CN207835385U - 光伏装置以及光伏监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光伏装置以及光伏监控系统。所述光伏装置包括：主框架，支架与所述主框架固定连接。光伏电池板与所述支架可转动连接。控制器与所述光伏电池板电连接，用于根据天气情况控制所述光伏电池板的闭合状态和展开状态的切换。所述光伏装置设置于高速公路的路肩以及中央分隔带。将所述光伏装置与高速公路结合，利用了光伏装置能够将太阳能转换成光能的优势，克服了高速公路占用地面面积大的劣势。所述光伏装置可以实现闭合状态和展开状态，同时解决了所述光伏装置抢占其他空间阳光资源的问题。

Description

光伏装置以及光伏监控系统

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏装置以及光伏监控系统。

背景技术

仿生树，不是自然界中存在的树，而是一种假树。它是人们运用现代科技手段和新型材料对自然界数目的再加工和外观形态的模仿，以在特定场合展现自然界树木真实效果。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术，其主要由光伏板、控制器等电子元器件组成。太阳能电池经过串联以后进行封装保护可形成大面积的太阳能电池组件，再配合功率控制器就可以设置成光伏发电装置。

目前，光伏发电装置主要是应用太阳能电池板来进行发电，也有混合一些照明和美观的功能等。但是，现有的光伏发电装置的“枝叶”(太阳能光伏电池)容易抢占其它空间的阳光资源，远没有发挥出其应有的功能来降低其使用成本。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的光伏发电装置的“枝叶”容易抢占其它空间的阳光资源的问题，提供一种光伏装置以及光伏监控系统。

一种光伏装置，包括：

主框架；

至少一个支架，与所述主框架固定连接；

至少一个光伏电池板，与所述支架可转动连接；以及

控制器，与所述光伏电池板电连接，用于根据天气情况控制所述光伏电池板的闭合状态和展开状态的切换。

在一个实施例中，还包括：

红外线发热器，可伸缩的设置于所述主框架，所述红外线发热器与所述光伏电池板电连接，用于提高环境温度。

在一个实施例中，所述红外线发热器为红外线石英加热灯泡或者碳纤维加热管。

在一个实施例中，还包括：

逆变器，所述逆变器的一端与所述光伏电池板电连接，所述逆变器的另一端与供电线路电连接。

在一个实施例中，还包括：

充电装置，固定设置于所述主框架，并与所述光伏电池板电连接，用于利用所述光伏电池板提供的电能对电动汽车进行充电。

在一个实施例中，还包括：

LED灯，可伸缩的设置于所述主框架，所述LED灯与所述光伏电池板电连接，用于照明。

在一个实施例中，还包括：

钠灯，可伸缩的设置于所述主框架，所述钠灯与所述光伏电池板电连接。

在一个实施例中，还包括：

Wifi发射模块，固定设置于所述主框架，用于扩大Wifi信号的覆盖范围

一种光伏监控系统，包括：

间隔设置的两个上述所述的光伏装置；

支撑装置，所述支撑装置的两端分别固定设置于两个所述光伏装置的所述主框架；以及，

监控及指示装置，固定设置于所述支撑装置，用于监控和发出指示指令。

在一个实施例中，所述光伏监控系统还包括：

控制终端，与所述监控及指示装置通信连接，用于控制所述指示装置。

本申请提供了一种光伏装置以及光伏监控系统。所述光伏装置，包括：主框架、至少一个支架、至少一个光伏电池板以及控制器。所述支架与所述主框架固定连接。所述光伏电池板与所述支架可转动连接。所述控制器与所述光伏电池板电连接，用于根据天气情况控制所述光伏电池板的闭合状态和展开状态的切换。所述光伏装置设置于高速公路的路肩以及中央分隔带。将所述光伏装置与高速公路结合，利用了光伏装置能够将太阳能转换成光能的优势，克服了高速公路占用地面面积大的劣势。所述光伏装置可以实现闭合状态和展开状态，同时解决了所述光伏装置抢占其他空间阳光资源的问题。

