CN216794901U - 一种太阳能光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能光伏发电系统，包括支撑组件和光伏组件，所述支撑组件包括支柱轴和转动设置在所述支柱轴顶部的水平轴，所述水平轴连接有第一驱动装置；所述光伏组件包括第一支架和安装在所述第一支架上的光伏板，所述光伏板平行于所述水平轴；所述第一支架固定连接在所述水平轴上，且能够带动所述光伏板由所述支柱轴的一侧翻转到所述支柱轴的另一侧；本实用新型通过在支柱轴顶部设置水平轴，光伏板通过第一支架固定安装在水平轴上的方式，使得第一驱动装置带动水平轴转动时能够带动光伏板由支柱轴的一侧翻转到支柱轴的另一侧，从而能够实现光伏板的正负角度偏转，更有效的追踪光照提高发电效率或躲避光照对光伏板进行保护。

Description

一种太阳能光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，特别是涉及一种太阳能光伏发电系统。

背景技术

目前绝大部份使用的太阳能光伏发电系统的太阳能电池板为固定方向的摆放形式，无法转动跟踪正对太阳，只能接收到单一方向的光照而无法接收其他方向的光照，可接收光照量少，发电效率低。在现有技术中存在通过调整光伏板的俯仰角度来调整与太阳光照夹角的方式，以能够获得更多的太阳光照，提高发电效率，然而，在光照强烈的情况下，并不能有效躲避太阳光照，导致光伏板升温严重而发生高温损坏的情况。

例如，申请公布号为CN109245708A的中国专利公开了一种固定平板式光伏组件阵列发电系统的简易反光增效装置，包括前排光伏组件、后排光伏组件、组件支架，在前排光伏组件与后排光伏组件排间空挡安装有反光板，反光板一端与前排光伏组件顶缘通过反光板连接件连接，另一端与后排光伏组件底缘通过反光板连接件连接。该方案通过反光板的设置，使得相邻前排和后排的光伏组件之间的区域可以利用，并能够在一定程度上利用该区域的光照，以能够提高发电效率，但是，无论是前排光伏组件还是后排光伏组件，均是固定安装的，并不能进行角度调整，无法根据光照的变化调整俯仰角度，不能在光照弱的情况下提高单位面积的吸收光照来提高发电效率，也无法在光照强烈的情况下降低单位面积的吸收光照来保护光伏板。

再如，授权公告号为CN213661520U的中国专利公开了一种用于分布式屋顶的光伏板仰角调节装置，底座的上端通过连接架转动连接有光伏板固定座的一端，光伏板固定座的表面固定连接有光伏板，光伏板固定座两侧均开设有限位滑槽，两条限位滑槽内均滑动连接有限位滑块，两个限位滑块的外部均固定连接有滑块连接座的一侧，滑块连接座的背部转动连接有连杆的一端，连杆的另一端转动连接有电动缸的活塞杆；该方案通过设置电动缸以及限位滑块和限位滑槽的配合，实现对光伏板的仰角调节，但是，无论怎样调节，均是面向太阳光的一侧，在光照强烈的环境下，无法对光伏板进行有效保护。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能光伏发电系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过在支柱轴顶部设置水平轴，光伏板通过第一支架固定安装在水平轴上的方式，使得第一驱动装置带动水平轴转动时能够带动光伏板由支柱轴的一侧翻转到支柱轴的另一侧，从而能够实现光伏板的正负角度偏转，更有效的追踪光照提高发电效率或躲避光照对光伏板进行保护。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种太阳能光伏发电系统，包括支撑组件和光伏组件，所述支撑组件包括支柱轴和转动设置在所述支柱轴顶部的水平轴，所述水平轴连接有第一驱动装置；所述光伏组件包括第一支架和安装在所述第一支架上的光伏板，所述光伏板平行于所述水平轴；所述第一支架固定连接在所述水平轴上，且能够带动所述光伏板由所述支柱轴的一侧翻转到所述支柱轴的另一侧。

