一种开闭跟踪式半片组件光伏板的制作方法

1.本发明涉及光伏技术领域，特别是一种开闭跟踪式半片组件光伏板。


背景技术：

2.随着能源危机与环境问题日渐突出，光伏发电技术也越发成熟。现有的光伏电站一般都建设在戈壁滩或者光照好的野外地区，能够保证发电量。但是这些地区往往环境恶劣，对于光伏的牢固程度有很大考验，现有办法无非是增加光伏支架的材料厚度以增加对大风大雪等环境因素的耐受程度，但是光伏组件的使用寿命也会降低。此外，对于个人用户来说，光伏板往往会安装在高处等不受遮蔽的位置，然而这些位置受大风大雪天气的影响也会比较大，不利于光伏板的长期使用。因此，本发明提出了一种开闭跟踪式半片组件光伏板，其能够对提升光伏组件对恶劣环境的耐受能力，同时其能够自动跟踪，增加输出效率。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述和/或现有的光伏电池组件中存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明所要解决的问题在于需要一种开闭跟踪式半片组件光伏板，解决当前现有光伏组件容易在恶劣环境下损坏，降低使用寿命的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种开闭跟踪式半片组件光伏板，其包括：保护单元，包括箱体，与所述箱体滑动连接的箱盖，安装在所述箱体内的升降组件；以及，光伏单元，安装在所述箱体内，包括旋转组件与调节组件；所述调节组件上安装有光伏板，所述光伏板上升时，所述箱盖打开，所述光伏板下降时，所述箱盖关闭。
7.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述升降组件包括升降板、第一弹性件，所述箱体底部均匀设有若干限位柱，所述升降板上设有若干限位孔，所述限位柱穿过所述限位孔，所述第一弹性件套接在所述限位柱上，所述第一弹性件位于所述箱体底部与所述升降板之间。
8.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述箱盖包括第一箱盖与第二箱盖，所述第一箱盖与所述第二箱盖形状相似，所述第一箱盖与第二箱盖相对的一侧的两端均设有第一齿条，所述第二箱盖与第一箱盖相对的一侧的两端均设有第二齿条，所述箱体内不相邻的两侧壁中部设有第一传动件，所述第一传动件由同轴的第一齿轮、第二齿轮组合而成，所述第一齿条、第二齿条位于所述第一齿轮的两侧且均与所述第一齿轮啮合，所述第一齿条与第二齿条相互平行，所述升降板的两侧均设有第三齿条，所述第三齿条与所述第二齿轮啮合。
9.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述旋转组件包括旋转座、第一电机，所述箱体底部中心设有旋转支撑柱，所述旋转座转动连接在所述
旋转支撑柱上，所述旋转座为圆形且边缘设有轮齿，所述第一电机设于所述箱体底部，所述第一电机的电机轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述旋转座的轮齿啮合。
10.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述调节组件包括调节板、固定支架、主动杆、从动杆，所述调节板设有两块，两块调节板对称且垂直设置在所述旋转座上，所述调节板上设有直线槽与弧线槽，所述弧线槽的一端与所述直线槽的中部连通，所述固定支架安装在所述两块调节板之间，所述固定支架的两端对称设有活动板，所述活动板为折杆结构且两块活动板之间通过连杆连接，所述活动板的一端设有第一滑动头，所述活动板中部设有第二滑动头，所述第二滑动头在所述直线槽中活动，所述第一滑动头在所述直线槽与所述弧线槽中活动，所述第一滑动头位于所述直线槽中时与所述升降板接触，所述光伏板安装在所述活动板的另一端。
11.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述调节板上还设有铰接孔，所述旋转座上安装有第二电机，所述第二电机的电机轴位于所述铰接孔中，所述主动杆的一端与所述第二电机的电机轴固定连接，所述主动杆的另一端与所述从动杆的一端铰接，所述从动杆的另一端与所述连杆转动连接。
12.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述旋转座上设有通孔，所述主动杆与从动杆转动时穿过所述通孔。
13.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述直线槽内靠近所述弧线槽一端的两侧壁上设有卡接槽，所述卡接槽内安装有卡接组件，所述卡节组件包括卡接头、第二弹性件，所述第二弹性件一端与所述卡接头连接，另一端与所述卡接槽内壁连接。
14.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述卡接头一端为两斜面组成的尖端，另一端为平整的平端，所述第二弹性件与所述平端连接，所述卡接头从尖端到平端的长度小于等于所述卡接槽的长度。
15.作为本发明所述开闭跟踪式半片组件光伏板的一种优选方案，其中：所述光伏板采用双玻半片单晶硅组件。