附图说明

图1为本申请一个实施例中，所述光伏装置的结构示意图；

图2为本申请一个实施例中，所述光伏装置的应用场景示意图；

图3为本申请一个实施例中，所述光伏装置的一个使用状态示意图；

图4为本申请一个实施例中，所述光伏装置的结构示意图；

图5为本申请一个实施例中，所述光伏装置的一个使用状态示意图；

图6为本申请一个实施例中，所述光伏装置的一个使用状态示意图；

图7为本申请一个实施例中，所述光伏装置的一个使用状态示意图；

图8为本申请一个实施例中，所述光伏监控系统的结构示意图。

附图标号说明：

光伏装置100

充电装置1

红外线发热器2

钠灯3

LED灯4

主框架6

支架7

光伏电池板8

控制器11

逆变器12

光伏监控系统200

支撑装置9

监控及指示装置13

Wifi发射模块14

电连接线5

公路10

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本申请的光伏装置以及光伏监控系统进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

高速公路是全封闭、全立交、控制出入口，设有中央分隔带及多种安全、管理、服务设施，专供机动车高速行驶的公路。高速公路包括中央分隔带、行车道、路肩、加速车道、减速车道、上坡车道、跨路桥、匝道、外环和内环、入口和出口等组成部分。而目前的高速公路虽然有通行能力大、行车安全和行车速度快等优点，但它还有占地多、易受极端天气尤其是冰冻、雾霾和大雪天气的影响，出现这种极端天气，高速公路经常出现交通拥堵或者交通事故。

请参阅图1-图3，提供一种光伏装置100。所述光伏装置100包括：主框架6、至少一个支架7、至少一个光伏电池板8以及控制器11。

比如，所述光伏装置100可以是光伏仿生树，所述主框架6相当于光伏仿生树的树干。所述支架7相当于光伏仿生树的树枝。所述光伏电池板8相当于光伏仿生树的树叶。可以理解，在光伏仿生树上还可以结一些果实，能够实现更多的功能。

所述主框架6相当于树木的主干。所述主框架6可以固定设置于高速公路的路肩以及中央分隔带对于所述光伏装置主框架6选取的材料以及结构形式均不作具体限定。所述光伏装置主框架6的高度和直径也不作具体的限定可以根据高速公路的路肩、及中央分隔带的宽度进行设定。

至少一个所述支架7用于实现所述光伏电池板8与所述主框架6的连接。具体的，所述支架7的一端与所述主框架6连接，更具体的连接方式可以是固定连接也可以是可转动的连接。所述支架7的另一端与所述光伏电池板8连接，更具体的连接方式可以是固定连接也可以是可转动的连接。上述的可转动连接的方式方便实现所述光伏电池板8的展开状态和闭合状态。具体的，所述支架7与所述主框架6的连接方式设置为可转动，还是所述光伏电池板8与所述支架7设置为可转动的连接方式可以根据具体的设计需要或者使用需要进行调整。在一个实施例中，可以将所述支架7与所述主框架6以及所述光伏电池板8与所述支架7之间的连接方式均设置为可转动连接。

所述至少一个光伏电池板8的结构形式不作具体限定，所述光伏电池板8的形状和大小也可以不作具体限定。所述光伏电池板8可以是玻璃衬底的电池板或者金属衬底的电池板。另外可以在所述光伏装置100设置多个所述光伏电池板8，一方面可以更充分的吸收太阳能转化为电能，另一方面可以充分的利用高速公路上的空间资源。比如：夏天正中午时，高速公路上阳光特别刺眼。此时将多个所述光伏电池板8处于完全展开的状态，使得所述光伏电池板8能够充分的吸收太阳能，同时将可以遮挡刺眼的太阳光，可以给高速公路提供一个更加安全的行车环境。

