光伏装置的制作方法

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种光伏装置。

背景技术：

建筑遮阳是改善居民居住环境，有效降低建筑能耗的一种重要手段。研究数据表明，使用遮阳设备可有效降低太阳对于建筑的直接辐射，减少建筑内的辐射热，明显降低室内温度，从而减少空调的工作能耗。采用百叶结构的构件，例如幕墙、百叶窗，可实现透风、装饰、遮阳、调节室内光线和温度等功能。

现有设计中，一般的幕墙或百叶窗均由多个百叶片拼接形成，百叶片的倾斜角度，完全由电机外接电能驱动，如果外接电能中断，将无法对百叶片的倾斜角度进行调节。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术中百叶片完全由电机外接电能驱动，存在外接电能如果中断而无法调节百叶片倾斜角度的问题，提供一种改善上述缺陷的光伏装置。

光伏装置，包括：支撑框架，具有安装空间；至少一光伏组件，每一所述光伏组件通过具有第一转动轴线的转动副可转动地连接于所述支撑框架的所述安装空间内；和驱动组件，装设于所述支撑框架，且与所述光伏组件电连接；所述驱动组件用于驱动所述至少一光伏组件绕所述第一转动轴线转动。

可选地，所述光伏装置还包括转动连接件。所述转动连接件绕所述第一转动轴线枢转连接于所述支撑框架。所述转动连接件具有第一端及相对所述第一端的第二端，所述转动连接件的所述第一端与所述光伏组件连接，所述转动连接件的所述第第二端与所述驱动组件连接，以由所述驱动组件驱动所述光伏组件绕所述第一转动轴线转动。

可选地，所述转动连接件枢转连接于所述支撑框架的枢转轴位于所述第一端与所述第二端之间。

可选地，所述驱动组件包括驱动件及传动件。所述驱动件装设于所述支撑框架，且与所述光伏组件电连接。所述传动件被配置为连接于所述驱动件，以由所述驱动件驱动沿第一方向作往复运动。所述转动连接件的所述第二端绕第二转动轴线枢转连接于所述传动件。

可选地，所述第一转动轴线与所述第二转动轴线相平行。所述第一方向垂直于所述第一转动轴线与所述第二转动轴线所在平面。

可选地，所述光伏装置还包括加强杆，所述加强杆一端固定连接于所述转动连接件，另一端固定连接于所述光伏组件。

可选地，所述加强杆与所述转动连接件呈角度设置。

可选地，所述光伏组件包括基板及装设于所述基板的光伏电池板。所述基板通过具有所述第一转动轴线的转动副可转动地连接于所述支撑框架，所述光伏电池板电连接于所述驱动组件，以为所述驱动组件提供电能。

可选地，所述光伏装置还包括：定位器，被配置为获取所述光伏装置所在的地理信息；所述地理信息包括用于表征所述光伏装置所处位置的经度和纬度；计时器，被配置为获取时间信息；所述时间信息包括当前日期和当前时刻；和处理器，与所述驱动组件电连接，所述处理器被配置为根据所述地理信息和所述时间信息，确定所述光伏组件绕第一转动轴线转动的目标角度值。所述驱动组件被配置为根据所述目标角度值，驱动所述光伏组件绕第一转动轴线转动。

可选地，所述光伏装置还包括设置于所述支撑框架的感光探测器。所述感光探测器被配置为获取所述光伏装置所处环境的当前光照强度。所述处理器被配置为根据所述当前光照强度判断所述驱动组件被期望处于休眠状态或工作状态，进而根据判断结果控制所述驱动组件处于与判断结果相匹配的状态。

可选地，所述处理器被配置为将所述感光探测器检测到的当前光照强度与预设光照强度比较：当所述感光探测器检测到的当前光照强度小于预设光照强度，所述驱动组件被期望处于休眠状态；当所述感光探测器检测到的当前光照强度大于所述预设光照强度，所述驱动组件被期望处于工作状态。

可选地，所述光伏装置还包括：感光探测器，设置于所述支撑框架；所述感光探测器被配置为获取所述光伏装置所处环境的当前光照强度；和处理器，与所述驱动组件电连接，所述处理器被配置为根据所述感光探测器检测到的当前光照强度确定所述光伏组件绕所述第一转动轴线转动的目标角度值。所述驱动组件被配置为根据所述目标角度值，驱动所述光伏组件绕第一转动轴线转动。

