CN212413119U - 一种高效率光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效率光伏发电装置，包括：光伏板；还包括：蓄电池；控制器，所述控制器与电源管理模块电连接；电源管理模块，所述电源管理模块与光伏板电连接，电源管理模块与蓄电池电连接；温度传感器，所述温度传感器设置在光伏板上，温度传感器与控制器电连接；制冷片，所述制冷片的制冷面与光伏板贴合连接，制冷片与控制器电连接。以解决现有技术依靠自然风冷却光伏板，冷却效率较低导致光伏板温度过高，使得光伏板发电效率低的问题。

Description

一种高效率光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种高效率光伏发电装置。

背景技术

光伏发电站所使用的光伏板是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种装置，半导体界面的光生伏特效应在光伏板PN结产生的电压会随着温度的上升而下降，因此在炎热的夏天，虽然光照条件良好，却有可能由于光照过强使得光伏板温度上升，使得光伏板PN结电压下降，从而降低光伏板的发电效率。现有技术中，仅通过将光伏板裸露通过自然风冷却光伏板，但这种冷却方式存在冷却效率低的问题，使得光伏板在夏天发电效率较低。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的是提供一种高效率光伏发电装置。

本实用新型的技术方案是：一种高效率光伏发电装置，包括：光伏板；还包括：

蓄电池；

控制器，所述控制器与电源管理模块电连接；

电源管理模块，所述电源管理模块与光伏板电连接，电源管理模块与蓄电池电连接；

温度传感器，所述温度传感器设置在光伏板上，温度传感器与控制器电连接；

制冷片，所述制冷片的制冷面与光伏板贴合连接，制冷片与控制器电连接。

进一步地，还包括：

第一风机，所述第一风机通过丝杆机构在光伏板长边边缘沿长边长度方向活动连接，第一风机出风方向指向光伏板上表面，第一风机与控制器电连接。

进一步地，所述丝杆机构包括：

第一安装板，所述第一安装板固定连接在光伏板长边边缘的一端；

第二安装板，所述第二安装板固定连接在光伏板长边边缘的另一端；

步进电机，所述步进电机固定连接在第一安装板上，步进电机与控制器电连接；

蜗杆，所述蜗杆一端与步进电机转轴连接，蜗杆另一端转动连接在第二安装板上，步进电机转动带动蜗杆转动；

滑杆，所述滑杆一端固定连接在第一安装板上，滑杆另一端固定连接在第二安装板上，滑杆与蜗杆相互平行；

导块，所述导块上设有与蜗杆相匹配的螺纹孔和与滑杆相匹配的滑孔，导块通过螺纹孔和滑孔安装在蜗杆和滑杆上，第一风机固定连接在导块上。

进一步地，还包括：

第一轻触开关，所述第一轻触开关设置在第一安装板靠近导块的侧面，第一轻触开关与控制器电连接；

第二轻触开关，所述第二轻触开关设置在第二安装板靠近导块的侧面，第二轻触开关与控制器电连接。

进一步地，所述制冷片的制冷面与光伏板之间填充散热硅胶。

进一步地，还包括：

散热片，所述散热片固定连接在制冷片的制热面上。

进一步地，还包括：

第二风机，所述第二风机设置在散热片下部，第二风机的出风口指向散热片，第二风机与控制器电连接。

进一步地，所述第二风机包括2个以上，第二风机均匀分布在散热片下表面。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，

1）本实用新型通过蓄电池或光伏板所发的电向制冷片输送电能，当温度传感器测量的光伏板温度超过设定温度时，控制器控制制冷片的制冷面制冷从而降低光伏板的温度，提升光伏板PN结电压，使光伏板发电效率得到提升，另外通过电源管理模块可对蓄电池充电进行管理，在光伏板电能不够时启用蓄电池对制冷片供电，因此本实用新型具即使在高温天气也能高效率发电的优点；

2）本实用新型通过丝杆机构带动第一风机扫吹光伏板上表面，一是能够降低光伏板上表面温度，提升光伏板发电效率，二是通过第一风机吹出的风，能够将光伏板上表面的灰尘和杂物吹走，避免射到光伏板的阳光被遮挡导致光伏板发电效率降低；

3）本实用新型通过控制器控制步进电机转动带动蜗杆转动，从而使导块在光伏板边缘移动，步进电机旋转方向变化控制导块移动方向变化，蜗杆旋转圈数控制导块移动距离，滑杆避免导块绕蜗杆转动；

4）本实用新型通过第一轻触开关和第二轻触开关检测导块是否运动到第一安装板和第二安装板，从而通过检测第一轻触开关和第二轻触开关信号来控制步进电机转动方向，避免导块碰到第一安装板和第二安装板后步进电机继续运动导致导块撞坏第一安装板和第二安装板，还能避免导块碰到第一安装板或第二安装板后步进电机转子不动使电流过载烧坏步进电机；

