一種提高光伏發(fā)電效率的裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高光伏發(fā)電效率的裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前能源緊缺環(huán)境惡化是人類面臨的最嚴(yán)重的全球性問題。為了追求可持續(xù)發(fā)展，人類正積極發(fā)展可再生能源技術(shù)。太陽能作為可再生能源之一，近年來引起了日益重視。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電每瓦的最少投資由太陽光照強(qiáng)度、單位面積光伏電池成本以及轉(zhuǎn)換效率決定?，F(xiàn)有的光伏發(fā)電裝置一般采用聚光、反光等方式來增加照射在太陽能電池板上的光照強(qiáng)度，借此來提高太陽能電池板的發(fā)電效率。根據(jù)現(xiàn)有的太陽能電站的重要組成部分之一的太陽能電池板，現(xiàn)有的安裝方式一般分為兩種:一種是固定式，一種是自動跟蹤式。兩種安裝方式就目前應(yīng)用來看，各有優(yōu)缺點，固定式安裝方便，但是太陽光的利用率低。自動跟蹤式太陽光的利用率高，但是造價高昂，裝置復(fù)雜，維護(hù)成本高。
[0003]CN 202385037 U公開了一種太陽能光伏發(fā)電裝置，光伏發(fā)電電池板上前方和下前方分別裝有反光板。CN 203352489 U公開了平面反射疊加聚光光伏發(fā)電裝置，包括光伏電池板、反光板和反射板；所述光伏電池板、反光板和反射板均通過支架與基板相連；所述反光板由上位反光板和下位反光板組成，上位反光板位于光伏電池板左上側(cè)，下位反光板位于光伏電池板右下側(cè)；上位反光板和下位反光板的兩端均與伸縮活動支架連接；光伏電池板固定在轉(zhuǎn)動軸上，轉(zhuǎn)動軸與電機(jī)連接，電機(jī)與定時控制器連接；所述反射板由上位反射板和下位反射板組成，上位反射板與下位反射板形成60°?80°夾角。
[0004]上述的太陽能光伏發(fā)電裝置雖然在一定程度上提高了光伏發(fā)電的效率，但是需要人工進(jìn)行調(diào)節(jié)光線的角度，效率較低，并且設(shè)備的造價較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、采用二次反射匯聚光能，光伏電池板既可利用反射光能，又可利用太陽直射光能，提高太陽能電池板利用率，有效提高發(fā)電效率的光伏發(fā)電裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種提高光伏發(fā)電效率的裝置，包括底座及一用于實時檢測太陽光線與地面法線照射角度的太陽光傳感器，所述底座上通過轉(zhuǎn)軸連接有可相對于底座轉(zhuǎn)動的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板上鋪設(shè)有用于反射太陽光線及二次反射經(jīng)太陽能電池板反射出的太陽光線的反光膜，所述底座內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動導(dǎo)光板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)，及為步進(jìn)電機(jī)供電的電源，還包括控制器，所述太陽光傳感器接收法向射于地面上的太陽光線轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給控制器，控制器發(fā)送用于控制步進(jìn)電機(jī)動作驅(qū)動導(dǎo)光板轉(zhuǎn)動的信號給步進(jìn)電機(jī)。
[0007]上述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，鋪設(shè)反光膜的導(dǎo)光板一面上設(shè)置為粗糙面結(jié)構(gòu)。
[0008]上述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，所述粗糙面結(jié)構(gòu)為凸點、凹點、圓形或方形中的一種或多種。
[0009]上述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，所述太陽光傳感器固定于一板體并置于地面上。
[0010]上述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，所述導(dǎo)光板包括固定板及與所述固定板伸縮連接的伸縮板，固定板通過轉(zhuǎn)軸與底座轉(zhuǎn)動連接，在固定板上設(shè)置有用于固定伸縮板伸縮位置的定位螺釘。
[0011]上述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，所述伸縮板上設(shè)置有便于抽拉伸縮板的調(diào)節(jié)把手。
