專(zhuān)利名稱(chēng):一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括復(fù)合光伏發(fā)電葉片(1)、中空透明板(2)、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)和電能輸出裝置(5)，復(fù)合光伏發(fā)電葉片(1)設(shè)置在中空透明板(2)內(nèi)部并分別與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)和電能輸出裝置(5)連接，智能光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括移動(dòng)終端和微型控制單元(6)，微型控制單元(6)分別與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)、電能輸出裝置(5)和移動(dòng)終端連接，微型控制單元(6)內(nèi)設(shè)有發(fā)電量計(jì)算模塊和發(fā)電功率計(jì)算模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型集發(fā)電、遮陽(yáng)、隔熱于一體，實(shí)現(xiàn)智能控制，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、易于維護(hù)，在國(guó)家對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)大力支持的情況下對(duì)人民社會(huì)生產(chǎn)生活具有重要的意義，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，尤其是實(shí)現(xiàn)了集隔熱、遮陽(yáng)、發(fā)電、智能控制與一體的功能，同時(shí)具有玻璃門(mén)窗的透光美觀之效果的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，玻璃門(mén)窗、玻璃幕墻、農(nóng)業(yè)大棚溫室建筑越來(lái)越普遍，對(duì)建筑保溫節(jié)能的要求越來(lái)越高，凡是用于玻璃幕墻的地方均被強(qiáng)制要求選用中空l(shuí)ow-e玻璃，且玻璃室內(nèi)還要做專(zhuān)門(mén)的遮陽(yáng)系統(tǒng)或者窗簾以起到保護(hù)隱私，對(duì)室內(nèi)光線強(qiáng)度、溫度和濕度的調(diào)節(jié)起到輔助作用，另外，現(xiàn)在現(xiàn)代化的恒溫恒濕農(nóng)業(yè)大棚也越來(lái)越多的應(yīng)用中空透明板幕墻，國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電予以補(bǔ)貼，通過(guò)和國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多余電量上傳國(guó)家電網(wǎng)，使得太陽(yáng)能光伏具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)利益。
[0003]玻璃幕墻的使用大大方便美化了人們的生活，但是也有以下缺點(diǎn):
[0004]I)僅僅起到保溫隔熱的作用，而不能對(duì)太陽(yáng)光其進(jìn)行充分利用，浪費(fèi)了寶貴的資源。在節(jié)能環(huán)保概念漸入人心的今天，充分利用太陽(yáng)光顯得尤為珍貴。
[0005]2)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越走進(jìn)我們的生活，家居智能化在現(xiàn)代生活中越來(lái)越普遍，單純靠手動(dòng)室內(nèi)光照很不方便。
[0006]3)為了隔熱，防止陽(yáng)光直射室內(nèi)，或出于保護(hù)室內(nèi)隱私的需要，額外增加遮陽(yáng)系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型涉及一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括復(fù)合光伏發(fā)電葉片、中空透明板、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和電能輸出裝置，所述的復(fù)合光伏發(fā)電葉片設(shè)置在中空透明板內(nèi)部并與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和電能輸出裝置連接，其特征在于，所述的智能光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括移動(dòng)終端和微型控制單元，所述的微型控制單元分別與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、電能輸出裝置和移動(dòng)終端連接，所述的移動(dòng)終端具有用于顯示發(fā)電量和發(fā)電功率的顯示屏。
[0008]所述的中空透明板為鋼化玻璃，分前后二層。
[0009]所述的復(fù)合光伏發(fā)電葉片設(shè)有多片，呈百葉窗簾結(jié)構(gòu)排列。
[0010]所述的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括與微型控制單元連接的電機(jī)、與所述電機(jī)輸出軸連接的齒條以及設(shè)置在復(fù)合光伏發(fā)電葉片兩端的齒輪，所述的齒輪與齒條嚙合，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒條和齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)復(fù)合光伏發(fā)電葉片整體同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]所述的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置具有導(dǎo)電功能，且與電能輸出裝置連接，安裝在中空透明板外部的鋁合金外框上。
