CN205029591U - 一种开合式太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开合式太阳能电池组件，属于太阳能电池技术领域，该电池组件包括支撑架上的固定太阳能电池板和活动太阳能电池板，固定太阳能电池板固定在支撑架上端面，支撑架中设置有支撑轴，支撑轴上设置有一组旋转套，活动太阳能电池板水平固定在旋转套外圆周上，旋转套外部设置有防护罩，支撑架侧面设置有可以绕下边缘旋转的门板，活动太阳能电池板可以在支撑架外部和内部进行位置转换，表面无需设置防护板层，整个电池组件的重量能够得到减轻，安装和使用较为方便，而且光电转换的效率能够得到提升，此外，没有了防护板层的电池组件可以很方便地实现不同类型的太阳能电池单元组合应用。

Description

一种开合式太阳能电池组件

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种开合式太阳能电池组件。

背景技术

随着世界能源的紧张，太阳能正在被人们开发利用并被逐渐推广，通过太阳能电池组件(板)接收光能，再将其转换为电能，现有技术的太阳能电池板结构大多为玻璃、EVA、互连条连接的光伏电池片、EVA、TPT膜背板经叠层、层压、封装而成，专利号为CN201110089377的专利文件公开了一种晶体硅太阳能电池组件的封装方法，专利号为CN202103069U一种太阳能电池组件的封装方法，上述专利现有技术制造的钢化玻璃太阳能电池组件存在如下技术问题：

(1)、为了保证一定的强度，电池组件上端面封装透明防护面板，透明防护面板层使用钢化玻璃，使得一平方米电池板重量在12Kg左右，造成其自身较重，安装使用不方便。

(2)、由于其表面是钢化玻璃层，使得组件的光电转化效率比原光伏电池层效率下降，使组件转换效率降低。

(3)、由于采用了钢化玻璃层压工艺，不易实现不同类型的太阳能电池单元组合应用。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中存在的问题，提供了一种开合式太阳能电池组件，该实用新型中的太阳能电池组件自重较小，安装、使用均比较方便，光电转换效率有所提高，并且还能够实现不同类型的太阳能电池单元组合应用。

一种开合式太阳能电池组件，该组件包括一组设置在支撑架上的固定太阳能电池板，固定太阳能电池板包括由上到下层叠设置的防护板层、EVA层、固定式光电转换层、EVA层及基板层，固定式光电转换层为光伏电池片群组，关键点是，所述的支撑架中还设置有活动太阳能电池板，固定太阳能电池板固定于支撑架上端面，支撑架中设置有一个、两个或者一组多个竖直的支撑轴，支撑轴外圆周安装有旋转套，活动太阳能电池板水平固定于旋转套外圆周上，并且位于固定太阳能电池板下方，活动太阳能电池板包括由上到下层叠设置的可组合式光电转换层、绝缘层及基板层，可组合式光电转换层为光伏电池片群组、薄膜太阳能电池及两者的组合。

所述的支撑轴为四个且分别位于支撑架四个拐角处，支撑轴外圆周由上到下依次设置有一组三个旋转套，四个支撑轴上的旋转套在高度上相互交错设置。

所述的支撑轴为两个且分别位于支撑架中相邻的两个拐角处，支撑轴外圆周由上到下依次设置有一组三个旋转套，两个支撑轴上的旋转套在高度上相互交错设置。

两个相邻的支撑轴为一组，每组支撑轴中的旋转套向同一侧面旋转，旋转套旋转方向所对应的支撑架侧面设置有沿下边缘转动的门板，支撑架其余侧面均为固定设置的挡板，支撑架下端面设置有固定的底板，固定太阳能电池板、底板、门板及挡板构成一个密闭空间。

所述的旋转套为步进电机。

所述的支撑轴在旋转套的外部设置有防护罩。

所述的防护罩为塔式防护罩，塔式防护罩包括直径逐渐缩小的上防护罩、中间防护罩和下防护罩，上防护罩为下端开口的筒状，下防护罩为上端开口的筒状，上防护罩和下防护罩分别固定于支撑轴的上下两端，中间防护罩为横截面是C型圆柱状，C型的开口处与活动太阳能电池板同方向。

