一種跟蹤式太陽(yáng)能板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種跟蹤式太陽(yáng)能板。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)集熱，將光能轉(zhuǎn)換為直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分，故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明，并為電網(wǎng)供電。太陽(yáng)能板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用太陽(yáng)能板組件，甚至被用作窗戶(hù)、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施通常被稱(chēng)為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。
[0003]由于相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，如果太陽(yáng)能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)，發(fā)電效率才會(huì)達(dá)到最佳狀態(tài)。世界上通用的太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)瑋度等信息計(jì)算一年中的每一天的不同時(shí)刻太陽(yáng)所在的角度，將一年中每個(gè)時(shí)刻的太陽(yáng)位置存儲(chǔ)到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，也就是靠計(jì)算太陽(yáng)位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)瑋度地區(qū)的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動(dòng)或裝拆，每次移動(dòng)完就必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個(gè)參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜，非專(zhuān)業(yè)人士不能夠隨便操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種跟蹤式太陽(yáng)能板，能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)固定架，從而調(diào)節(jié)本太陽(yáng)能板接收太陽(yáng)能的角度，從而使太陽(yáng)能板能夠更加有效的接收太陽(yáng)能，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能對(duì)的高效利用，此外，還通過(guò)多種不同的太陽(yáng)能電池片的不同效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同光照強(qiáng)度的太陽(yáng)能的有效利用，從而提高太陽(yáng)能的利用率和轉(zhuǎn)化率，為生活帶來(lái)了便利，另一方便，本結(jié)構(gòu)的溫度控制器能夠?qū)μ?yáng)能板進(jìn)行溫度控制和調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池片在最合適范圍內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化率，本裝置還能夠?qū)μ?yáng)能晶片進(jìn)行清洗，避免透明度不高而引起的轉(zhuǎn)化率下降的情況，而且清洗工作也不會(huì)影響太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化工作，兩者相互獨(dú)立，此外，在夜間可以將太陽(yáng)能晶片轉(zhuǎn)動(dòng)至固定架內(nèi)部，使陶瓷板朝外，可以有效的保護(hù)太陽(yáng)能晶片，提高太陽(yáng)能晶片的使用壽命將橫向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與縱向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)分開(kāi)調(diào)節(jié)并分階段調(diào)節(jié)，減少誤動(dòng)作，進(jìn)而減輕PLC的控制壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制，能夠陽(yáng)光的轉(zhuǎn)動(dòng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確控制，提高太陽(yáng)能板的穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種跟蹤式太陽(yáng)能板，包括固定架、光伏組件、入射光檢測(cè)器、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制器、清洗裝置；
固定架包括一個(gè)矩形的框架；
光伏組件包括若干并列設(shè)置的棱柱結(jié)構(gòu)的光伏架，在各光伏架上的側(cè)邊上設(shè)有若干電池片，光伏架同側(cè)的電池片相互電連接；在光伏架的不同側(cè)邊上分別裝有晶體硅太陽(yáng)電池片、薄膜太陽(yáng)能電池片、及石墨烯太陽(yáng)能電池片；在各光伏架的兩端部設(shè)有切換軸；光伏架通過(guò)切換軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接到固定架上；該石墨烯太陽(yáng)能電池片是以石墨烯作為透光電極；入射光檢測(cè)器固定在固定架的側(cè)邊，入射光檢測(cè)器包括豎直的感光孔，深孔的深度與孔徑的比值不小于5 ;在感光孔的底部及側(cè)壁上設(shè)有感光元件，感光原件與控制器電連接；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在固定架上，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括橫向轉(zhuǎn)動(dòng)器、縱向轉(zhuǎn)動(dòng)器、及翻轉(zhuǎn)器；橫向轉(zhuǎn)動(dòng)器包括橫向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、橫向變速齒輪，該橫向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與橫向變速齒輪相連，橫向變速齒輪連接到固定架橫向的側(cè)邊上用于控制固定架的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)，該橫向變速齒輪的齒輪比為80-120 ;縱向轉(zhuǎn)動(dòng)器包括縱向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、縱向變速齒輪，該縱向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與縱向變速齒輪相連，縱向變速齒輪連接到固定架縱向的側(cè)邊上用于控制固定架的縱向轉(zhuǎn)動(dòng)，該縱向變速齒輪的齒輪比為120-150 ;翻轉(zhuǎn)器包括鎖定機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、及翻轉(zhuǎn)電機(jī)，翻轉(zhuǎn)電機(jī)與齒輪機(jī)構(gòu)相連，齒輪機(jī)構(gòu)與切換軸連接，該鎖定機(jī)構(gòu)設(shè)置在固定架上用于鎖定齒輪機(jī)構(gòu)，該翻轉(zhuǎn)器用于控制光伏組件翻轉(zhuǎn)及鎖定；
