CN209472582U - 一种光伏发电装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏发电装置及系统，包括，光伏组件；安装在所述光伏组件上的噪声发电机构；所述噪声发电机构包括：声音收集单元，用于收集所述光伏组件产生的噪声；与所述声音收集单元连接的电能转换单元，用于将所述噪声转换为电能。实现了对噪声的合理利用，将光伏组件产生的噪声转换成电能，改善了光伏组件在雨天的发电效果。

Description

一种光伏发电装置及系统

技术领域

本实用新型涉及新能源发电技术领域，具体而言，涉及一种光伏发电装置及系统。

背景技术

随着光伏建筑一体化(Building Intergrated Photovoltaic,BIPV)的发展，小型光伏发电站已经运用的人们生活的建筑中，将光伏组件安装到闲置的屋顶或者外墙上，不但减少了土地的占用，而且在夏天的用电高峰期也能够缓解用电压力。但是在大雨天气，光雨滴落在光伏组件上会产生很大的噪声。然而，现有的技术仅仅是对噪声进行检测或者降噪，并未对其进行合理利用。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种光伏发电装置及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本实用新型实施例提供一种光伏发电装置，包括：光伏组件；安装在所述光伏组件上的噪声发电机构；所述噪声发电机构包括：声音收集单元，用于收集所述光伏组件产生的噪声；与所述声音收集单元连接的电能转换单元，用于将所述噪声转换为电能。

可选地，所述电能转换单元包括：安装在所述声音收集单元上的鼓膜，用于根据所述噪声产生振动；与所述鼓膜连接的压电传感器，用于根据所述振动产生电能。

可选地，所述压电传感器包括：设置在所述鼓膜上的压电探头；与所述压电探头连接的压电传感器内核，所述压电探头将所述振动传递给所述压电传感器内核；所述压电传感器内核根据接收到的振动产生电能。

可选地，所述光伏发电装置还包括：传输装置，用于将所述电能传输给储电设备；所述传输装置包括传输管和传输线；所述传输管的一端与所述电能转换单元连接；所述传输线设置在所述传输管中，与所述光伏组件的正极连接。

可选地，所述光伏组件包括背板，所述背板的一侧安装有多个所述噪声发电机构，相邻两个所述噪声发电机构之间通过所述传输线连接。

可选地，所述声音收集单元包括：设置在所述背板上的集音仓；所述集音仓包括多块连接在一起的隔音板。

可选地，所述隔音板在所述集音仓的第一端形成第一截面；所述隔音板在所述集音仓的第二端形成第二截面；所述第一截面与所述背板接触；所述第二截面远离所述背板；所述第二截面小于所述第一截面。

可选地，所述集音仓的第一截面和第二截面为正六边形；或者，所述集音仓的第一截面和第二截面为圆形；或者，所述集音仓的第一截面和第二截面为正方形；或者，所述集音仓的第一截面和第二截面为正三角形。

可选地，所述噪声发电机构还包括：与所述集音仓连接的隔音仓，所述电能转换单元安装在所述隔音仓中。

第二方面本实用新型实施例提供一种光伏发电系统，包括：储电设备；与所述储电设备连接的多个上述的光伏发电装置，相邻两个光伏发电装置之间通过传输线连接。光伏发电系统还包括与储电设备连接的用电设备。

本实用新型提供的一种光伏发电装置及系统，在光伏组件上设置噪声发电机构，噪声发电机构通过设置的声音收集单元对光伏组件产生的噪声进行收集，然后电能转换单元将噪声收集单元收集到的噪声转换成电能，再设置与电能转换单元连接的传输线，就可以将产生的电能传输到储电设备中进行存储。本实用新型实现了对噪声的合理利用，将光伏组件产生的噪声转换成电能，改善了光伏组件在雨天的发电效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a为本实用新型实施例提供的噪声发电机构结构示意图I；

图1b为本实用新型实施例提供的噪声发电机构结构示意图II；

图2为本实用新型实施例提供的光伏发电装置整体结构示意图I；

图3为本实用新型实施例提供的光伏发电装置整体结构示意图II；

图4为本实用新型实施例提供的光伏发电装置整体结构示意图III；

图5为本实用新型实施例提供的光伏发电系统组成结构框图。

图标：10-光伏发电系统；100-光伏发电装置；110-背板；120-光伏组件正极；200-噪声发电机构；210-集音仓；220-隔音仓；230-压电传感器；231-压电探头；232-压电传感器内核；240-鼓膜；250-传输管；251-第一传输管；252-第二传输管；260-传输线；300-储电设备；400-用电设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

