一种太阳能发电装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能发电装置的控制方法，包括薄膜太阳能电池、N型半导体、P型半导体、导热底座、蓄电池单元、控制器单元、温度传感器、水泵、电控阀门、水管、电动伸缩杆、支撑柱、螺纹伸缩杆、支撑底板以及传感头；N型半导体、P型半导体均呈“工”字型；导热底座的储水空腔内交错设置有导流挡板；两根电动伸缩杆和一根支撑柱支撑于导热底座和支撑底板之间；N型半导体和P型半导体间隔排列，并且相邻的N型半导体和P型半导体之间串联；多个薄膜太阳能电池串联，然后与N型半导体和P型半导体串联，最后给蓄电池单元充电。本发明专利技术将太阳能发电和温差发电有效的结合，提供了一种利用太阳能和地热能的非常有效技术方案，发电效率更高。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2016-02-24，申请号为2016101021165，专利技术名称为一种太阳能发电装置的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种太阳能发电装置，属于新能源发电

技术介绍
太阳能作为一种重要的清洁能源，利用太阳能的太阳能电站，既可以是大型电站，也可以是家用小型电站。大型电站通常具有大量的太阳能发电单元，而家用小型电站只要有一两个发电单元即可。每一个太阳能发电单元的采集太阳能的设备主要是若干太阳能电池板，这些太阳能电池板需要由支撑装置支撑在地面上。并且，由于地区差异、四季变化和每一天内不同时间的太阳照射角度变化的原因，太阳能电池板的角度需要调整，才能增加发电的效率。太阳能电池板角度的调整既包括适应四季变化的仰角调整，也包括适用一天内早晚变化的角度调整。然而，在我国现有的太阳能电池板的支撑与角度调整装置(又称太阳能支架)中，没有一个完整及正规的标准技术规范，能用的支架分为：1、双轴跟踪支架，既能够适应四季变化，也能够适应一天内的早晚变化，这种设备大多采用单根立柱支撑全部重量，结构的稳定性较差，大型的太阳能电站采用的很少；2、单轴跟踪支架，只对太阳旋转角度进行跟踪，即进行适应一天内早晚时间变化的角度调整，造价也比较偏高，控制系统及运行还在总结阶段，维护成本偏高；3、固定式支架，是根据地理位置不同，设定年太阳照射角的平均值，来确定太阳能发电单元的安装角度的一种固定支架，投入成本低，但发电量偏低。综上，因此需要设计一种能够综合考虑发电效率及设备成本的太阳能电池板的支撑与角度调整装置。温差发电器，是一种静态的固体器件，没有转动部件，体积小、寿命长，工作时无噪声，而且无须维护，成为空间电源研发的热点，大大刺激了温差电技术的发展。汤姆逊效应的物理学解释就是：金属中温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样，当温度不均匀时会产生热扩散，
因此自由电子从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内形成电场，在金属棒两端便引成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。如何将太阳能发电和温差发电巧妙结合在一起，就是说太阳能电池在发电的过程中肯定会产生热量。如果将这个热量运到温差发电器，利用温差发电效应将太阳能发电的热能转换为电能，目前这方面的研究文章很少。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是太阳能发电产生的热能不能快速传递和利用，且发电的效率不高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种太阳能发电装置，包括多个薄膜太阳能电池、M个N型半导体、M个P型半导体、导热底座、蓄电池单元、控制器单元、4M个温度传感器、水泵、N个电控阀门、N个水管、两根电动伸缩杆、一根支撑柱、一根螺纹伸缩杆、一块支撑底板以及一个截顶棱锥形的传感头；其中，M≥6，N≥3，截顶棱锥形的锥面数≥6；所述的N型半导体、P型半导体均呈“工”字型；所述的导热底座呈方形，且内部设有储水空腔；在导热底座的左侧设有与储水空腔相连通的进水口，在导热底座的顶部设有与储水空腔相连通