上述光伏装置在实际使用时，太阳光照射于光伏组件，光伏组件将太阳能转换为电能，并提供给驱动组件。当为了遮阳、装饰、通风、发电等效果，需要调节光伏组件的倾斜角度时，驱动组件驱动各光伏组件绕第一转动轴线转动。如此，驱动组件不需要外接市电电源，而是有光伏组件提供电能。因此，不会出现由于外接电源中断而无法对光伏组件的倾斜角度进行调节的现象。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的光伏装置结构示意图；

图2为图1所示的光伏装置的主视图；

图3为图1所示的光伏装置定位器、计时器、处理器及驱动组件的连接示意图；

图4为图1所示的光伏装置的另一实施方式中感光探测器、处理器及驱动组件的连接示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

需要说明的是，本发明的光伏装置可应用于百叶窗，但是不仅限于应用于百叶窗，还可应用于遮阳系统、门、幕墙等，起到遮阳、装饰、透风、调节室内光线和温度等作用。

图1示出了本发明一实施中光伏装置的结构示意图。图2示出了图1所示的光伏装置的主视图。为便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

请参见图1及图2，本发明一实施例中提供的光伏装置，包括支撑框架10、驱动组件20及至少一光伏组件30，支撑框架10具有安装空间12。每一光伏组件30通过具有第一转动轴线的转动副可转动地连接于支撑框架10的安装空间12内。驱动组件20装设于支撑框架10，且与光伏组件30电连接，以由光伏组件30提供电能。驱动组件20用于驱动各光伏组件30绕第一转动轴线转动。

上述光伏装置，在实际使用时，太阳光照射于光伏组件30，光伏组件30将太阳能转换为电能，并提供给驱动组件20。当为了遮阳、装饰、通风、发电等效果，需要调节光伏组件30的倾斜角度时，驱动组件20驱动各光伏组件30绕第一转动轴线转动。如此，驱动组件20不需要外接市电电源，而是有光伏组件30提供电能。因此，不会出现由于市电电源中断而无法对光伏组件30的倾斜角度进行调节的现象。

需要说明的是，光伏组件30的倾斜角度的调节可实现对透风、遮阳、发电效率等的调节，例如，驱动组件20驱动光伏组件30转动至太阳光线垂直照射光伏组件30，如此，使得光伏组件30的发电效率最佳。

还需要说明的是，可以理解，前文所述的转动副可以是任何适合的转动副机构，例如，可以是由转动销和销孔形成的转动副，也可以是套筒和枢转轴形成的转动副，等等。一些转动副的具体结构的实施例将在下文中参考附图进行详细说明，但是，容易理解，前述的转动副的结构将不限于下文中详细说明的实施例中。

可以理解的是，上述光伏装置，驱动组件20由光伏组件30供电，即光伏组件30的转动不需要外部市电提供电能。与现有技术相比，减小了建筑的耗能。

需要说明的是，光伏组件30可包括基板34及光伏电池板32，光伏电池板32装设于基板34。基板34通过具有第一转动轴线的转动副可转动地连接于支撑框架10。光伏电池板32电连接于驱动组件20，为驱动组件20提供电能。如此，通过转动基板34实现不同的遮阳效果、装饰效果、通风效果或发电效果等。

本发明的实施例中，驱动组件也可外接市电电源。如此。可在光伏组件30发电量不足或故障时，采用市电电源供电，提高光伏装置的适应性。

本发明的实施例中，光伏装置还包括储能电池，储能电池电连接于光伏组件与驱动组件之间，用于储存光伏组件的电能，并将存储的电能提供给驱动组件。

本发明的实施例中，光伏装置还包括转动连接件40。转动连接件40绕第一转动轴线枢转连接于支撑框架10。转动连接件40具有第一端41及相对第一端41的第二端43，该转动连接件40的第一端41与光伏组件30连接，转动连接件40的第二端43与驱动组件20连接，以由驱动组件20驱动光伏组件30绕第一转动轴线转动。如此，光伏组件30通过转动连接件40安装，安装与拆卸方便，便于更换。

