本实用新型专利技术公开了一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置及其方法，包括：太阳能路面组件、行车阴影模拟装置、光源组件、数据采集装置和底座；太阳能路面组件用于模拟太阳能路面；行车阴影模拟装置位于太阳能路面组件的正上方，用于模拟不同遮挡方式及不同类型车辆对太阳能路面的发电特性的影响；光源组件位于行车阴影模拟装置的正上方，用于通过调整光照高度和角度模拟不同时刻和不同地区的光辐照强度。本实用新型专利技术可真实地在室内模拟不同的光照辐照度、不同长度和宽度的车辆以及不同车速和不同车间距运动所形成的阴影对太阳能路面发电特性的影响规律。能路面发电特性的影响规律。能路面发电特性的影响规律。
【技术实现步骤摘要】
测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置
[0001]本技术涉及太阳能路面
，更具体的说是涉及一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置。
技术介绍
[0002]随着化石能源的日渐短缺及其对气候环境变化影响的日益突出，寻求清洁可再生能源已成为世界各国共同努力的方向，全球能源转型的基本趋势是实现化石能源体系向低碳能源体系的转变，发展清洁可再生能源已成为许多国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径，也是我国推进能源生产和消费革命、推动能源转型的重要举措之一。
[0003]基于光伏发电理论的太阳能路面作为一种新的能源收集方式，可以以清洁、无污染的方式发电。太阳能路面不仅可以满足开发新的可再生清洁能源的要求，还提供了交通工程技术、智能道路设备和电动汽车电源等广泛的电能转换应用。
[0004]然而，光伏发电易受环境因素影响导致其效率降低。其中，阴影遮挡是造成功率损耗的主要原因之一，阴影遮挡包括云朵、建筑物、树木、泥沙灰尘等。当光伏组件上形成局部阴影遮挡时，会造成组件表面光照强度分布不均，使组件及光伏阵列输出性能严重衰减，甚至形成热斑效应，损坏组件，使系统输出功率急剧下降。因此，如何减弱局部阴影对光伏系统的影响成为业界热点研究内容之一。
[0005]对于屋顶或者其他典型太阳能光伏发电厂，不需要考虑动态阴影造成的影响，而太阳能路面在提供清洁能源的同时，还承担着交通运输的功能，是为行车和行人服务的，车辆或行人在运动过程中会造成移动阴影，这是一个动态的过程，会导致太阳能电池板的输出功率突然下降或上升，形成一种快速波动，不仅会降低太阳能电池板的发电量，还会对太阳能电池板的性能寿命有损伤，这在进行太阳能路面发电效率计算以及在公路上铺装太阳能路面前是必须要考虑的。
[0006]此外，在以往阴影遮挡光伏组件的研究中，对于树叶、灰尘等污染物形成的静态阴影，均是采取两种极端方式，一种是全覆盖，一种是不覆盖；而对于动态阴影，主要有因风吹动而形成的低速云朵和树叶阴影，或者建筑物和树木等物体的阴影随着太阳高度角与方位角的不同会产生缓慢的偏移，这些动态阴影运动的速度非常小，因此往往可等效为局部静态阴影来考虑，且研究方法也主要是运用数值模拟仿真，但该方法与实际情况存在一定的误差，且不具备实时性，无法反映真实情况。对于太阳能路面的这种快速动态阴影，以往的静态或低速动态阴影法均无法适用，且目前还未有合适的试验装置和方法可对其进行有效的测试。
[0007]因此，如何提供一种能够实时、有效地测试车辆运动时产生的动态阴影对太阳能路面发电性能影响的试验装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0008]有鉴于此，本技术提供了一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装
置，可真实地在室内模拟不同的光照辐照度、不同长度和宽度的车辆以及不同车速和不同车间距运动所形成的阴影对太阳能路面发电特性的影响规律。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0010]一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置，包括：太阳能路面组件、行车阴影模拟装置、光源组件、数据采集装置和底座；
[0011]所述太阳能路面组件包括支撑台、导轨、滑板和太阳能路面板；所述支撑台为两端开口的中空结构，并安装在所述底座上端面；所述导轨安装在所述支撑台上；所述滑板与所述导轨滑动连接；所述太阳能路面板放置在所述滑板的上端面；
[0012]所述行车阴影模拟装置包括电动机、滚轮、链条、遮挡板和支架；所述支架设置有四个，且分别安装在所述底座的四角位置处；所述滚轮一一对应安装在所述支架上；所述链条分别套设在沿所述底座长度方向上的两个所述滚轮外周侧，且所述链条的上部链条位于所述太阳能路面板的正上方，下部链条贯穿所述支撑台；所述遮挡板至少设置有两个，且间隔安装在相互平行的两根所述链条上，并随所述链条做循环往复运动；所述遮挡板的运动方向与所述滑板的滑动方向相互垂直；所述电动机的驱动端与所述滚轮固定连接，并驱动所述滚轮转动；