的出水口；在储水空腔的前侧内壁和后侧内壁之间交错设置有导流挡板，且导流挡板与进水口的进水方向相垂直；导流挡板的上边缘与储水空腔顶部内壁间隔范围在1～2厘米之间；所述的两根电动伸缩杆和一根支撑柱支撑于导热底座和支撑底板之间，且分别位于等边三角形的三个顶点处；电动伸缩杆的上下两端分别球形铰接在导热底座和支撑底板上；支撑柱的下端固定安装在支撑底板上，上端球形铰接在导热底座上；所述的螺纹伸缩杆竖直安装在支撑底板上，传感头安装在螺纹伸缩杆的顶端；所述的传感头的截顶面以及各个锥面上均设有光敏传感器；传感头的各个光敏传感器的信号输出端分别与控制器单元的各个信号输入端相连；控制器单元的信号输出端与电动伸缩杆的控制端相连；所述的N个水管的长度不相同，长度范围在5米到200米之间；所述的N型半导体和P型半导体间隔排列，并且相邻的N型半导体和P型半导体之间串联；所述的多个薄膜太阳能电池串联，然后与N型半导体和P型半导体串联，最后给蓄电池单元充电；多个薄膜太阳能电池设置于N型半导体、P型半导体的上表面，并且薄膜太阳能电池与N型半导体、P型半导体的接触面绝缘；所述的导热底座的上表面与N型半导体、P型半导体的下表面绝缘接触；N型半导体、P型半导体的上表面和下表面均设置温度传感器，温度传感器与控制器单元电连接；所述的N个水管均垂直于地面，并且设置于地面以下；所述的水管分别通过电控阀门连接水泵的进水口，水泵的出水口连接导热底座的进水口；所述的电控阀门的控制端均连接控制器单元的控制信号输出端口，同时控制器单元控制水泵的启动和停止。作为本专利技术的进一步限定方案，所述的控制器单元采用AT89S52单片机。作为本专利技术的进一步限定方案，所述的水泵的进水口可以通过一个多输入单输出的转换装置连接每个水管的电控阀门的输出口。作为本专利技术的进一步限定方案，所述的电控阀门采用单片机可以直接控制的电动阀门。本专利技术还提供了一种太阳能发电装置的制造方法，包括多个薄膜太阳能电池、M个N型半导体、M个P型半导体、导热底座、蓄电池单元、控制器单元、4M个温度传感器、水泵、N个电控阀门、N个水管、两根电动伸缩杆、一根支撑柱、一根螺纹伸缩杆、一块支撑底板以及一个截顶棱锥形的传感头；其中，M≥6，N≥3，截顶棱锥形的锥面数≥6；所述的N型半导体、P型半导体均呈“工”字型；所述的N个水管的长度不相同，长度范围在5米到200米之间；具体步骤为：步骤1，所述的N型半导体和P型半导体间隔排列，并且相邻的N型半导体
和P型半导体之间串联；所述的多个薄膜太阳能电池串联，然后与N型半导体和P型半导体串联，最后给蓄电池单元充电；步骤2，N型半导体、P型半导体的上表面和下表面均设置温度传感器，温度传感器与控制器单元电连接；步骤3，多个薄膜太阳能电池通过导热硅胶粘在N型半导体、P型半导体的上表面，并且薄膜太阳能电池与N型半导体、P型半导体的接触面绝缘；所述的导热底座的上表面通过导热硅胶粘在N型半导体、P型半导体的下表面；步骤4，所述的N个水管均垂直于地面，并且埋于地面以下；所述的水管分别通过电控阀门连接水泵的进水口，水泵的出水口连接导热底座的进水口；所述的电控阀门的控制端均连接控制器单元的控制信号输出端口，同时控制器单元控制水泵的启动和停止；步骤5，所述的导热底座呈方形，且内部设有储水空腔；在导热底座的左侧设有与储水空腔相连通的进水口，在导热底座的顶部设有与储水空腔相连通的出水口；在储水空腔的前侧内壁和后侧内壁之间交错设置有导流挡板，且导流挡板与进水口的进水方向相垂直；导流挡板的上边缘与储水空腔顶部内壁间隔范围在1～2厘米之间；步骤6，所述的两根电动伸缩杆和一根支撑柱支撑于导热底座和支撑底板之间，且分别位于等边三角形的三个顶点处；电动伸缩杆的上下两端分别球形铰接在导热底座和支撑底板上；支撑柱的下端固定安装在支撑底板上，上端球形铰接在导热底座上；步骤7，所述的螺纹伸缩杆竖直安装在支撑底板上，传感头安装在螺纹伸缩杆的顶端；所述的传感头的截顶面以及各个锥面上均设有光敏传感器；步骤8，传感头的各个光敏传感器的信号输出端分别与控制器单元的各个信号输入端相连；控制器单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能发电装置的控制方法，包括多个薄膜太阳能电池、M个N型半导体、M个P型半导体、导热底座、蓄电池单元、控制器单元、4M个温