[0012]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括一支架及設(shè)于支架上的太陽能電池板，其特征在于:所述太陽能電池板前方設(shè)置有如上述所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置。
[0013]上述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽光傳感器設(shè)置于太陽能電池板與底座之間。
[0014]本實用新型提高光伏發(fā)電效率的裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點是:通過增加反光板的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置方式，可以在提高系統(tǒng)有效發(fā)電量的同時，降低發(fā)電成本，具有高效的性價比。本裝置介于固定式與跟蹤式兩者之間，安裝方便，造價低廉。相對于固定式安裝，在現(xiàn)有光伏電池板的發(fā)電效率上再提高百分之十到百分之三十的發(fā)電效率。同時，此光伏發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、采用二次反射匯聚光能，光伏電池板既可利用反射光能，又可利用太陽直射光能，提高光伏電池板利用率，材料成本低廉，可大幅度降低太陽能光伏發(fā)電的成本。二次反射聚光與單一的一次反射聚光相比，光伏電池板正面直對陽光，既可利用反射光能，又可利用太陽直射光能，提高光伏電池板利用率；本裝置通過太陽光傳感器信號控制反光板自動跟蹤的方法，摒棄了傳統(tǒng)的通過控制太陽能電池板跟蹤光照的高成本方式，特別適合推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0015]圖1為提高光伏發(fā)電效率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明；
[0018]如圖1所示，一種提高光伏發(fā)電效率的裝置，包括底座I及一用于實時檢測太陽光線2與地面法線照射角度的太陽光傳感器3，太陽光傳感器3固定于一板體4并放置于地面上，在底座I上通過轉(zhuǎn)軸5連接有可相對于底座I轉(zhuǎn)動的導(dǎo)光板6，導(dǎo)光板6包括固定板7及與所述固定板7伸縮連接的伸縮板8，固定板7通過轉(zhuǎn)軸5與底座I轉(zhuǎn)動連接，在固定板7上設(shè)置有用于固定伸縮板8伸縮位置的定位螺釘9，在伸縮板8上設(shè)置有便于抽拉伸縮板8的調(diào)節(jié)把手10。在導(dǎo)光板6上鋪設(shè)有用于反射太陽光線2及二次反射經(jīng)太陽能電池板反射出的太陽光線的反光膜11，反光膜11作為現(xiàn)有技術(shù)，是目前傳統(tǒng)的采用特殊的工藝將由玻璃微珠形成的反射層和PVC、PU等高分子材料相結(jié)合而形成的一種新穎的反光材料。為起到增強(qiáng)反射效果，達(dá)到漫反射的目的，鋪設(shè)反光膜11的導(dǎo)光板6的一面上設(shè)置為粗糙面結(jié)構(gòu)，粗糙面結(jié)構(gòu)為凸點、凹點、圓形或方形中的一種或多種。所述底座I內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動導(dǎo)光板6繞轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)12，在底座I內(nèi)設(shè)置有為步進(jìn)電機(jī)12供電的電源，電源可以使用蓄電池13，或者直接采用太陽能供電方式，該技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在合理范圍內(nèi)選擇。還包括控制器，所述太陽光傳感器3接收法向射于地面上的太陽光線2轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給控制器，控制器發(fā)送用于控制步進(jìn)電機(jī)12動作驅(qū)動導(dǎo)光板6轉(zhuǎn)動的信號給步進(jìn)電機(jī)12。
[0019]如圖2所示，一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括一支架13及設(shè)于支架13上的太陽能電池板14，所述太陽能電池板14前方設(shè)置有提高光伏發(fā)電效率的裝置。為便于操作，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)最簡化，同時為最大化的提高反射效率，太陽光傳感器3固定于一板體4并置于地面上，可做到方便移動，只要將帶有板體4的太陽光傳感器3放置于帶有太陽能電池板14的支架13與提高光伏發(fā)電效率裝置的底座I之間，太陽光傳感器3即可自動采集太陽光線2的垂直照射信號，自動調(diào)節(jié)導(dǎo)光板6與太陽能電池板14之間的相對夾角位置，使用方便，自動化效率高。
