一种三维立体高效太阳能光伏发电设备及方法技术

本发明专利技术公开一种三维立体高效太阳能光伏发电设备及方法，该设备包括发电底座和光伏电池组；所述发电底座的上端设有球状安装部；所述光伏电池组至少设有四个，其中一个光伏电池组设置在球状安装部的顶面，其他光伏电池组设置在球状安装部的侧面；所述光伏电池组包括光伏电池管和用于安装光伏电池管的集成座，所述集成座固定设置在球状安装部上；所述光伏电池管设有多个，其中一个光伏电池管位于中心，其他光伏电池管围绕着中心均匀地排列；所述光伏电池管为两端贯通的倒锥形结构，该光伏电池管由至少三组锥形的光伏电池板组首尾相连合围而成。本发明专利技术通过在三维立体的空间进行布局，可以有效提高单位面积的发电效率。可以有效提高单位面积的发电效率。可以有效提高单位面积的发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种三维立体高效太阳能光伏发电设备及方法


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏发电设备及方法，具体涉及一种三维立体高效太阳能光伏发电设备及方法。

技术介绍

[0002]太阳能发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。其中，光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。
[0003]进一步，太阳能电池(在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic，缩写为PV)，简称光伏)，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
[0004]现有的太阳能电池主要以直板的形状安装在固定的位置，且以一定角度朝向太阳，二维平面地获取太阳的能量，是当前光伏发电装置的主流设置，这样虽然能在较大的阳光照射角度下进行发电，但是单位面积的发电效率仍有待提高；或者，有待提出不同的发电方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种三维立体高效太阳能光伏发电设备，该太阳能光伏发电设备通过在三维立体的空间进行布局，可以有效提高单位面积的发电效率。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种三维立体高效太阳能光伏发电方法。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种三维立体高效太阳能光伏发电设备，包括发电底座和光伏电池组；所述发电底座的上端设有球状安装部；
[0009]所述光伏电池组至少设有四个，其中一个光伏电池组设置在球状安装部的顶面，其他光伏电池组沿着圆周的方向均匀且倾斜地设置在球状安装部的侧面；
[0010]所述光伏电池组包括光伏电池管和用于安装光伏电池管的集成座，所述集成座固定设置在球状安装部上；所述光伏电池管设有多个，其中一个光伏电池管位于中心，其他光伏电池管围绕着中心均匀地排列；
[0011]所述光伏电池管为两端贯通的倒锥形结构，该光伏电池管由至少三组锥形的光伏电池板组首尾相连合围而成；所述光伏电池板组由两个背对设置的光伏电池板构成，其中一个光伏电池板构成光伏电池管的内侧面，另一个光伏电池板构成光伏电池管的外侧面。
[0012]本专利技术的一个优选方案，其中，所述集成座上设有一个顶面和多个斜侧面，其中一个光伏电池管通过电极卡接结构连接在顶面上，其他光伏电池管分别通过电极卡接结构连
接在多个斜侧面上。