[0012]所述的復(fù)合光伏發(fā)電葉片內(nèi)貫穿有用于令葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)部控制導(dǎo)線，所述的內(nèi)部控制導(dǎo)線兩端與齒輪同軸連接。
[0013]所述的電能輸出裝置包括相互連接的逆變器和電流輸出口，所述的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置具有導(dǎo)電功能，所述的逆變器與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置連接，收集復(fù)合光伏發(fā)電葉片產(chǎn)生的電流形成標(biāo)準(zhǔn)化的輸出接口。
[0014]所述的電能輸出裝置、微控制單元、內(nèi)部控制導(dǎo)線以及復(fù)合光伏發(fā)電葉片裝配于鋁合金外框內(nèi)。
[0015]所述的智能光伏發(fā)電系統(tǒng)用于門(mén)、窗、建筑幕墻、采光頂和農(nóng)業(yè)大棚中的任意一種或多種。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)集智能發(fā)電、遮陽(yáng)、隔熱于一體，對(duì)人民社會(huì)生產(chǎn)生活具有重要的意義，通過(guò)移動(dòng)終端將葉片角度調(diào)節(jié)指令發(fā)送給微型控制單元后，微型控制單元控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，從而帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制葉片角度，調(diào)節(jié)發(fā)電效率和室內(nèi)光照;或者微型控制單元自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片角度，實(shí)現(xiàn)最大功率發(fā)電；葉片在全部閉合狀態(tài)下起到遮陽(yáng)簾的作用;通過(guò)移動(dòng)終端還可實(shí)時(shí)獲知發(fā)電功率、選擇工作方式，實(shí)現(xiàn)智能化、個(gè)性化控制。
[0018](2)中空透明板若為玻璃材質(zhì)時(shí)選用鋼化玻璃，分前后二層，具有隔熱、密封安全的功能。
[0019](3)葉片設(shè)有多片，葉片由單晶或多晶或銅銦鎵砸化合物光伏材料與光伏背板復(fù)合而成，葉片呈百葉窗簾結(jié)構(gòu)排列，光能接收面積大，發(fā)電量調(diào)節(jié)方便。
[0020](4)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒條和齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)復(fù)合光伏發(fā)電葉片整體同步轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條和齒輪穩(wěn)定性好，齒條與葉片垂直，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于維護(hù)。
[0021](5)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置具有導(dǎo)電功能，起到匯流電纜的作用，將電能輸送給逆變器，節(jié)省安裝空間，所發(fā)電壓低于36伏特對(duì)人體無(wú)害。
[0022](6)復(fù)合光伏發(fā)電葉片內(nèi)貫穿有用于葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)部控制導(dǎo)線，用于葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，又能收集葉片轉(zhuǎn)化的電流，將電流通過(guò)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置傳輸給電能輸出裝置。
[0023](7)葉片為復(fù)合光伏發(fā)電葉片，置于封閉的中空透明板內(nèi)免灰塵，使用壽命超長(zhǎng)。
[0024](8)微型控制單元計(jì)算發(fā)電量及發(fā)電功率，并實(shí)時(shí)傳輸給移動(dòng)終端進(jìn)行顯示，可方便查看實(shí)時(shí)發(fā)電量，根據(jù)發(fā)電量調(diào)節(jié)葉片角度，以使光伏發(fā)電組件以最佳角度面向太陽(yáng)光，達(dá)到最高的轉(zhuǎn)化效率。
[0025](9)移動(dòng)終端配有專(zhuān)用的APP控制軟件，供用戶(hù)使用，每個(gè)移動(dòng)終端可連接多個(gè)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的智能光伏發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。
【附圖說(shuō)明】

[0026]圖1為本實(shí)施例智能光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]附圖標(biāo)記:
[0028]I為復(fù)合光伏發(fā)電葉片;2為中空透明板;3為鋁合金外框;4為葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置;5為電能輸出裝置;6為微控制單元;7為內(nèi)部控制導(dǎo)線，8為移動(dòng)終端。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0030]實(shí)施例1
