农业光伏系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种农业光伏系统，包括支架、转动轴、太阳能光伏组件和蓄电池，支架包括桁架和立柱，立柱的一端设置在地面上，桁架连接至立柱的另一端，转动轴与桁架连接，太阳能光伏组件与转动轴连接，且太阳能光伏组件与电网连接，蓄电池与太阳能光伏组件连接。上述农业光伏系统具有农作物种植选择范围大且发电量高的有益效果。
【专利说明】
农业光伏系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及光伏技术领域，特别是涉及一种农业光伏系统。
【背景技术】
[0002]光伏电站是一种利用太阳光能，采用诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站经常建立在农田区域，传统光伏电站建设是将太阳能发电装置安装在空地上，该种方式需要占用大量土地资源。近年来，人们采用将天阳能发电装置安装在农业大棚上的方式建立光伏电站，来克服传统光伏电站占用土地资源大的缺点。该种光伏电站采用传统农业大棚为支架系统，将太阳能发电装置以固定倾角安装在农业大棚上，以节省安装太阳能发电装置对土地资源的占用。但是，该种光伏农业大棚只能依据农业大棚的特性选择种植的农作物，而不能根据当地的气候特征选择合适的农作物种植，尤其对于粮食作物，农业大棚支架较矮，农用机械设备无法进出，使得建立光伏电站的区域无法种植粮食作物。另外，传统光伏农业大棚的太阳能发电装置以固定角度安装，无法充分利用光照辐射，系统发电量低。因此，传统基于农业大棚的光伏电站存在种植作物局限性大且发电量低的技术问题。
【实用新型内容】
[0003]基于此，有必要针对传统基于农业大棚的光伏电站存在的种植作物局限性大且发电量低的问题，提供一种农业光伏系统。
[0004]—种农业光伏系统，包括支架、转动轴、太阳能光伏组件和蓄电池，所述支架包括桁架和立柱，所述立柱的一端设置在地面上，所述桁架连接至所述立柱的另一端，所述转动轴与所述桁架连接，所述太阳能光伏组件与所述转动轴连接，且所述太阳能光伏组件与电网连接，所述蓄电池与所述太阳能光伏组件连接。
[0005]上述农业光伏系统，通过设计桁架和立柱组成用于安装太阳能光伏组件的支架，支架上方安装太阳能光伏组件，支架四周无覆盖，且立柱较高，大型农机设备均可进出，因此，可以结合地区特性和季节特性选择合适的农作物种植，粮食作物等均可种植，有效克服了传统光伏农业大棚种植作物局限性大的缺点，农作物种植选择范围大。并且，上述农业光伏系统的太阳能光伏组件通过转动轴安装在支架上，能够实现光伏组件跟随太阳东升西落转动，使太阳能光伏组件接收的辐射量增大，大大提高系统发电量，较传统光伏农业大棚发电量可提高15%以上。因此，上述农业光伏系统具有农作物种植选择范围大且发电量高的有益效果。
[0006]在其中一个实施例中，所述桁架上开设有连接孔，所述转动轴穿过所述连接孔与所述桁架轴连接。
[0007]在其中一个实施例中，所述农业光伏系统还包括补光灯，所述补光灯设置在所述太阳能光伏组件背面与所述转动轴连接，且所述补光灯与所述蓄电池连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述农业光伏系统还包括连接挂钩，所述连接挂钩一端与所述补光灯连接，另一端设置有挂钩，所述挂钩与所述转动轴挂接连接。
[0009]在其中一个实施例中，所述农业光伏系统还包括补光灯，所述补光灯安装在所述桁架上，且所述补光灯与所述蓄电池连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述农业光伏系统还包括风机，所述风机安装在所述支架上，且所述风机与所述蓄电池连接。
[0011]在其中一个实施例中，所述农业光伏系统还包括电机，所述电机分别与所述蓄电池和所述转动轴连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述农业光伏系统还包括喷淋装置，所述喷淋装置与所述立柱连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述立柱的高度为5米以上。
【附图说明】
[0014]图1为一个实施例中农业光伏系统的结构主视图；
[0015]图2为图1所示的农业光伏系统的结构俯视图；
[0016]图3为又一个实施例中农业光伏系统的结构侧视图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]请同时参阅图1、图2，一实施方式的农业光伏系统包括支架、转动轴20、太阳能光伏组件30和蓄电池40，支架包括桁架101和立柱102，立柱102的一端设置在地面上，桁架101连接至立柱102的另一端，转动轴20与桁架101连接，太阳能光伏组件30与转动轴20连接，且太阳能光伏组件30与电网连接，蓄电池40与太阳能光伏组件30连接。
