一种用于农业大棚的光伏发电装置的制作方法

本发明属于光伏发电技术领域，具体地，涉及一种用于农业大棚的光伏发电装置。

背景技术：

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

农业大棚与光伏发电相结合，充分利用太阳能光伏发电设备所占的土地、空间和结构，既能发电又能种植，增加单位土地的产出，使光伏效益和农业效益的两者综合收益均实现最大化成为可能。

目前光伏发电农业大棚存在的不足主要是：

光伏组件普遍采用固定式安装方式。每天不同时刻太阳辐射角度都在变化中，致使光伏组件的太阳利用率小，发电功率达不到最大化，在一定程度上会影响棚内植物的生长及农业收益。

为了克服上述现有技术存在的不足，急需研发一种可提高光利用率的光伏发电装置。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于农业大棚的光伏发电装置，该用于农业大棚的光伏发电装置可调节角度，实时跟踪太阳的照射，提高光利用率，提高发电量，结构简单，促进农作物的生长。

本发明提供一种用于农业大棚的光伏发电装置，包括光伏发电支架本体，固定于光伏发电支架本体上的光伏组件和农业大棚，其特征在于：农业大棚的上端布置棚顶结构，棚顶结构的上部平行布置若干组南北向安装用于跟踪太阳运动方向的光伏发电支架本体，每组光伏发电支架本体分别通过前立柱、后立柱与棚顶结构，各组光伏发电支架本体之间通过联动杆连接；

所述光伏发电支架本体与角度变换控制系统连接，所述角度变换控制系统与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统与计时装置连接；

所述计算机控制系统预先设置角度变换时间控制点，所述计时装置将实时时间传送给计算机控制系统，计算机控制系统捕捉到时间控制点时，随即向角度变换控制系统发送命令，角度变换控制系统依照命令控制光伏发电支架本体进行角度变换，实时追踪太阳的运动方向，接收太阳光的照射。

优选地，所述光伏发电支架本体分时段运动以跟踪太阳的运动方向，在角度变换控制系统控制下，所述光伏发电支架本体间歇运动。

优选地，所述光伏发电支架本体分时段运动以跟踪太阳的运动方向，具体是指跟踪太阳自日出至日落的方向。

优选地，所述光伏发电支架由支腿、底座、固定销轴、可调销轴、调节杆、两个调节旋钮、两个绞结螺丝、两个固定架构成；所述支腿设置在底座下方，用于支撑所述光伏发电支架本体。

优选地，所述底座为方形，底座的底面上有多个螺丝孔，固定销轴的两端固定在底座的下方，底座的两侧边上 各有一个弧形槽，两个调节旋钮穿过弧形槽与调节杆的下端相绞结，调节杆的中部通过绞结螺丝与底座的两个侧边相绞结，可调销轴的两端与两个调节杆的顶端固定连接；两个固定架的侧边上各有两个挂钩，挂钩悬挂在固定销轴和可调销轴上，两个固定架的底面上有多个螺丝孔。

优选地，所述光伏发电支架本体包括底座以及一端与底座活动连接且可绕底座旋转的光伏支架撑板；所述底座上设置用于调节撑杆角度的角度调节装置。

优选地，所述角度调节装置包括基杆、基杆固定架以及一端与基杆相配合、另一端与光伏支架撑板活动连接的运动杆；所述基杆架设于基杆固定架上且可相对基杆固定架自由旋转。

优选地，所述运动杆与基杆的连接部位设置有一滑块，滑块套设于基杆上，在基杆旋转时滑块沿基杆轴向水 平移动；所述运动杆的一端与滑块活动连接，且运动杆可绕滑块旋转。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的一种用于农业大棚的光伏发电装置，针对目前农业大棚光伏发电的光伏组件普遍采用固定式安装方式。每天不同时刻太阳辐射角度都在变化中，致使光伏组件的太阳利用率小，发电功率达不到最大化，在一定程度上会影响棚内植物的生长及农业收益。本发明的目的是提供一种用于农业大棚的光伏发电装置，该用于农业大棚的光伏发电装置可调节角度，实时跟踪太阳的照射，提高光利用率，提高发电量，结构简单，促进农作物的生长。该用于农业大棚的光伏发电装置通过