所述控制器11，与所述光伏电池板8电连接。所述控制器11用于根据天气情况控制所述光伏电池板8的闭合状态和展开状态的切换。所述控制器11与所述光伏电池板8电连接时，通过控制所述光伏电池板8的伸缩或者转动角度可以控制所述光伏电池板8的闭合状态和展开状态。比如，将所述光伏装置100设置在高速公路的路肩及中央分隔带。在所述光伏装置100上设置多个所述光伏电池板8。当所述控制器11控制所述光伏电池板8处于展开状态时：多个所述光伏电池板8能够形成平面，覆盖于高速公路的上方一定的高度，形成一定的遮挡，避免阳光直接照射到高速公路的路面。当所述控制器11控制所述光伏电池板8处于闭合状态时：通过所述控制器11控制所述支架7带动所述光伏电池板8转动，以使得所述光伏电池板8处于闭合状态。当所述光伏电池板8处于闭合状态时，阳光不会被遮挡，可以直接照射到高速公路上。

再比如，将所述光伏装置100设置在高速公路的路肩及中央分隔带。在所述光伏装置100上设置一个所述光伏电池板8。此时，所述光伏电池板8可以由多个光伏电池单元拼接而成。所述控制器11可以获取当前环境的光强及光亮状态，所述控制器11可以通过计算控制所述光伏电池板8处于展开状态和闭合状态。当一个所述光伏电池板8处于展开状态，所述光伏电池板8可以形成平面，覆盖于高速公路的上方一定的高度。一个所述光伏电池板8可以形成一定的遮挡，避免阳光直接照射到高速公路的路面。当所述控制器11控制一个所述光伏电池板8处于闭合状态时：通过所述控制器11控制所述支架7带动一个所述光伏电池板8向所述主框架6的方向收回。当所述光伏电池板8处于闭合状态时，阳光不会被遮挡，可以直接照射到高速公路上。

可以理解，所述控制器11控制所述光伏电池板8处于的状态可以不限于闭合状态和展开状态这两种，也可以是其他的所述光伏电池板8可以处于的状态。比如，可以控制所述光伏电池板8处于所述主框架6形成倾斜30°的状态，倾斜45°的状态，或者倾斜60°的状态等。

所述控制器11可以包括多个控制单元。比如，所述控制器11可以包括：光控单元、电控单元、温控单元或者其他的控制单元。具体的，所述光控单元可以获取当前环境的光线的强弱状况。比如，所述控制器11可以根据所述光控单元得到的光线强弱的状况对所述光伏电池板8进行控制。当光线较强时可以控制所述光伏电池板8处于展开的状态。当光线较弱时可以控制所述光伏电池板8处于闭合的状态。再比如，所述温控单元获得当前环境的温度。所述控制器11可以根据获取的当前环境的温度对所述光伏装置100进行控制。当环境温度较低时可以控制所述光伏装置100向外输出电能转化为热能，使得环境升温。

所述控制器11的具体形式并不作具体的限定，可以是组合逻辑控制器和微程序控制器。组合逻辑控制器的反应速度快。微程序控制器设计方便，结构简单，修改或扩充很方便。微程序控制器中修改一条机器指令，只需重编所对应的微程序。微程序控制器中增加一条机器指令，只需在控制存储器中增加一段微程序。具体的，所述控制器11的选取可以考虑所述光伏装置100的安装位置，以及使用需求进行选择。

请参阅图1，提供了所述光伏装置100的结构示意图。图1中设置多个所述光伏电池板8。请参阅图2，提供了所述光伏装置100的应用场景示意图。结合图1和图2也可以将高速公路上所述光伏装置100的间距设置更小一些，每一棵所述光伏装置100上只设置一个所述光伏电池板8。请参阅图3，提供了所述光伏装置100的一种使用状态图。图3中所述光伏电池板8处于完全展开的状态。可以充分的吸收太阳光能。