经申请人研究发现，随着BIPV的发展，光伏组件被广泛应用到了建筑中。为了节约用电，缓解用电压力，实现新能源的广泛使用，很多建筑的屋顶或者墙体外壁上都安装了光伏组件以利用太阳能进行发电。但是，光伏组件在雨天的发电效果很差，而且雨滴落在光伏组件上会产生较大的噪声，为了能够对噪声进行利用，改善雨天光伏组件的发电效果，同时减低噪声对室内的影响。本实用新型使用以下几种实施例来进行详细说明。

请参照图1a以及图1b，图1a是本实用新型实施例提供的噪声发电机构结构示意图I，图1b是本实用新型实施例提供的噪声发电机构结构示意图II。本实用新型实施例为了能够实现对雨天光伏组件产生的噪声进行合理利用，在光伏组件的背板110上安装了噪声发电机构200将光伏组件产生的噪声转换成电能。

具体的，本实用新型提供的实施例中，噪声发电机构200包括声音收集单元；与声音收集单元连接的电能转换单元。声音收集单元对其覆盖范围内光伏组件产生的噪声进行收集，电能转换单元将收集到的噪声转换成电能。

声音收集单元包括多块隔音板连接在一起组成的集音仓210，隔音板在集音仓210的第一端形成第一截面，第一截面与背板110接触。隔音板在集音仓210的第二端形成第二截面。第二截面与第一截面的位置相对应，且相对平行。第二截面的大小小于第一截面。

具体的，第一截面与第二截面可以为正六边形。第一截面与第二截面也可以为圆形，第一截面与第二截面还可以为正方形或者正三角形。使用上述集音仓210，防止了噪声收集时噪声穿透集音仓210，防止了收集噪声时噪音的外泄。集音仓210地第一端大于集音仓210的第二端，使集音仓210形成一个喇叭状，使得噪声的收集效果更好。

电能转换单元包括与集音仓210第二端连接的鼓膜240；与鼓膜240连接的压电传感器230。鼓膜240可以为一种网状的薄膜，能够根据收集到的噪声产生振动。压电传感器230包括压电探头231和压电传感器内核232。压电探头231设置在鼓膜240上，当鼓膜240产生振动时，压电探头231能够将振动传递给压电传感器内核232，压电传感器内核232中的压电材料根据接收到的振动产生电荷变化，从而产生电能。

为了进一步防止噪声的外泄，还可以设置罩设在电能转换单元上的隔音仓220，隔音仓220包括主体和顶盖。隔音仓220的主体可以为多块隔音板连接而成的柱体，其截面的形状与集音仓210的第二截面相匹配。隔音仓220的主体的第一端与集音仓210的第二端连接，鼓膜240设置在隔音仓220的主体的第一端和集音仓210的第二端之间。隔音仓220的主体的第二端和隔音仓220的顶盖连接，压电传感器内核232不与隔音仓220的顶盖接触。

为了将噪声发电机构200产生的电能传输给用电设备400或者储电设备300，还可以设置与电能转换单元连接的传输线260，将传输线260与光伏组件的正极连接。为了获得个好的发电效果，还可以在光伏组件的背板110上设置多个噪声发电机构200，相邻两个噪声发电机构200之间也可以通过传输线260连接。

为了更好的保护传输线260，增加光伏发电装置100电力传输的稳定性，还可以设置传输管250，传输管250的一端与电能转换单元地第一端连接，传输管250的另一端与隔音仓220的隔音板壁连接。

具体的，一个噪声发电机构200可以包括第一传输管251和第二传输管252。第一传输管251的第一端与电能转换单元的压电传感器内核232的第一端连接，第一传输管251的第二端与隔音仓220的隔音板壁连接。第二传输管252的第一端与压电传感器内核232的第二端连接，第二传输管252的第二端与隔音仓220的隔音板壁连接。隔音仓220的隔音板壁上还可以设置与第一传输管251或者第二传输管252相匹配的通孔，将传输线260设置在第一传输管251或者第二传输管252内，传输线260通过设置的通孔与储电设备300或者另一个噪声发电机构200连接。

实施例一

本实用新型为了合理的利用噪声进行发电，改善光伏组件在雨天的发电效果，可以使用以下的方式实现。

请参照图2，图2是本实用新型实施例提供的光伏发电装置整体结构示意图I。在本实施例中，光伏组件可以为瓦片式光伏组件，但不限于，也可以是其他常用的光伏组件。集音仓210由六块隔音板组成，每块隔音板的形状为等腰梯形，相邻两块隔音板之间腰相互连接，形成一个上端截面小，下端截面大的六边形柱体。上端截面的形状和下端截面的形状都可以为正六边形，但不限于，也可以为其他的不规则的六边形。两个截面相对平行，且位于柱体的中央位置。集音仓210的上端与鼓膜240的下表面连接，其中，鼓膜240的形状和大小与集音仓210的上端截面的形状和大小一致，为正六边形。集音仓210的下端与光伏组件的背板110的表面连接，连接处可以使用胶水进行密封处理，使集音仓210可以更好地对覆盖区域内的光伏组件的噪声进行收集。各块隔音板相互连接时，可以使用胶水进行连接，但不限于，也可以使用螺钉等进行连接。