优选地，包括底座，所述支柱轴转动设置在所述底座上，所述支柱轴连接有第二驱动装置。

优选地，所述第一驱动装置包括动力连接的第一齿轮箱和第一电动机，所述第一齿轮箱齿轮驱动所述水平轴±80°转动。

优选地，所述第二驱动装置包括动力连接的第二齿轮箱和第二电动机，所述第二齿轮箱齿轮驱动所述支柱轴360°转动。

优选地，所述第一支架的两侧分别转动设置有平行于所述水平轴的反光轴，所述反光轴连接有第三驱动装置；还包括反光组件，所述反光组件包括第二支架和安装在所述第二支架上的反光板；所述第二支架固定连接在所述反光轴上，所述反光板平行于所述反光轴，且能够绕所述反光轴转动改变所述光伏板与所述反光板之间的夹角。

优选地，所述第三驱动装置包括动力连接的第三齿轮箱和第三电动机，所述第三齿轮箱齿轮驱动所述反光轴转动，带动所述反光板相对于所述光伏板展开至折叠的180°转动。

优选地，包括控制装置，所述第一驱动装置、所述第二驱动装置以及所述第三驱动装置均与所述控制装置电连接。

优选地，所述光伏板的表面安装有温度传感器，所述温度传感器与所述控制装置电连接。

优选地，所述光伏组件转动范围的外侧设置有光跟踪传感器，所述光跟踪传感器与所述控制装置电连接。

优选地，所述光伏组件转动范围的外侧设置有风速仪，所述风速仪与所述控制装置电连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本实用新型通过在支柱轴顶部设置水平轴，光伏板通过第一支架固定安装在水平轴上的方式，使得第一驱动装置带动水平轴转动时能够带动光伏板由支柱轴的一侧翻转到支柱轴的另一侧，从而能够实现光伏板的正负角度偏转，更有效的追踪光照提高发电效率或躲避光照对光伏板进行保护；

(2)本实用新型利用第一齿轮箱、第二齿轮箱和第三齿轮箱分别齿轮驱动水平轴、支柱轴和反光轴转动，便于精确稳定的控制光伏板的各个方向的角度调整以及反光板相对于光伏板的角度调整，能够适用于各种光照条件；

(3)本实用新型第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置均与控制装置电连接，能够利用控制装置控制相应的驱动装置动作，进一步的，设置有温度传感器和光跟踪传感器，能够根据光伏板的温度和光照条件相应的通过控制装置控制各驱动装置动作，实现自适应和自调整；

(4)本实用新型还设置有风速仪，通过风速仪测量风速大小，进而可以控制水平轴转动，使得光伏板呈水平状态，以减小光伏板的风阻，避免超安全风速的环境下，风力对光伏板及其支撑组件造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型太阳能光伏发电系统整体结构示意图；

图2为本实用新型支撑组件和光伏组件的立体结构示意图；

图3为图2超安全风速时发电的状态示意图；

图4为图2超安全风速时非放电的状态示意图；

图5为本实用新型反光板非增强光照强度的角度范围示意图；

图6为本实用新型反光板增强光照强度的角度范围示意图；

其中，1、光伏板；2、第一支架；3、反光板；4、第二支架；5、反光轴；6、第三驱动装置；7、水平轴；8、第一驱动装置；9、支柱轴；10、第二驱动装置；11、底座；12、光跟踪传感器；13、控制装置；14、风速仪。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种太阳能光伏发电系统，以解决现有技术存在的问题，通过在支柱轴顶部设置水平轴，光伏板通过第一支架固定安装在水平轴上的方式，使得第一驱动装置带动水平轴转动时能够带动光伏板由支柱轴的一侧翻转到支柱轴的另一侧，从而能够实现光伏板的正负角度偏转，更有效的追踪光照提高发电效率或躲避光照对光伏板进行保护。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～2所示，本实用新型提供一种太阳能光伏发电系统，包括支撑组件和光伏组件，光伏组件用于接收太阳光照并进行光伏发电，支撑组件用于支撑光伏组件以获得更好的接收光照的位置或在光照强度较强的环境下躲避光照对光伏组件进行保护。具体的，支撑组件包括支柱轴9和转动设置在支柱轴9顶部的水平轴7，支柱轴9可以为固定支柱也可以为旋转支柱，竖向设置，能够支撑光伏组件以便于通过水平轴7调整其俯仰翻转角度范围，需要说明的是，支柱轴9的高度应与光伏组件的调整角度范围相适应，避免在转动光伏组件时受到地面的干涉。水平轴7水平设置在支柱轴9上，并连接有第一驱动装置8，第一驱动装置8可以安装在支柱轴9上，通过第一驱动装置8可以驱动水平轴7转动。光伏组件包括第一支架2和安装在第一支架2上的光伏板1，光伏板1呈平板状设置，可以为圆形或矩形等形状，能够接收幅面范围内的太阳光照，第一支架2用于承托支撑光伏板1，并能够带动光伏板1转动一定角度。光伏板1平行于水平轴7，在旋转水平轴7时，光伏板1能够将其整个幅面发生翻转。第一支架2固定连接在水平轴7上，在连接时，可以在第一支架2的底部设置有耳板，耳板与水平轴7固定，第一驱动装置8驱动水平轴7转动时，能够驱动第一支架2在水平方向上转动，同时带动光伏板1水平方向转动。由于水平轴7位于支柱轴9的顶部，且耳板延伸出第一支架2一段长度，此时在水平轴7转动时，能够带动光伏板1由支柱轴9的一侧翻转到支柱轴9的另一侧。该翻转方式，能够实现光伏板1的正负角度偏转，从而可以更有效的追踪光照提高发电效率或躲避光照对光伏板1进行保护。

