便携式太阳能电池板系统和方法_2

文档序号:8474795阅读:来源:国知局
2A包括至少三个轮子103A-C。至少一个轮子103C包括轮子驱动系统105。可替代地或另外地,所述至少三个轮子103A-C可以包括其它类型的支撑件,如滑雪板或滑道,其例如可以用于跨越一个诸如雪或冰的光滑表面而滑动。可替代地或另外地,所述至少三个轮子103A-C可以包括其它类型的支撑件,如浮标,其例如可用于在水面上支承所述支撑结构。
[0037]所述至少三个轮子103A - C在表面172上支撑基座102A。该表面可以是地面或任何其它表面。应当指出的是,虽然表面172被描绘为大致水平且平坦的表面,但表面可以并非平坦或水平的表面,其可以是不平坦的、或倾斜的、或歪斜的等。表面172可以是不均匀的表面,比如部分表面可以是水,部分表面可以是有坡度的表面,部分表面可以是粗糙的或不平坦的表面。便携式太阳能发电系统100能够调节太阳能电池板的旋转和倾角,以补偿倾斜的或不平坦的表面172。
[0038]面板支承件102B利用至少一个铰接接头106被耦合到基座102A。铰接接头(多个)106允许面板支撑件102B得以在基板102A和该面板支撑件之间形成一个可变倾角α。倾角α可以是在大约20度和大约90度之间。
[0039]支撑支杆102C包括面板驱动系统107。面板驱动系统107可操作以将面板支撑件102Β沿支撑支杆102C的长度方向102C’和102C’’移动,并相应地调整基板102Α和面板支撑件之间的倾角a。支撑支杆102C可以在任何合适的位置被耦合到所述面板支撑件102B,例如顶部横构件102B’、或其中一个其他横向构件102B’、或其中一个垂直构件102B’ ’。应当指出,虽然示出的是两个垂直构件102B’ ’和四个横向构件102B’,更多或更少的垂直构件和横向构件102B’可以被包括在内。举例来说,一个,三个,五个或更多的垂直构件102B’’可以包括在面板支撑件102B中。同样,一个,两个,三个,四个,五个或更多个横向构件102B’可以包括在面板支撑件102B中。
[0040]所述多个太阳能电池板104A-H中的每一个可在多个方向中的一个方向上与相邻的太阳能电池板分离。举例来说,太阳能电池板104B与太阳能电池板104C可横向偏移且共面,偏移距离Dl为约I厘米和约25厘米之间,如图1A所示。另选地或附加地,太阳能电池板104A可以在大致平行的平面内与太阳能电池板104B偏移,偏移距离D2为约I厘米和约25厘米之间,如图1B所示。类似地,太阳能电池板104F可与太阳能电池板104B侧向偏移,并且共面,偏移距离D3为约I厘米和约25厘米之间,如图1A所示,并且/或者在大致平行的平面内与太阳能电池板104B偏移,偏移距离D2为约I厘米和约25厘米之间,如图1B所示。偏移距离Dl、D2、D3允许降水和风能够更容易地通过便携式太阳能发电系统100,从而最小化施加给便携式太阳能发电系统的降水和风的力。
[0041]可任选地,便携式太阳能发电系统100可以包括自清洁系统112,其包括清洁刷112A和刷支撑/驱动器112B。自清洁系统112允许便携式太阳能发电系统100得以除去可能沉积在太阳能电池板104A-H的表面上的污染物(例如,雪、冰、灰尘、树叶等)。清洁刷112A可以是任何合适的刷子、海绵、橡皮刮板、或其它合适的用于去除污染物的设备或它们的组合。刷支撑/驱动器112B驱动清洁刷112A穿过太阳能电池板104A-H的表面。在至少一个实施例中,刷支撑/驱动器112B可以在方向112F和112F’上旋转清洁刷112A。在至少一个实施例中,刷支撑/驱动器112B可在方向112GU12G’上移动清洁刷112A穿过太阳能电池板104A-H的表面。
[0042]自清洁系统112可以是使用干式清洗刷将污染物从太阳能电池板104A-H的表面刷掉或扫除的干燥系统。可替代地或另外地,自清洁系统112可以是一个湿式系统,其包括一个或多个沿太阳能电池板104A-H的周界设置的外围喷嘴112C和/或设置在刷112A内的一个或多个整体喷嘴112D。湿式自清洁系统112的外围喷嘴112C和/或一个或多个整体喷嘴112D被耦合到清洗溶液源112E。
