CN115806035A - 一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，该聚光型太阳能观光游览船拓扑结构包括船体、锂电池组、控制模块、电气设备以及太阳能光伏板，船体包括有船顶，太阳能光伏板固定连接在船顶上，锂电池组与太阳能光伏板电连接，控制模块与锂电池组电连接，电气设备与控制模块电连接，还包括固定在船顶的聚光部，聚光部用于将阳光聚集在太阳能光伏板表面，聚光部位于太阳能光伏板正上方，聚光部的上表面设有凹槽，凹槽内填充有水体，船体设有用于更换水体的循环装置。采用本申请，聚光部将光线聚集至太阳能光伏板，提高太阳光辐射量，具有在光照强度低的情况下，提高太阳光伏板转换效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能光伏技术领域，尤其是涉及一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构。
背景技术
目前，太阳能由于资源丰富以及环保的优点成为优质的新能源之一，太阳能光伏板是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转化为电能，太阳能光伏板的运行状态直接影响整个太阳能发电系统的发电效率。
近些年来，太阳能应用领域越发广泛，例如将太阳能电力系统运用在在观光游览船上，太阳能光伏板产生的电能受到气候条件和环境因素的影响较大，具有较强的随机性，现有技术中，在太阳能观光游览船电力系统中创建多个储能系统，一个储能系统包括三个锂电池组，按照光照强度的不同选择不同的储能系统对观光游览船上的电气设备进行供电，进而提高电力系统的总效率。
针对上述中的相关技术，但是白天光照不足以及阳光被灰尘遮挡的情况下，太阳能光伏板实际接收的光照强度较低，在光照强度低的情况下，太阳光伏板转换效率低容易出现锂电池组的电量不足的现象。
发明内容
为了在光照强度低的情况下，提高太阳光伏板转换效率，本申请提供一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构。
本申请提供的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构采用如下的技术方案：
一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，所述聚光型太阳能观光游览船拓扑结构包括船体、锂电池组、控制模块、电气设备以及太阳能光伏板，所述船体包括有船顶，所述太阳能光伏板固定连接在船顶上，所述锂电池组与所述太阳能光伏板电连接，所述控制模块与所述锂电池组电连接，所述电气设备与所述控制模块电连接，还包括固定在船顶的聚光部，所述聚光部用于将阳光聚集在太阳能光伏板表面，所述聚光部位于太阳能光伏板正上方，所述聚光部的上表面设有凹槽，所述凹槽内填充有水体，所述船体设有用于更换水体的循环装置。
通过采用上述技术方案，聚光部将光线聚集到太阳能光伏板上，聚光部内装入的透明水体起到一定的聚集光线作用，此时太阳能光伏板接收的光子更多，提高了太阳光辐射量，使得太阳能光伏板转换效率更高，循环装置使得水体循环流通，保持聚光部清洁。
优选的，还包括防护罩，所述船顶与所述防护罩的一端固定连接，所述聚光部为防护罩的顶壁的一部分，所述太阳能光伏板位于防护罩内部。
通过采用上述技术方案，防护罩上方为聚光部，太阳能光伏板位于防护罩内部，具有支撑聚光部的效果，另外，由于防护罩密闭围绕太阳能光伏组件，使得太阳能观光游览船船在行驶过程中，光伏组件不会因风吹而损坏，同时具有防止灰尘堆积在太阳能光伏板表面的效果。
优选的，所述聚光部还包括有凸面体，所述凸面体固定连接于凹槽内壁，所述凸面体用于聚集太阳光至太阳能光伏板。
通过采用上述技术方案，设置一个凸面体，光线经凸面体后折射聚集在太阳能光伏板上，聚光效果优于透明水体，进一步提高太阳能光伏板转换效率。
优选的，所述循环装置包括循环水管、水泵以及水箱，所述循环水管包括第一循环水管以及第二循环水管，所述第一循环水管连通所述水泵的出水端以及凹槽，所述第二循环水管连通凹槽以及水箱，所述水箱通过管道与凹槽连通。
通过采用上述技术方案，聚光部、水泵以及水箱互相连通，可实现透明水体通过循环水管在水箱与聚光部内循环流通，由于水体在凸面体上一直流动，从而减少凸面体表面堆积灰尘的现象。
优选的，所述水箱内壁固定连接有用于过滤水体的过滤器。
通过采用上述技术方案，在水箱内设置过滤器，将水箱里的水体过滤，保证水体处于清澈状态。
