CN116114169A - 发电模块 - Google Patents

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Abstract

一种包括至少一个光伏板(P)的发电模块，其特征在于，发电模块还包括用于驱离动物、特别是鸟类的惊吓装置(E)、以及能够检测接近光伏板(P)或在光伏板(P)上的动物的存在的检测装置(D)，在动物存在的情况下，检测装置(D)传递能够触发惊吓装置(E)的存在信号。

Description

发电模块
技术领域
本发明涉及一种包括一个或多个光伏板的发电模块。
背景技术
当前已具有刚性或柔性的光伏板，该光伏板可安装在为该目的而设置的屋顶或结构上，如在太阳能电厂中。
通常，光伏板没有安装在城市区域中。另外，光伏板在单独的规模(房屋)或工业规模(太阳能电厂或风电厂)上实施：中间规模被忽略，并且几乎不存在或不存在。
在任何情况下，光伏板的清洁度都是很重要的要求，因为其允许将光伏板的产量保持在最高水平。具体地说，用薄板部分覆盖光伏板显着降低了光伏板的产量。然而，由于片材不粘附到光伏板上，所以片材于去除。大多数情况下，风会使叶片脱离光伏板。这与鸟类的粪便不同，鸟类的粪便散布并粘附至光伏板。除去鸟类的粪便是很复杂的，因为需要使用机械清洁或高压清洁。
本发明的一个目的是防止鸟类将其粪便物沉积在光伏板上。
发明内容
为此，本发明提出了一种发电模块，该发电模块包括：至少一个光伏板；检测装置，能够检测接近光伏板或在光伏板上的动物的存在；以及惊吓装置，用于驱离动物，特别是鸟类，所述检测装置在动物存在的情况下，传递能够触发所述惊吓装置的存在信号，其特征在于，所述发电模块还包括至少一个柱，所述光伏板安装在所述柱上，检测装置和/或惊吓装置安装在柱上。
因而，本发明是由两个不同的装置的组合而产生的，即，惊吓装置和用于触发惊吓装置的检测装置，二者均与光伏板相关联，以便使光伏板免于收到鸟类粪便的影响。光伏板、惊吓装置和检测装置安装在支承柱上。
有利的是，检测装置和/或惊吓装置安装在柱的顶部。
在一个实施方式中，柱在光伏板上方延伸以支承检测装置和/或惊吓装置。优选地，所述检测装置和/或所述惊吓装置容纳在安装于柱端部处的壳体中，所述壳体有利地具有与所述柱的横截面基本相同的横截面。因而，柱在光伏板上方的延伸可由容纳检测装置和/或惊吓装置的壳体形成。
有利地，检测装置选自与图像分析系统相关联的运动传感器、光电传感器和照相机传感器。
并行地，可单独地或组合地从振动、声音、图像、放电、风力涡轮机、运动(铰接的和受控的稻草人)中选择惊吓装置。优选地，可累积地或连续地，有利地以随机方式来实现几种不同的惊吓装置。目的是尽可能多地多样化惊吓方式，从而不会为鸟类创造习惯。
根据实际的实施方式，所述惊吓装置可位于所述柱与所述光伏板之间。惊吓装置可为安装在柱上并振动接合光伏板的振动装置。
在本发明的另一个方面，可在柱上设置喷洒器，以用于清洁光伏板。
该模块还可包括蓄电单元，用于储存来自光伏板和风力涡轮机的至少一些电力。该模块还可包括至少一个充电终端，用于对可再充电电动车辆充电，该充电终端安装在柱上，在光伏板下方。
通过将风力涡轮机作为惊吓装置，具有特别有利的相对布置，即一个或多个风力涡轮机布置在光伏板附近和上方。换言之，风力涡轮机从上方悬挂光伏板。这种特定的相对布置提供了几个优点。首先，风力涡轮机保持鸟类远离，使得鸟类不会将排泄物排泄在光伏板上。鸟类也不会在发电模块上或发电模块中筑巢，因为风力涡轮机阻止鸟类这样做。这在鸽子大群存活的城市中特别真实。其次，风力涡轮机将通过它们产生的气流永久地清洁光伏板：这防止灰尘和叶片(或任何其它轻颗粒)积聚在光伏板上。第三，当用水清洁光伏板时或当在其上降雨时，风力涡轮机驱使水远离光伏板，这有助于光伏板保持清洁。风力涡轮机的叶片尖端可在光伏板的一米范围内通过，或者在50cm范围内通过，有利地在20cm范围内通过或者甚至在10cm范围内通过。