可以包括底座11，底座11可以为圆盘形或其他方便制造和安装的形状，周向设置有安装孔，通过地脚螺栓将底座11固定安装在地面或承载结构上。支柱轴9转动设置在底座11上，利用支柱轴9连接的第二驱动装置10进行驱动转动，从而能够带动支柱轴9上设置的光伏组件在竖直方向上进行转动。

第一驱动装置8可以包括动力连接的第一齿轮箱和第一电动机，第一齿轮箱齿轮驱动(例如通过在水平轴7上固定设置有从动齿轮)水平轴7进行±80°转动，从而使得光伏板1能够在大角度范围内偏转并追踪太阳光照，提高对于太阳光照的利用率，并且，在光照强度较强的环境下，能够通过偏转角度降低接收太阳光照的照射，降低光伏板1表面的温度，避免受高温损坏，对光伏板1进行保护。

第二驱动装置10可以包括动力连接的第二齿轮箱和第二电动机，第二齿轮箱齿轮驱动(例如通过在支柱轴9上固定设置有从动齿轮)支柱轴9进行360°转动，从而能够使得支柱轴9具有大范围的竖直方向的转动，能够结合水平轴7的转动共同起到调整的效果，共同形成光伏板1最佳的接收光照的角度值或最佳的躲避光照的角度值。

结合图5～6所示，第一支架2的两侧分别转动设置有平行于水平轴7的反光轴5，此时，第一支架2可以为矩形结构，即反光轴5设置在矩形结构的第一支架2的两平行边上。反光轴5连接有第三驱动装置6，第三驱动装置6可以安装在第一支架2上，通过第三驱动装置6可以驱动反光轴5转动。还包括反光组件，反光组件包括第二支架4和安装在第二支架4上的反光板3，反光板3用于反射太阳光线，以能够将更多的太阳光线汇聚到光伏板1上进行更多的能量转换；第二支架4用于承托反光板3并能够在第三驱动装置6的带动下进行角度偏转。反光板3与光伏板1的横向长度基本一致，反光板3宽度小于光伏板1的一半宽度，以能够使得反光板3可以折叠关闭。第二支架4固定连接在反光轴5上，通过驱动反光轴5转动能够带动第二支架4相对于光伏板1发生角度偏转，反光板3平行于反光轴5，且能够绕反光轴5转动，进而实现光伏板1和反光板3之间的夹角的变化。从而能够控制反光板3反射的光线是否能够照射到光伏板1上或照射到光伏板1的强度大小。

第三驱动装置6可以包括动力连接的第三齿轮箱和第三电动机，第三齿轮箱齿轮驱动(例如通过在反光轴5上固定设置有从动齿轮)反光轴5转动，带动反光板3相对于光伏板1展开至折叠的180°角度范围内的转动。进而实现增加、减少、取消反射光照等功能。参考图5～6所示，其中0°转角为反光板3关闭的保护状态，98°～133°转角可调节增强光照强度大小，135°～140°转角可取消反射光照功能，180°转角为反光板3全展开的保护状态。