16.本发明有益效果为：本发明能够根据光照情况自动跟踪，保证发电效率；本发明通过设置保护箱体，使得在恶劣天气环境下，光伏板能够自动收纳进箱体中，能避免光伏板在恶劣天气下损坏，延长光伏板的使用寿命。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为开闭跟踪式半片组件光伏板的整体装配示意图。
19.图2为开闭跟踪式半片组件光伏板的内部结构图。
20.图3为开闭跟踪式半片组件光伏板的升降组件相关结构图。
21.图4为开闭跟踪式半片组件光伏板的光伏单元相关结构图。
22.图5为开闭跟踪式半片组件光伏板的调节组件相关结构图。
23.图6为开闭跟踪式半片组件光伏板的多片光伏板工作状态图。
24.图7为开闭跟踪式半片组件光伏板的半片组件与整片不同遮蔽下的效果对比图。
25.图8为开闭跟踪式半片组件光伏板的不同场景发电增益效果图。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
29.实施例1
30.参照图1～图6，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种开闭跟踪式半片组件光伏板，其能够对光伏板进行保护，并且能够实现对光照的自动跟踪。
31.所述开闭跟踪式半片组件光伏板包括保护单元100，包括箱体101，与箱体101滑动连接的箱盖102，安装在箱体101内的升降组件103；以及，光伏单元200，安装在箱体101内，包括旋转组件201与调节组件202；调节组件202上安装有光伏板a，光伏板a上升时，箱盖102打开，光伏板a下降时，箱盖102关闭。
32.其中，升降组件103包括升降板103a、第一弹性件103b。
33.具体的，箱体101底部均匀设有若干限位柱101a，升降板103a上设有若干限位孔103a-1，限位柱101a穿过限位孔103a-1，第一弹性件103b套接在限位柱101a上，第一弹性件103b位于箱体101底部与升降板103a之间。第一弹性件103b采用压缩弹簧。
34.进一步的，箱盖102包括第一箱盖102a与第二箱盖102b，第一箱盖102a与第二箱盖102b形状相似，第一箱盖102a与第二箱盖102b相对的一侧的两端均设有第一齿条102a-1，第二箱盖102b与第一箱盖102a相对的一侧的两端均设有第二齿条102b-1，箱体101内不相邻的两侧壁中部设有第一传动件101b，第一传动件101b由同轴的第一齿轮101b-1、第二齿轮101b-2组合而成，二者固定连接，同步转动。第一齿条102a-1、第二齿条102b-1位于第一齿轮101b-1的两侧且均与所述第一齿轮101b-1啮合，第一齿条102a-1与第二齿条102b-1相互平行，升降板103a的两侧均设有第三齿条103a-1，第三齿条103a-1与第二齿轮101b-2啮合。当升降板103a上升时，在第一齿条102a-1、第二齿条102b-1、第一齿轮101b的相互配合下，第一箱盖102a与第二箱盖102b相互远离，即箱盖打开；反之，升降板103a下降时，第一箱盖102a与第二箱盖102b相互靠近，即箱盖关闭。
35.旋转组件201包括旋转座201a、第一电机201b。
36.具体的，箱体101底部中心设有旋转支撑柱101c，旋转座201a转动连接在旋转支撑柱101c上，旋转座201a为圆形且边缘设有轮齿，第一电机201b设于箱体101底部，第一电机201b的电机轴上设有第二齿轮201b-1，第二齿轮201b-1与旋转座201a的轮齿啮合。第一电机201b转动带动旋转座201a转动，实现光伏板a的360度转动。
37.调节组件202包括调节板202a、固定支架202b、主动杆202c、从动杆202d。
38.具体的，调节板202a设有两块，两块调节板202a对称且垂直设置在旋转座201a上，调节板202a上设有直线槽202a-1与弧线槽202a-2，弧线槽202a-1的一端与直线槽202a-1的中部连通，固定支架202b安装在两块调节板202a之间，固定支架202b的两端对称设有活动板202b-1，活动板202b-1为折杆结构且两块活动板212b-1之间通过连杆l连接，活动板202b-1的一端设有第一滑动头t-1，活动板202b-1中部设有第二滑动头t-2，第二滑动头t-2在直线槽202a-1中活动，第一滑动头t-1在直线槽202a-1与弧线槽202a-2中活动，第一滑动头t-1位于直线槽202a-1中时与升降板103a接触，光伏板a安装在活动板202b-1的另一端。
39.进一步的，调节板202a上还设有铰接孔202a-3，旋转座201a上安装有第二电机202e，第二电机202e的电机轴位于铰接孔202a-3中，主动杆202c的一端与第二电机202e的电机轴固定连接，主动杆202c的另一端与从动杆202d的一端铰接，从动杆202d的另一端与连杆l转动连接。
40.再进一步的，旋转座201a上设有通孔202a-4，主动杆202c与从动杆202d转动时穿过通孔202a-4。设置通孔202a-4，便于主动杆202c的转动。