具体地，转动连接件40枢转连接于支撑框架的枢转轴位于第一端41与第二端43之间。

具体地，光伏组件30可通过螺纹紧固件固定连接于转动连接件40的第一端41，例如螺钉、螺栓等。如此，进一步方便了光伏组件30的安装与拆卸。

具体地，光伏装置还包括第一枢转轴(图未标)，第一枢转轴固定安装于支撑框架10，转动连接件40具有一第一枢接孔，第一枢转轴穿设于该第一枢接孔，以使转动连接件40绕第一枢转轴的轴线可转动。该第一枢转轴的轴线即为第一转动轴线。

一些实施例中，驱动组件20包括驱动件22及传动件24。驱动件22装设于支撑框架10，且与光伏组件30电连接。传动件24被配置为连接于驱动件22，以由驱动件22驱动沿第一方向作往复运动。转动连接件40的第二端43绕第二转动轴线枢转连接于传动件24。如此，驱动件22驱动传动件24沿第一方向移动，从而带动转动连接件40绕第一转动轴线转动，进而带动光伏组件30绕第一转动轴线转动，实现光伏组件30倾斜角度的调节。例如，可通过调整光伏组件30的倾斜角度，使得太阳光线始终垂直照射于光伏组件30，以使光伏组件30的发电效率达到最佳。

具体到实施例中，驱动组件20还包括第二枢转轴(图未示)，第二枢转轴固定连接于传动件24，转动连接件40远离光伏组件30的一端具有第二枢接孔(图未示)，第二枢转轴穿设于该第二枢接孔，以使转动连接件40绕第二枢转轴的轴线可转动。第二枢转轴的轴线即为第二转动轴线。

具体到实施例中，第一转动轴线与第二转动轴线相平行。第一方向垂直于第一转动轴线与第二转动轴线所在的平面。如此，传动件24沿第一方向的直线运动转化为了转动连接件40绕第一转动轴线的转动运动。可选地，驱动件22为直线电机。

具体到实施例中，当光伏组件30包括多个时，多个光伏组件30沿第一方向依次布设，每一光伏组件30连接于对于的一转动连接件40的第一端41，该转动连接件40的第二端43绕第二转动轴线枢转连接于传动件24。如此，传动件24沿第一方向移动，可带动多个光伏组件30同步转动。可选地，传动件24呈杆状，且传动件24的纵长方向与第一方向平行。

需要说明的是，在如图2所述的实施例中，每一光伏组件30的相对两端均连接有转动连接件40。如此，两个转动连接件40分别对光伏组件30的相对两端进行支撑，使得光伏组件30转动更加平稳，结构更加稳固。

具体到实施例中，驱动组件20也可包括两个，两个驱动组件20分别位于光伏组件30安装有转动连接件40的相对两端。即，其中一个驱动组件20的传动件24绕第二转动轴线枢转连接于位于光伏组件30一端的转动连接件40。其中另一个驱动组件20的传动件24绕第二转动轴线枢转连接于位于光伏组件30相对另一端的转动连接件40。

具体到实施例中，驱动组件20可包括两个驱动件22，两个驱动件22沿第一方向间隔排布，分别连接于传动件24的相对两端，两个驱动件22同步动作。如此，使得驱动力更大，光伏组件30转动更加平稳。可以理解的是，驱动组件20可包括多个同步动作的驱动件22，多个驱动件22沿第一方向间隔排布。

可以理解的是，多个光伏组件可串联和/或并联连接。

一些实施例中，光伏装置还包括加强杆42，加强杆42一端固定连接于转动连接件40，另一端固定连接于光伏组件30。如此，增加了转动连接件40的强度，使得光伏组件30的连接更加稳固。进一步地，加强杆42与转动连接件40呈角度设置。如此，防止光伏组件30绕与转动连接件40的连接点转动，进一步提升光伏组件30的连接稳定性。可选地，转动连接件40呈杆状。具体地，加强杆42的一端可通过螺纹紧固件固定连接于光伏组件30，例如螺钉、螺栓等。如此，方便了光伏组件30的安装与拆卸。

