一种可自动调节的光伏系统论文和设计-杨晓鸣

全文摘要

本实用新型公开了一种可自动调节的光伏系统，包括光伏组件，光伏组件包括太阳能电池板、蓄电池、控制模块与逆变器，光伏组件的底部为组件平台，组件平台顶部位于光伏组件的一侧设有检测机构，检测机构包括固定连接于组件平台顶部一侧的第一支撑架、设于第一支撑架顶部的光束分析仪、固定于光束分析仪底部的安装座及设于第一支撑架与安装座之间的转动支杆，光束分析仪通过转动支杆于第一支撑架的顶部旋转，太阳能电池板与组件平台之间设有第二支撑架，第二支撑架的内部设有转动杆，转动杆及转动支杆之间设有固定连接于两者的连接杆。有益效果：解决了光伏组件无法随光照转动的缺陷，可根据天气对光伏组件的活动方式进行调整。

主设计要求

1.一种可自动调节的光伏系统，包括光伏组件（2），其特征在于：所述光伏组件（2）包括太阳能电池板（21）、蓄电池（22）、控制模块（23）与逆变器（24），所述光伏组件（2）的底部为组件平台（1），所述组件平台（1）顶部位于光伏组件（2）的一侧设有检测机构（3），所述检测机构（3）包括固定连接于组件平台（1）顶部一侧的第一支撑架（31）、设于第一支撑架（31）顶部的光束分析仪（32）、固定于光束分析仪（32）底部的安装座（33）及设于第一支撑架（31）与安装座（33）之间的转动支杆（34），所述光束分析仪（32）通过转动支杆（34）于第一支撑架（31）的顶部旋转，所述太阳能电池板（21）与组件平台（1）之间设有第二支撑架（4），所述第二支撑架（4）的内部设有转动杆（5），所述转动杆（5）及转动支杆（34）之间设有固定连接于两者的连接杆（12）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种可自动调节的光伏系统，其特征在于：所述组件平台（1）顶部远离检测机构（3）的一侧设有驱动机构（6），所述驱动机构（6）包括固定连接于组件平台（1）顶部的驱动箱（61）、固定连接于驱动箱（61）内部的电机平台（62）及设于电机平台（62）顶部的伺服电机（63），所述伺服电机（63）与转动杆（5）之间通过联轴器（7）连接。

3.根据权利要求2所述的一种可自动调节的光伏系统，其特征在于：所述控制模块（23）包括与蓄电池（22）连接的蓄电池控制器（231）、与伺服电机（63）连接的伺服控制器（232）及与光束分析仪（32）连接的矫正控制器（233），所述矫正控制器（233）与伺服控制器（232）互相连接。

4.根据权利要求3所述的一种可自动调节的光伏系统，其特征在于：所述第一支撑架（31）靠近顶部一侧的侧壁固定连接有延伸平台（8），所述延伸平台（8）的顶部固定连接有紫外线测量模块（9）。

5.根据权利要求4所述的一种可自动调节的光伏系统，其特征在于：所述延伸平台（8）顶部位于紫外线测量模块（9）的外部设有固定连接于延伸平台（8）顶部的吸热片（10），所述吸热片（10）的表面设有多个散热翅片（11）。

6.根据权利要求5所述的一种可自动调节的光伏系统，其特征在于：所述紫外线测量模块（9）上连接有测量控制器（234），所述测量控制器（234）与伺服控制器（232）连接。

7.根据权利要求6所述的一种可自动调节的光伏系统，其特征在于：所述蓄电池（22）与太阳能电池板（21）连接，所述逆变器（24）与蓄电池（22）连接，所述控制模块（23）与逆变器（24）连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏电站系统领域，特别是涉及一种可自动调节的光伏系统。

背景技术

人类社会的运转离不开电力系统，电力系统由传统的火力发电发展至如今的光伏发电，电力的生产方式逐渐向着环保化发展，光伏发电系统是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统，通过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，光伏系统的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器，它的特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。光伏发电系统通常由光伏方阵、蓄电池组（可选）、蓄电池控制器（可选）、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系统等设备组成。

目前，公开号为CN207677674U的中国专利公开了一种漂浮式光伏系统，包括多个光伏组件和用于安装光伏组件的漂浮机构，漂浮机构包括多个间隔设置的漂浮体、设置于漂浮体上的多个支架组件和调节杆，光伏组件通过支架组件固定于所述漂浮体上，多个漂浮体通过调节杆串连，漂浮体之间通过在调节杆上的相对移动来调节间距。

