直立壁光伏发电设备的制作方法

本实用新型涉及一种光伏发电设备，尤其涉及一种安装在直立壁上的光伏发电设备。

背景技术：

光伏发电设备通过太阳能光伏组件接受太阳光所传递的能量，将太阳光能转换为电能，它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，已得到广泛的应用，尤其是在用户附近场地建设、运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网的分布式光伏发电，其发展尤为迅速，这种分布式光伏发电系统通常是建设在建筑物屋顶，不占用宝贵的土地资源，特别适合于在人口相对密集、土地资源紧张、用电量较大的地区安装使用，随着国家政策的扶持以及人们对发展绿色能源认识的提高，分布式光伏电站的安装量越来越大，这些地区的屋顶资源也变得十分抢手。

对建筑物而言，除了屋顶之外，不少建筑物的朝南的墙体也具有较好的光照，特别是一些工厂车间厂房以及一些养殖用建筑，可利用的面积相对较大，且这些工厂及养殖企业用电量较大，充分利用这些朝南的墙体安装光伏发电设备具有积极意义。但是，如果是光伏组件直接安装在这些直立壁墙体上，由于光伏组件的受光面与太阳光之间有较大的角度，所接受的太阳光照的强度较弱，其发电效率较低，投资收益率不高，如果将光伏组件以一定的角度朝向太阳方向来尽量使太阳光与光伏组件的受光面垂直，则光伏组件必然会在高度方向上排列成数行，一方面对建筑物的外观形成较大的影响，更重要的是，在高度方向上上下排列的光伏组件之间上排光伏组件不可避免地会对下排光伏组件造成较长时间的遮阴，普通的光伏组件一旦受到遮挡，其发电效率将大幅下降。因而这些常用的光伏组件安装方式使得光伏发电设备在直立壁墙体上不具投资价值。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直立壁光伏发电设备，它能降低由于上排的光伏组件对下排光伏组件可能存在的遮挡对发电效率的影响，提高光伏发电设备的投资收益率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种直立壁光伏发电设备，包括若干光伏组件及支架，所述光伏组件包括封装有若干电池片的电池封装组件，该电池封装组件周边安装有组件边框，所述电池封装组件及电池片均呈长条状，长条状电池封装组件的长宽比为3:1至12:1，长条状电池封装组件的宽A为160－350毫米，所述电池片的长宽比为3:1至4:1，电池片的长B为100至156毫米；在长条状电池封装组件两短边的组件边框外侧分别设置有转轴，该两转轴同轴设置；所述若干电池片沿长条状电池封装组件宽度方向排列成四至六行，每一行中各电池片相互串联连接，至少一行电池片并联设置有旁路二极管；所述各光伏组件排列成至少一列，排列在同一列中的各光伏组件两端通过转轴转动支承在所述支架上，在每一光伏组件的转轴上固定安装有传动件，各传动件与动力装置传动连接。