压电传感器230的压电探头231紧贴鼓膜240，当集音仓210收集到噪声后，鼓膜240振动，压电探头231将振动传递给压电传感器内核232，压电传感器内核232内的压电材料电荷发生变化，从而产生电能。

在本实施例中，隔音仓220罩设在电能转换单元上，隔音仓220由六块长方形的隔音板组成，各块隔音板的短边与相邻的隔音板的短边连接，形成一个上端截面和下端截面大小一致的六棱柱(即主体)。主体的上端与盖板连接，主体的下端与鼓膜240的上表面连接。鼓膜240与隔音仓220可以使用胶水进行连接。

本实施例中，各个噪声发电机构200通过输电线与其相邻的噪声发电机构200连接。在光伏组件的背板110上，奇数行的噪声发电机构200比偶数行的噪声发电机构200少一个。从每一行第一列的噪声发电机构200的输出端开始，依次与该行下一列的噪声发电机构200的输入端连接；然后奇数行最后一列的噪声发电机构200的输出端与其下方偶数行最后一列的噪声发电机构200的输入端连接，偶数行第一列的噪声发电机构200的输出端与其下方奇数行第一列的噪声发电机构200的输入端连接，使得整个输电线路成S形分布。当连接到背板110上最后一个噪声发电机构200的输入端后，其输出端与光伏组件的正极连接，从而传输到用电设备400或者储电设备300。

实施例二

请参照图3，图3是本实用新型实施例提供的光伏发电装置整体结构示意图II。在本实施例中，光伏组件可以为瓦片式光伏组件，但不限于，也可以是其他常用的光伏组件。集音仓210由四块隔音板组成，每块隔音板的形状为等腰梯形。连接时，各块隔音板的腰分别与其相邻的隔音板的腰连接，形成一个上端截面小，下端截面大的四边形柱体。该四边形柱体的上端截面的形状和下端截面的形状可以为正方形，但不限于，也可以为长方形或者其他不规则的四边形等。两个截面都位于柱体的中央位置，且相对平行。集音仓210的上端与鼓膜240的下表面连接，鼓膜240的形状和大小与集音仓210上端截面的形状和大小一致。各块隔音板进行连接时，相邻两块隔音板之间可以使用胶水进行连接，也可以使用螺钉等进行连接。

在本实施例中，隔音仓220罩设在电能转换单元上，隔音仓220由四块长方形隔音板组成，各块隔音板的短边与相邻的隔音板的短边连接，形成一个上端截面和下端截面大小一致的四边形柱体(即主体)。主体的上端与盖板连接，主体的下端与鼓膜240的上表面连接。鼓膜240与主体可以使用胶水进行连接，盖板和主体可以使用胶水或者螺钉进行连接。

压电传感器230的压电探头231紧贴鼓膜240，当集音仓210收集到噪声后，鼓膜240振动，压电探头231将振动传递给压电传感器内核232，压电传感器内核232内的压电材料电荷发生变化，从而产生电能。

在本实施例中，噪声发电机构200均匀的设置在光伏组件的背板110上，奇数行的噪声发电机构200与偶数行的噪声发电机构200数目相等。从每一行第一列的噪声发电机构200的输出端开始，依次与该行下一列的噪声发电机构200的输入端连接；然后奇数行最后一列的噪声发电机构200的输出端与其下方偶数行最后一列的噪声发电机构200的输入端连接，偶数行第一列的噪声发电机构200的输出端与其下方奇数行第一列的噪声发电机构200的输入端连接，使得整个输电线路成S形分布。当连接到背板110上最后一个噪声发电机构200的输入端后，其输出端与光伏组件的正极连接，从而传输到用电设备400或者储电设备300。

实施例三

请参照图4，图4是本实用新型实施例提供的光伏发电装置整体结构示意图III。在本实施例中，光伏组件可以为瓦片式光伏组件，但不限于，也可以是其他常用的光伏组件。集音仓210为锥台状，使用一体化塑形。集音仓210的上端截面和下端截面都为圆形，且集音仓210的上端截面小于集音仓210的下端截面。集音仓210的上端与鼓膜240的下表面连接，集音仓210的下端与背板110连接，连接时两者都可以使用胶水或者螺钉进行连接。

压电传感器230的压电探头231紧贴鼓膜240，当集音仓210收集到噪声后，鼓膜240振动，压电探头231将振动传递给压电传感器内核232，压电传感器内核232内的压电材料电荷发生变化，从而产生电能。