[0019]如图1、图2所示，支架包括多个桁架101和多个立柱102，多个立柱102分多排设置，各排立柱102之间等间距平行设置，且每一排中的各立柱102之间等间距设置，各排立柱102之间的距离等于转动轴20的长度。多个桁架1I与对应的每一排中的各立柱1 2连接，且桁架101上开设有连接孔，转动轴20穿过连接孔与桁架101轴连接。
[0020]具体的，桁架101与立柱102焊接连接，与桁架101可以是一根长度与一排立柱102的总体长度相同的长桁架，也可以是长度与每一排中的相邻立柱102之间间距相同的短桁架。当桁架101采用长桁架时，安装支架时支架将桁架101与每个立柱102焊接连接即可。当桁架101采用短桁架时，安装支架时先将相邻的两个桁架101的连接孔对应，再将两个桁架101焊接连接，并和立柱102焊接。
[0021]—般，大型农机设备的高度为4米，为使农机设备可以自由进出，需要保证太阳能光伏组件30与地面之间的距离大于4米，因此，在一个实施例中，立柱102的高度为5米以上，也即为支架的高度为5米以上，实际应用中，支架的高度可根据太阳能光伏组件30的尺寸具体设置。
[0022]太阳能光伏组件30与转动轴20的数量均为多个，多个太阳能光伏组件30形成光伏组件阵列，除上述支架高度需要满足农机设备自由进出外，支架设计还要考虑光伏组件阵列的各组件间投下的阳光面积对农作物光照的影响。具体的，为满足农机设备可以自由进出，又保证各组件件投下的阳光面积更大，不影响作物对光照的需求，在一个实施例中，设置支架的高度为5米以上，横向跨度为15米以上，纵向跨度为8米以上。其中，支架的横向跨度为各排立柱102之间的间距，与转动轴20的长度相同，支架的纵向跨度为每排中各立柱102之间的间距，当桁架101采用长桁架时，每一排中支架的横向跨度的总和等于桁架101的长度，当桁架101采用短桁架时，支架的纵向跨度与桁架101的长度相同。在一个较佳的实施例中，支架高15米，横向跨度20米，纵向跨度8米，除能够满足上述高度要求和光照要求外，还能够使行人平视时看不到光伏系统，有效避免行人平视时的视觉污染。
[0023]太阳能光伏组件30是系统的发电装置，其发出来的电大部分经过逆变升压等输送到电网上，一小部分存储到蓄电池40中，供系统自用。具体的，太阳能光伏组件30采用晶硅太阳能电池组件，晶硅太阳能电池组件安装在支架上，不需要单独占用土地，节约了土地资源，并且在保证发电的同时，也能够满足植物光合作用对阳光的需求。另外，晶硅太阳能电池组件的使用环境温度为-40°C?+85°C，可经受强风、暴雨、冰雹等恶劣气候条件，使用寿命一般为25年，能够有效保证上述农业光伏系统的使用寿命。
[0024]具体的，桁架101上开设有连接孔，转动轴20与穿过连接孔与桁架101轴连接，转动轴20可以在连接孔内转动，带动太阳能光伏组件30跟随太阳东升西落转动。进一步的，在一个实施例中，上述的农业光伏系统还包括电机，电机分别与蓄电池40和转动轴20连接。电机用于驱动转动轴20带动太阳能光伏组件30转动，蓄电池40为电机提供电能。电机的运行可以手动控制也可采用光伏跟踪系统控制，如感光式光伏跟踪系统或软件控制光伏跟踪系统等。
[0025]如图1所示，上述的农业光伏系统还包括多个补光灯50，补光灯50设置在太阳能光伏组件30背面与转动轴20连接，且补光灯50与蓄电池40连接，蓄电池40为补光灯50提供电能。具体的，为避免补光灯50随转动轴20—起转动，补光灯50可以通过连接挂钩与转动轴20连接，连接挂钩一端与补光灯50连接，另一端设置有挂钩，述挂钩与转动轴20挂接连接。补光灯50通过挂钩挂在转动轴20上，转动轴20转动时，挂钩不会随转动轴20—起转动，保证补光灯50不会随转动轴20转动而发生转动。
[0026]具体的，补光灯50可以采用LED灯。补光灯50白天可以对光质进行调节，晚上可以提供作物生产高所需光照，延长光照时间，还能够起到调节温度的作用，有助于延长开花植物的花期，可以促进植物生长、增加产量。本实施例中，补光灯50设置在太阳能光伏组件30背面与转动轴20连接。然而，以上将补光灯50设置在太阳能光伏组件30背面与转动轴20连接只是一个实施例，并不用于限定补光灯50的具体安装位置。如图3所示，补光灯50还可以安装在桁架101上，或者，补光灯50还可以同时安装在桁架101上和转动轴20上，具体补光灯50的安装位置可根据实际需要进行设置。如图3所示，本实施例中，补光灯50采用上述与转动轴20相同的连接方式挂在桁架101上，实际应用中，补光灯50还可以通过螺钉、紧固件等直接安装在桁架101上。