需要说明的是，转动连接件40与加强杆42可呈一体，也可通过焊接连接或螺纹紧固件连接。

可以理解的是，光伏组件30可通过如上所述的转动连接件的方式实现通过具有第一转动轴线的转动副可转动地连接于支撑框架，但不仅限于此。在其它实施例中，也可通过其它的方式实现，例如采用转轴的方式。具体地，转轴绕其轴线可转动连接于支撑框架10，且一端与光伏组件30固定连接，相对的另一端与驱动组件20连接，以使驱动组件20驱动转轴旋转，从而带动光伏组件30旋转。其中，转轴的轴线即为第一转动轴线。如此，该实施例中，驱动组件30输出的旋转运动通过转轴传递至光伏组件30。进一步地，驱动组件30可包括驱动电机及减速器，驱动电机安装于支撑框架10，驱动电机的输出端连接于减速器的输入端，减速器的输出端连接于转轴。可选地，驱动电机为步进电机。

请一并参见图3，本发明的一些实施例中，光伏装置还包括定位器52、计时器54及处理器56。定位器52被配置为获取光伏装置所在的地理信息。该地理信息包括用于表征光伏装置所处位置的经度和纬度。计时器54被配置为获取时间信息。该时间信息包括当前日期和当前时刻。处理器56与驱动组件20电连接，处理器56被配置为根据地理信息和时间信息，确定光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值。可选地，定位器52可为全球定位系统(gps)芯片。处理器56可选用单片机。

如此，处理器56每个一间隔时间，例如该间隔时间为0.5小时、1小时等等，通过定位器52的地理信息和计时器54的时间信息，计算此时太阳的高度角，进而根据该高度角确定光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值，保持太阳光线垂直照射光伏组件30，使得光伏组件30的发电效率最佳。可以理解的是，上述间隔时间可根据实际情况设定，在此不作限定。

需要说明的是，太阳高度角通过如下公式计算：

sin(h)＝sinφ×sinδ+cosφ×cosδ×cosω

式中：φ--光伏所处位置的纬度，通过定位器52获取的地理信息中的纬度确认；

δ--赤纬角，δ＝23.45sin[360×(284+n)/365]；n为一年中的日期序号，元旦为1，一年中最后一天为365(闰年为366)，通过计时器54获取的时间信息中的当前日期确定；

ω--时角，ω＝(m-12)×15；m为太阳时，单位为h，m＝北京时间+e-4×(120-l)；e为时差，单位为min，北京时间通过计时器54获取的时间信息中的当前时刻确定，时差通过计时器54获取的时间信息中的当前日期确定；l为光伏装置所处位置的经度，通过定位器52获取的地理信息中的经度确定。

还需要说明的是，太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。因此，确定了太阳高度角，就确定了太阳光线与光伏所处位置地平面的夹角。进而，为了使得太阳光线垂直照射光伏组件30，光伏组件30需要被旋转至与地平面的角度等于(90-太阳高度角)，即确定了光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值。

还需要说明的是，定位器52被配置为获取光伏装置所在的地理信息，该地理信息还可包括除了经度和纬度之外的其它信息，例如海拔、季节等。当地理信息包括海拔时，处理器确定56确定光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值时加入的海拔的影响因素，使得光伏装置适应性更强。

具体到实施例中，光伏装置还包括设置于支撑框架10的感光探测器。该感光探测器被配置为获取光伏装置所处环境的当前光照强度。处理器56被配置为根据当前光照强度判断驱动组件20被期望处于休眠或工作状态，进而根据判断结果控制驱动组件20处于与判断结果相匹配的状态。如此，根据光照强度，可控制驱动组件20处于休眠状态或工作状态。例如，当光照强度较低时，处理器56判断期望驱组件处于休眠状态，从而节省光伏装置的耗电。当光照强度较高时，处理器56判断期望驱动组件20处于工作状态，使得驱动组件20能够根据目标角度值驱动光伏组件30绕第一转动轴线转动。可选地，感光探测器为光照传感器。

更加具体地，处理器56被配置为将感光探测器检测到的当前光照强度与预设光照强度比较。

当感光探测器检测到的当前光照强度小于预设光照强度，驱动组件20被期望处于休眠状态。当感光探测器检测到的当前光照强度大于预设光照强度，驱动组件20被期望处于工作状态。可选地，该预设光照强度可为80lux。

可以理解的是，当当前光照强度小于预设光照强度时，即为阴雨天或晚上，此时，驱动组件20被期望处于休眠状态。当当前光照强度大于预设光照前度时，即为白天，且天气为晴天，此时驱动组件20被期望处于工作状态，驱动组件20可在处理器56的控制下驱动光伏组件30转动，以保持太阳光线垂直照射光伏组件30，使得光伏组件30发电效率最佳。