在本实施例中，隔音仓220罩设在电能转换单元上，隔音仓220的形状和大小与集音仓210的上端截面一致。其主体为圆柱体，盖板与主体的上端连接，且盖板的形状和大小与主体截面的形状和大小相匹配。盖板和主体可以使用胶水或者螺钉进行连接。主体的下端与鼓膜240的上表面可以使用胶水进行连接。

压电传感器230的压电探头231紧贴鼓膜240，当集音仓210收集到噪声后，鼓膜240振动，压电探头231将振动传递给压电传感器内核232，压电传感器内核232内的压电材料电荷发生变化，从而产生电能。

在本实施例中，噪声发电机构200均匀的设置在光伏组件的背板110上，奇数行的噪声发电机构200与偶数行的噪声发电机构200数目相等。从每一行第一列的噪声发电机构200的输出端开始，依次与该行下一列的噪声发电机构200的输入端连接；然后奇数行最后一列的噪声发电机构200的输出端与其下方偶数行最后一列的噪声发电机构200的输入端连接，偶数行第一列的噪声发电机构200的输出端与其下方奇数行第一列的噪声发电机构200的输入端连接，使得整个输电线路成S形分布。当连接到背板110上最后一个噪声发电机构200的输入端后，其输出端与光伏组件的正极连接，从而传输到用电设备400或者储电设备300。

请参照图5，图5是本实用新型实施例提供的光伏发电系统组成结构框图。本实施例提供的光伏发电系统10包括多个光伏发电装置100，各个光伏发电装置100之间相互连接，即上一个光伏发电装置100中光伏组件的正极与下一个光伏发电装置100中光伏组件的负极连接，最后一个光伏发电装置100中光伏组件的正极与用电设备400或者储电设备300连接。实现了雨天综合利用光伏组件和噪声发电机构200进行发电，增加了雨天光伏发电系统10的发电效果。

综上所述，本实用新型提供一种光伏发电装置及系统，在原有的利用光伏组件进行发电的基础上，在光伏组件的背板上设置噪声发电机构，将光伏组件产生的噪声转换成电能，实现了对噪声的合理利用，增加了光伏发电装置在雨天的发电效果。噪声发电机构的集音仓和隔音仓均使用隔音板，加强了噪声发电机构收集到的强度，也防止了噪声穿透背板，传输到室内，对用户造成影响。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏发电装置，其特征在于，包括：

光伏组件，所述光伏组件包括背板；

安装在所述光伏组件上的噪声发电机构；

所述噪声发电机构包括：

声音收集单元，用于收集所述光伏组件产生的噪声，所述声音收集单元包括设置在所述背板上的集音仓；

与所述声音收集单元连接的电能转换单元，用于将所述噪声转换为电能。

2.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于，所述电能转换单元包括：

安装在所述声音收集单元上的鼓膜，用于根据所述噪声产生振动；

与所述鼓膜连接的压电传感器，用于根据所述振动产生电能。

3.根据权利要求2所述的光伏发电装置，其特征在于，所述压电传感器包括：

设置在所述鼓膜上的压电探头；

与所述压电探头连接的压电传感器内核，所述压电探头将所述振动传递给所述压电传感器内核；

所述压电传感器内核根据接收到的振动产生电能。

4.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于，所述光伏发电装置还包括：

传输装置，用于将所述电能传输给储电设备；

所述传输装置包括传输管和传输线；

所述传输管的一端与所述电能转换单元连接；

所述传输线设置在所述传输管中，与所述光伏组件的正极连接。

5.根据权利要求4所述的光伏发电装置，其特征在于，所述背板的一侧安装有多个所述噪声发电机构，相邻两个所述噪声发电机构之间通过所述传输线连接。

6.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于，所述集音仓包括多块连接在一起的隔音板。

7.根据权利要求6所述的光伏发电装置，其特征在于，所述隔音板在所述集音仓的第一端形成第一截面；所述隔音板在所述集音仓的第二端形成第二截面；

所述第一截面与所述背板接触；

所述第二截面远离所述背板；

所述第二截面小于所述第一截面。

8.根据权利要求7所述的光伏发电装置，其特征在于，所述集音仓的第一截面和第二截面为正六边形；或者，

所述集音仓的第一截面和第二截面为圆形；或者，

所述集音仓的第一截面和第二截面为正方形；或者，

所述集音仓的第一截面和第二截面为正三角形。

9.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于，所述噪声发电机构还包括：

与所述集音仓连接的隔音仓，所述电能转换单元安装在所述隔音仓中。

10.一种光伏发电系统，其特征在于，包括储电设备以及多个与所述储电设备连接的权利要求1-9任一项所述的光伏发电装置。