在光伏发电支架本体上连接角度变换控制系统，所述角度变换控制系统与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统与计时装置连接。上述各部件具体通过如下方式实现实时跟踪太阳的照射：所述计算机控制系统预先设置角度变换时间控制点，所述计时装置将实时时间传送给计算机控制系统，计算机控制系统捕捉到时间控制点时，随即向角度变换控制系统发送命令，角度变换控制系统依照命令控制光伏发电支架本体进行角度变换，实时追踪太阳的运动方向，接收太阳光的照射，从而提高太阳光的吸收率，提高发电量，且本发明结构简单，实现数字化控制，投资成本低，利于推广应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的一种用于农业大棚的光伏发电装置结构示意图；

图2为本发明提供的一种光伏发电支架原理示意图；

图3为实施例1提供的一种光伏发电支架本体结构示意图；

图4为实施例2提供的一种光伏发电支架本体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

结合图1-图3，本实施例提供的一种用于农业大棚的光伏发电装置，包括光伏发电支架本体1，固定于光伏发电支架本体1上的光伏组件和农业大棚19，农业大棚19的上端布置棚顶结构20，棚顶结构20的上部平行布置若干组南北向安装用于跟踪太阳运动方向的光伏发电支架本体1，每组光伏发电支架本体1分别通过前立柱111、后立柱112与棚顶结构20，各组光伏发电支架本体1之间通过联动杆连接；

所述光伏发电支架本体1与角度变换控制系统连接2，所述角度变换控制系统2与计算机控制系统3连接，所述计算机控制系统3与计时装置4连接；

所述计算机控制系统3预先设置角度变换时间控制点，所述计时装置4将实时时间传送给计算机控制系统3，计算机控制系统3捕捉到时间控制点时，随即向角度变换控制系统2发送命令，角度变换控制系统2依照命令控制光伏发电支架本体1进行角度变换，实时追踪太阳的运动方向，接收太阳光的照射。

在光伏发电的过程中，由于地理位置和季节的不同，阳光的入射角度会有很大的变化，为了保证一个良好的太阳入射角度，以达到发电效率最大化，必须适时改变光伏发电支架的角度。

上述技术方案通过进行光伏发电支架本体1进行角度变换，可实时追踪太阳的运动方向，实现了数字化控制，结构简单、安全可靠，发电量较高，收益率较高。

作为优选方案，所述光伏发电支架本体1分时段运动以跟踪太阳的运动方向，在角度变换控制系统2控制下，所述光伏发电支架本体1间歇运动。间歇性使用设备和电子元器件达到上述目的，可以延长上述机械设备和电子元件的寿命，故障率、维修率低，投资成本相对较小。

作为优选方案，所述光伏发电支架本体1分时段运动以跟踪太阳的运动方向，具体是指跟踪太阳自日出至日落的方向。所述跟踪太阳自日出至日落的方向的分时段运动时，每隔20分钟、35分钟、50分钟、65分钟、80分钟、95分钟、110分钟、135分钟、150分钟、175分钟、190分钟、205分钟、215分钟、230分钟，光伏发电支架本体1跟随太阳向日落方向变换一次；

作为优选方案，所述光伏发电支架由支腿、底座6、固定销轴7、可调销轴8、调节杆9、两个调节旋钮10、两个绞结螺丝11、两个固定架12构成；所述支腿设置在底座6下方，用于支撑所述光伏发电支架本体1。

作为优选方案，所述底座6为方形，底座6的底面上有多个螺丝孔，固定销轴7的两端固定在底座6的下方，底座6的两侧边上各有一个弧形槽，两个调节旋钮10穿过弧形槽与调节杆9的下端相绞结，调节杆9的中部通过绞结螺丝11与底座6的两个侧边相绞结，可调销轴8的两端与两个调节杆9的顶端固定连接；两个固定架12的侧边上各有两个挂钩，挂钩悬挂在固定销轴7和可调销轴8上，两个固定架12的底面上有多个螺丝孔。