度传感器、水泵、N个电控阀门、N个水管、两根电动伸缩杆、一根支撑柱、一根螺纹伸缩杆、一块支撑底板以及一个截顶棱锥形的传感头；其中，M≥6，N≥3，截顶棱锥形的锥面数≥6；所述的N型半导体、P型半导体均呈“工”字型；所述的导热底座呈方形，且内部设有储水空腔；在导热底座的左侧设有与储水空腔相连通的进水口，在导热底座的顶部设有与储水空腔相连通的出水口；在储水空腔的前侧内壁和后侧内壁之间交错设置有导流挡板，且导流挡板与进水口的进水方向相垂直；导流挡板的上边缘与储水空腔顶部内壁间隔范围在1～2厘米之间；所述的两根电动伸缩杆和一根支撑柱支撑于导热底座和支撑底板之间，且分别位于等边三角形的三个顶点处；电动伸缩杆的上下两端分别球形铰接在导热底座和支撑底板上；支撑柱的下端固定安装在支撑底板上，上端球形铰接在导热底座上；所述的螺纹伸缩杆竖直安装在支撑底板上，传感头安装在螺纹伸缩杆的顶端；所述的传感头的截顶面以及各个锥面上均设有光敏传感器；传感头的各个光敏传感器的信号输出端分别与控制器单元的各个信号输入端相连；控制器单元的信号输出端与电动伸缩杆的控制端相连；所述的N个水管的长度不相同，长度范围在5米到200米之间；所述的N型半导体和P型半导体间隔排列，并且相邻的N型半导体和P型半导体之间串联；所述的多个薄膜太阳能电池串联，然后与N型半导体和P型半导体串联，最后给蓄电池单元充电；N型半导体、P型半导体的上表面和下表面均设置温度传感器，温度传感器与控制器单元电连接；多个薄膜太阳能电池设置于N型半导体、P型半导体的上表面，并且薄膜太阳能电池与N型半导体、P型半导体的接触面绝缘；所述的导热底座的上表面与N型半导体、P型半导体的下表面绝缘接触；所述的N个水管均垂直于地面，并且设置于地面以下；所述的水管分别通过电控阀门连接水泵的进水口，水泵的出水口连接导热底座的进水口；所述的电控阀门的控制端均连接控制器单元的控制信号输出端口，同时控制器单元控制水泵的启动和停止；电控阀门的编号为i，i＝1，2，…，N；具体控制方法为：步骤1，控制器单元控制水泵启动，然后控制依次打开每个电控阀门5分钟，然后关闭该电控阀门；在每一个电控阀门打开的过程中，控制器单元将N型半导体、P型半导体的上表面的所有温度传感器采集的数值求和然后取平均值，记为Mi；控制器单元将N型半导体、P型半导体的下表面的所有温度传感器采集的数值求和然后取平均值，记为Ni；Mi与Ni作差取绝对值记为Xi，然后保存Xi；步骤2，控制器单元控制打开max{Xi}所对应的电控阀门；步骤3，光敏传感器实时采集传感头各个面朝向的光线强度，并由控制器单元根据接收的各个面的光线强度控制两根电动伸缩杆的伸缩长度，从而控制多个薄膜太阳能电池的朝向角度。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能发电装置的控制方法，包括多个薄膜太阳能电池、M个N型半导体、M个P型半导体、导热底座、蓄电池单元、控制器单元、4M个温度传感器、水泵、N个电控阀门、N个水管、两根电动伸缩杆、一根支撑柱、一根螺纹伸缩杆、一块支撑底板以及一个截顶棱锥形的传感头；其中，M≥6，N≥3，截顶棱锥形的锥面数≥6；所述的N型半导体、P型半导体均呈“工”字型；所述的导热底座呈方形，且内部设有储水空腔；在导热底座的左侧设有与储水空腔相连通的进水口，在导热底座的顶部设有与储水空腔相连通的出水口；在储水空腔的前侧内壁和后侧内壁之间交错设置有导流挡板，且导流挡板与进水口的进水方向相垂直；导流挡板的上边缘与储水空腔顶部内壁间隔范围在1～2厘米之间；所述的两根电动伸缩杆和一根支撑柱支撑于导热底座和支撑底板之间，且分别位于等边三角形的三个顶点处；电动伸缩杆的上下两端分别球形铰接在导热底座和支撑底板上；支撑柱的下端固定安装在支撑底板上，上端球形铰接在导热底座上；所述的螺纹伸缩杆竖直安装在支撑底板上，传感头安装在螺纹伸缩杆的顶端；所述的传感头的截顶面以及各个锥面上均设有光敏传感器；传感头的各个光敏传感器的信号输出端分别与控制器单元的各个信号输入端相连；控制器单元的信号输出端与电动伸缩杆的控制端相连；所述的N个水管的长度不相同，长度范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙啸，
申请(专利权)人：孙啸，
类型：发明
国别省市：安徽;34