41.此外，直线槽202a-1内靠近弧线槽202a-2一端的两侧壁上设有卡接槽c，卡接槽c内安装有卡接组件300，卡节组件300包括卡接头301、第二弹性件302，第二弹性件302一端与卡接头301连接，另一端与卡接槽c内壁连接。卡接头301一端为两斜面组成的尖端，另一端为平整的平端，第二弹性件302与平端连接，卡接头301从尖端到平端的长度小于等于卡接槽c的长度。第二弹性件302采用压缩弹簧，当第二滑动头t-2滑动至直线槽202a-1的端部时，在卡接头的作用下被固定，使得固定支架202b不会轻易滑落下来。
42.在该实施例中，在第二电机202e的带动下，主动杆202c旋转，从动杆202d随之移动并撑起固定支架202b，第一滑动头t-1与第二滑动头t-2在直线槽202a-1中滑动，直至第二滑动头t-2被卡接组件300固定；此时主动杆202c仍然继续转动，第一滑动头t-1则以第二滑动头t-2的轴心为圆心在弧线槽202a-2中转动。第一滑动头t-1在直线槽202a-1中时，光伏板a为水平状态；当第一滑动头t-1从直线槽202a-1滑动到弧线槽202a-2的端部时，光伏板a由水平渐渐转为竖直状态，由此实现光伏板a的倾角变化。
43.在光伏板a在箱体内上升的过程中，第一滑动头t-1始终与升降板103a接触，当光伏板a上升至顶端，在升降板103a的作用下，箱盖102完全打开。反之，当光伏板a下降时，箱盖102同步关闭。本发明也可采用多个，根据不同场景进行排布，各光伏板之间独立控制，可适用于各种情况。
44.实施例2
45.参照图7和图8，为本发明的第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，其与上一个实施例不同的是：本发明的光伏板采用双面双玻半片单晶硅组件。
46.下面从实验角度说明采用双玻半片单晶硅组件的原因。
47.(1)半片组件
48.首先，半片组件具有更高的组件功率：通过使用先进的激光切割技术对电池片进行切半，使电池工作电流减半，明显降低焊带上的电学损失，提高组件ctm；另外半片组件电池间空隙增大，照到背面玻璃经玻璃反射到电池的光略有增加；电池片电流越高，使用半片技术带来的价值越大，高效单晶电池使用半片技术，功率增益2％。
49.进一步的，半片组件更低的热斑温度：在实际光伏系统运行过程中，总会存在阴影遮挡现场，如鸟粪、灰尘、草木、前后排遮挡等；当遮挡达到一定程度的时候，组件被遮挡区域就会产生明显的热斑效应(温度明显高于未遮挡区域)，高温会对组件的可靠性造成影响；由于半片组件实际工作中通过电池片电流为整片组件的1/2，故在发生阴影遮挡时热斑温度也将显著低于整片组件，明显降低热斑给组件带来的不利影响。
50.再进一步的，半片组件阴影遮挡及高辐照环境下更优的发电能力：为了降低电站建设的土地、线缆、人工等成本，在电站光伏区设计时以冬至日9:00am-15:00pm时间段前后排阵列无阴影遮挡为组件前后排阵列间距；但在整个发电时段，早晚(例如：冬至日9:00am以前和15:00pm以后)仍存在阴影遮挡现象，会造成发电量的损失，降低系统的pr值；由于半片双面组件采用上下两部分并联的电路结构，故在早晚阴影遮挡时，仅对处于阴影区域的组件下端部分产生发电量影响，组件上端部分不受任何影响，整体发电能力优于整片组件，最高可提高50％发电能力。
51.综上，组件在实际应用中受到电池间差异、辐照、遮挡、老化等影响，使组件内可能会出现电流失配的现象。半片组件遮挡时，功率损失能力优于整片，如图4。
52.(2)单晶硅组件
53.各类电池主要性能及市场份额见表1
54.表1：各种类型光伏组件性能表
[0055][0056]
由上述表格对比，并综合成本，效率，可靠性等特点，因此本发明选择单晶硅组件。
[0057]
(3)双玻带边框设计
[0058]
带边框双玻设计，较无边框具有以下优点：
[0059]
按装更快捷：无边框的双玻仅能使用带有epdm胶条的特制压块安装，安装成本高，安装速度慢；而采用带边框的双玻，可以使用螺栓安装和普通铝合金压块安装，与常规组件的安装方式一致，安装成本低，安装速度快，兼容性高。
[0060]
减少破损几率：无边框的双玻组件，由于边缘缺少边框防护，在运输、搬运、安装以及后续维护保养过程中，容易发生组件破损的情况。加上边框后，对组件的防护能力极大加
强，可以减少组件破损的几率。
[0061]
减少发生形变的几率：无边框的双玻组件由于组件自重的影响，在四周没有支撑的情况下，组件容易发生弯曲的现象。如果四周加上边框的支撑，则会极大降低组件中间的形变量。
[0062]
增加极限载荷值：无边框的双面双玻载荷能力依赖于压块epdm带来的摩擦力，在极限气候条件下，如大风，积雪等情况，有发生脱落的风险。带边框的双玻组件，载荷能力由边框提供，与支架的结合也与常规组件相同，有成熟的应用历史，载荷能力强，风险系数低。
[0063]
综上，采用双玻半片单晶硅组件，根据不同的安装环境可考虑采用双面组件，以增加发电增益，发电增益效果如图8所示。
[0064]
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0065]
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
[0066]
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0067]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。