5）本实用新型通过散热硅胶进一步提升制冷片和光伏板之间的热量传导效率，使得光伏板降温更加快速；

6）本实用新型通过散热片使得制冷片的制热面与空气的接触面积更大，散热更快，提升制冷片的制冷效率；

7）本实用新型通过第二风机向散热片吹风，使制冷片的制热面散热更快，进一步提升制冷片的制冷效率；

8）本实用新型通过2个以上第二风机，并且使第二风机均匀分布在散热片下部，使得制冷片的制热面散热均匀，使光伏板各处的发电效率趋于一致。

附图说明

图1为本实用新型实施实例1的立体结构示意图；

图2为图1中A处的局部示意图；

图3为图1中B处的局部示意图；

图4为本实用新型实施实例1的俯视图；

图5为本实用新型实施实例1从另一个视角的立体结构示意图；

图6为本实用新型的电路连接框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍：

实施例1：参考图1至图6，一种高效率光伏发电装置，包括：光伏板1；还包括：蓄电池9；控制器12，所述控制器12与电源管理模块11导线连接；电源管理模块11，所述电源管理模块11与光伏板1导线连接，电源管理模块11与蓄电池9导线连接；温度传感器10，所述温度传感器10设置在光伏板1上，温度传感器10与控制器12导线连接；制冷片4，所述制冷片4的制冷面与光伏板1贴合连接，制冷片4与控制器12导线连接。

进一步地，还包括：第一风机2，所述第一风机2通过丝杆机构3在光伏板1长边边缘沿长边长度方向活动连接，第一风机2出风方向指向光伏板1上表面，第一风机2与控制器12导线连接。

进一步地，所述丝杆机构3包括：第一安装板301，所述第一安装板301螺栓连接或焊接连接在光伏板1长边边缘的一端；第二安装板302，所述第二安装板302螺栓连接或焊接连接在光伏板1长边边缘的另一端；步进电机303，所述步进电机303螺栓连接或焊接连接在第一安装板301上，步进电机303与控制器12导线连接；蜗杆305，所述蜗杆305一端与步进电机303转轴连接，蜗杆305另一端轴承连接在第二安装板302上，步进电机303转动带动蜗杆305转动；滑杆306，所述滑杆306一端螺栓连接或焊接连接在第一安装板301上，滑杆306另一端螺栓连接或焊接连接在第二安装板302上，滑杆306与蜗杆305相互平行；导块304，所述导块304上设有与蜗杆305相匹配的螺纹孔和与滑杆306相匹配的滑孔，导块304通过螺纹孔和滑孔安装在蜗杆305和滑杆306上，第一风机2螺栓连接或焊接连接在导块304上。

进一步地，还包括：第一轻触开关7，所述第一轻触开关7设置在第一安装板301靠近导块304的侧面，第一轻触开关7与控制器12导线连接；第二轻触开关8，所述第二轻触开关8设置在第二安装板302靠近导块304的侧面，第二轻触开关8与控制器12导线连接。

进一步地，所述制冷片4的制冷面与光伏板1之间填充散热硅胶。

进一步地，还包括：散热片5，所述散热片5螺栓连接或焊接连接在制冷片4的制热面上。

进一步地，还包括：第二风机6，所述第二风机6设置在散热片5下部，第二风机6的出风口指向散热片5，第二风机6与控制器12导线连接。

进一步地，所述第二风机6包括2个以上，第二风机6均匀分布在散热片5下表面。

一种所述的装置的控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1、控制器12接收温度传感器10测量的光伏板1温度T；

S2、控制器12判断光伏板1温度，如果T>T1，T1为预设在控制器12中的第一档设定温度，控制器12控制制冷片4启动直到T≤T1；

S3、控制器12判断光伏板1温度，如果T>T2，T2为预设在控制器12中的第二档设定温度，T2>T1，控制器12控制第一风机2启动；

S4、控制器12控制步进电机303朝一个方向转动，直到第一轻触开关7或第二轻触开关8向控制器12发送信号，然后控制器12控制步进电机303向相反方向转动；

S4、当温度T≤T2时，控制器12控制第一风机2停止，控制器12控制步进电机303停止。

优选地，T1=35℃，T2=50℃。

本发明的优点是：

1）本发明通过蓄电池9或光伏板1所发的电向制冷片4输送电能，当温度传感器10测量的光伏板1温度超过设定温度时，控制器12控制制冷片4的制冷面制冷从而降低光伏板1的温度，提升光伏板1PN结电压，使光伏板1发电效率得到提升，另外通过电源管理模块11可对蓄电池9充电进行管理，在光伏板电能不够时启用蓄电池9对制冷片4供电，因此本发明具即使在高温天气也能高效率发电的优点；

2）本发明通过丝杆机构带动第一风机2扫吹光伏板1上表面，一是能够降低光伏板1上表面温度，提升光伏板1发电效率，二是通过第一风机2吹出的风，能够将光伏板1上表面的灰尘和杂物吹走，避免射到光伏板1的阳光被遮挡导致光伏板1发电效率降低；