具体的，所述光伏装置100的“枝叶”即为所述光伏电池板8。所述光伏电池板8可以合理利用高速公路的阳光资源并把光能转换成清洁的电能。同时高速公路也减少了阳光的照射，改善了高速公路上司机行车的环境，延缓了路面的老化，延长了高速公路的寿命。更具体的，所述光伏电池板8可以是CIGS薄膜电池板。CIGS薄膜电池板的光电转换率高，重量较轻。在一个实施例中，所述主框架6与所述支架7之间并非完全相连接，而是预留一定的空间。所述预留的空间可以安装向日追踪器。各个所述光伏电池板8根据太阳的高度来调整各自接受阳光照射的方向，使发电量达到优化。各个所述光伏电池板8之间也同样需要预留一定的空间。各个所述光伏电池板8之间预留一定的空间，也是为改善高速公路的行车环境。高速公路外的空气可以通过这些空间进入，使空气保持清新，而光线也可以通过这些空间到达高速公路，保持白天公路的采光度需求。

本实施例中，所述光伏装置100包括：主框架6可以固定设置于高速公路的路肩以及中央分隔带。所述支架7与所述主框架6固定连接。所述光伏电池板8与所述支架7可转动连接。所述控制器11与所述光伏电池板8电连接，用于根据天气情况控制所述光伏电池板8的闭合状态和展开状态的切换。所述光伏装置100设置于高速公路的路肩以及中央分隔带。将所述光伏装置100与高速公路结合，利用了所述光伏装置100能够将太阳能转换成光能的优势，克服了高速公路占用地面面积大的劣势。所述光伏装置100可以实现闭合状态和展开状态，同时解决了所述光伏装置100抢占其他空间阳光资源的问题。可以理解，所述光伏装置100还可以应用到其他场景。比如，在机械化工厂的厂房或者其他需要使用电能的地方都可以应用。

请参阅图4和图5，图4提供了一种所述光伏装置100的结构示意图。图5提供了另一种所述光伏装置100的使用状态图。

在一个实施例中，所述光伏装置还包括红外线发热器2。

所述红外线发热器2可伸缩的设置于所述主框架6。所述红外发热器2与所述光伏电池板8电连接。所述红外线发热器2用于提高环境温度。具体的，所述红外线发热器2可以是红外线石英加热灯泡或者碳纤维加热管。

具体的，结合图5在所述光伏装置100上设置所述红外线发热器2可以满足高速公路上冰冻及大雪天气的使用。冬天，高速公路被冰雪覆盖是经常发生的事情。每当出现冰雪覆盖路面时，可以通过远程控制，开启高速公路两旁所述光伏装置100上的特制的红外线石英加热灯泡。所述红外线发热器2可以加速覆盖的冰、雪融化，尽快恢复高速公路的交通畅行。所述红外线发热器2也可当作防止道路结冰的手段，在温度较低时，开启(可一直开启，也可间歇性开启)所述红外线发热器2为路面加热，冰、雪就很难在道路上覆盖和堆积。

本实施例中，在所述光伏装置100上设置特制的红外线石英加热灯泡(如：加热效果非常好的浴霸用灯)。当高速路面结冰及被大雪覆盖时，利用所述光伏电池板8转换的电能，给所述红外发热器2进行供电。所述红外发热器2将电能转化成热能来给高速公路的路面进行加热，加快道路上的冰和雪融化。这样不需要额外的人力除冰和除雪，节省了人力，也避免或减少了封路对交通的影响，保障了高速公路上的正常通车。

在一个实施例中，所述光伏装置100可以包括逆变器12。所述逆变器12的一端与所述光伏电池板8电连接。所述逆变器12的另一端与国家电网的线路电连接。

请再次参阅图4，所述光伏装置100上设置所述逆变器12用于将所述光伏电池板8转换的电能传送至国家电网进行存储和使用。

本实施例中，设置所述逆变器12可以将所述光伏装置100产生的电能进行存储和利用。在夏天国家电网的用电压力会比较大，相应的所述光伏装置100的产能也是最高的季节。因此，可以将所述光伏装置100产生的电能经过所述逆变器12进行存储，或者通过国家电网完善的输运系统直接供用户使用。