本发明的范围在于将检测装置和/或惊吓装置集成在一个(或多个)支柱中，所述支柱也支承光伏板。容纳检测装置和/或惊吓装置的壳体使得能够以美学方式延伸柱。
附图说明
下面参考附图来更全面地描述本发明，附图通过非限制性实例示出了本发明的两个实施方式。
在附图中：
图1是根据本发明第一实施方式的发电模块的立体图，该发电模块将风力涡轮机实现为惊吓装置；
图2是根据本发明第二实施方式的发电模块的示意性立体图；
图3是示出了根据本发明的第二实施方式的发电模块的细节的放大剖视图，该发电模块将振动器实现为惊吓装置；以及
图4是根据本发明的替代实施方式的发电模块的示意性立体图。
具体实施方式
首先参考图1，以便详细描述本发明的发电模块，该发电模块是用于电动车辆的充电站的形式。因此，这种发电模块更多地用于城市应用(大城市、大城镇、中型城镇、小城镇、村庄)。
在图1中，可看到发电模块是包括五个风力涡轮机E和两个大型光伏板P的充电站的形式。该充电站可安装在城市和农村，特别地，用于处理区域隔离的问题，以及均匀地分配电动汽车。风力涡轮机E安装在柱M的顶部处，柱M固定在地面中。这些柱M还用作两个光伏板P的支承件。柱M还用作充电终端C的支承件，所述充电终端C靠近地面或地面水平安装。因而，电动车辆V的用户可在充电终端C之一处对其车辆的电池进行充电。当发电模块沿着路面安装时，其也可用于对推式踏板车、自行车、机动踏板车和悬停板进行充电。
风力涡轮机E各自包括三个叶片E1，这些叶片将由风旋转。风力涡轮机E在它们各自的柱M上可移动地旋转，以便适应风的方向。风力涡轮机E具有平均尺寸，并且有利地是非常静音的。叶片E1的长度有利地不超过0.5米。
在图1中，可注意到，风力涡轮机E设置在光伏板P上方1米至2米的距离处。叶片E1的尖端E11可在表面P的20厘米内通过。因而，通过旋转，风力涡轮机E的叶片E1产生气流，该气流将扫过光伏板P的上表面。因而，这些气流将从表面P去除将沉积在其中的任何物体(叶片或灰尘)。气流还排斥雨水或清洁水，这些雨水或清洁水会停滞在光伏板P上。另一方面，风力涡轮机E用作用于鸟类的“稻草人(scarecrow)”，因而鸟类远离光伏板P。因而，通过简单地设置在板的附近和上方，风力涡轮机E就能实现光伏板P的惊吓、扫掠和干燥三重功能。
在图1中可看出的是，这里的充电站包括两个光伏板P。光伏板P是成形的，特别是波浪形的。每个光伏板P均包括刚性的和波浪形的支承结构S。例如，支承结构S可由极轻的复合材料制成。
可注意到的是，支承结构S的波动不是随机的，而是由平行的圆柱段或直线的连接引起的。
光伏传感器根据其轮廓形状设置在支承结构S上。有利地，光伏传感器呈半柔性或柔性且薄的光伏膜的形式，光伏传感器将与支承结构S的成型形状紧密匹配。光伏膜可为基于聚合物的有机类型，例如由ARMOR公司以商标
Figure BDA0004105161210000041
销售的。半柔性光伏板可为由公司SunPower商业化的光伏板。光伏膜F覆盖支承结构S的上表面，但也可覆盖下表面以及侧边。实际上，光伏膜F对光特别敏感，并且该光也到达支承结构S的下表面。因而，可设计包括完全涂覆有光伏膜F的支承结构S的光伏板P。还可根据安装位置来选择光伏膜的颜色：例如，农村的绿色、城市的另一种选择颜色以及荒漠或沙漠地区的沙子颜色。
