本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)通訊基站鐵塔的光伏電池板，屬于通訊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

移動(dòng)通訊基站是移動(dòng)通訊系統(tǒng)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)移動(dòng)通訊信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)和中繼。為了保證移動(dòng)通訊基站信號(hào)的最大覆蓋范圍，這些基站通常都建設(shè)在較高的位置上，如建筑物的屋頂上、山坡上或?qū)Ｓ描F塔上。

無論移動(dòng)通訊基站建設(shè)在什么位置，都需要有足夠的電力供應(yīng)，功率較小的基站需要220V的二相交流電，功率較大的基站需要380V的三相交流動(dòng)力電。為了給建設(shè)在偏遠(yuǎn)山區(qū)的移動(dòng)通訊基站供電，還需要專門為它安裝動(dòng)力輸變電系統(tǒng)。為保證移動(dòng)通訊基站的通訊不間斷，這些供電系統(tǒng)還必須保證有應(yīng)急備用電源。

為了降低移動(dòng)通訊的供電成本，近幾年來越來越多的移動(dòng)通訊基站開始采用光伏技術(shù)供電，這不僅大大降低了移動(dòng)通訊基站的供電成本，也開拓了清潔能源新的應(yīng)用領(lǐng)域。

采用光伏技術(shù)給移動(dòng)通訊基站的供電方式有兩種，其一是在基站附近安裝固定角度的光伏陣列，其二是采用聚光光伏技術(shù)，在基站附近安裝追日式光伏設(shè)備。但由于這些光伏設(shè)備需要較大的安裝場地，因此增加了移動(dòng)通信基站建設(shè)征地總成本。此外，在我國西北和西南地區(qū)，多數(shù)基站都建設(shè)在高山上，安裝這種光伏設(shè)備需要平整山上的土地，需要?jiǎng)佑弥匦驮O(shè)備，這也是一筆不小的開支。

移動(dòng)通訊的鐵塔高度一般在40米到60米之間，除了在鐵塔之上安裝了中繼轉(zhuǎn)發(fā)器之外，鐵塔的塔身沒有其它用途。能否利用移動(dòng)通訊基站鐵塔塔身安裝光伏設(shè)備，為移動(dòng)通訊系統(tǒng)提供電力呢?，F(xiàn)有技術(shù)中為了解決上述技術(shù)問題，提出利用通信塔和鋼結(jié)構(gòu)的建筑表面設(shè)置太陽能電池板，比如CN201610359822.8和CN201320183291.3，它們給了相應(yīng)的解決方案，但上述現(xiàn)有技術(shù)僅僅給出大致的技術(shù)設(shè)想，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在實(shí)際安裝過程中，在實(shí)際鐵塔上設(shè)置太能電池板存在以下技術(shù)問題，一，太陽能電池板覆蓋率低，二，太陽能電池板無法穩(wěn)固固定于鐵塔上，三，太陽能電池長期在戶外惡劣條件下，灰塵的覆蓋大大降低了太陽能電池的供電效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N用于移動(dòng)通訊基站鐵塔的光伏電池板。

本發(fā)明涉及的用于移動(dòng)通訊基站鐵塔的光伏電池板，

所述光伏電池板安裝在移動(dòng)通訊基站鐵塔上，所述光伏電池板呈幾何圖形，該幾何圖形和所述移動(dòng)通訊基站鐵塔的幾何結(jié)構(gòu)相匹配；

所述光伏電池板的邊緣有安裝有金屬眼圈的固定孔，鋼絲繩穿過所述固定孔同所述移動(dòng)通訊基站鐵塔的金屬角鐵固定連接；

所述光伏電池板上分布有空氣震動(dòng)孔；空氣穿過這些孔洞時(shí)引發(fā)光伏電池板的低頻震動(dòng)，達(dá)到利用風(fēng)力自動(dòng)除塵的目的；

所述光伏電池板安裝在移動(dòng)通訊基站鐵塔朝陽的塔面上；

所述光伏電池板通過串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式級(jí)聯(lián)后，輸出光伏并向蓄電池組充電控制器供電，充電控制器接收光伏輸入的光伏電流后向蓄電池組供電，蓄電池組向移動(dòng)通訊基站設(shè)備供電，移動(dòng)通訊基站設(shè)備把中繼轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)和電力傳送到移動(dòng)通訊基站鐵塔的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器上，達(dá)到移動(dòng)通訊中繼轉(zhuǎn)發(fā)的目的。

其中，所述光伏電池板呈等腰三角形狀，其中，兩個(gè)等腰邊角均為45度，所述光伏電池板的邊緣開有多個(gè)固定孔，固定孔有金屬眼圈鉚接，鋼絲繩穿過所述固定孔將所述光伏電池板固定在移動(dòng)通訊基站鐵塔的角鐵上。