在一个实施例中，所述光伏装置100还包括充电装置1。

所述充电装置1可以固定设置于所述主框架6。所述充电装置1也可以设置外界充电插头，用于为高速公路上行走的车辆提供一定的应急措施。当然，所述充电装置1的设置需要考虑高速公路上的安全防护措施。比如，并不是每一棵所述光伏装置100都设置所述充电装置1。所述充电装置1可以在相邻的两个服务站之间的固定距离范围内设置，避免电动汽车能源不足而不能继续前行，同时可以减少高速公路上的紧急救援车辆，保持高速公路上的行车能够持续稳定的运行。具体的，所述充电装置1可以设置快充和正常充电的形式。所述充电装置1利用所述光伏装置100发的电或者连接的电网的电为新能源汽车提供动力。所述充电装置1的设置既减少了化石燃料的燃烧，保护了环境，也解决了新能源汽车充电难的问题。

本实施例中，所述充电装置1的设置可以为行走在高速公路上的电动车辆提供一定的电能，可以减少高速公路的拥堵情况。当电动汽车能源不足时，可以在既不浪费时间，又相对安全的前提下采取这种应急措施。同时可以充分的利用所述光伏电池板8产生的电能。设置在高速公路两边的所述光伏装置100，白天晴朗的天气条件下，源源不断地把太阳能转换成电能并储存起来或者与国家电网并网。而所述光伏装置100融合新能源充电桩的功能，可以为将来大规模普及的新能源汽车提供良好的设施环境和源源不断的动力。

请参阅图6，提供了所述光伏装置100的一个使用状态示意图。在一个实施例中，所述光伏装置100还包括LED灯4。

所述LED灯4可伸缩的设置于所述主框架6。所述LED灯4与所述光伏电池板8电连接，用于当高速公路上光线不佳时，提供照明。可以理解，在所述控制器11中可以设置多个控制单元。比如，在所述控制器11中设置光控单元，所述光控单元可以获取当前环境的光线及光强。所述LED灯可以由所述光控单元进行控制。具体的，在所述主框架6安装上的LED灯。晚上及阴暗的下雨天，可以利用白天所述光伏电池板8发的电，为高速公路提供照明，改善高速公路晚上的行车环境及减少交通事故。

本实施例中，所述LED灯4可以由所述光控单元进行控制。当夜幕降临或者天空暗淡时，所述光控单元实现为所述LED灯4供电。也可以通过远程控制实现给所述LED灯4供电。所述LED灯4亮起给公路提供照明，改善公路的行车环境，减少交通事故的发生。

请参阅图7，提供一种所述光伏装置100的使用状态图。在一个实施例中，所述光伏装置100还包括钠灯3。

本实施例中，所述钠灯3可伸缩的设置于所述主框架6。所述钠灯3与所述光伏电池板8电连接，用于当高速公路上能见度低时，提供透射力强而且柔和的光。所述钠灯3的设置主要是防止大雾及雾霾天气。冬天极易出现大雾及雾霾天气，此时高速公路上的能见度低，行驶的车辆极不安全。所述光伏装置100上设置的所述钠灯3可通过远程控制开启，与所述LED灯4一起为行驶过往的车辆提供光明，增加车辆司机的能见度，减少交通事故的发生。

在一个实施例中，所述光伏装置100还包括：Wifi发射模块14。

所述Wifi发射模块14固定设置于所述主框架6。所述Wifi发射模块14可以获取附近的通信基站的信号，经过所述Wifi发射模块14将Wifi信号发送至更加广泛的范围。

本实施例中，设置所述Wifi发射模块14可以改善高速公路的无线信号覆盖强度。使得行驶在高速公路上的移动设备能够连接更加稳定的Wifi信号。

请参阅图8，提供一种光伏监控系统200。所述光伏监控系统200，包括：上述任一项所述的光伏装置100、支撑装置9以及监控及指示装置13。

所述支撑装置9固定设置于横跨高速公路的两个相邻的所述光伏装置100的所述主框架6。所述支撑装置9可以是高速公路两端路肩上设置的两个所述光伏装置100之间设置的一根支撑杆。所述支撑装置9也可以是高速公路中央分隔带和一面的路肩设置的两个所述光伏装置100之间的一根支撑杆。所述支撑装置9可以横杆或者设置三角支撑装置。所述支撑装备9的材质、样式、高度等均不作具体的限定，只要能够实现上述功能即可。