[0031]本實(shí)用新型涉及一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括復(fù)合光伏發(fā)電葉片1、中空透明板2、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4和電能輸出裝置5，復(fù)合光伏發(fā)電葉片I設(shè)置在中空透明板2內(nèi)部并分別與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4和電能輸出裝置5連接，智能光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括移動(dòng)終端8和微型控制單元6，微型控制單元6分別與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4、電能輸出裝置5和有線連接，微型控制單元6與移動(dòng)終端8無(wú)線連接，微型控制單元6采用控制芯片，芯片內(nèi)設(shè)有發(fā)電量計(jì)算模塊和發(fā)電功率計(jì)算模塊。每個(gè)復(fù)合光伏發(fā)電葉片I是一個(gè)獨(dú)立的發(fā)電單元，太陽(yáng)光通過(guò)單晶或多晶或銅銦鎵砸化合物光伏材料轉(zhuǎn)化成電能，電能通過(guò)葉片兩端的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4匯集至電能輸出裝置5，所發(fā)電壓低于36伏特，對(duì)人體無(wú)害；
[0032]移動(dòng)終端8將葉片角度調(diào)節(jié)指令發(fā)送給微型控制單元6后，微型控制單元6控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4，從而帶動(dòng)復(fù)合光伏發(fā)電葉片I整體同步轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片調(diào)節(jié)指令包括發(fā)電模式設(shè)置，發(fā)電模式包括定時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉模式、固定轉(zhuǎn)動(dòng)角度模式、隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)模式;在定時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉模式中，用戶(hù)可通過(guò)移動(dòng)終端8中的APP控制軟件，同時(shí)遠(yuǎn)程控制多個(gè)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4;由于發(fā)電葉片與太陽(yáng)光的最佳發(fā)電角度為28-32度，在隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)模式中，微型控制單元6根據(jù)發(fā)電功率控制葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4，從而帶動(dòng)復(fù)合光伏發(fā)電葉片I整體同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使復(fù)合光伏發(fā)電葉片I隨太陽(yáng)光角度變化而轉(zhuǎn)動(dòng)，選擇瞬時(shí)發(fā)電功率最大的葉片角度作為對(duì)應(yīng)時(shí)段的葉片角度，實(shí)現(xiàn)最大功率發(fā)電，微型控制單元6將發(fā)電量和發(fā)電功率實(shí)時(shí)傳輸給移動(dòng)終端8進(jìn)行顯示，發(fā)電量和瞬時(shí)發(fā)電功率分別由發(fā)電量計(jì)算模塊和發(fā)電功率計(jì)算模塊來(lái)計(jì)算，瞬時(shí)發(fā)電功率可根據(jù)逆變器轉(zhuǎn)換效率、發(fā)電面積、入射光輻照度、環(huán)境溫度等計(jì)算，發(fā)電量為有效日照時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)發(fā)電功率的累積。
[0033]中空透明板2為鋼化玻璃或其他亞克力等透明板材，分前后二層，具有隔熱、密封的功能。
[0034]復(fù)合光伏發(fā)電葉片I設(shè)有多片，呈百葉窗簾結(jié)構(gòu)排列，單個(gè)葉片由太陽(yáng)能發(fā)電組件和樹(shù)脂材料復(fù)合而成，例如采用單晶或多晶或銅銦鎵砸化合物光伏材料與光伏背板復(fù)合而成，兩端連接葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4。
[0035]葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4包括與微型控制單元6連接的變頻調(diào)控電機(jī)、與所述電機(jī)輸出軸連接的齒條以及設(shè)置在復(fù)合光伏發(fā)電葉片I兩端的齒輪，齒輪與齒條嚙合，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒條和齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)復(fù)合光伏發(fā)電葉片I整體同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036]葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4具有導(dǎo)電功能，安裝在中空透明板2外部的鋁合金外框上，復(fù)合光伏發(fā)電葉片I內(nèi)貫穿有用于令葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)部控制導(dǎo)線7，內(nèi)部控制導(dǎo)線7兩端與齒輪同軸連接，導(dǎo)線既可用于葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，又能收集葉片轉(zhuǎn)化的電流，將電流通過(guò)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4傳輸給電能輸出裝置5。
[0037]電能輸出裝置5包括相互連接的逆變器和電流輸出口，逆變器與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4連接，為微逆變器，收集復(fù)合光伏發(fā)電葉片I產(chǎn)生的電流形成標(biāo)準(zhǔn)化的輸出接口，可將電能并入市電，也便于多個(gè)發(fā)電單元的連接。
[0038]單晶或多晶或銅銦鎵砸化合物光伏材料片I按序裝配于鋁合金外框3內(nèi)。