[0013]进一步，所述电极卡接结构包括电极引脚、与电极引脚配合的引脚插套以及插套安装板；所述电极引脚设置在光伏电池管上；
[0014]所述引脚插套设置在集成座上，该引脚插套包括内插套环和外插套环；
[0015]所述集成座上设有安装槽，所述插套安装板通过卡接结构卡接在安装槽的底面；所述插套安装板的侧面与安装槽的侧面之间构成用于安装引脚插套的插套槽，所述内插套环固定套设在插套安装板的侧面上，所述外插套环固定设置在安装槽的侧面上；所述电极引脚固定插接在内插套环和外插套环之间。通过上述结构，不仅接通了电路，将光伏电池管上发出的发能输送至专门的储能模块进行保存，而且还将引脚插套完全镶嵌隐藏在集成座中，结构十分简洁、紧凑；另外，还采用环形的引脚插套，将光伏电池管的插接在内插套环和外插套环之间即可，无需考虑光伏电池管各面的朝向，极大方便组装工作。
[0016]本专利技术的一个优选方案，其中，所述集成座上设有雨水引流结构，该雨水引流结构包括多个引流口和多个引流道；所述引流口分别开设在顶面和多个斜侧面上，该引流口与光伏电池管的内腔连通；所述引流道设置在斜侧面的下方，且该引流道与斜侧面的引流口连通；多个引流道的顶部汇合并与设置在顶面的引流口连通。在经历漫长的发电工作后，容易存在灰尘堆积，尤其是本光伏电池管设有倒锥形的内腔，灰尘难以凭借自然风力挥去，因此借助本优选的雨水引流结构，可以恰到好处地对光伏电池管的内腔进行除尘，具体为：在雨水的冲击下，光伏电池管的外侧面的灰尘容易随着雨水自由滑落，而光伏电池管的内侧面的灰尘则随着雨水汇聚至光伏电池管的底部，再通过下方的引流口流到引流道中，继而转移至外界，除尘效果较好。
[0017]进一步，所述引流口开设在插套安装板上，该插套安装板位于引流道的上方。通过上述结构，将雨水引流也集成在插套安装板及其附近的区域，结构十分紧凑，有利于减小设备的整体占有空间。
[0018]本专利技术的一个优选方案，其中，还包括用于根据太阳光自动调节位于发电底座顶部的光伏电池组的朝向的朝顶随行机构，该朝顶随行机构包括至少三个沿着圆周方向分布的朝顶随行组件；
[0019]所述朝顶随行组件包括记忆驱动弹簧、油压传动组件以及归位弹簧，所述油压传动组件包括第一安装缸体、第二安装缸体以及连通在第一安装缸体和第二安装缸体之间的油压管；所述第一安装缸体和第二安装缸体设置在同一个方位上；
[0020]所述第一安装缸体内设有第一油压活塞，该第一安装缸体的侧面上设有朝外的感光口；所述感光口的顶面与第一安装缸体的内腔顶面之间的空间构成由于储放油液的驱动油液空间；所述记忆驱动弹簧设置在第一安装缸体的内腔中，该记忆驱动弹簧的两端分别抵紧在第一油压活塞和第一安装缸体的底面；
[0021]所述第二安装缸体内设有第二油压活塞；所述归位弹簧竖向设置在第二安装缸体的内腔中，该归位弹簧的两端分别抵紧在第二油压活塞和第二安装缸体的底面；
[0022]所述第二安装缸体的上设有避让第二油压活塞竖向移动的避让孔，该避让孔的顶面与第二安装缸体的内腔顶面之间的空间构成由于储放油液的归位油液空间；所述第二油压活塞的侧面设有竖向移动安装部，该竖向移动安装部穿过避让孔与支撑架固定连接；所述支撑架的顶部通过万向调节滑动结构与位于球状安装部的顶面的集成座连接；
[0023]所述万向调节滑动结构包括万向球节、万向球套和滑动导向组件；所述滑动导向组件包括滑轨和滑块，所述滑轨固定在集成座的底面，所述万向球套与滑块固定连接；所述万向球节的下端固定连接在支撑架上，上端与万向球套配合。