这种漂浮式光伏系统虽然通过调节杆可灵活调整漂浮体之间的横向间距，解决了传统漂浮式的光伏系统的浮体大小和间距不能灵活调整、受限于自身尺寸的问题，但是：这种漂浮式光伏系统无法自行调整角度，由于光伏组件中光伏阵列的受光面较狭隘，当光照方向发生变更时，光伏阵列无法充分是吸收光伏能源，发电的效率也随之低下。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种新型脚手架横架片，其具有便于搭建的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种可自动调节的光伏系统，包括光伏组件，所述光伏组件包括太阳能电池板、蓄电池、控制模块与逆变器，所述光伏组件的底部为组件平台，所述组件平台顶部位于光伏组件的一侧设有检测机构，所述检测机构包括固定连接于组件平台顶部一侧的第一支撑架、设于第一支撑架顶部的光束分析仪、固定于光束分析仪底部的安装座及设于第一支撑架与安装座之间的转动支杆，所述光束分析仪通过转动支杆于第一支撑架的顶部旋转，所述太阳能电池板与组件平台之间设有第二支撑架，所述第二支撑架的内部设有转动杆，所述转动杆及转动支杆之间设有固定连接于两者的连接杆。

通过采用上述技术方案，太阳能电池板用于吸热光能，并在光生伏特效应的作用下，其两端产生电动势，将光能转换成电能，完成能量转换，蓄电池用于存储电能，控制模块能够对光伏系统中的各个组件进行调度与控制，串联系统中的各个模块使其互相配合工作，逆变器用于将太阳能电池板与蓄电池中的直流电转化为交流电，一是能够为负载进行供电，二是能够为系统中的部分设备供电，检测机构用于对光照的角度进行检测，从而实现自动调节太阳能电池板位置的功能，第一支撑架用于提升光束分析仪的高度位置，光束分析仪可实时检测太阳光照角度，安装座用于安装光束分析仪以及转动支杆，转动支杆随着转动杆同时进行转动，转动杆可带动太阳能电池板进行转动，从而实现调整太阳能电池板角度的功能，连接杆用于连接转动杆与转动支杆。

进一步设置：所述组件平台顶部远离检测机构的一侧设有驱动机构，所述驱动机构包括固定连接于组件平台顶部的驱动箱、固定连接于驱动箱内部的电机平台及设于电机平台顶部的伺服电机，所述伺服电机与转动杆之间通过联轴器连接。

通过采用上述技术方案，驱动机构用于驱动太阳能电池板进行角度调节，驱动箱用于保护内部结构，电机平台用于放置伺服电机，伺服电机通过联轴器驱动转动杆进行转动，从而对太阳能电池板的角度进行调节。

进一步设置：所述控制模块包括与蓄电池连接的蓄电池控制器、与伺服电机连接的伺服控制器及与光束分析仪连接的矫正控制器，所述矫正控制器与伺服控制器互相连接。

通过采用上述技术方案，蓄电池控制器用于监测蓄电池的充电和放电，实现自动防止蓄电池过充电和过放电，延长蓄电池的使用寿命，伺服控制器用于对伺服电机的工作进行控制，矫正控制器用于对光束实时监测的数据进行分析整合，从而给予伺服控制器判断是否需要调节太阳能电池板的角度。

进一步设置：所述第一支撑架靠近顶部一侧的侧壁固定连接有延伸平台，所述延伸平台的顶部固定连接有紫外线测量模块。

通过采用上述技术方案，紫外线测量模块能够对光伏组件所处地带的实时紫外线照射强度进行测量，从而判断是否有必要调节太阳能电池板的角度，若紫外线强度低于一定的阈值，则表明当时的天气为阴天，光照强度不足，则伺服控制器不会驱动伺服电机进行工作。

进一步设置：所述延伸平台顶部位于紫外线测量模块的外部设有固定连接于延伸平台顶部的吸热片，所述吸热片的表面设有多个散热翅片。

通过采用上述技术方案，为提高紫外线测量模块的测量精度，因而使用吸热片与散热翅片进行散热工作，防止过高的温度损坏紫外线测量模块，或者影响其测量结果。

进一步设置：所述紫外线测量模块上连接有测量控制器，所述测量控制器与伺服控制器连接。

通过采用上述技术方案，测量控制器同属于控制模块中的一个组件，测量控制器能够反馈紫外线测量模块的测量数据，同时控制紫外线测量模块的工作。

进一步设置：所述蓄电池与太阳能电池板连接，所述逆变器与蓄电池连接，所述控制模块与逆变器连接。

通过采用上述技术方案，太阳能电池板将收集到的电能存入蓄电池中，逆变器将蓄电池中的直流电转化为交流电，一部分为控制模块提供工作所需的电力。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本光伏系统使用了光束分析仪对太阳光照角度进行实时分析，利用紫外线测量模块实时监控光照强度，检测机构与光伏组件独立运行，使用一个伺服电机即可保证两者同时同步进行活动，实现自动调节太阳能电池板角度的同时，增强测量与判定的精确程度，同时在阴雨天气停止部分组件的工作，节省能源。

