CN213402920U - 一种光伏供电增发系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光伏供电增发系统，与现有技术相比，包括：控制器(1)；与所述控制器(1)连接的发电系统(2)；所述发电系统(2)包括：用于将太阳能转化为电能的光伏组件模块(3)；与所述光伏组件模块(3)连接，用于调控所述光伏组件模块(3)转动的光伏支架控制模块(4)；与所述控制器(1)连接，用于为外部负载供电的供电系统(5)。本申请提供的光伏供电增发系统，能监控设备运行情况，具有故障报警功能，光伏组件的受光面能随着太阳的转动角度而转动，能最大限度捕获入射的太阳能，且光伏组件具有抗静电、超亲水、自清洁的功能。

Description

一种光伏供电增发系统

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，更具体地说，尤其涉及一种光伏供电增发系统。

背景技术

能源是人类经济、社会发展和文明进步的基础，随着世界经济的发展和人民生活水平的持续提高，以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用以及环境污染问题的日益严重将愈来愈不适应可持续发展的需要，加速开发利用以太阳能为主题的可再生能源已成为人们的共识，太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光生伏打效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，利用洁净的太阳光能的光伏发电技术有着十分广阔的应用前景。

太阳能发电所需的必要条件是光照指数，由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，太阳光伏效应的转换效率不高。

因此，怎样提供一种光伏供电增发系统，能提高太阳能光伏发电的转换效率，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种光伏供电增发系统，能提高太阳能光伏发电的转换效率。

本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种光伏供电增发系统，包括：控制器；与所述控制器连接的发电系统；所述发电系统包括：用于将太阳能转化为电能的光伏组件模块；与所述光伏组件模块连接，用于调控所述光伏组件模块转动的光伏支架控制模块；与所述控制器连接，用于为外部负载供电的供电系统。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述光伏支架控制模块，包括：用于检测光照强度的光照度传感器；用于检测角度的角度传感器；用于驱动所述光伏组件模块的电机驱动器。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述光伏组件模块，包括：光伏电池阵列；设于所述光伏电池阵列表面的防污涂层。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述供电系统，包括：用于储存所述发电系统的电能的储能模块；用于为外部负载提供交流电的逆变器。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述储能模块，包括：用于控制所述发电系统电能输出的充电控制器：用于电能储备的超级电容器组；用于控制所述超级电容器组电能输出的并联控制器：用于为外部负载提供直流电的蓄电池组。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，还包括：与所述控制器连接的监测分析系统。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述监测分析系统，包括：运行监控模块；预测模块；用于传输运行数据信息的通讯模块。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述运行监控模块，包括：设备运行状态监控单元；用于监控所述光伏电池阵列所处现场环境的环境监控单元；故障报警单元。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，所述预测模块，包括：功率预测单元；天气预测单元。

进一步地，在本实用新型一种优选的方式中，还包括：用于接收所述通讯模块传输的数据信息的客户端。

本实用新型所提供的技术方案，与现有技术相比，本实用新型涉及的光伏供电增发系统，包括：控制器；与所述控制器连接的发电系统；所述发电系统包括：用于将太阳能转化为电能的光伏组件模块；与所述光伏组件模块连接，用于调控所述光伏组件模块转动的光伏支架控制模块；与所述控制器连接，用于为外部负载供电的供电系统，如此，相比于传统固定角度式的光伏支架而言，所述光伏支架控制模块4的转动带动了所述光伏组件模块3的转动，能调整所述光伏组件模块3的受光角度，有利于增大所述光伏组件模块3的受光面积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光伏供电增发系统的部分连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光伏供电增发系统的发电系统的连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的光伏供电增发系统的供电系统的连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的光伏供电增发系统的监测分析系统的连接示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合申请实施例中的附图对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配说明所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请如图1-图4所示，本申请提供一种光伏供电增发系统，包括：控制器1；与所述控制器1连接的发电系统2；所述发电系统2包括：用于将太阳能转化为电能的光伏组件模块3；与所述光伏组件模块3连接，用于调控所述光伏组件模块3转动的光伏支架控制模块4；与所述控制器1连接，用于为外部负载供电的供电系统5；与所述控制器1连接，用于预测天气状况与发电功率的监测分析系统8。

其中，所述光伏支架控制模块4根据太阳角度变化调控所述光伏组件模块3的转动。

本实用新型提供的光伏供电增发系统，与现有技术相比，本实用新型涉及的光伏供电增发系统，包括：控制器1；与所述控制器1连接的发电系统2；所述发电系统2包括：用于将太阳能转化为电能的光伏组件模块3；与所述光伏组件模块3连接，用于调控所述光伏组件模块3转动的光伏支架控制模块4；与所述控制器1连接，用于为外部负载供电的供电系统5，如此，相比于传统固定角度式的光伏支架而言，所述光伏支架控制模块4的转动带动了所述光伏组件模块3的转动，所述光伏支架控制模块4能根据太阳角度的变化调控所述光伏组件模块3转动，增大了所述光伏组件模块3的受光面积，能最大限度捕获入射的太阳能，提高了发电量。