具体到实施例中，光伏装置还包括放大电路(图未示)，放大电路连接于感光探测器，并与处理器56通讯连接。放大电路用于将感光探测器的信号放大，并输送给处理器56。更加具体地，光伏装置还包括无线传输模块(图未示)，无线传输模块电连接于放大电路，并处理器56无线连接。如此，通过无线传输模块将感光探测器的信号传递给处理器56，减少了光伏装置的布线。

请参见图1及图4所示，本发明的另一些实施例中，光伏装置还包括感光探测器50及处理器56。感光探测器50设置于支撑框架10。感光探测器50被配置为获取光伏装置所处环境的当前光照强度。处理器56与驱动组件20电连接，处理器56被配置为根据感光探测器50检测到的当前光照强度确定光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值。驱动组件20被配置为根据目标角度值，驱动光伏组件30绕第一转动轴线转动。如此，可通过光伏装置所处环境的光照强度来调节光伏组件30的倾斜角度，保持太阳光线垂直照射光伏组件30，提高光伏组件30的发电效率。可选地，感光探测器50为光照传感器。处理器56可选用单片机。

需要说明的是，处理器56预存有光伏装置所处位置之前一年中各日期的光照强度随时刻变化的曲线数据或多年中对应日期及时刻平均的光照强度随时刻的变化曲线数据，以及光伏装置所处位置的地理信息，该地理信息包括经度和纬度。处理器56将感光探测器50检测到的当前光照强度与对应日期的光照强度随时刻变化的曲线数据对比，从而确定对应的时刻。再根据该对应时刻、对应的日期以及光伏装置所处位置的地理信息，计算太阳高度角，进而确定光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值。最后，驱动组件20根据该目标角度值驱动光伏组件30绕第一转动轴线转动，使得太阳光线垂直照射光伏组件30，提高光伏组件30的发电效率。

需要说明的是，处理器56包括存储模块(图未示)、计时模块(图未示)、计算模块(图未示)及控制模块(图未示)。存储模块用于存储光伏装置所处位置之前一年中各日期的光照强度随时刻变化的曲线数据或多年中对应日期及时刻平均的光照强度随时刻的变化曲线数据，以及光伏装置所处位置的地理信息。计时模块用于获取当前日期。计算模块用于根据该当前日期及感光探测器检测到的当前光照强度与存储于存储模块的光照强度随时刻的变化曲线数据对比，从而确定对应的时刻，再根据该对应的时刻、日期及地理信息计算太阳高度角，并根据太阳高度角计算光伏组件30绕第一转动轴线转动的目标角度值。控制模块用于根据该目标角度值控制驱动组件20驱动光伏组件30转动。

具体到实施例中，光伏装置还包括放大电路(图未示)，放大电路连接于感光探测器50，并与处理器56通讯连接。放大电路用于将感光探测器50的信号进行放大处理，并输送给处理器56。更加具体地，光伏装置还包括无线传输模块(图未示)，无线传输模块电连接于放大电路，并处理器56无线连接。如此，通过无线传输模块将感光探测器50的经过放大电路处理后的信号传递给处理器56，减少了光伏装置的布线。

基于上述光伏装置，本发明的实施例还提供一种百叶窗，该百叶窗包括如上任一实施例中所述的光伏装置。

可以理解的是，在一些实施例中，该百叶窗的窗框即为光伏装置的支撑框架10。

上述光伏装置和百叶窗，在实际使用时，太阳光照射于光伏组件30，光伏组件30将太阳能转换为电能，并提供给驱动组件20。当为了遮阳、装饰、透风、发电效率等效果，需要调节光伏组件30的倾斜角度时，驱动组件20驱动各光伏组件30绕第一转动轴线转动。如此，驱动组件20不需要外接市电电源，而是由光伏组件30提供电能。因此，不会出现由于市电电源中断而无法对光伏组件30的倾斜角度进行调节的现象。

进一步地，驱动组件20可根据处理器56确定的目标角度值驱动光伏组件30转动，保持太阳光线垂直照射光伏组件30，使得光伏组件30的发电效率最佳。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。