优选的，所述水箱内设置有水位传感器，所述水位传感器用于检测水箱内水体水位，所述水位传感器电连接于控制模块，所述水位传感器包括第一水位传感器与第二水位传感器，所述水箱外壁设置有电控阀门，所述电控阀门与补水泵出水端通过管道连通，所述水箱外壁设置有补水泵，所述控制模块与补水泵电连接，所述补水泵入水端与水体通过管道与外部水体连通。
通过采用上述技术方案，第一水位传感器检测到水箱内水位低于第一水位时，控制模块控制电控阀门打开，使外部水体流入水箱，外部水体通过补水泵抽取，当第二水位传感器检测到水箱内水位达到第二水位后，控制模块控制电控阀门关断，停止外部水体流入水箱，使得水箱内水体水位一直保持在能进行水体循环的状态。
优选的，所述船体还包括有船舱，所述第一循环水管设置在船舱内部，所述水箱内部设置有用于加热水箱内水体的加热装置，所述加热装置与控制模块电连接，所述控制模块用于控制加热装置以加热水箱内的水体。
通过采用上述技术方案，第一循环水管设置在船舱内部，控制模块控制水箱内的加热装置加热水箱水体，加热后的水体在第一循环水管内流通，由于第一循环水管盘旋设置在船舱内部，使得船舱可以依靠第一循环水管内水体散发的热量升高温度。
优选的，所述第一循环水管盘旋设置在船舱内部。
通过采用上述技术方案，将第一循环水管盘绕多圈设置于船舱内部，水管与船舱接触面积大，水体散发的热量更多，进一步提高船舱升温效率。
优选的，所述船舱内部设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测船舱温度，所述温度传感器与所述控制模块电连接。
通过采用上述技术方案，在船舱内部设置温度传感器，当检测到温度低时，控制模块控制加热装置加热以升高水箱水体的温度，加热后的水体在第一循环水管内流通，由于第一循环水管盘旋设置在船舱内部，使得船舱可以依靠水管内水体散发的热量升高温度，实现船舱温度自动调节的功能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.聚光部将光线聚集到太阳能光伏板上，聚光部内装入的透明水体起到一定的聚集光线作用，此时太阳能光伏板接收的光子更多，提高了太阳光辐射量，使得太阳能光伏板转换效率更高，循环装置使得水体循环流通，保持聚光部清洁；
2.在船舱内部设置温度传感器，当检测到温度低时，控制模块控制加热装置加热以升高水箱水体的温度，加热后的水体在第一循环水管内流通，由于第一循环水管盘旋设置在船舱内部，使得船舱可以依靠水管内水体散发的热量升高温度，实现船舱温度自动调节的功能。
附图说明
图1是本申请实施例的一种聚光型太阳能观光游览船结构示意图；
图2是本申请实施例的聚光部爆炸示意图；
图3是本申请实施例的聚光部光路图；
图4是本申请实施例的水箱结构示意图；
图5是本申请实施例的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构示意图。
附图标记说明：1、聚光部；11、凹槽；12、凸面体；13、太阳能光伏板；14、防护罩；15、水体；2、船顶；3、船舱；4、船底；5、第一循环水管；6、第二循环水管；7、水泵；8、水箱；81、过滤器；821、第一水位传感器；822、第二水位传感器；83、加热装置；9、补水泵；101、锂电池组；102、动力系统；103、控制模块；104、电气设备。
具体实施方式
本申请实施例公开一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构。参照图1与图2，聚光型太阳能观光游览船拓扑结构包括：船体、锂电池组101、控制模块103、电气设备104、聚光部1以及太阳能光伏板13。
具体的，该聚光型太阳能观光游览船包括有船体，船体包括船顶2、船舱3以及船底4，太阳能光伏板13的底部与船顶2固定连接，聚光部1位于太阳能光伏板13正上方以使得聚光部1将光线聚集至太阳能光伏板13，太阳能光伏板13与锂电池组101、控制模块103以及动力系统102电连接，锂电池组101与控制模块103电连接，控制模块103与电气设备104电连接，太阳能光伏板13将光能转换为电能给锂电池组101进行充电，控制模块103控制锂电池组101给电气设备104进行供电。电气设备104包括各种生活用电设备。同时，锂电池组101与太阳能观光游览船的动力系统102电连接，锂电池组101对动力系统102进行供电，使电能转换为机械能使得动力系统102工作，从而驱使太阳能观光游览船在水上航行。