其中，所述光伏電池板上分布有不同幾何形狀的空氣震動(dòng)孔，震動(dòng)孔上有震舌。當(dāng)風(fēng)能達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，這些震動(dòng)孔將引起光伏電池板的低頻震動(dòng)，起到對(duì)光伏電池板自動(dòng)除塵的作用。

其中，所述光伏電池板是單晶硅、多晶硅、碲化鎘、砷化鎵或銅銦鎵硒光電池，光電池被切割成較小的尺寸串并連接，并通過透明面板、熱熔膠和背板層壓粘合，所述光伏電池板是柔性光伏電池板。

其中，所述光伏電池板是相互串聯(lián)的，光伏電池板的輸出端安裝有防反二極管。

其中，所述光伏電池板是相互并聯(lián)的。

其中，單個(gè)所述電池板輸出電壓為2伏特，總輸出電壓是48伏特。

其中，所述光伏電池板由五層薄膜結(jié)構(gòu)組成，第一層是透明塑料面板；第二層是透明熱熔膠層；第三層是光電池層；第四層是透明熱熔膠層；第五層是柔性背板層。

其中，將兩個(gè)光伏電池板的長邊水平相對(duì)安裝或垂直相對(duì)安裝。

其中，將一個(gè)光伏電池板單獨(dú)安裝。

附圖說明

圖1 是移動(dòng)通訊基站鐵塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是包括本申請(qǐng)的光伏電池板的移動(dòng)通訊基站鐵塔的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本申請(qǐng)的光伏電池板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是包括本申請(qǐng)的光伏電池板的移動(dòng)通訊基站鐵塔的功能框圖；

其中，

1是移動(dòng)通訊基站鐵塔

2是移動(dòng)通訊基站的站房

3是移動(dòng)通訊基站信號(hào)和電力輸出端

4是移動(dòng)通訊信號(hào)和電力供應(yīng)電纜

5是通訊設(shè)備

6是蓄電池系統(tǒng)

7是移動(dòng)通訊基站的電源系統(tǒng)

8是移動(dòng)通訊基站鐵塔的局部結(jié)構(gòu)

9是移動(dòng)通訊基站鐵塔中段的實(shí)拍結(jié)構(gòu)

10是動(dòng)力電網(wǎng)

11是變壓器

12是經(jīng)變壓器輸出供移動(dòng)通訊基站專用的三相交流動(dòng)力電

13是鐵塔頂端的移動(dòng)通訊中繼轉(zhuǎn)發(fā)器

14是塔頂設(shè)備

20是安裝在移動(dòng)通訊基站鐵塔上的光伏電池板

22是鐵塔光伏系統(tǒng)充電控制器

23是鐵塔光伏系統(tǒng)的蓄電池組

24是移動(dòng)通訊基站的通訊設(shè)備

25，26是串并連接后光伏電池板總電力輸出電纜

27是由移動(dòng)通訊基站通訊設(shè)備輸出的中繼轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)和電力供應(yīng)

30是本發(fā)明的三角形光伏電池板

31是光伏電池

32是分布在光伏電池板邊緣上的固定孔

33是光伏電池板的光伏電壓輸出端子

35是分布在光伏電池板上的空氣動(dòng)力震動(dòng)孔

36是兩個(gè)等腰邊和底邊的夾角

37是鐵塔上的角鐵

38是鋼絲繩

39是移動(dòng)通訊基站的鐵塔局部結(jié)構(gòu)

40是將本發(fā)明的兩個(gè)三角光伏電池板長邊水平相對(duì)的安裝方式

41是將本發(fā)明的兩個(gè)三角光伏電池板長邊垂直相對(duì)的安裝方式

43是光伏電池板輸出的總電纜

44是光伏控制器

45是蓄電池組

46是移動(dòng)通訊基站鐵塔的中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備

47是移動(dòng)通訊設(shè)備向中繼轉(zhuǎn)發(fā)器提供的通訊信號(hào)和電力。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

需要說明的是，下文中關(guān)于數(shù)字“n是……”的描述，僅為表示，n代表的附圖標(biāo)記在附圖中含義。

圖1 是移動(dòng)通訊基站鐵塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，以圖1為基礎(chǔ)，詳細(xì)說明移動(dòng)通訊基站鐵塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理。