3）本发明通过控制器12控制步进电机303转动带动蜗杆305转动，从而使导块304在光伏板1边缘移动，步进电机303旋转方向变化控制导块304移动方向变化，蜗杆305旋转圈数控制导块304移动距离，滑杆306避免导块绕蜗杆305转动；

4）本发明通过第一轻触开关7和第二轻触开关8检测导块304是否运动到第一安装板301和第二安装板302，从而通过检测第一轻触开7关和第二轻触开关8信号来控制步进电机303转动方向，避免导块304碰到第一安装板301和第二安装板302后步进电机303继续运动导致导块304撞坏第一安装板301和第二安装板302，还能避免导块304碰到第一安装板301或第二安装板302后步进电机303转子不动使电流过载烧坏步进电机303；

5）本发明通过散热硅胶进一步提升制冷片4和光伏板1之间的热量传导效率，使得光伏板1降温更加快速；

6）本发明通过散热片5使得制冷片4的制热面与空气的接触面积更大，散热更快，提升制冷片4的制冷效率；

7）本发明通过第二风机6向散热片5吹风，使制冷片4的制热面散热更快，进一步提升制冷片4的制冷效率；

8）本发明通过2个以上第二风机6，并且使第二风机6均匀分布在散热片5下部，使得制冷片4的制热面散热均匀，使光伏板1各处的发电效率趋于一致；

9）本发明通过温度传感器10检测光伏板1温度，控制器12判断光伏板1温度是否大于T1来控制制冷片4是否启动，控制器12判断光伏板1温度是否大于T2来控制第一风机2是否启动，采用分级判断来控制光伏板1温度，从而降低对光伏板1发电量的损耗；

10）本发明通过将T1设为35℃，T2设为50℃，避免风机频繁启动产生电能浪费，同时也避免在光伏板1高效率发电的温度区域启动制冷片4和第一风机2，对光伏板1发电量产生损耗。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效率光伏发电装置，包括：光伏板（1）；其特征在于，还包括：

蓄电池（9）；

控制器（12），所述控制器（12）与电源管理模块（11）电连接；

电源管理模块（11），所述电源管理模块（11）与光伏板（1）电连接，电源管理模块（11）与蓄电池（9）电连接；

温度传感器（10），所述温度传感器（10）设置在光伏板（1）上，温度传感器（10）与控制器（12）电连接；

制冷片（4），所述制冷片（4）的制冷面与光伏板（1）贴合连接，制冷片（4）与控制器（12）电连接。

2.根据权利要求1所述高效率光伏发电装置，其特征在于，还包括：

第一风机（2），所述第一风机（2）通过丝杆机构（3）在光伏板（1）长边边缘沿长边长度方向活动连接，第一风机（2）出风方向指向光伏板（1）上表面，第一风机（2）与控制器（12）电连接。

3.根据权利要求2所述高效率光伏发电装置，其特征在于，所述丝杆机构（3）包括：

第一安装板（301），所述第一安装板（301）固定连接在光伏板（1）长边边缘的一端；

第二安装板（302），所述第二安装板（302）固定连接在光伏板（1）长边边缘的另一端；

步进电机（303），所述步进电机（303）固定连接在第一安装板（301）上，步进电机（303）与控制器（12）电连接；

蜗杆（305），所述蜗杆（305）一端与步进电机（303）转轴连接，蜗杆（305）另一端转动连接在第二安装板（302）上，步进电机（303）转动带动蜗杆（305）转动；

滑杆（306），所述滑杆（306）一端固定连接在第一安装板（301）上，滑杆（306）另一端固定连接在第二安装板（302）上，滑杆（306）与蜗杆（305）相互平行；

导块（304），所述导块（304）上设有与蜗杆（305）相匹配的螺纹孔和与滑杆（306）相匹配的滑孔，导块（304）通过螺纹孔和滑孔安装在蜗杆（305）和滑杆（306）上，第一风机（2）固定连接在导块（304）上。

4.根据权利要求3所述高效率光伏发电装置，其特征在于，还包括：

第一轻触开关（7），所述第一轻触开关（7）设置在第一安装板（301）靠近导块（304）的侧面，第一轻触开关（7）与控制器（12）电连接；

第二轻触开关（8），所述第二轻触开关（8）设置在第二安装板（302）靠近导块（304）的侧面，第二轻触开关（8）与控制器（12）电连接。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的高效率光伏发电装置，其特征在于，所述制冷片（4）的制冷面与光伏板（1）之间填充散热硅胶。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的高效率光伏发电装置，其特征在于，还包括：

散热片（5），所述散热片（5）固定连接在制冷片（4）的制热面上。

7.根据权利要求6所述的高效率光伏发电装置，其特征在于，还包括：

第二风机（6），所述第二风机（6）设置在散热片（5）下部，第二风机（6）的出风口指向散热片（5），第二风机（6）与控制器（12）电连接。

8.根据权利要求7所述的高效率光伏发电装置，其特征在于，

所述第二风机（6）包括2个以上，第二风机（6）均匀分布在散热片（5）下表面。

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