[0043]所述的清洁溶液源112E可以提供水或其它合适的清洗液(如,合适的除冰溶液和/或玻璃清洗剂)以及它们的组合。清洗溶液源112E也可以调节所述清洗液,如加热和/或混合两种或多种成分,以产生期望的清洁溶液。举例来说,该清洁溶液源112E可以混合水与浓缩的清洗溶液,以产生清洁液。
[0044]跟踪驱动系统130包括轮子驱动系统105和面板驱动系统107。轮子驱动系统105和面板驱动系统107各自可以任选地包括位置反馈传感器以提供位置数据返回给控制器135。
[0045]图2A是根据本发明的实施例的便携式太阳能发电系统100的正视图,其中基座102A和面板支撑件102B之间接近最小倾角α。基座102Α和面板支撑件102Β之间的最小倾角α通常用于当太阳在太阳能电池板104Α-Η的大致正上方时,或当太阳能电池板是处于存储或降低位置时(例如用于保护免受过量风或为了维护或其他目的)。
[0046]图2Β是根据本发明的实施例的面板支撑件102Β的一部分的正视图。图2C是根据本发明的实施例的面板支撑件102Β的前视图。所述多个太阳能电池板104Α-Η被安装在面板支撑件102Β的横向构件102Β’和垂直构件102Β’’上。
[0047]图3是根据本发明的实施例的跟踪系统300的简化框图。跟踪系统300包括控制器135,其耦合到跟踪驱动系统130和阳光监测器145。控制器135可被安装在便携式太阳能发电系统100上或通过有线或无线连接耦合到便携式太阳能发电系统。阳光监测器145在任何合适的位置被安装于该便携式太阳能发电系统100。可替换地,阳光监测器145可以和便携式太阳能发电系统100分开安装。
[0048]图4A-4C是根据本发明的实施例的阳光监测器145的简化图。阳光监测器145包括容纳在外壳154内的光敏感元件152。该外壳包括至少一个隧道146A-C。隧道(多个)146A-C限制阳光检测角Θ (在该角Θ下阳光能直接照射到光敏元件152上)为约2至约20度之间。在更优选的实施例中,阳光检测角Θ小于约5度。其结果是,调节隧道(多个)146A-C的角度以提供光敏感元件152的最大输出表示:隧道(多个)是在与从太阳或其它合适的太阳能源发射出的阳光成直线的方向相差大约5度的范围内。
[0049]控制器135可调节便携式太阳能面板系统100的旋转朝向太阳,即使阳光监测器145被定向为与太阳偏开达到多于约120度。阳光监测器145的输出具有一个相对于由光敏感元件152检测出的光量的曲线。最初,控制器135确定由处于初始位置的阳光监测器145输出的初始水平。控制器135然后指示便携式太阳能面板系统100在第一方向上旋转预先选定的度数到第二位置。第一方向可以是向东或是向西。预先选定的度数可以是约5至约20度之间。小于5度可以被使用,但该过程可能会时间过长。
[0050]控制器135确定来自处于第二位置的阳光监测器145的输出的第二水平。如果第二水平大于所述初始水平,则控制器指示便携式太阳能面板系统100在第一方向上旋转预先选定的度数到第三位置,并评估来自阳光监测器的输出的第三水平。
[0051]只要来自阳光监测器145的后续输出水平仍然大于紧接在前的输出水平,控制器135就指示便携式太阳能面板系统100在所述第一方向旋转并比较阳光监测器的输出水平。当阳光监测器的输出在后续位置减小,则控制器135指示便携式太阳能面板系统100在与第一方向相反的第二方向上旋转,并比较阳光监测器145的输出水平。结果,控制器135将指示便携式太阳能电池板系统100在第一方向上旋转,直到来自阳光监测器的输出水平145减弱。基本上,控制器135将会已指示便携式太阳能电池板系统100过调到超过朝向太阳的最佳方位。然后便携式太阳能电池板系统100将在第二方向上旋转回来,并以更小的旋转角重复上述过程,直到阳光监测器145的峰值输出被检测到。
[0052]然而,如果阳光监测器145的输出的第二水平小于输出的初始水平,则控制器135指示便携式太阳能面板系统100在与第一方向相反的第二方向旋转,并且再次比较阳光监测器145的输出水平。只要来自阳光监测器145的后续输出水平仍然是大于输出的紧接在前的输出水平,控制器135就指示便携式太阳能面
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