聚光光伏发电模组结构的制作方法

文档序号:7442862阅读:244来源:国知局
专利名称:聚光光伏发电模组结构的制作方法
技术领域
本发明涉及一种聚光光伏发电模组结构。
背景技术
与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比,光伏发电因其高转换效率和半导体 材料用量小,使其发展成为一种最具有潜力的洁净电源。通过规模化安装,单一的光伏发电 模组的发电厂可以轻易达到Mw级规模,甚至有望可以达到100MW,是未来重要洁净电源的 希望所在。如中国专利文献号CN201289854Y于2009年8月12日公开了一种聚光光伏发 电CPV模组,包括菲涅尔透镜、聚光电池片、散热器和扁盒,所述菲涅尔透镜固定在扁盒上 面,所述菲涅尔透镜上面覆有一层钢化玻璃保护层,所述聚光电池片固定在扁盒下面,所述 聚光电池片对应在菲涅尔透镜的焦点上,所述聚光电池片串联或并联连接,所述聚光电池 片边上固定有散热器,所述聚光光伏发电CPV模组与二维全自动太阳跟踪装置连接固定, 其特征在于菲涅尔透镜与聚光电池片之间设有导光漏斗,所述导光漏斗下部固定有一块 二次透镜。据称,其提高了发电效率、降低了发电成本。但是,该扁盒或箱体为密封式结构,这种结构存在以下不足之处1.金属结构的 扁盒或箱体自身的重量,间接增加光伏发电CPV模组的重量,且风阻大;2.扁盒或箱体成型 技术精度高、加工难度大、安装时操作麻烦,造成聚光精度难以保证,密封后的扁盒或箱体 中零部件难以更换及维修;3.扁盒或箱体需要经过抽真空处理,否则无法避免在长时间的 太阳光照射下所出现的极度高温、气体膨胀、水汽雾气等问题。因此,有必要作进一步改进 禾口完善。

发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、便于散热、性能可靠和成本低廉的聚 光光伏发电模组结构,以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种聚光光伏发电模组结构,包括透镜部件和散热器,其结构特 征是所述透镜部件的下部设置有开放式的固定框架,形成一空气流动的空隙,该固定框架 内设有密封式的聚光太阳能接收模块;聚光太阳能接收模块上的导光器的中心点与透镜部 件的焦点相对应。所述固定框架包括单体式上框架和单体式下框架,单体式下框架与单体式上框架 之间连接有两根以上的单体式支撑柱。所述单体式支撑柱分别与单体式上框架、单体式下框架相互焊接固定、或扣合固 定、或通过紧固件相连;该固定框架呈棱台状/圆柱状/圆锥台状/立方状/方圆状/棱圆 状/上下不等边状。所述固定框架包括组阵式上框架和组阵式下框架,组阵式下框架与组阵式上框架 之间连接有两根以上的组阵式支撑柱;组阵式支撑柱分别与组阵式上框架、组阵式下框架 相互焊接固定、或扣合固定、或通过紧固件相连;该固定框架呈矩形/方形。
所述固定框架的材质为金属制件或工程塑料制件,透镜部件固设于单体式上框架 /组阵式上框架的上表面;聚光太阳能接收模块固设于单体式下框架/组阵式下框架上,且 与透镜部件为上下垂直设置,透镜部件为一个以上。所述聚光太阳能接收模块包括设置于金属压盖内的基板、多结太阳能电池、聚光 电池片和控制元器件;聚光太阳能接收模块与散热器相连接,散热器设置于聚光太阳能接 收模块的外侧,且固定设于单体式上框架/组阵式上框架上,该散热器为翅片式散热器/针 式散热器/平板式散热器。所述透镜部件包括有两块或两块以上的菲涅尔透镜单体,相邻的菲涅尔透镜单体 设置于同一平面,且菲涅尔透镜单体之间设置有加强筋。所述透镜部件的上下表面设置有保护层,保护层与透镜部件一次压膜成型,透镜 部件的表面面积为聚光太阳能接收模块上聚光电池片表面面积的500至2000倍;透镜部件 呈圆形/方形/矩形,其材质为玻璃制件或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制件。本发明通过增设开放式的固定框架,其降低整个聚光光伏模组的重量和成本,安 装精度极大简化,便于拆装或更换各零部件,同时克服了传统的密封性箱体存在的箱体重、 加工精度高、安装维修难、密封性气体膨胀及水汽雾气等技术性难题,为大规模产业化生产 与安装实施创造了有利条件;并且具有结构简单合理、体积轻巧、散热效果好、安装调试方 便、抗风能力优秀和聚光精度高的特点,其提高了光电转换效率,大大减少了发电成本。


图1为本发明的第一实施例的立体结构示
图2为图1的俯视结构示意图。
图3为第二实施例的立体结构示意图。
图4为图3的俯视结构示意图。
图5为第三实施例的立体结构示意图。
图6为图5的俯视结构示意图。
图7为第四实施例的立体结构示意图。
图8为图7的俯视结构示意图。
图9为第五实施例的立体结构示意图。
图10为图9的俯视结构示意图。
图11为第六实施例的立体结构示意图。
图12为图11的俯视结构示意图。
图13为第七实施例的立体结构示意图。
图14为图13的俯视结构示意图。
图15为第八实施例的立体结构示意图。
图16为图15的主视结构示意图。
图17为图16的俯视结构示意图。
图18为翅片式散热器的立体结构示意图。