[0013]所述光源组件包括顶板、辐照度计、四根立柱和多个光源；每根所述立柱上均设置有高程刻度和多个卡槽，每个所述卡槽与所述高程刻度一一对应设置；所述顶板的四角分别与处于同一高度的四个所述立柱上的所述卡槽适配卡接；所述立柱远离所述顶板的一端与所述底座可拆卸连接；所述光源通过连接件间隔固定在所述顶板下端面；所述连接件与所述顶板转动连接；所述光源发出的光束朝向所述太阳能路面板；所述辐照度计用于测试所述太阳能路面板上的光照辐照度；
[0014]所述数据采集装置安装在所述底座上，并与所述太阳能路面板电性连接。
[0015]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，首先，本技术通过太阳能路面组件模拟太阳能路面，通过滑板和轨道调整太阳能路面板的位置，研究不同遮挡方式(例如车辆变道)下太阳能路面的发电特性。其次，本技术通过调节光源组件中光源的光照强度、光照角度和照射高度，来模拟不同地区和不同时刻的辐照度。再次，本技术通过调整行车阴影模拟装置中遮挡条的平面尺寸和数量(即调整遮挡板的长度和宽度)及链条的运行速度，来模拟不同类型车辆的运动阴影。最后，本技术还可以不启动电动机，模拟车辆停放时静态阴影对太阳能路面发电特性的影响。本技术能够在室内分析不同运行情况下的车辆阴影对太阳能路面发电特性的影响规律，并进行实时监控，从而避免了需要通过室外铺筑试验路段以获取相关试验数据，大幅降低试验测试成本，对太阳能路面的研究应用具有重要的促进作用。
[0016]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，所述光源为4个150～1500W的碘钨灯，且等间距固定在所述顶板的下端面。
[0017]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，任意相邻的所述立柱之间均安装有保护挡板；沿所述底座长度方向的其中一面安装的保护挡板为中间对开的钢化玻璃门；其余三面为钢化玻璃板、亚克力板、钢板或铁板中的一种。
[0018]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，所述导轨设置有两条；所述滑板的两侧边缘分别与所述导轨滑动连接并锁紧。
[0019]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，所述数据采集装置为示波器、高精度功率分析仪或万用表中的一种。
[0020]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，所述链条的外表面焊接有垂向设置的螺杆。
[0021]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，每个所述遮挡板由多个遮挡条无缝拼接组成；每个所述遮挡条的两端分别开设有用于与所述螺杆连接的开孔。
[0022]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，所述遮挡板的材料为橡胶、EVA、PE或PVC中的任意一种。
[0023]优选的，在上述一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置中，所述立本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测试行车阴影下太阳能路面发电特性的试验装置，其特征在于，包括：太阳能路面组件(1)、行车阴影模拟装置(2)、光源组件(3)、数据采集装置(4)和底座(5)；所述太阳能路面组件(1)包括支撑台(11)、导轨(12)、滑板(13)和太阳能路面板(14)；所述支撑台(11)为两端开口的中空结构，并安装在所述底座(5)上端面；所述导轨(12)安装在所述支撑台(11)上；所述滑板(13)与所述导轨(12)滑动连接；所述太阳能路面板(14)放置在所述滑板(13)的上端面；所述行车阴影模拟装置(2)包括支架(21)、滚轮(22)、链条(23)、遮挡板(24)和电动机(25)；所述支架(21)设置有四个，且分别安装在所述底座(5)的四角位置处；所述滚轮(22)一一对应安装在所述支架(21)上；所述链条(23)分别套设在沿所述底座(5)长度方向上的两个所述滚轮(22)外周侧，且所述链条(23)的上部链条位于所述太阳能路面板(14)的正上方，下部链条贯穿所述支撑台(11)；所述遮挡板(24)至少设置有两个，且间隔安装在相互平行的两根所述链条(23)上，并随所述链条(23)做循环往复运动；所述遮挡板(24)的运动方向与所述滑板(13)的滑动方向相互垂直；所述电动机(25)的驱动端与所述滚轮(22)固定连接，并驱动所述滚轮(22)转动；所述光源组件(3)包括顶板(31)、辐照度计(32)、四根立柱(33)和多个光源(34)；每根所述立柱(33)上均设置有高程刻度和多个卡槽，每个所述卡槽与所述高程刻度一一对应设置；所述顶板(31)的四角分别与处于同一高度的四根所述立柱(33)上的所述卡槽适配卡接；所述立柱(33)远离所述顶板(31)的一端与所述底座(5)可拆卸连接；所述光源(34)通过连接件间隔固定在所述顶板(31)下端面；所述连接件与所述顶板(31)转动连接；所述光源(34)发出的光束朝向所述太阳能路面板(14)；所述辐...
【专利技术属性】
技术研发人员：查旭东，胡恒武，李孟杰，吕瑞东，王子威，刘浩军，罗润洲，吴双萍，樊小林，张思琴，李聪，莫惆，谭仕杰，陈超，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。