在上述结构中，由于所述光伏组件包括封装有若干电池片的电池封装组件，该电池封装组件周边安装有组件边框，所述电池封装组件及电池片均呈长条状，长条状电池封装组件的长宽比为3:1至12:1，长条状电池封装组件的宽A为160－350毫米，所述电池片的长宽比为3:1至4:1，电池片的长B为100至156毫米，则由长条状的电池封装组件所构成的光伏组件亦呈长条状，且宽度较窄，这样，当该光伏组件在直立壁墙体上安装时，上排光伏组件对下排光伏组件所造成的遮阴会比常用的光伏组件有较大幅度的降低，即光伏组件受遮挡的面积与光伏组件受光面的面积之比降低很多，整个光伏组件的利用率会明显提高，发电效率会相应提高，而且光伏组件伸出墙体外的长度较常用的光伏组件要小很多，对建筑物外观的影响较小；长条状电池封装组件的长宽比为3:1至12:1使得所构成的光伏组件相对较长，能减少光伏组件安装支架的数量，同时也能适应在不同宽度建筑物墙体上的布置要求；所述电池片的长宽比为3:1至4:1且电池片的长B为100至156毫米使得该电池片的长度可以与常规电池片相同，不需加以切割，避免了电池片的损耗。又由于在长条状电池封装组件两短边的组件边框外侧分别设置有转轴，该两转轴同轴设置，则所构成的光伏组件可以通过所设置的转轴进行安装支承，并且还可以相对于支承支架转动，这样可以通过一定的传动机构来适时调节光伏组件的安装角度，一方面可以使光伏组件能跟踪太阳的高度角，增加所能接受到的太阳光能量，提高发电效率，另一方面可以通过安装角度的调节更好地减少上排光伏组件对下排光伏组件所造成的遮阴，进一步提高发电量。还由于所述若干电池片沿长条状电池封装组件宽度方向排列成四至六行，每一行中各电池片相互串联连接，至少一行电池片并联设置有旁路二极管，则电池片排列成多行且配置了旁路二极管后相当于将各电池片分成了多个分布区域，当其中的某一区域某一时段被遮阴而无法正常发电且影响整个光伏组件的发电时，通过旁路二极管可以把该区域的电池片短路，对其加以保护，避免该区域发热受损，并让未被遮阴的区域正常发电，从而更好地保证光伏组件的发电效率。再由于所述各光伏组件排列成至少一列，排列在同一列中的各光伏组件两端通过转轴转动支承在所述支架上，在每一光伏组件的转轴上固定安装有传动件，各传动件与动力装置传动连接，则处于同一列中的各光伏组件可以在动力装置的驱动下通过传动件适时地在支架上改变安装角度，从而使光伏组件的受光面能跟踪太阳位置，尽量保持与太阳光线垂直，接收到更多的太阳辐射能量；同时还可以根据上、下排光伏组件之间间距的大小通过调整安装角度适当兼顾上、下排光伏组件之间可能造成的对太阳光线的遮挡，将遮阴对光伏组件发电量的影响降到最低。因此，本直立壁光伏发电设备能降低由于上排的光伏组件对下排光伏组件可能存在的遮挡对发电效率的影响，并且可以通过具有较小宽度的长条状的光伏组件、选择适当的上下排光伏组件间距来使光伏发电设备中光伏组件在墙壁上的安装总量处于效益最佳状态，避免光伏组件在整个墙壁上直接铺设且发电效率低下所造成的浪费，从而提高光伏发电设备的投资收益率。

本实用新型的一种优选实施方式，所述转轴设置于长条状光伏组件两短边组件边框外侧的中部，所述转轴通过连接榫或连接螺钉固连在组件边框上。采用该实施方式，所构成的光伏组件相对于转轴对称设置，便于控制光伏组件的转动角度，且转轴与组件边框之间连接稳定、可靠。

本实用新型的另一种优选实施方式，所述各行电池片之间相互串联连接。采用该实施方式，可以使所构成的光伏组件具有相对较高的输出电压，便于电站线路系统的配置。

本实用新型的又一种优选实施方式，与电池封装组件一长边相邻的第一行和/或第二行电池片并联设置有旁路二极管。采用该实施方式，可以使最易受遮阴影响的靠墙体一侧的一行电池片或二行电池片形成一区域，或者靠墙体一侧的二行电池片形成二个区域，当其被遮挡时起到保护作用。

本实用新型进一步的优选实施方式，所述各光伏组件两端通过转轴成水平状转动支承在所述支架上。采用该实施方式，各光伏组件成水平状排列，便于对太阳高度角的跟踪，也便于避免遮阴所造成的影响。

本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述传动件为齿轮，排列在同一列中的各光伏组件转轴上所安装的齿轮通过齿条与动力装置传动连接，所述齿条滑动支承在支架上。采用该实施方式，由动力装置驱动齿条上下移动即可方便地适时调节光伏组件的角度位置，便于对太阳高度角进行跟踪，提高发电效率。

本实用新型又一进一步的优选实施方式，在所述齿条上设置有螺孔，螺孔内旋接有螺杆，该螺杆与动力装置相连接。采用该实施方式，动力装置带动螺杆旋转即可使齿条上下移动，结构简单，控制方便。

本实用新型更进一步的优选实施方式，所述传动件为链轮，各光伏组件转轴上所安装的链轮与动力装置传动连接。采用该实施方式，通过动力装置同样可以方便地实现光伏组件安装角度位置的调节。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，所述动力装置与驱动轴相连，驱动轴通过链轮链条与各列中一光伏组件转轴上的链轮传动连接，同一列中相邻两光伏组件转轴上的链轮通过链条传动连接，所述驱动轴转动支承在支架上。采用该实施方式，动力装置通过驱动轴可以同时驱动各列中各光伏组件转动角度，控制方便。