[0027]在此，需要说明的是，图3所示的农业光伏系统与图1、图2所示的农业光伏系统只有补光灯50的安装位置不同，其它结构及组成均相同，为便于说明，以下同时结合图1至图3对上述的农业光伏系统的其它组成结构进行说明。
[0028]如图1、图3所示，上述的农业光伏系统还包括风机60，风机60安装在支架上，且风机60与蓄电池40连接。具体的，本实施例中，风机60安装在立柱102上，由于立柱102较高，将风机60安装在立柱102上有助于捕获风能。风机60能够捕获风能发电，是上述农业光伏系统的辅助发电装置，风机60发出来的电将储存在蓄电池40中，经逆变转化提供给电机和补光灯50使用，风机60能够在阴天太阳能光伏组件30发电量较低时为电机和补光灯提供电能，实现系统电能自发自用，减小对外部能有的消耗。同时，系统在风机60发电不足时才存储太阳能光伏组件30的发电，能够最大限度的减少系统对光伏组件4发电的消耗，有助于提高系统发电量。
[0029]具体的，蓄电池6是系统的电能存储装置，蓄电池40可以采用铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池或锂电池。风机5发出的电和太阳能光伏组件30发出的部分电储存在蓄电池40中，供电机驱动转动轴带动光伏组件4转动以及不光灯6使用。
[0030]进一步的，如图1、图3所示，上述的农业光伏系统还包括喷淋装置70，喷淋装置70与立柱102连接。喷淋装置70可对作物进行浇水，以增加作物产量。
[0031 ]上述的农业光伏系统结构较高，透光性好，不影响植物生长，平视也不会产生视觉污染，立柱桁架跨度较宽，大型农机设备皆可使用，打破了大棚种植作物的局限性，放宽了农作物的种植种类。并且，系统接收太阳的辐射量大，较传统固定安装系统可以提高15%的发电量。因此，上述农业光伏系统具有农作物种植选择范围大且发电量高的有益效果。
[0032]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0033]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种农业光伏系统，其特征在于，包括支架、转动轴、太阳能光伏组件和蓄电池，所述支架包括桁架和立柱，所述立柱的一端设置在地面上，所述桁架连接至所述立柱的另一端，所述转动轴与所述桁架连接，所述太阳能光伏组件与所述转动轴连接，且所述太阳能光伏组件与电网连接，所述蓄电池与所述太阳能光伏组件连接。2.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，所述桁架上开设有连接孔，所述转动轴穿过所述连接孔与所述桁架轴连接。3.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，还包括补光灯，所述补光灯设置在所述太阳能光伏组件背面与所述转动轴连接，且所述补光灯与所述蓄电池连接。4.根据权利要求3所述的农业光伏系统，其特征在于，还包括连接挂钩，所述连接挂钩一端与所述补光灯连接，另一端设置有挂钩，所述挂钩与所述转动轴挂接连接。5.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，还包括补光灯，所述补光灯安装在所述桁架上，且所述补光灯与所述蓄电池连接。6.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，还包括风机，所述风机安装在所述支架上，且所述风机与所述蓄电池连接。7.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，还包括电机，所述电机分别与所述蓄电池和所述转动轴连接。8.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，还包括喷淋装置，所述喷淋装置与所述立柱连接。9.根据权利要求1所述的农业光伏系统，其特征在于，所述立柱的高度为5米以上。
【文档编号】H02S40/38GK205693604SQ201620567148
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月13日 公开号201620567148.8, CN 201620567148, CN 205693604 U, CN 205693604U, CN-U-205693604, CN201620567148, CN201620567148.8, CN205693604 U, CN205693604U
【发明人】邓伟, 程德东, 吴洪宽, 顾乃威
【申请人】协鑫电力设计研究有限公司