清洗裝置，該清洗裝置設(shè)置在光伏架下部，包括清洗電機(jī)、清洗刷、清洗噴霧裝置，在固定架上設(shè)置有放置清洗刷的滑軌，清洗刷由清洗電機(jī)控制并沿滑軌滑動(dòng)使清洗刷對(duì)光伏架的下側(cè)面擦洗，清洗噴霧裝置固定在固定架上，該清洗噴霧裝置用于向清洗刷噴出清洗噴霧；
控制器包括PLC控制器及供電電路；
所述翻轉(zhuǎn)器控制光伏組件翻轉(zhuǎn)的角度范圍為0-350度，翻轉(zhuǎn)器的齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比為50-60 ο
[0006]更進(jìn)一步，所述固定架橫向轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍為0-45度。
[0007]更進(jìn)一步，所述固定架縱向轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍為0-40度。
[0008]更進(jìn)一步，，所述光伏架的內(nèi)部設(shè)有溫度控制器。
[0009]更進(jìn)一步，所述光伏架為四棱柱狀，其側(cè)面分別為裝有晶體硅太陽(yáng)電池片、薄膜太陽(yáng)能電池片、石墨烯太陽(yáng)能電池片、及陶瓷板。
[0010]更進(jìn)一步，所述感光孔的深度10cm、孔徑為1cm，設(shè)于感光孔內(nèi)的感光原件為光敏電阻，在感光孔的入光口的位置設(shè)有玻璃片。
[0011 ] 由于上述結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)固定架，從而調(diào)節(jié)本太陽(yáng)能板接收太陽(yáng)能的角度，從而使太陽(yáng)能板能夠更加有效的接收太陽(yáng)能，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能對(duì)的高效利用，此外，還通過(guò)多種不同的太陽(yáng)能電池片的不同效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同光照強(qiáng)度的太陽(yáng)能的有效利用，從而提高太陽(yáng)能的利用率和轉(zhuǎn)化率，為生活帶來(lái)了便利，另一方便，本結(jié)構(gòu)的溫度控制器能夠?qū)μ?yáng)能板進(jìn)行溫度控制和調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池片在最合適范圍內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化率，本裝置還能夠?qū)μ?yáng)能晶片進(jìn)行清洗，避免透明度不高而引起的轉(zhuǎn)化率下降的情況，而且清洗工作也不會(huì)影響太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化工作，兩者相互獨(dú)立，此外，在夜間可以將太陽(yáng)能晶片轉(zhuǎn)動(dòng)至固定架內(nèi)部，使陶瓷板朝外，可以有效的保護(hù)太陽(yáng)能晶片，提高太陽(yáng)能晶片的使用壽命ο
[0012]
更進(jìn)一步，該跟蹤式太陽(yáng)能板的控制系統(tǒng)包括:
(1)、控制單元，包括PLC控制器及供電電路，PLC用于控制供電電路供電；
(2)、光伏單元，包括光伏組件，光伏組件包括若干并列設(shè)置的四棱柱結(jié)構(gòu)的光伏架，光伏架的側(cè)面分別為晶體硅側(cè)、薄膜側(cè)、及石墨烯側(cè)、陶瓷側(cè)；晶體硅側(cè)表面設(shè)置有若干串聯(lián)的晶體硅太陽(yáng)電池片，薄膜側(cè)設(shè)置有若干串聯(lián)的薄膜太陽(yáng)能電池片，石墨烯側(cè)表面設(shè)置有若干串聯(lián)的石墨烯太陽(yáng)能電池片；該石墨烯太陽(yáng)能電池片是以石墨烯作為透光電極；
(3 )、轉(zhuǎn)動(dòng)單元，包括固定在固定架上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括橫向轉(zhuǎn)動(dòng)器、縱向轉(zhuǎn)動(dòng)器、及翻轉(zhuǎn)器；橫向轉(zhuǎn)動(dòng)器包括橫向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和橫向變速齒輪，橫向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過(guò)齒輪比為80-120的該橫向變速齒輪控制固定架在橫向0-45度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；縱向轉(zhuǎn)動(dòng)器包括縱向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、縱向變速齒輪，縱向轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過(guò)齒輪比為120-150的縱向變速齒輪控制固定架在縱向0-40度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；翻轉(zhuǎn)器包括鎖定機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、及翻轉(zhuǎn)電機(jī)，翻轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)控制光伏組件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變光伏組件朝上的側(cè)面，鎖定機(jī)構(gòu)用于鎖定光伏組件以便于光伏組件定位或定向；
(4)、光檢測(cè)單元，包括固定在固定架上的入射光檢測(cè)器，入射光檢測(cè)器包括豎直的感光孔，深孔的深度與孔徑的比值不小于5 ;感光孔的底部設(shè)有一個(gè)光敏電阻，在感光孔中部的側(cè)壁上均勾分布有四個(gè)光敏電阻，在感光孔上部的側(cè)壁上均勾分布有四個(gè)光敏電阻；光敏電阻均與PLC控制器相連；
(5)、溫度控制單元，包括溫度控制器，該溫度控制器設(shè)置在光伏架內(nèi)，用于控制光伏組件的溫度調(diào)節(jié)；
(6)、清洗單元，包括清洗裝置，該清洗裝置設(shè)置包括清洗電機(jī)、清洗刷、清洗噴霧裝置，在固定架上設(shè)置有放置清洗刷的滑軌，清洗電機(jī)控制清洗刷沿滑軌滑動(dòng)并使清洗刷擦洗光伏架的下側(cè)面，該清洗噴霧裝置用于向清洗刷噴出清洗噴霧；控制單元分別與光伏單元、轉(zhuǎn)動(dòng)單元、光檢測(cè)單元、溫度控制單元、清洗單元相連，并控制各單元相互配合。
[0013]由于上述系統(tǒng)，能夠統(tǒng)一控制整個(gè)太陽(yáng)能板，在太陽(yáng)能板的上方的固定架的朝向能夠有PLC控制器控制，使太陽(yáng)能板能夠始終朝向陽(yáng)光照射方向，進(jìn)而提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率，此外，光檢測(cè)單元能夠精確的感應(yīng)到光照的強(qiáng)度和照射的方向，從而配合其他各個(gè)單元實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板的精確控制，各個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)器包括橫向轉(zhuǎn)動(dòng)器和縱向轉(zhuǎn)動(dòng)器，分別調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板的周向調(diào)整，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)化率。光伏架上的不同電池晶片通過(guò)PLC控制器的控制，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能板的高效轉(zhuǎn)化，還能夠根據(jù)不同的光照強(qiáng)度選擇合適的太陽(yáng)能晶片，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能晶片的適當(dāng)使用，提高轉(zhuǎn)化率。
[