[0039]本實(shí)施例的智能光伏發(fā)電系統(tǒng)可用于門(mén)、窗、建筑幕墻、采光頂、農(nóng)業(yè)大棚等，可代替普通玻璃門(mén)、窗、建筑幕墻、采光頂、農(nóng)業(yè)大棚等使用，尤其適合作為不作通風(fēng)用的玻璃門(mén)、窗、建筑幕墻、采光頂、農(nóng)業(yè)大棚等。由于其位于建筑物的外圍，能最大程度的利用光能。同時(shí)具有遮陽(yáng)的作用，用于大型公用建筑的采光頂尤為適用，是一種新型節(jié)能的建筑新產(chǎn)品，在國(guó)家大力推行太陽(yáng)能發(fā)電的新形勢(shì)下具有遠(yuǎn)大的市場(chǎng)前景，利國(guó)利民。
[0040]以上海地區(qū)為例，對(duì)普通玻璃門(mén)窗進(jìn)行改造，假設(shè)每個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的葉片發(fā)電面積為1.5m2，發(fā)電功率為260瓦，上海地區(qū)年平均日照時(shí)間3.8小時(shí)；
[0041 ] 平均每天發(fā)電量:3.8*260 = 988(w.h)，約I度電；
[0042]則全年發(fā)電約為360度，國(guó)家補(bǔ)貼0.42元/度，上海市補(bǔ)貼0.4元/度，辦公商業(yè)用電1.14元/度，貝Ij每度電的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為:0.42+0.4+1.14 = 1.96元。
[0043]每年發(fā)電創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值合計(jì):360*1.96 = 705.6元，國(guó)家補(bǔ)貼20年，上海補(bǔ)貼5年。
[0044]對(duì)于發(fā)電面積為1.5m2的發(fā)電系統(tǒng)，在原有玻璃門(mén)窗基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，投入成本約1500元，兩年收回可成本，因此具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場(chǎng)前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)、中空透明板(2)、葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)和電能輸出裝置(5)，所述的復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)設(shè)置在中空透明板(2)內(nèi)部并與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)和電能輸出裝置(5)連接，其特征在于，所述的智能光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括移動(dòng)終端和微型控制單元(6)，所述的微型控制單元(6)分別與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)、電能輸出裝置(5)和移動(dòng)終端連接，所述的移動(dòng)終端具有用于顯示發(fā)電量和發(fā)電功率的顯示屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的中空透明板(2)為鋼化玻璃，分前后二層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)設(shè)有多片，呈百葉窗簾結(jié)構(gòu)排列。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)包括與微型控制單元(6)連接的電機(jī)、與所述電機(jī)輸出軸連接的齒條以及設(shè)置在復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)兩端的齒輪，所述的齒輪與齒條嚙合，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)齒條和齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)整體同步轉(zhuǎn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)具有導(dǎo)電功能，且與電能輸出裝置(5)連接，安裝在中空透明板(2)外部的鋁合金外框(3)上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)內(nèi)貫穿有用于令葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)部控制導(dǎo)線(7)，所述的內(nèi)部控制導(dǎo)線(7)兩端與齒輪同軸連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，電能輸出裝置(5)包括相互連接的逆變器和電流輸出口，所述的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)具有導(dǎo)電功能，所述的逆變器與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)連接，收集復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)產(chǎn)生的電流形成標(biāo)準(zhǔn)化的輸出接口。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的電能輸出裝置(5)、微控制單元(6)、內(nèi)部控制導(dǎo)線(7)以及復(fù)合光伏發(fā)電葉片(I)裝配于鋁合金外框(3)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H02S40/30GK205725593SQ201620367191
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】袁文堂
【申請(qǐng)人】上海摩帝爾金屬結(jié)構(gòu)科技有限公司