1是移動(dòng)通訊基站鐵塔。按照我國移動(dòng)通訊基站鐵塔建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，這類鐵塔有三角塔和四角塔，塔柱由圓形金屬管級(jí)聯(lián)構(gòu)成，塔身由鍍鋅角鐵組合構(gòu)成，為增加鐵塔的穩(wěn)固性，這些角鐵的相互連接多數(shù)呈三角形結(jié)構(gòu)。鐵塔下闊上窄，在鐵塔的頂端有安裝平臺(tái)，專門為安裝人員安裝中繼轉(zhuǎn)發(fā)器和其它設(shè)備所用。從鐵塔基座到鐵塔頂端有步梯，可以讓施工或維修人員攀爬鐵塔。無論是三角塔還是四角塔，也無論這些塔基在地面上是如何分布的，在白天日照期間，塔身上總有兩面是可以接收到光輻射的，這就為安裝在塔身上的光伏設(shè)備接受足夠的光輻照能提供了保證。滿足移動(dòng)通訊基站的光伏功率不能小于10000W，在一個(gè)高度40米或60米的移動(dòng)通訊基站鐵塔的塔身上安裝光伏設(shè)備，輸出不少于10000W的光伏功率是沒有問題的。這樣就省去了在地面安裝光伏設(shè)備的征地和土地平整的工作，為移動(dòng)通訊基站鐵塔的光伏供電節(jié)省了大量投資。

2是移動(dòng)通訊基站的站房，用來安裝移動(dòng)通訊基站的電源設(shè)備和通訊設(shè)備。3是移動(dòng)通訊基站信號(hào)和電力輸出端。5是通訊設(shè)備，它負(fù)責(zé)向鐵塔頂端的中繼轉(zhuǎn)發(fā)器提供通訊信號(hào)和電力供應(yīng)。6是蓄電池系統(tǒng)，是移動(dòng)通訊基站的備用電源，當(dāng)電力供應(yīng)中斷時(shí)，這個(gè)蓄電池組可以連續(xù)為鐵塔的移通訊保持不少于24小時(shí)的電力供應(yīng)。7是移動(dòng)通訊基站的電源系統(tǒng)，包括交直流變換系統(tǒng)，蓄電池充電系統(tǒng)。10是動(dòng)力電網(wǎng)，在沒有動(dòng)力電網(wǎng)的地方，要為移動(dòng)通訊基站建設(shè)專用動(dòng)力電供電系統(tǒng)。11是變壓器，在需要的時(shí)候，將電網(wǎng)的高壓轉(zhuǎn)換為低壓。12是經(jīng)變壓器輸出供移動(dòng)通訊基站專用的三相交流動(dòng)力電。

4是和 3相連接的移動(dòng)通訊信號(hào)和電力供應(yīng)電纜，它將移動(dòng)通訊的中繼轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)和電力供應(yīng)提供給鐵塔頂端的移動(dòng)通訊中繼轉(zhuǎn)發(fā)器13。

8和9描述了移動(dòng)通訊基站鐵塔的局部結(jié)構(gòu)，9是一張移動(dòng)通訊基站鐵塔中段的實(shí)拍結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出三角塔的局部，可以看出圓鋼立柱和角鐵之間的連接方式和結(jié)構(gòu)。

圖2是包括本申請(qǐng)的光伏電池板的移動(dòng)通訊基站鐵塔的結(jié)構(gòu)框圖，以圖2為基礎(chǔ)，詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

1是移動(dòng)通訊基站鐵塔，20是安裝在移動(dòng)通訊基站鐵塔上的光伏電池板。25，26是串并連接后光伏電池板總電力輸出電纜，22是鐵塔光伏系統(tǒng)充電控制器，23是鐵塔光伏系統(tǒng)的蓄電池組，24是移動(dòng)通訊基站的通訊設(shè)備。27是由移動(dòng)通訊基站通訊設(shè)備輸出的中繼轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)和電力供應(yīng)，直接輸出到塔頂設(shè)備14。 30是安裝在鐵塔上的光伏電池板的放大圖樣，它可以是三角形，也可以是矩形或其它幾何形狀，尺寸可以是固定一致的，也可以是幾種不同尺寸。31是光伏電池，可以是多晶硅、單晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒或其它形式的光伏電池。32是固定孔，固定孔分布在光伏電池板的四周，鋼絲繩穿過這些固定孔，把光伏電池板固定安裝在移動(dòng)通訊基站的鐵塔上。33是光伏電池板的光伏電壓輸出端子。

在移動(dòng)通訊基站鐵塔上安裝光伏板，必須做到防風(fēng)、防沙、防冰雹、抗高低溫、安裝簡便、易于維修并保證輸出足夠電力。安裝在鐵塔上的光伏板還必須有較輕的重量和較小的風(fēng)阻，以保證不會(huì)給移動(dòng)通訊基站鐵塔增加過大的承重和風(fēng)壓。此外，移動(dòng)通訊基站鐵塔本身是一種建筑形式，在其上安裝光伏電池板要符合公共建筑藝術(shù)的審美要求。

要做到以上幾點(diǎn)，移動(dòng)通訊基站鐵塔光伏電池板必須進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)并采用特殊的生產(chǎn)工藝。