具体地，在本实用新型实施例中，所述光伏支架控制模块4，包括：用于检测光照强度的光照度传感器401；用于检测角度的角度传感器402；用于驱动所述光伏组件模块3的电机驱动器403。

更为具体地阐述，所述控制器1根据所述角度传感器402检测到的当前角度与目标角度的差异，控制所述电机驱动器403转动直至当前角度与目标角度吻合，使得所述光伏组件模块3能够跟着太阳角度变化而随之转动，增加了所述光伏组件模块3的受光面积，最大限度捕获入射的太阳能，提高了发电量，带来更高的经济收益。

需要补充说明的是，在本实用新型实施例中，所述光伏支架控制模块4，还包括：用于调节所述光伏组件模块3高度的高度调节器。

具体地，在本实用新型实施例中，所述光伏组件模块3，包括：光伏电池阵列301；设于所述光伏电池阵列301表面的防污涂层302。

更为具体地阐述，所述防污涂层302为具备抗静电功能、自清洁功能、增加表面透光率的无机纳米材料，在光伏电站运行过程中，光伏电池阵列直接暴露在外部恶劣的环境中，受环境污染和沙尘天气、沙粒对组件表面的侵蚀等因素，光伏电池阵列表面容易产生砂眼、磨损，同时经常性的表面积尘，造成光伏电站的发电量降低，目前采取的主要措施为对组件展开清洗除尘，传统水洗的缺点是，水压对光伏组件压力过大时会造成电池片的隐裂，而我们过程中无法控制操作人员的喷头水压变化，因为水压越大清洗速度和效果越好，另一个缺点是水洗后组件自行晾干，组件表面会形成水渍，相对于组件来说就是微型阴影遮挡，将所述防污涂层302施工到所述光伏电池阵列301表面，形成接触角10度以下2nm超超亲水自洁膜，一分钟指触干燥，其导电性防止静电的功能使空气中的浮游细尘和粒子不易附着，污物不易附着，简单脱落，以此达到自洁功能，只需雨水或者流水就可使污渍脱落，能够增加光伏电池阵列的发电效率，所述无机纳米材料具有高密着的属性，无论有机材料无机材料都可被涂上，无需保养，可长期保持美观，并且所述无机纳米材料在常温下可硬化，施工五分钟即显示效果，完全硬化需要24小时，另外，所述无机纳米材料具备抗酸雨性、防雾防结露的功能。

需要补充说明的是，在本实用新型实施例中，所述光伏组件模块3，还包括：防雷器，所述防雷器用于雷击天气时给所述光伏电池阵列301进行避雷防范。

具体地，在本实用新型实施例中，所述供电系统5，包括：用于储存所述发电系统2的电能的储能模块6；用于为外部负载提供交流电的逆变器7。

具体地，在本实用新型实施例中，所述储能模块6，包括：用于控制发电系统2电能输出的充电控制器601；用于电能储备的超级电容器组602；用于控制所述超级电容器组602电能输出的并联控制器603；用于为外部负载提供直流电的蓄电池组604。

更为具体地阐述，所述超级电容器组602出来作为电能储备装置外，还能对所述发电系统2输出的电能进行滤波，优化所述蓄电池组604的工作环境，包括充电电流和放电电流，所述并联控制器603控制所述超级电容器组602向所述蓄电池组604的电能输出，目的是为所述蓄电池组604处于较理想的工作状态，并使充放电循的环次数最少。

具体地，在本实用新型实施例中，还包括：与所述控制器1连接的监测分析系统8。

具体地，在本实用新型实施例中，所述监测分析系统8，包括：运行监控模块801；预测模块802；用于运行数据信息传输的通讯模块803。

具体地，在本实用新型实施例中，所述运行监控模块801，包括：设备运行状态监控单元811；用于监控所述光伏电池阵列301所处现场环境的环境监控单元812；故障报警单元813。

需要补充的是，在本实用新型实施例中，所述设备运行状态监控单元811，包括：发电系统监控单元；供电系统监控单元。

更为具体地阐述，所述发电系统监控单元用于监控：所述光伏电池阵列301的温度、电压、电流和日发电量；所述防雷器的工作状态，所述供电系统监控单元用于监控：所述逆变器7的工作状态；所述蓄电池组604的温度和输出电压，更为进一步具体地阐述，所述设备运行状态监控单元811用于提供现场设备的监控画面和现场设备的运行状态信息数据，通过所述通讯模块803传输给所述客户端9。

更为具体地阐述，所述环境监测单元812用于所述光伏电池阵列301所处现场环境的温度、湿度、光照强度的监测，所述故障报警单元813的报警方式，包括：手机短信报警、电子邮箱报警、微信消息推送报警。