参照图1与图3，聚光部1包括凹槽11与凸面体12，凹槽11内壁与凸面体12外壁固定连接，聚光部1由透光材料制成，具体可以是透明玻璃，船顶2与防护罩14一端固定连接，聚光部1底部与防护罩14远离船顶2一端通过螺丝固定连接，防护罩14呈圆柱体状，防护罩14内部为中空结构，太阳能光伏板13设置在防护罩14内部，聚光部1向防护罩14方向截面积逐渐缩小，凸面体12也呈透明状，凹槽11内装有水体15，水体15没过凸面镜4-8毫米。
由于存在防护罩14，太阳能光伏板13不接触外部空间，所以太阳能光伏板13表面不会堆积灰尘或者鸟屎。防护罩14由透光材料制成，聚光部1底部与防护罩14远离船顶2一端通过螺丝固定连接，当太阳能光伏板13遇到问题需要维修时，维修人员可以通过扭动螺丝的方式将聚光部1从防护罩14上方取下从而维修太阳能光伏板13。
参照图1与图4，当光线射入水体15再射入凸面体12外壁后，凸面体12将射入的光线折射，使所有射入凸面体12的光线被聚集在太阳能光伏板13的表面，实现光照强度的提高，从而提高太阳能光伏板13的转换效率。
聚光部1外壁固定连接有循环装置，循环装置包括循环水管、水泵7以及水箱8，循环水管包括第一循环水管5以及第二循环水管6。第一循环水管5的一端与凹槽11外壁固定连通，远离凹槽11的一端与水泵7出水端连通，第二循环水管6一端与凹槽11外壁固定连通，远离凹槽11的一端与水箱8连通，本实施例中，水箱8与水泵7通过管道固定连接，水箱8内水体15在水箱8与水泵7的管道中流通。水泵7为可调节流速水泵，控制模块103可以通过电压控制器控制水泵7功率变低以降低水体15输送量，使得凹槽内水体15的水面保持稳定。
参照图1与图5，水箱8设置有过滤器81、加热装置83、补水泵9以及水位传感器，过滤器81固定安装在水箱8的内壁，过滤器81将水泵7进水口封挡，使得水箱8内水体15需要经过过滤器81过滤后流往聚光部1。加热装置83固定安装在水箱8底部用于加热水箱8内水体15，加热装置83具体可以是加热丝。加热装置83与控制模块电连接，水位传感器安装在水箱8内壁，水位传感器用于检测水箱8水位，水位传感器包括第一水位传感器821与第二水位传感器822，第一水位传感器821位于第二水位传感器822正下方，第一水位传感器821与第二水位传感器822均与控制模块电连接。补水泵9出水端与水箱8外壁通过管道连通，补水泵9出水端与电控阀门通过管道连通，补水泵9的进水端与外部水体通过管道连通，控制模块103控制补水泵9运行并使得电控阀门打开以使外部水体流入水箱8，外部水体可以是从河中抽取的河水。
当水箱8内水位因水体15蒸发而降低到第一水位时，水箱8内第一水位传感器821检测到水位低于第一水位后，第一水位传感器821将水位信号传递至控制模块103，控制模块103控制电控阀门打开并控制补水泵9抽取外部水体流入水箱8中以升高水箱8水位，当水箱8内水位升高至第二水位后，第二水位传感器822将水位信号传递至控制模块103，控制模块103控制电控阀门关断并停止补水泵抽取外部水体，使得外部水体停止流入水箱8中 。
本申请实施例中水泵7抽取水箱8内水体15，水体15经过水箱8与水泵7的管道以及第一循环水管5后流入聚光部1，聚光部1内水体15经第二循环水管6后流回水箱8。水箱8内安装的过滤器81使得水箱8内流入第一循环水管5以及凹槽11的水体15一直维持在清澈状态，从而保证聚光部1的透光率。在本实施例中，该过滤器81可以是前置过滤器，采用前置过滤器不需要对过滤器81进行通电即可以对水中杂质进行过滤。
第一循环水管5盘旋设置在船舱3内部，第一循环水管5盘旋圈数可以是三圈或者是四圈，圈数符合实际运用即可在此不多做限定。船舱3内部还固定安装有温度传感器，温度传感器用于检测船舱3内的温度，温度传感器与控制模块103电连接，该控制模块103可以为MCU、PLC或其他智能处理器。
外界温度降低时，船舱3内部温度也会降低，当温度传感器检测到船舱3内部温度低于预设值时，该预设值可以是15摄氏度，也可以是10摄氏度，合理即可在此不做限定，温度传感器将温度信号传递至控制模块103，控制模块103控制加热装置83通电以加热水箱8内水体15，从而升高水箱8内水体15温度，此时循环水管里流通的水体15温度高，由于第一循环水管5盘旋设置在船舱3内部，水体15在第一循环水管5流通散发的热量扩散至船舱3的空气中，使得船舱3温度升高。在本实施例中，在船舱3内的温度低于15摄氏度后，加热后的水体15在第一循环水管5内流通使得船舱3内部温度升高，当温度传感器检测到船舱3内部温度升高至20摄氏度后时，控制模块通过控制加热装置83的关断使得船舱3内部温度稳定在15摄氏度以上。