图19为针式散热器的立体结构示意图。
图20为平板式散热器的立体结构示意图。
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图中1为透镜部件,2为单体式上框架,3为单体式支撑柱,4为单体式下框架,5 为聚光太阳能接收模块,6为散热器,61为翅片式散热器,62为针式散热器,63为平板式散 热器,7为组阵式上框架,8为组阵式支撑柱,9为组阵式下框架。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图1-图2,本聚光光伏发电模组结构,包括透镜部件1和散热器6,透镜部件 1由有两块菲涅尔透镜单体装配而成,相邻的菲涅尔透镜单体设置于同一平面,且菲涅尔透 镜单体之间设置有加强筋。透镜部件1呈方形,其材质为玻璃制件,透镜部件1的下部设置 有开放式的固定框架。固定框架呈棱台状,固定框架包括单体式上框架2和单体式下框架4,单体式下框 架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。该单体式上框架2与单体式下框 架4为棱形,且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积。单体式支撑柱3分别与 单体式上框架2、单体式下框架4相互焊接固定,其侧面外表无任何保护性外壳或覆盖物, 为全开放式结构,形成一空气流动的空隙,其目的在于在保证固定框架整体有足够强度的 前提下,无需要经过抽真空处理,通过空气流动实现热变换,避免在长时间的太阳光照射下 所出现的极度高温、气体膨胀和水汽雾气等问题,降低制造成本,同时便于零部件更换及维 修,延长其使用寿命。固定框架的材质为金属制件,固定框架内设有密封式的聚光太阳能接收模块5,该 模块包括设置于金属压盖内的基板、多结太阳能电池、聚光电池片和控制元器件,其具有防 潮、防尘、防氧化、防冲击和防碰撞和防大气环境污染的特点。聚光太阳能接收模块5的工 作为光电转换,其主要作用是接收太阳光波、直接转换为直流电能。聚光太阳能接收模块5 与散热器6相连接,散热器6设置于聚光太阳能接收模块5的外侧,且通过粘贴的方法固定 在单体式上框架2上。该散热器6为翅片式散热器61,见图18。散热器6用于处理聚光太 阳能接收模块5的内部散热问题,其作用为在高温环境下保护聚光太阳能接收模块5并使 其发挥更大的光电转换效果。透镜部件1固设于单体式上框架2的上表面,透镜部件1与固定框架共同组成 1X1,1X2,2X2,2X3,3X3等组合阵列。聚光太阳能接收模块5固设于单体式下框架4 上,且与透镜部件1为上下垂直设置,聚光太阳能接收模块5上的导光器的中心点与透镜部 件1的焦点相对应。透镜部件1上下表面设置有保护层,保护层与透镜部件一次压膜成型, 透镜部件1的表面面积为聚光太阳能接收模块5上聚光电池片表面面积的500至2000倍。 利用透镜部件1自身具有硬度高、透过率高、聚光倍数高和结构轻巧等特点,通过透射式的 聚光太阳能接收模块5,大大节省了聚光电池片的面积,可以有效的降低成本,并提高光电 转换效率。第二实施例参见图3-图4,所述固定框架呈圆柱状,该单体式上框架2与单体式下框架4为圆 形,且单体式上框架2的面积等于单体式下框架4的面积,单体式下框架4与单体式上框架 2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为针式散热器62,见图19。其它未述部分同第一实施例。第三实施例参见图5-图6,所述固定框架呈圆锥台状,该单体式上框架2与单体式下框架4为 圆形,且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积,单体式下框架4与单体式上框 架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为翅片式散热器61。其它未述部分同第一 实施例。第四实施例参见图7-图8,所述固定框架呈立方状,该单体式上框架2与单体式下框架4为方 形,且单体式上框架2的面积等于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体式上框架 2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为平板式散热器63,见图20。其它未述部分 同第一实施例。第五实施例参见图9-图10,所述固定框架呈方圆状,该单体式上框架2为方形,单体式下框 架4为圆形,且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体 式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为针式散热器62。其它未述部分同 第一实施例。第六实施例参见图11-图12,所述固定框架呈棱圆状,该单体式上框架2为圆形,单体式下框 架4为棱形,且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体 式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为平板式散热器63。