[0020]經(jīng)試驗得知，當(dāng)太陽處于太陽能電池板14與導(dǎo)光板6之間，并且太陽能電池板14與導(dǎo)光板6分別與地面形成的銳角相近或相同時，太陽光線投射在太陽能電池板14上的光伏轉(zhuǎn)化效率，以及太陽光線2在二者之間的反射聚集量為最大，此時太陽光線2的利用率最高。通過調(diào)節(jié)導(dǎo)光板6與太陽能電池板14之間的夾角，確保太陽光線2經(jīng)過二次反射疊加投射到太陽能電池板14上，增強(qiáng)太陽能電池板14的光電效應(yīng)。
[0021]當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種提高光伏發(fā)電效率的裝置，其特征在于:包括底座及一用于實時檢測太陽光線與地面法線照射角度的太陽光傳感器，所述底座上通過轉(zhuǎn)軸連接有可相對于底座轉(zhuǎn)動的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板上鋪設(shè)有用于反射太陽光線及二次反射經(jīng)太陽能電池板反射出的太陽光線的反光膜，所述底座內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動導(dǎo)光板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)，及為步進(jìn)電機(jī)供電的電源，還包括控制器，所述太陽光傳感器接收法向射于地面上的太陽光線轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給控制器，控制器發(fā)送用于控制步進(jìn)電機(jī)動作驅(qū)動導(dǎo)光板轉(zhuǎn)動的信號給步進(jìn)電機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，其特征是:鋪設(shè)反光膜的導(dǎo)光板一面上設(shè)置為粗糙面結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，其特征是:所述粗糙面結(jié)構(gòu)為凸點、凹點、圓形或方形中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，其特征是:所述太陽光傳感器固定于一板體并置于地面上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，其特征是:所述導(dǎo)光板包括固定板及與所述固定板伸縮連接的伸縮板，固定板通過轉(zhuǎn)軸與底座轉(zhuǎn)動連接，在固定板上設(shè)置有用于固定伸縮板伸縮位置的定位螺釘。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置，其特征是:所述伸縮板上設(shè)置有便于抽拉伸縮板的調(diào)節(jié)把手。7.—種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括一支架及設(shè)于支架上的太陽能電池板，其特征在于:所述太陽能電池板前方設(shè)置有如權(quán)利要求1-6任一所述的提高光伏發(fā)電效率的裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是:所述太陽光傳感器設(shè)置于太陽能電池板與底座之間。
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高光伏發(fā)電效率的裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)，提高光伏發(fā)電效率的裝置，包括底座及一用于實時檢測太陽光線與地面法線照射角度的太陽光傳感器，底座上通過轉(zhuǎn)軸連接有可相對于底座轉(zhuǎn)動的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板上鋪設(shè)有用于反射太陽光線及二次反射經(jīng)太陽能電池板反射出的太陽光線的反光膜，所述底座內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動導(dǎo)光板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)，及為步進(jìn)電機(jī)供電的電源，還包括控制器，太陽光傳感器接收法向射于地面上的太陽光線轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給控制器，控制器發(fā)送用于控制步進(jìn)電機(jī)動作驅(qū)動導(dǎo)光板轉(zhuǎn)動的信號給步進(jìn)電機(jī)。本裝置介于固定式與跟蹤式兩者之間，安裝方便，造價低廉。相對于固定式安裝，在現(xiàn)有光伏電池板的發(fā)電效率上再提高百分之十到百分之三十的發(fā)電效率。
【IPC分類】H02S40/30, H02S40/22
【公開號】CN204633698
【申請?zhí)枴緾N201520227926
【發(fā)明人】高磊, 劉晏均
【申請人】高磊
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月16日