包括控制装置13，第一驱动装置8、第二驱动装置10以及第三驱动装置6均与控制装置13电连接，能够利用控制装置13控制相应的驱动装置动作，进而可以调整相应的角度值，获得光伏板1不同的接收光照的位置以及反光板3不同的反射光照的位置。

光伏板1的表面安装有温度传感器，温度传感器可以感知光伏板1表面的温度值，温度传感器与控制装置13电连接，温度传感器可以将感知的温度值数据传递到控制装置13，控制装置13根据得到的数据调整第一驱动装置8、第二驱动装置10或第三驱动装置6，进而调整光伏板1和反光板3的角度，从而实现自适应和自调整。本实用新型的太阳能光伏发电系统可以在光照强度充足环境下发电系统满功率发电后，根据光伏组件功率情况和温度传感器信号，由控制装置13调整反光板3转动角度减少或取消反射的光照量，及调整光伏组件迎阳角度减少光照量，对光伏组件进行保护，防止光伏板1高温损坏。

光伏组件转动范围的外侧可以设置有光跟踪传感器12，光跟踪传感器12可以感知光照强度，光跟踪传感器12与控制装置13电连接，光跟踪传感器12可以将获得的光照数据传递到控制装置13，控制装置13根据得到的数据调整第一驱动装置8、第二驱动装置10或第三驱动装置6，进而调整光伏板1和反光板3的角度，从而实现自适应和自调整。

光伏组件转动范围的外侧还可以设置有风速仪14，风速仪14能够感知风速大小，风速仪14与控制装置13电连接，风速仪14将获得的风速数据传递到控制装置13，控制装置13根据得到的数据调整第一驱动装置8，进而调整光伏组件是否处于水平状态，以减小光伏板1的风阻，避免超安全风速的环境下，风力对光伏板1及其支撑组件造成损坏。如图3～4所示，控制装置13还可以同时调整第三驱动装置6，进而可以调整反光板3与光伏板1之间的夹角，以能够在超安全风速时可继续发电，或者在超安全风速时利用反光板3遮挡光伏板1而停止发电。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏发电系统，其特征在于：包括支撑组件和光伏组件，所述支撑组件包括支柱轴和转动设置在所述支柱轴顶部的水平轴，所述水平轴连接有第一驱动装置；所述光伏组件包括第一支架和安装在所述第一支架上的光伏板，所述光伏板平行于所述水平轴；所述第一支架固定连接在所述水平轴上，且能够带动所述光伏板由所述支柱轴的一侧翻转到所述支柱轴的另一侧。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：包括底座，所述支柱轴转动设置在所述底座上，所述支柱轴连接有第二驱动装置。

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述第一驱动装置包括动力连接的第一齿轮箱和第一电动机，所述第一齿轮箱齿轮驱动所述水平轴±80°转动。

4.根据权利要求3所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述第二驱动装置包括动力连接的第二齿轮箱和第二电动机，所述第二齿轮箱齿轮驱动所述支柱轴360°转动。

5.根据权利要求4所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述第一支架的两侧分别转动设置有平行于所述水平轴的反光轴，所述反光轴连接有第三驱动装置；还包括反光组件，所述反光组件包括第二支架和安装在所述第二支架上的反光板；所述第二支架固定连接在所述反光轴上，所述反光板平行于所述反光轴，且能够绕所述反光轴转动改变所述光伏板与所述反光板之间的夹角。

6.根据权利要求5所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述第三驱动装置包括动力连接的第三齿轮箱和第三电动机，所述第三齿轮箱齿轮驱动所述反光轴转动，带动所述反光板相对于所述光伏板展开至折叠的180°转动。

7.根据权利要求6所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：包括控制装置，所述第一驱动装置、所述第二驱动装置以及所述第三驱动装置均与所述控制装置电连接。

8.根据权利要求7所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述光伏板的表面安装有温度传感器，所述温度传感器与所述控制装置电连接。

9.根据权利要求7所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件转动范围的外侧设置有光跟踪传感器，所述光跟踪传感器与所述控制装置电连接。

10.根据权利要求7所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件转动范围的外侧设置有风速仪，所述风速仪与所述控制装置电连接。

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