圖3是本申請(qǐng)的光伏電池板結(jié)構(gòu)示意圖，以此為基礎(chǔ)對(duì)本發(fā)明涉及的光伏電池板做進(jìn)一步說明。

30是本發(fā)明的三角形光伏電池板，它是一個(gè)等腰三角形，36是兩個(gè)等腰邊和底邊的夾角，均為45度。這樣的設(shè)計(jì)一是便于在移動(dòng)通訊基站鐵塔上的固定安裝，二是可以做任意角度的旋轉(zhuǎn)拼接和鐵塔自身結(jié)構(gòu)完美結(jié)合，三是可以做到生產(chǎn)材料的最為節(jié)省。光伏電池板30由五層薄膜組成，第一層是透明塑料面板，它具有抗低溫、耐高溫、抗沖擊、高絕緣的特征；第二層是透明熱熔膠，它在高溫下融化并成透明狀，常溫固化后可以將透明面板和光電池粘接在一起；第三層是光電池，它可以是單晶硅、多晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒或其它光伏電池，通過激光切割將其分割成較小的光電池并相互串并連接，確保其不破碎不斷路；第四層仍然是透明熱熔膠層；第五層是柔性背板層，它對(duì)光伏電池板起到保護(hù)和反射光線的作用。

32是分布在光伏電池板邊緣上的固定孔，這些固定孔由金屬眼圈鉚接而成，鋼絲繩38穿過這些金屬眼圈，把光伏電池板固定在移動(dòng)通訊基站鐵塔的塔身上。35是分布在光伏電池板上的空氣動(dòng)力震動(dòng)孔，這些孔洞具有不同的幾何形狀和震動(dòng)舌，當(dāng)具有一定能量的高空風(fēng)從這些孔洞穿過時(shí)，會(huì)引發(fā)光伏電池板的低頻震動(dòng)，起到對(duì)光伏電池板自動(dòng)除塵的作用。此外這些孔洞也可以減少對(duì)光伏電池板的一定風(fēng)壓。本發(fā)明光伏電池板中的光伏電池是全部串聯(lián)的，每個(gè)光伏電池板之間是全部并聯(lián)的，每個(gè)光伏電池板的輸出電纜都接有防反向電流二極管，以此保證任何一塊光伏電池板出現(xiàn)故障，都不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的光伏發(fā)電。

39是移動(dòng)通訊基站的鐵塔局部結(jié)構(gòu)，可以看到本發(fā)明是如何通過鋼絲繩38、光伏電池板邊緣上的固定孔32，和鐵塔上的角鐵37相互固定連接的。

圖4是包括本申請(qǐng)的光伏電池板的移動(dòng)通訊基站鐵塔的功能框圖，以此為基礎(chǔ)，詳細(xì)從系統(tǒng)的功能上闡述本申請(qǐng)的技術(shù)方案。

1是移動(dòng)通訊三角鐵塔，塔高60米，塔基闊4.09米，塔上最低一層平臺(tái)到塔基的高度為37米，光伏電池板就安裝在這37米高的一個(gè)三角塔面上，三角塔面選擇面向南方的一面。

20是安裝在鐵塔上的等腰三角形光伏電池板，40是將本發(fā)明的兩個(gè)三角光伏電池板長邊水平相對(duì)的安裝方式，41是將本發(fā)明的兩個(gè)三角光伏電池板長邊垂直相對(duì)的安裝方式，光伏電池由SunPower多晶硅電池片切割后拼接串聯(lián)使用，每片光伏電池板的輸出光伏電壓為52.08伏特，輸出電流為2.9安培，輸出功率為142.8W。100片光伏電池板全部并聯(lián)連接，輸出電壓52.08伏特，輸出電流290安培，輸出功率14200瓦。

43是光伏電池板輸出的總電纜，它連接到光伏控制器44上，光伏控制器44通過電源控電路向蓄電池組45充電，蓄電池組45由24塊1500Ah的2伏特輸出電壓膠體電池串聯(lián)組成，總輸出電壓為48伏特。46是移動(dòng)通訊基站鐵塔的中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，47是移動(dòng)通訊設(shè)備46向中繼轉(zhuǎn)發(fā)器提供的通訊信號(hào)和電力。

由上述描述可知，本申請(qǐng)涉及的一種用于移動(dòng)通訊基站鐵塔的光伏電池板，最大化地提高了鐵塔表面的光伏電池板覆蓋率，以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電池板和鐵塔的牢固固定，安裝簡便、易于維修，其中光伏電池板上設(shè)置空氣震動(dòng)孔以及進(jìn)一步優(yōu)化配置的空氣（動(dòng)力）震動(dòng)孔，使得空氣穿過這些孔洞引發(fā)光伏電池板的低頻震動(dòng)，從而達(dá)到風(fēng)力自動(dòng)除塵的目的。

以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。