根据本发明，该发电模块还包括检测装置D，检测装置D有利地安装在柱M上。该检测装置可为任何类型的检测装置，并使用任何适当的技术。作为示例，检测装置D可为存在传感器或运动传感器、光电传感器(例如红外传感器)或与图像分析系统相关联的相机传感器的形式。检测装置D的目的是检测一个或多个鸟类在光伏板P附近、上方、下方或光伏板P上存在或到达。例如，两个传感器可安装在每个柱M上、在风力涡轮机E下方或上方。因而，这些传感器将检测鸟类在光伏板P附近存在或到达，并将存在信号传递到处理和控制单元，该处理和控制单元将向一个或多个风力涡轮机E发送激活信号，使得该一个或多个风力涡轮机E通过风开始旋转或甚至在没有风的情况下开始旋转。因而，处理和控制单元可控制风力涡轮机在短的时间周期内操作，该时间周期可为几秒钟到几分钟的量级。
当然，图1中的充电站包括能够将所产生的电力注入到家庭电网中所必需的所有设备。特别地，该设备可包括一个或多个逆变器。该站还可包括蓄电单元B，该蓄电单元可为蓄电池或电池的形式，从而可蓄电所产生的电的部分，特别是为了给检测装置D供电、充电终端C和电动机，使得可使风力涡轮机E枢转。蓄电单元B还可控制喷洒器或清洁喷嘴A，喷洒器或清洁喷嘴A例如安装在柱M上，靠近柱M上端的，如图1所示。因而，可使用这些喷洒装置A自动清洁光伏板P，然后通过风力涡轮机E进行干燥。因而，具有在电力和用于光伏板P的清洁装置方面的完全自主的充电站。当然，充电终端C也可被供电，特别是当风力涡轮机和光伏板P的发电不充足时。另外，当没有风来执行风力涡轮机E的惊吓功能时，风力涡轮机E可由电蓄电单元B进行供电和启动。
在该第一实施方式中，风力涡轮机E执行用于追赶鸟类的惊吓装置的功能。通过风力涡轮机的叶片的位移来实现惊吓：可以说，它是通过物理元件的运动的机械惊吓。在不超出本发明的范围的情况下，风力涡轮机E可由任何其它适当的保持装置代替或补充。振动包括声音(掠食者叫声-超声)、图像(全息图)、弱电放电，当然还包括任何运动，例如铰接的和受控的扫掠的运动。
图2示出了本发明的另一个发电模块，其中光伏板P由四个柱M’以棚架或露台的方式支承。具体地，四个柱M’位于光伏板P的四个角部，光伏板P可例如由六个组装的板元件组成。柱M’可向上延伸超过光伏板P或与光伏板P齐平。在齐平柱的上方或柱的悬伸部分中，柱M’至少对于一些设置有检测装置D’和惊吓装置E’。检测装置D’可安装在柱M’的顶部，而惊吓装置E’安装在柱M’的正下方。检测装置D’可为与图像分析系统相关联的存在传感器或运动传感器、光电传感器(例如红外)或照相机传感器。惊吓装置E’可使用振动、声音(掠食者叫声-超声)、图像(全息图)、弱电放电，当然也可使用任何运动。有利的是，将惊吓装置混合在一起，甚至随机触发惊吓装置，以便禽类不会习惯。
图3示出了支承光伏板P的柱M”。柱M”形成上导杆M1，并且光伏板P包括孔P1，上导杆M1接合在孔P1中，同时允许光伏板P轴向滑动。柱M”支承振动器V，该振动器V包括与光伏板P接触的振动垫V1，以便向光伏板P施加振动，该振动具有沿上导杆M1竖直地前后移动光伏板P的作用。杆M1的顶部支承检测装置D’，检测装置D’可从前述两个实施方式中的那些检测装置中选择。因而，一旦检测装置D’检测到鸟的存在，就直接或间接地向振动器V发送存在信号，振动器V被激活以引起光伏板P振动。板的振动优选地是短的，大约几秒钟，这足以将鸟赶跑。
图4示出了柱M”’，柱M”’支承光伏板P，并且在其顶部由壳体K覆盖，壳体K容纳检测装置D”以及惊吓装置V’、E”和E”’，惊吓装置可为振动器V’、闪光E”和/或声音(掠食者叫声)。可观察到的是，柱M”’的顶部基本上位于与光伏板P相同的水平，并且壳体K在光伏板P上方延伸柱M”’。出于美学原因，壳体K可呈现与柱M”’的横截面基本上或完全相同的水平横截面。作为示例，壳体可由柱部分制成，使得其完美且不可察觉地集成到柱中。在实践中，为单个柱M”’配备壳体K就足够了，但是也可很好地为几个柱配备壳体K。