附图说明

图1是实施例1中控制模块的模块连接图；

图2是实施例1中光伏组件的模块连接图

图3是实施例1的斜视图。

图中，1、组件平台；2、光伏组件；21、太阳能电池板；22、蓄电池；23、控制模块；231、蓄电池控制器；232、伺服控制器；233、矫正控制器；234、测量控制器；24、逆变器；3、检测机构；31、第一支撑架；32、光束分析仪；33、安装座；34、转动支杆；4、第二支撑架；5、转动杆；6、驱动机构；61、驱动箱；62、电机平台；63、伺服电机；7、联轴器；8、延伸平台；9、紫外线测量模块；10、吸热片；11、散热翅片；12、连接杆。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例1：一种可自动调节的光伏系统，如图1、图2及图3所示，光伏系统中的主体工作单位为光伏组件2，光伏组件2由太阳能电池板21、蓄电池22、控制模块23与逆变器24组成，太阳能电池板21与蓄电池22连接，将吸收转化后的电能存入蓄电池22中，蓄电池22与逆变器24连接，逆变器24可将蓄电池22中存储的直流电转化为交流电，逆变器24与控制模块23连接，为控制模块23中的各个组件供电，控制模块23由蓄电池控制器231、伺服控制器232、矫正控制器233与测量控制器234四个部分组成。

如图1、图2及图3所示，蓄电池控制器231上连接有蓄电池22，蓄电池控制器231能够防止蓄电池22出现过放电或是过充电的过程，伺服控制器232上连接有伺服电机63，伺服控制器232用于控制伺服电机63的运转，矫正控制器233上连接有光束分析仪32，测量控制器234上连接有紫外线测量模块9，伺服控制器232与矫正控制器233连接，测量控制器234与伺服控制器232连接。

如图1、图2及图3所示，光伏组件2的底部设有一个组件平台1，组件平台1可对光伏组件2及光伏系统中的其他零部件进行支撑，组件平台1顶部的中间位置固定连接有两个第二支撑架4，组件平台1顶部的一侧设有检测机构3，组件平台1顶部的另一侧设有驱动机构6，第二支撑架4顶的内部设有转动杆5，太阳能电池板21安装于转动杆5的顶部。

如图1、图2及图3所示，检测机构3由第一支撑架31、光束分析仪32、安装座33与转动支杆34组成，两根对称的第一支撑架31固定连接于组件平台1顶部位于第二支撑架4的一侧，第一支撑架31顶的内部设有转动支杆34，转动支杆34的外壁固定连接有安装座33，光束分析仪32固定连接于安装座33的顶部，转动支杆34与转动杆5之间通过连接杆12实现固定。

如图1、图2及图3所示，第一支撑架31靠近顶部一侧的侧壁固定连接有延伸平台8，延伸平台8顶部的四周设有一圈吸热片10，吸热片10远离第二支撑架4的一侧设有五根散热翅片11，延伸平台8的顶部固定连接有紫外线测量模块9。

如图1、图2及图3所示，驱动机构6由驱动箱61、电机平台62与伺服电机63组成，驱动箱61固定连接于组件平台1顶部位于第二支撑架4的一侧，驱动箱61内的顶部固定连接有电机平台62，伺服电机63固定连接于电机平台62的顶部，伺服电机63的输出端朝向转动杆5设置，伺服电机63的输出端通过联轴器7与转动杆5进行连接。

本实用新型的实施方式中，光束分析仪32对太阳照射的位置和角度进行实时监测，当太阳直射的角度出现偏差时，太阳能电池板21的受光面积减少，伺服控制器232对伺服电机63实施控制，驱动伺服电机63工作，伺服电机63通过联轴器7带动转动杆5进行转动，将太阳能电池板21的位置调整至与光照垂直的角度，使太阳能电池板21的受光面积最大化，转动支杆34通过连接杆12随着转动杆5同时进行转动，光束分析仪32始终与太阳能电池板21保持平行，保证测量的精确程度，太阳能电池板21将吸收的光能转化为电能并存入蓄电池22中，逆变器24将蓄电池22中存储的直流电转化为交流电并为控制模块23中的各个组件供电，保证光伏系统正常运行的负载，紫外线测量模块9将对紫外线照射强度进行实时测量，当测量的数值低于一定阈值时判定为当前无光照或光照较弱，可停止光束分析仪32与伺服电机63的工作，在阴雨天气保持低电量运行。

以上所述是结合具体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具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

设计图

一种可自动调节的光伏系统论文和设计

一种可自动调节的光伏系统论文和设计-杨晓鸣

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