本申请实施例一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构的实施原理为：聚光部1将光线聚集至太阳能光伏板13，提高太阳光照强度，从而提高太阳能光伏板13的转换效率，太阳能光伏板13将太阳能转换为电能以给锂电池组101充电，控制模块103控制锂电池组101给电气设备104进行供电。过滤器81过滤水箱8内水体15使得聚光部1内水体15保持清澈状态，控制模块103控制水泵7以使得清澈水体15在水箱8与聚光部1里循环流通，控制模块103控制加热装置83以使得水体15温度升高从而使得船舱3温度升高。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，所述聚光型太阳能观光游览船拓扑结构包括船体、锂电池组(101)、控制模块(103)、电气设备(104)以及太阳能光伏板(13)，所述船体包括有船顶(2)，所述太阳能光伏板(13)固定连接在船顶(2)上，所述锂电池组(101)与所述太阳能光伏板(13)电连接，所述控制模块(103)与所述锂电池组(101)电连接，所述电气设备(104)与所述控制模块(103)电连接，其特征在于：还包括固定在船顶(2)的聚光部(1)，所述聚光部(1)用于将阳光聚集在太阳能光伏板(13)表面，所述聚光部(1)位于太阳能光伏板(13)正上方，所述聚光部(1)的上表面设有凹槽(11)，所述凹槽(11)内填充有水体(15)，所述船体设有用于更换水体(15)的循环装置。
2.根据权利要求1所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：还包括防护罩(14)，所述船顶(2)与所述防护罩(14)的一端固定连接，所述聚光部(1)与防护罩(14)的顶壁通过螺丝固定连接，所述太阳能光伏板(13)位于防护罩(14)内部。
3.根据权利要求1所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述聚光部(1)还包括有凸面体(12)，所述凸面体(12)固定连接于凹槽(11)内壁，所述凸面体(12)用于聚集太阳光至太阳能光伏板(13)。
4.根据权利要求1所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述循环装置包括循环水管、水泵(7)以及水箱(8)，所述循环水管包括第一循环水管(5)以及第二循环水管(6)，所述第一循环水管(5)连通所述水泵(7)的出水端以及凹槽(11)，所述第二循环水管(6)连通凹槽(11)以及水箱(8)，所述水箱(8)通过管道与凹槽(11)连通。
5.根据权利要求4所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述水箱(8)内壁固定连接有用于过滤水体(15)的过滤器(81)。
6.根据权利要求4所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述水箱(8)内设置有水位传感器，所述水位传感器用于检测水箱(8)内水体(15)水位，所述水位传感器电连接于控制模块(103)，所述水位传感器包括第一水位传感器(821)与第二水位传感器(822)，所述水箱(8)外壁设置有补水泵(9)，所述控制模块(103)与补水泵(9)电连接，所述补水泵(9)入水端与水体通过管道与外部水体连通。
7.根据权利要求4所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述船体还包括有船舱(3)，所述第一循环水管(5)设置在船舱(3)内部，所述水箱(8)内部设置有用于加热水箱(8)内水体(15)的加热装置(83)，所述加热装置(83)与控制模块(103)电连接，所述控制模块(103)用于控制加热装置(83)以加热水箱(8)内的水体(15)。
8.根据权利要求7所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述第一循环水管(5)盘旋设置在船舱(3)内部。
9.根据权利要求8所述的一种聚光型太阳能观光游览船拓扑结构，其特征在于：所述船舱(3)内部设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制模块(103)电连接。
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