所述的支撑架外部设置有光传感器、压力传感器和湿度传感器，支撑架中还设置有与旋转套电连接的控制器，光传感器、压力传感器及湿度传感器均与控制器电连接。

本实用新型将现有的固定位置的太阳能电池板改进为固定和活动相结合的太阳能电池板，位于支撑架上端面的固定太阳能电池板位置不发生变化，需要具有防护功能，因此要在太阳能电池板最外层设置防护板层，该固定太阳能电池板的重量就比较重，设置在活动太阳能电池板下方的活动太阳能电池板可以根据情况变换位置，可以不设置防护板层，因此，活动太阳能电池板的重量大大减轻，整个太阳能电池组件的重量能够明显降低，安装和使用较为方便，而且活动太阳能电池板由于没有上层的防护板层，光电转换的效率有所提升，整个组件的转换效率提高。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将现有的太阳能电池板分别进行设置，处于支撑架上端面且需要具有防护功能的设置为固定太阳能电池板，既能进行光电转换，又能进行防护，处于支撑架中的设置为活动太阳能电池板且能够进行内外不同状态的位置切换，活动太能能电池板由于能够旋转至内部，无需安装防护板层，重量随之降低，整个电池组件的重量能够得到改善，安装使用均较为方便，当需要工作时，将活动太阳能电池板旋转至支撑架外部，整个电池组件能够进行光电转换作业的面积大大增加。

附图说明

图1是本实用新型中开合式太阳能电池组件在门板闭合时的结构示意图。

图2是本实用新型中开合式太阳能电池组件在门板打开时的结构示意图。

图3是本实用新型中开合式太阳能电池组件在活动太阳能电池板打开使用时的结构示意图。

图4是本实用新型中开合式太阳能电池组件在门板闭合时沿两轴中心线的剖面结构示意图。

附图中，1、防护板层，2、EVA层，3、固定式光电转换层，4、基板层，5、支撑轴，6、旋转套，7、底板，8、门板，9、上防护罩，10、中间防护罩，11、下防护罩，12、光传感器，13、压力传感器，14、控制器，15、组合式光电转换层，16、绝缘层，17、湿度传感器。

具体实施方式

本实用新型涉及一种开合式太阳能电池组件，该组件包括一组设置在支撑架上的固定太阳能电池板，固定太阳能电池板包括由上到下层叠设置的防护板层1、EVA层2、固定式光电转换层3、EVA层2及基板层4，固定式光电转换层为光伏电池片群组，所述的支撑架中还设置有活动太阳能电池板，固定太阳能电池板固定于支撑架上端面，支撑架中设置有一个、两个或者一组多个竖直的支撑轴5，支撑轴5外圆周安装有旋转套6，活动太阳能电池板水平固定于旋转套6外圆周上，并且位于固定太阳能电池板下方，活动太阳能电池板包括由上到下层叠设置的可组合式光电转换层15、绝缘层16及基板层4，可组合式光电转换层15为光伏电池片群组、薄膜太阳能电池及两者的组合，固定太阳能电池板的长宽比为2:1，处于同一层的活动太阳能电池板的面积之和与固定太阳能电池板的面积相同。

实施例1，所述的支撑轴5为四个且分别位于支撑架四个拐角处，四个支撑轴中的活动太阳能电池板的面积为固定太阳能电池板面积的四分之一，处于同一层的四个太阳能电池板的面积之和等于固定太阳能电池板的面积，支撑轴5外圆周由上到下依次设置有三个旋转套6，四个支撑轴5上的旋转套6在高度上相互交错设置，旋转套6为步进电机，该步进电机选取数字步进电机，所述的四个支撑轴5中相邻的两个为一组，每组支撑轴5中的旋转套6向同一侧面旋转，旋转套6旋转方向所对应的支撑架侧面设置有沿下边沿转动的门板8，两组支撑轴5分别对应一个门板8，两个门板8为相对设置，支撑架另外两个侧面均为固定设置的挡板，支撑架下端面设置有固定的底板7，固定太阳能电池板、底板7、门板8及挡板构成一个密闭空间，支撑架中设置有数字控制器对数字步进电机进行控制，支撑轴5在旋转套6的外部设置有防护罩，防护罩能够阻挡雨水、尘土和杂质进入旋转套工作区域，所述的防护罩为塔式防护罩，塔式防护罩包括直径逐渐缩小的上防护罩9、中间防护罩10和下防护罩11，上防护罩9为下端开口的筒状，下防护罩11为上端开口的筒状，上防护罩9和下防护罩11分别固定于支撑轴5的上下两端，中间防护罩10为横截面是C型圆柱状，C型的开口处与活动太阳能电池板相对应侧面相接触，每个支撑轴5上在竖直方向上设置有三个旋转套6，三个旋转套6对应三个活动太阳能电池板和三个中间防护罩10，三个中间防护罩10按照由上到下的顺序直径逐渐缩小，上防护罩、中间防护罩及下防护罩涉及到的所有防护罩中，每下降一层，直径缩小6mm，上下相邻的两个防护罩单侧边缘之间相差3mm，下一层防护罩上端位于上一层防护罩下端内部，这样既能保证雨水、尘土及杂质很难进入防护罩内，又能保证每一层的防护罩可以自由灵活地旋转。