需要补充的是，在本实用新型实施例中，所述运行监控模块801，还包括：用于确认发生故障的位置信息的定位追踪单元814。

具体地，在本实用新型实施例中，所述预测模块802，包括：功率预测单元821；天气预测单元822。

更为具体地阐述，所述功率预测单元821用于短期功率的预测，所述功率预测单元821根据天气预报参数和历史功率数据，输出未来36小时光伏功率预测数据，所述天气预测单元822用于根据历史天气数据预测未来3小时的气象信息，气象信息包括：风速、方向、温度、湿度、气压、辐照度，风、光照的间歇性、随机性和波动性造成光伏发电的不确定性，光伏功率的预测利于提高光伏电池阵列和逆变器的可利用率。

需要补充说明的是，在本实用新型实施例中，还包括：与所述控制器1连接的数据储存系统10，所述数据储存系统10用于运行数据的定期备份与储存。

具体地，在本实用新型实施例中，还包括：用于接收所述通讯模块803传输的数据信息的客户端9，所述客户端9为移动客户端，通过所述客户端9可获取系统的可视化运行数据信息，包括：太阳辐射强度趋势曲线图、风速变化趋势曲线图、交流逆变侧输出电流曲线图、直流侧输入电流实时曲线图。

本实用新型提供的光伏供电增发系统，其具体操作步骤或工作原理如下：

所述控制器1根据所述角度传感器402检测到的所述光伏组件模块3的当前角度与目标角度的差异，控制所述电机驱动器403转动直至当前角度与目标角度吻合，使得所述光伏组件模块3能够跟着太阳角度变化而随之转动，增加了所述光伏组件模块3的受光面积，最大限度捕获入射的太阳能，所述超级电容器组602一方面用于储存所述光伏组件模块3转化的电能，另一方面还能对所述光伏组件模块3输出的电能进行滤波，优化所述蓄电池组604的工作环境，所述并联控制器603控制所述超级电容器组602向所述蓄电池组604的电能输出，使充放电循的环次数最少，所述蓄电池组604用于为外部负载提供直流电，所述逆变器7用于为外部负载提供交流电，所述设备运行状态监控单元811用于提供现场设备的监控画面和现场设备的运行状态信息数据，所述环境监测单元812用于所述光伏电池阵列301所处现场环境的温度、湿度、光照强度的监测，所述功率预测单元821根据天气预报参数和历史功率数据，输出未来36小时光伏功率预测数据，所述天气预测单元822用于根据历史天气数据预测未来3小时的气象信息，光伏功率的预测利于提高光伏电池阵列和逆变器的可利用率，监测的数据信息通过所述通讯模块803传输给所述客户端9，并定期备份储存至所述数据储存系统10中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏供电增发系统，其特征在于，包括：

控制器(1)；

与所述控制器(1)连接的发电系统(2)；

所述发电系统(2)，包括：用于将太阳能转化为电能的光伏组件模块(3)；与所述光伏组件模块(3)连接，用于调控所述光伏组件模块(3)转动的光伏支架控制模块(4)；

与所述控制器(1)连接，用于为外部负载供电的供电系统(5)。

2.根据权利要求1所述的光伏供电增发系统，其特征在于，所述光伏支架控制模块(4)，包括：用于检测光照强度的光照度传感器(401)；用于检测角度的角度传感器(402)；用于驱动所述光伏组件模块(3)的电机驱动器(403)。

3.根据权利要求2所述的光伏供电增发系统，其特征在于，所述光伏组件模块(3)，包括：光伏电池阵列(301)；设于所述光伏电池阵列(301)表面的防污涂层(302)。

4.根据权利要求3所述的光伏供电增发系统，其特征在于，所述供电系统(5)，包括：用于储存所述发电系统(2)的电能的储能模块(6)；用于为外部负载提供交流电的逆变器(7)。

5.根据权利要求4所述的光伏供电增发系统，其特征在于，所述储能模块(6)，包括：用于控制所述发电系统(2)电能输出的充电控制器(601)：用于电能储备的超级电容器组(602)；用于控制所述超级电容器组(602)电能输出的并联控制器(603)：用于为外部负载提供直流电的蓄电池组(604)。

6.根据权利要求5所述的光伏供电增发系统，其特征在于，还包括：与所述控制器(1)连接的监测分析系统(8)。

7.根据权利要求6所述的光伏供电增发系统，所述监测分析系统(8)，包括：运行监控模块(801)；预测模块(802)；用于传输运行数据信息的通讯模块(803)。

8.根据权利要求7所述的光伏供电增发系统，其特征在于，所述运行监控模块(801)，包括：设备运行状态监控单元(811)；用于监控所述光伏电池阵列(301)所处现场环境的环境监控单元(812)；故障报警单元(813)。

9.根据权利要求8所述的光伏供电增发系统，其特征在于，所述预测模块(802)，包括：功率预测单元(821)；天气预测单元(822)。

10.根据权利要求9所述的光伏供电增发系统，其特征在于，还包括：用于接收所述通讯模块(803)传输的数据信息的客户端(9)。

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