本实施例中光伏发电支架本体1的材料可选择混凝土支架、钢支架和铝合金支架三种。其中混凝土支架具有自重大，稳定性好的优点，但其安装条件较高；钢支架材料承载高，需要镀锌才能达到防腐，价格贵；铝合金具有耐腐蚀、质量轻、美观耐用的特点，但是其承受力低。还可以选用非金属材料制作支架，非金属材料具有质轻、耐久性好、承受力高的高性能。

实施例2

结合图1、图2和图4，本实施例提供的一种用于农业大棚的光伏发电装置，包括光伏发电支架本体1，固定于光伏发电支架本体1上的光伏组件和农业大棚19，农业大棚19的上端布置棚顶结构20，棚顶结构20的上部平行布置若干组南北向安装用于跟踪太阳运动方向的光伏发电支架本体1，每组光伏发电支架本体1分别通过前立柱111、后立柱112与棚顶结构20，各组光伏发电支架本体1之间通过联动杆连接；

所述光伏发电支架本体1与角度变换控制系统连接2，所述角度变换控制系统2与计算机控制系统3连接，所述计算机控制系统3与计时装置4连接；

所述计算机控制系统3预先设置角度变换时间控制点，所述计时装置4将实时时间传送给计算机控制系统3，计算机控制系统3捕捉到时间控制点时，随即向角度变换控制系统2发送命令，角度变换控制系统2依照命令控制光伏发电支架本体1进行角度变换，实时追踪太阳的运动方向，接收太阳光的照射。

作为优选方案，所述光伏发电支架本体1分时段运动以跟踪太阳的运动方向，在角度变换控制系统控制下，所述光伏发电支架本体1间歇运动。

作为优选方案，所述光伏发电支架本体1分时段运动以跟踪太阳的运动方向，具体是指跟踪太阳自日出至日落的方向。

作为优选方案，所述光伏发电支架本体1包括底座13以及一端与底座13活动连接且可绕底座旋转的光伏支架撑板14；所述底座13上设置用于调节撑杆角度的角度调节装置。

通过在底座13与光伏支架撑板之间设置角度调节结构，可利用角度调节结构灵活调节光伏支架撑板14的角度，实现光伏发电支架本体1角度的调整。该结构简单，使用效果好，可以显著提高太阳光的吸收率，提高光伏发电的发电量，具有明显的经济效益。

作为优选方案，所述角度调节装置包括基杆15、基杆固定架16以及一端与基杆15相配合、另一端与光伏支架撑板14活动连接的运动杆17；所述基杆15架设于基杆固定架16上且可相对基杆固定架16自由旋转。

作为优选方案，所述运动杆17与基杆15的连接部位设置有一滑块18，滑块18套设于基杆15上，在基杆15旋转时滑块18沿基杆15轴向水平移动；所述运动杆17的一端与滑块18活动连接，且运动杆17可绕滑块18旋转。

本实施例中光伏发电支架本体1的材料可选择铝合金、碳钢及不锈钢等。

本发明相对于现有技术的有益效果：

本发明提供的一种用于农业大棚的光伏发电装置，针对目前农业大棚光伏发电的光伏组件普遍采用固定式安装方式。每天不同时刻太阳辐射角度都在变化中，致使光伏组件的太阳利用率小，发电功率达不到最大化，在一定程度上会影响棚内植物的生长及农业收益。本发明的目的是提供一种用于农业大棚的光伏发电装置，该用于农业大棚的光伏发电装置可调节角度，实时跟踪太阳的照射，提高光利用率，提高发电量，结构简单，促进农作物的生长。该用于农业大棚的光伏发电装置通过

在光伏发电支架本体上连接角度变换控制系统，所述角度变换控制系统与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统与计时装置连接。上述各部件具体通过如下方式实现实时跟踪太阳的照射：所述计算机控制系统预先设置角度变换时间控制点，所述计时装置将实时时间传送给计算机控制系统，计算机控制系统捕捉到时间控制点时，随即向角度变换控制系统发送命令，角度变换控制系统依照命令控制光伏发电支架本体进行角度变换，实时追踪太阳的运动方向，接收太阳光的照射，从而提高太阳光的吸收率，提高发电量，且本发明结构简单，实现数字化控制，投资成本低，利于推广应用。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。