通过本发明，提供了一种发电模块，该发电模块的一个或多个光伏板P被有效地保护以免受鸟类粪便影响。

Claims (14)

1.一种发电模块，包括：
至少一个光伏板(P)；
检测装置(D；D’)，适于检测接近所述光伏板(P)或在所述光伏板(P)上的动物的存在；以及
惊吓装置(E；E’；V)，用于惊吓动物，特别地，所述动物为鸟类，在动物存在的情况下，所述检测装置(D；D’)传递适于触发所述惊吓装置(E；E’；V)的存在信号，
其特征在于，所述发电模块还包括至少一个柱(M；M’；M”)，所述光伏板(P)安装在所述柱(M；M’；M”)上，所述检测装置(D；D’)和/或所述惊吓装置(E；E’)安装在所述柱(M；M’；M”)上。
2.根据权利要求1所述的模块，其中，所述检测装置(D；D’)和/或所述惊吓装置(E；E’)安装在所述柱(M；M’；M”)的顶部处。
3.根据权利要求1或2所述的模块，其中，所述柱(M；M’；M”)在所述光伏板(P)上方延伸，以支承所述检测装置(D；D’)和/或所述惊吓装置(E；E’)。
4.根据权利要求1、2或3所述的模块，其中，多个不同的惊吓装置(E；E’；V)随机地、累积地或相继地实现。
5.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中，所述检测装置(D；D’)选自与图像分析系统相关联的运动传感器、光电传感器和照相机传感器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中，所述惊吓装置(E；E’；V)单独或组合地选自振动、声音、图像、放电、风力涡轮机、运动(铰接的和受控的稻草人)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的模块，还包括至少一个柱(M”)，所述光伏板(P)安装在所述柱(M”)上，所述惊吓装置(V)位于所述柱(M”)与所述光伏板(P)之间。
8.根据权利要求7所述的模块，其中，所述惊吓装置是振动装置(V)，所述振动装置(V)安装在所述柱(M”)上，并振动地接合所述光伏板(P)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的模块，还包括至少一个柱(M)，所述光伏板(P)安装在所述柱(M)上，在所述柱(M)上设置有用于清洁所述光伏板(P)的喷洒器(A)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的模块，包括蓄电单元(B)，所述蓄电单元(B)用于存储来自所述光伏板(P)的电中的至少一些。
11.根据前述权利要求中任一项所述的模块，包括用于对可充电电动车辆(V)充电的至少一个充电终端(C)，所述充电终端(C)安装在所述光伏板(P)的下方。
12.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中，所述检测装置(D；D’)和/或所述惊吓装置(E；E’)容纳在壳体(K)中，所述壳体(K)安装在所述柱(M；M’；M”)的端部处，所述壳体(K)有利地具有与所述柱(M；M’；M”)的横截面基本相同的横截面。
13.根据权利要求12所述的模块，其中，所述壳体(K)由柱部分(M；M’；M”)制成。
14.根据权利要求12或13所述的模块，包括多个柱(M；M’；M”，至少一个柱(M；M’；M”)配有壳体(K)。
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