[0024]通过上述结构，当太阳以某个方向进行照射时，太阳光透过对应的感光口投影在记忆驱动弹簧上，使得相应方位中的记忆驱动弹簧吸热而自身温度升高，当温度达到马氏体相变温度时，记忆驱动弹簧伸展变长，从而驱动第一油压活塞往上移动，推动第一安装缸体中的油液往第二安装缸体中移动。当油液往在第二安装缸体中移动时，会驱动第二油压活塞往下移动，对归位弹簧进行压缩；与此同时，支撑架随着第二油压活塞往下移动，从而带动对应的滑块往下移动；由于缺少支撑，集成座上与该支撑架对应的部位逐渐往下倾斜，使得集成座上的光伏电池组往太阳光的方向倾斜，使得大部分的光伏电池管的光触面朝向太阳，从而实时调整自身的姿态，以获得最大的照射效果。进一步，上述为其中一个方位的跟随调节，本优选设有多个朝顶随行组件，可以在多个方位轮流或者同时对顶部的光伏电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维立体高效太阳能光伏发电设备，其特征在于，包括发电底座和光伏电池组；所述发电底座的上端设有球状安装部；所述光伏电池组至少设有四个，其中一个光伏电池组设置在球状安装部的顶面，其他光伏电池组沿着圆周的方向均匀且倾斜地设置在球状安装部的侧面；所述光伏电池组包括光伏电池管和用于安装光伏电池管的集成座，所述集成座固定设置在球状安装部上；所述光伏电池管设有多个，其中一个光伏电池管位于中心，其他光伏电池管围绕着中心均匀地排列；所述光伏电池管为两端贯通的倒锥形结构，该光伏电池管由至少三组锥形的光伏电池板组首尾相连合围而成；所述光伏电池板组由两个背对设置的光伏电池板构成，其中一个光伏电池板构成光伏电池管的内侧面，另一个光伏电池板构成光伏电池管的外侧面。2.根据权利要求1所述的三维立体高效太阳能光伏发电设备，其特征在于，所述集成座上设有一个顶面和多个斜侧面，其中一个光伏电池管通过电极卡接结构连接在顶面上，其他光伏电池管分别通过电极卡接结构连接在多个斜侧面上。3.根据权利要求2所述的三维立体高效太阳能光伏发电设备，其特征在于，所述电极卡接结构包括电极引脚、与电极引脚配合的引脚插套以及插套安装板；所述电极引脚设置在光伏电池管上；所述引脚插套设置在集成座上，该引脚插套包括内插套环和外插套环；所述集成座上设有安装槽，所述插套安装板通过卡接结构卡接在安装槽的底面；所述插套安装板的侧面与安装槽的侧面之间构成用于安装引脚插套的插套槽，所述内插套环固定套设在插套安装板的侧面上，所述外插套环固定设置在安装槽的侧面上；所述电极引脚固定插接在内插套环和外插套环之间。4.根据权利要求3所述的三维立体高效太阳能光伏发电设备，其特征在于，所述集成座上设有雨水引流结构，该雨水引流结构包括多个引流口和多个引流道；所述引流口分别开设在顶面和多个斜侧面上，该引流口与光伏电池管的内腔连通；所述引流道设置在斜侧面的下方，且该引流道与斜侧面的引流口连通；多个引流道的顶部汇合并与设置在顶面的引流口连通。5.根据权利要求1所述的三维立体高效太阳能光伏发电设备，其特征在于，所述引流口开设在插套安装板上，该插套安装板位于引流道的上方。6.根据权利要求4所述的三维立体高效太阳能光伏发电设备，其特征在于，还包括用于根据太阳光自动调节位于发电底座顶部的光伏电池组的朝向的朝顶随行机构，该朝顶随行机构包括至少三个沿着圆周方向分布的朝顶随行组件；所述朝顶随行组件包括记忆驱动弹簧、油压传动组件以及归位弹簧，所述油压传动组件包括第一安装缸体、第二安装缸体以及连通在第一安装缸体和第二安装缸体之间的油压管；所述第一安装缸体和第二安装缸体设置在同一个方位上；所述第一安装缸体内设有第一油压活塞，该第一安装缸体的侧面上设有朝外的感光口；所述感光口的顶面与第一安装缸体的内腔顶面之间的空间构成由于储放油液的驱动油液空间；所述记忆驱动弹簧设置在第一安装缸体的内腔中，该记忆驱动弹簧的两端分别抵紧在第一油压活塞和第一安装缸体的底面；所述第二安装缸体内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：冼彩霞，
申请(专利权)人：冼彩霞，
类型：发明
国别省市：