其它未述部分 同第一实施例。第七实施例参见图13-图14,所述固定框架呈上下不等边状,该单体式上框架2为方形,单体 式下框架4为三角形,且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积单体式下框架 4与单体式上框架2之间连接有三根单体式支撑柱3。散热器6为平板式散热器63。其它 未述部分同第一实施例。第八实施例参见图15-图17,所述固定框架包括组阵式上框架7和组阵式下框架9,组阵式下 框架9与组阵式上框架7之间连接有四根组阵式支撑柱8。组阵式支撑柱8分别与组阵式 上框架7、组阵式下框架9相互焊接固定,该固定框架呈矩形。组阵式上框架7上均布设置 有四个透镜部件1,组阵式下框架9的下部设有聚光太阳能接收模块5,聚光太阳能接收模 块5与透镜部件1为一一对应。其它未述部分同第一实施例。
权利要求
1.一种聚光光伏发电模组结构,包括透镜部件(1)和散热器(6),其特征是所述透镜部 件的下部设置有开放式的固定框架,形成一空气流动的空隙,该固定框架内设有密封式的 聚光太阳能接收模块(5);聚光太阳能接收模块上的导光器的中心点与透镜部件的焦点相 对应。
2.根据权利要求1所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述固定框架包括单体式 上框架(2)和单体式下框架(4),单体式下框架与单体式上框架之间连接有两根以上的单 体式支撑柱(3)。
3.根据权利要求2所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述单体式支撑柱(3)分 别与单体式上框架(2)、单体式下框架(4)相互焊接固定、或扣合固定、或通过紧固件相连; 该固定框架呈棱台状/圆柱状/圆锥台状/立方状/方圆状/棱圆状/上下不等边状。
4.根据权利要求1所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述固定框架包括组阵式 上框架(7)和组阵式下框架(9),组阵式下框架与组阵式上框架之间连接有两根以上的组 阵式支撑柱(8);组阵式支撑柱分别与组阵式上框架、组阵式下框架相互焊接固定、或扣合 固定、或通过紧固件相连;该固定框架呈矩形/方形。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述固定框 架的材质为金属制件或工程塑料制件,透镜部件(1)固设于单体式上框架(2)/组阵式上 框架(7)的上表面;聚光太阳能接收模块(5)固设于单体式下框架(4)/组阵式下框架(9) 上,且与透镜部件为上下垂直设置,透镜部件为一个以上。
6.根据权利要求5所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述聚光太阳能接收模 块(5)包括设置于金属压盖内的基板、多结太阳能电池、聚光电池片和控制元器件;聚光太 阳能接收模块与散热器(6)相连接,散热器设置于聚光太阳能接收模块的外侧,且固定设 于单体式上框架(2)/组阵式上框架(7)上,该散热器为翅片式散热器(61)/针式散热器 (62)/平板式散热器(63)。
7.根据权利要求6所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述透镜部件(1)包括有 两块或两块以上的菲涅尔透镜单体,相邻的菲涅尔透镜单体设置于同一平面,且菲涅尔透 镜单体之间设置有加强筋。
8.根据权利要求7所述的聚光光伏发电模组结构,其特征是所述透镜部件(1)的上下 表面设置有保护层,保护层与透镜部件一次压膜成型,透镜部件的表面面积为聚光太阳能 接收模块(5)上聚光电池片表面面积的500至2000倍;透镜部件呈圆形/方形/矩形,其 材质为玻璃制件或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制件。
全文摘要
一种聚光光伏发电模组结构,包括透镜部件和散热器,所述透镜部件的下部设置有开放式的固定框架,形成一空气流动的空隙,该固定框架内设有密封式的聚光太阳能接收模块;聚光太阳能接收模块上的导光器的中心点与透镜部件的焦点相对应。固定框架包括单体式上框架和单体式下框架,单体式下框架与单体式上框架之间连接有两根以上的单体式支撑柱。本发明通过增设开放式的固定框架,其降低整个聚光光伏模组的重量和成本,安装精度极大简化,便于拆装或更换各零部件,为大规模产业化生产与安装实施创造了有利条件;并且具有结构简单合理、体积轻巧、散热效果好、安装调试方便和聚光精度高的特点,其提高了光电转换效率,大大减少了发电成本。
文档编号H02N6/00GK102110731SQ20101056522
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者刘军, 容雷, 李智 申请人:广东新曜光电有限公司
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