地面安装板（221）利用长钉（222）固定在地上，所述地面安装板（221）通过螺栓与支撑架（223）连接固定，所述导轨（21）固定于所述支撑架（223）上。

8.根据权利要求1所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述集装箱（4）内设置有电气设备（3），包含若干逆变器（31）、储能电池（32）、配电箱（33）、电力电缆（34）；将若干所述太阳能光伏组件（13）通过电力电缆（34）进行串并联连接后，分别接入到所述逆变器（31），所述储能电池（32）通过所述电力电缆（34）进行串并联连接后，接入到所述逆变器（31），所述逆变器（31）通过电力电缆（34）分别接入到所述配电箱（33）；最终所述电气设备（3）将所述折叠式光伏发电单元（1）进行电气连接，形成发电回路，接入负载供电。

9.根据权利要求8所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述集装箱（4）侧门上设置有过线孔（41），所述集装箱（4）内包含吊杆（42）、插销方管（43），下导轨（44），墙面安装导轨（45）；所述吊杆（42）及所述插销方管（43）焊接固定于所述集装箱（4）内侧顶部，所述下导轨（44）焊接固定于所述集装箱（4）内侧底部，所述墙面安装导轨（45）为多孔导轨，且分别焊接固定于所述集装箱（4）内侧墙面。

10.根据权利要求9所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，其特征在于：所述折叠式光伏发电单元（1）折叠收缩后，通过转移导轨（24）推进所述集装箱（4）内的所述下导轨（44）上，同时通过插销固定于所述插销方管（43）上；所述逆变器（31）、所述储能电池（32）及所述配电箱（33）分别通过螺栓安装固定于所述墙面安装导轨（45）；所述电力电缆（34）通过所述过线孔（41）将所述太阳能光伏组件（13）与所述逆变器（31）进行电气连接。

11.一种便携式光伏阵列发电机组集装箱展开工作方法，其特征在于：应用于如权利要求1-10任一项所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，所述方法包括：

(1)将集装箱运输后放置在指定场地；

(2)打开集装箱（4）的门，将折叠式光伏发电单元（1）下方的两条下方插销方管取下后放置到折叠式光伏发电单元（1）下面，利用四个千斤顶顶起两条下方插销方管取出四条木方，让折叠式光伏发电单元（1）的脚轮（153）落在下导轨（44）上，将集装箱（4）内的轨道组件（2）向外铺设，先铺设转移导轨（24），后铺设导轨支架（22）、导轨（21）；

(3)拔出固定折叠式光伏发电单元（1）的插销，展开折叠式光伏发电单元（1）；

(4)拉出折叠框架（11），使得角度限位钢索（121）限位15°；

(5)折叠式光伏发电单元（1）展开到位后，在导轨（21）的两个末端安装挡片（224）限位；

(6)撒去靠近集装箱（4）的转移导轨（24）；

(7)安装S型固定钩（225）固定两端的框架（11）；

(8)取下过线孔（41）盒盖，将折叠式光伏发电单元（1）的电力电缆（34）穿过过线孔（41），与逆变器（31）连接；

(9)打开电气设备（3）的各个开关，正常发电后关上集装箱（4）的门，安装完成。

12.一种便携式光伏阵列发电机组集装箱回收转运方法，其特征在于：应用于如权利要求1-10任一项所述的一种便携式光伏阵列发电机组集装箱，所述方法包括：

(1)打开集装箱（4）门，关闭电气设备（3）的各个开关，断开并拔出折叠式光伏发电单元（1）与逆变器（31）连接的电力电缆（34），将电力电缆从过线孔（41）抽出；

(2)撤去靠近集装箱（4）侧的挡片（224），利用转移导轨（24）连接导轨（21）与集装箱（4）；

(3)框架（11）上插上套筒牵引管，安装牵引钢丝绳；

(4)启动电动绞盘，收起框架（11）到集装箱（4）内，插上上方插销固定限位；

(5)在折叠式光伏发电单元（1）的正面、左面和右面铺上珍珠棉，在折叠式光伏发电单元（1）上打上三条绑带收紧折叠式光伏发电单元（1）；

(6)将两条下方插销方管放置在折叠式光伏发电单元（1）的下方，利用四个千斤顶接触两条下方插销方管将折叠式光伏发电单元（1）顶起，在折叠式光伏发电单元（1）在下方均匀的放置四条木方，其中两条分别放置在折叠式光伏发电单元（1）的两个侧边，落下千斤顶使得折叠式光伏发电单元（1）压在四条木方上，两条下方插销方管用螺栓插进框架（11）侧面下侧的正方形中；

(7)拆卸的轨道组件（2）收纳到集装箱（4）内并固定；

(8)关上集装箱门后，用随车吊进行回收转运。