所述监控及指示装置13固定设置于所述支撑装置9。所述监控及指示装置13用于监控和指示高速公路的车辆运行状况。所述监控及指示装置13可以是摄像头、信号灯、指示牌等用于对高速公路上的车辆驾驶员进行监控和提示的。

比如：在横向的两棵所述光伏装置100之间，添加上一根横杆。横杆上可以安装实时的监控器、摄像头、测速仪、信号灯等。根据监控器和摄像头可以看出交通的拥堵情况、车流量、记录交通事故过程、监控路面是否有结冰和积雪等各种路况信息。测速仪可以测量过往的车辆行驶的速度。当然也可以通过所述控制器11把这些信息反馈到城市中的智能信息网络共享，实现对各个高速公路上车辆的智能监控。

本实施例中，在高速公路两旁的所述光伏装置100之间添加上所述支撑装置9，使得高速公路上的摄像头、信号灯、交通指示牌等可以和所述光伏装置100一起融合所述光伏监控系统200中。所述光伏监控系统200可以实现对高速公路的智能监控。

在一个实施例中，所述光伏监控系统光伏监控系统200还包括：远程控制终端。

本实施例中，所述远程控制终端与所述监控及指示装置13通信连接，设置于服务区、停车场站或者道路交通综合管控中心，以实现高速公路上的远端控制。所述远程控制终端还可以设置在公安局、监察局等安全要害部门，可以实时遥控、监测和调度高速公路上行驶的车辆。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏装置，其特征在于，包括：

主框架(6)；

至少一个支架(7)，与所述主框架(6)固定连接；

至少一个光伏电池板(8)，与所述支架(7)可转动连接；以及

控制器(11)，与所述光伏电池板(8)电连接，用于根据天气情况控制所述光伏电池板(8)的闭合状态和展开状态的切换。

2.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包括：

红外线发热器(2)，可伸缩的设置于所述主框架(6)，所述红外发热器(2)与所述光伏电池板(8)电连接，用于提高环境温度。

3.根据权利要求2所述的光伏装置，其特征在于，所述红外线发热器(2)为红外线石英加热灯泡或者碳纤维加热管。

4.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包括：

逆变器(12)，所述逆变器(12)的一端与所述光伏电池板(8)电连接，所述逆变器(12)的另一端与供电线路电连接。

5.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包括：

充电装置(1)，固定设置于所述主框架(6)，并与所述光伏电池板(8)电连接，用于利用所述光伏电池板(8)提供的电能对电动汽车进行充电。

6.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包括：

LED灯(4)，可伸缩的设置于所述主框架(6)，所述LED灯(4)与所述光伏电池板(8)电连接，用于照明。

7.根据权利要求1所述的光伏装置，其特征在于，还包括：

钠灯(3)，可伸缩的设置于所述主框架(6)，所述钠灯(3)与所述光伏电池板(8)电连接。

8.根据权利要求1所述的光伏监控系统，其特征在于，还包括：

Wifi发射模块(14)，固定设置于所述主框架(6)，用于扩大Wifi信号的覆盖范围。

9.一种光伏监控系统，其特征在于，包括：

间隔设置的两个如权利要求1-8中任一项所述的光伏装置(100)；

支撑装置(9)，所述支撑装置(9)的两端分别固定设置于两个所述光伏装置(100)的所述主框架(6)；以及，

监控及指示装置(13)，固定设置于所述支撑装置(9)，用于监控和发出指示指令。

10.根据权利要求9所述的光伏监控系统，其特征在于，还包括：

控制终端，与所述监控及指示装置(13)通信连接，用于控制所述指示装置(13)。