本实用新型又一更进一步的优选实施方式，其特征在于：所述动力装置为电动驱动装置或手动驱动装置。采用该实施方式，采用电动驱动装置可以实现光伏发电设备的自动化调节，而采用手动驱动装置则结构简单，投资小。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型直立壁光伏发电设备作进一步的详细说明。

图1是本实用新型直立壁光伏发电设备一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示结构的剖视图；

图3是图2上部的局部放大示意图；

图4是图1所示结构中光伏组件的结构示意图；

图5是图4所示结构中电池封装组件的示意图；

图6是图5所示结构中电池片与旁路二极管一种排列方式的示意图；

图7是本实用新型直立壁光伏发电设备另一种实施方式的结构示意图；

图8是图7所示结构的剖视图；

图9是图8上部的局部放大示意图。

图中：1－动力装置、2－支架、3－齿条、4－传动件、5－光伏组件、51－组件边框、52－电池封装组件、521－电池片、53－转轴、54－旁路二极管、6－驱动轴。

具体实施方式

在图1至图3所示的直立壁光伏发电设备中，支架2为长条形金属结构件，长条形的支架2沿竖直方向固定连接的直立壁墙体上，每二根长条状竖直固定的支架2组成一组，在一组支架2中，若干光伏组件5以一定的间距排列成一列，通过其两端的转轴53成水平状转动支承在两根支架2上，在每一光伏组件5一端的转轴53上固定安装有传动件4，该传动件4为齿轮，在支架2上通过滑槽或导向滚轮滑动支承有齿条3，齿条3与各光伏组件5的转轴53上所安装的作为传动件4的齿轮相啮合，通过齿条3上下滑动可使齿轮摆动一定角度，从而带动光伏组件5改变安装角度，在齿条3上端设置有螺孔，螺孔内旋接有螺杆，该螺杆与动力装置1相连接，动力装置1为电动驱动装置，通常采用步进电机，当然，动力装置1也可以是手动驱动装置，如与螺杆相连接的手轮或摇把等。这样，排列在同一列中的各光伏组件5中转轴53上所安装的作为传动件4的齿轮通过齿条3与动力装置1传动连接。根据直立壁墙体的宽度，可以按照此结构安装若干列光伏组件，构成整套光伏发电设备。并且如图1所示，相邻的两列中各光伏组件可以共用一齿条3，这样投资更少。

其中，如图4、图5和图6所示，光伏组件5包括封装有若干电池片521的电池封装组件52，电池封装组件52由光伏玻璃、背板及EVA板将若干电池片521及连接各电池片21的导电焊带封装连接为一体，该电池封装组件52周边安装有组件边框51，所述电池封装组件52及电池片521均呈长条状，长条状电池封装组件52的长宽比为3:1至12:1，长条状电池封装组件52的宽A为160－350毫米，所述电池片521的长宽比为3:1至4:1，电池片521的长B为100至156毫米；在长条状电池封装组件52两短边的组件边框51外侧分别设置有转轴53，转轴53通过连接榫或连接螺钉固连在两短边组件边框51外侧的中部，该两转轴53同轴设置；所述若干电池片521沿长条状电池封装组件52宽度方向排列成四至六行，作为优选，电池片521沿电池封装组件52短边长度方向排列成四行，每一行中各电池片521相互串联连接，各行电池片521之间相互串联连接，至少一行电池片521并联设置有旁路二极管54，如图6所示，与电池封装组件52一长边相邻的二行电池片521并联设置有旁路二极管54，当然也可以是与电池封装组件52一长边相邻的一行或二行电池片521分别并联设置有旁路二极管54，旁路二极管4位于光伏组件5的接线盒内。

图7至图9示出了本实用新型的另一种实施方式，在该实施方式中，传动件4为链轮，动力装置1与驱动轴6相连，驱动轴6转动支承在支架2上，驱动轴6通过链轮链条与各列中一光伏组件5转轴53上的链轮传动连接，同一列中相邻两光伏组件5的转轴53上的链轮通过链条传动连接，这样，各光伏组件5转轴53上所安装的作为传动件4的链轮与动力装置1传动连接。本实施方式的其它结构与前述实施方式相同。

以上仅列出了本实用新新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换，如所述传动件4也可以不是上述两实施例中的齿轮或链轮，而可以是与钢丝绳连接的轮盘，该轮盘通过钢丝绳与动力装置1传动连接，还可以是其它传动零件，只要是能通过动力装置1驱动使传动件4转动即可。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。