当外部天气为阴天下雨时，光传感器12可以感应到光照的减小，当减小到设定值时，光传感器12向控制器14发送关闭信号，如果有降水情况发生，湿度传感器17能够感应到空气中湿度增大，当增大到设定的湿度时，湿度传感器17向控制器14发送关闭信号，控制器14控制数字步进电机带动活动太阳能电池板向支撑架内部旋转，门板下边缘设置有转轴和驱动电机，控制器14与驱动电机电连接，控制器控制驱动电机驱动门板8沿下边缘向上转动直至闭合，活动太阳能电池板处于支撑架中，此时，只有固定太阳能电池板进行光电转换工作；当外部天气为大风并且压力传感器13感应到的压力达到设定值时，压力传感器13向控制器14发送信号，控制器14控制数字步进电机带动活动太阳能电池板向支撑架内部旋转，门板8闭合，此时，只有固定太阳能电池板进行光电转换工作。

当外部天气情况较好，且光照条件优于光传感器12的设定值、风力产生的压力小于压力传感器13的设定值时，门板8沿下边缘旋转打开，数字控制器13控制数字步进电机带动相对应的活动太阳能电池板向支撑架外部旋转，三层活动太阳能电池板相互之间不遮挡，此时活动太阳能电池板开始进行光电转换工作，整个电池组件的工作面积增大了三倍。

实施例2，如图1至图4所示，支撑轴5设置为两个且分别位于支撑架的两个拐角处，两个支撑轴上的活动太阳能电池板的面积为正方形且为固定太阳能电池板面积的二分之一，处于同一层的太阳能电池板的面积之和等于固定太阳能电池板的面积，支撑轴5外圆周由上到下依次设置有一组多个旋转套6，两个支撑轴5上的旋转套6在高度上相互交错设置，该两个支撑轴5的位置面向太阳方向，该两个支撑轴5中活动太阳能电池板旋转至外部后，能够一直接受太阳的照射并进行光电转换的工作。

实施例3，作为实施例1和实施例2在成本方面的优化方案，本实用新型中不设置光传感器12、压力传感器13、湿度传感器17及控制器14，旋转套6采用轴承并且与支撑轴5旋转配合。通过人员观察天气情况，当天气较好且风力较小时，由人工将门板8沿下边缘转动打开，然后将各个活动太阳能电池板随旋转套6变换至支撑架外部，各个活动太阳能电池板之间不遮挡；当天气为阴天或者风力较大时，由人工将活动太阳能电池板随旋转套6旋转至支撑架内部，并且将门板8关闭，此时，只有固定太阳能电池板进行光电转换工作。

本实用新型在支撑架内部设置没有防护板层的活动太阳能电池板，在需要时旋转至外部进行工作，将支撑架上端面设置为固定太阳能电池板，既能进行光电转换工作，又具有一定的防护能力，由于活动太阳能电池板为三层，面积为固定太阳能电池板的三倍，活动太阳能电池板的重量占比大，因此，占据活动太阳能电池板总重量较大比重的防护板层的去除，将会大大减轻整个电池组件的重量，使得太阳能电池组件的安装和使用极为方便，而且由于防护板层一般会使用钢化玻璃，使得组件的光电转化效率比原光伏电池层效率下降，没有钢化玻璃层干扰的活动太阳能电池板的光电转换效率将会有所提高，整个电池组件的转换效率随之提升，此外，由于不设置防护板层，涉及不到钢化玻璃层压工艺的影响，不同类型的太阳能电池组件单元可以组合使用，增加了活动太阳能电池板中电池单元的组合方式和通用性。

Claims (8)

1.一种开合式太阳能电池组件，该组件包括一组设置在支撑架上的固定太阳能电池板，固定太阳能电池板包括由上到下层叠设置的防护板层(1)、EVA层(2)、固定式光电转换层(3)、EVA层(2)及基板层(4)，固定式光电转换层为光伏电池片群组，其特征在于：所述的支撑架中还设置有活动太阳能电池板，固定太阳能电池板固定于支撑架上端面，支撑架中设置有一个、两个或者一组多个竖直的支撑轴(5)，支撑轴(5)外圆周安装有旋转套(6)，活动太阳能电池板水平固定于旋转套(6)外圆周上，并且位于固定太阳能电池板下方，活动太阳能电池板包括由上到下层叠设置的可组合式光电转换层(15)、绝缘层(16)及基板层(4)，可组合式光电转换层(15)为光伏电池片群组、薄膜太阳能电池及两者的组合。

2.根据权利要求1所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的支撑轴(5)为四个且分别位于支撑架四个拐角处，支撑轴(5)外圆周由上到下依次设置有一组三个旋转套(6)，四个支撑轴(5)上的旋转套(6)在高度上相互交错设置。

3.根据权利要求1所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的支撑轴(5)为两个且分别位于支撑架中相邻的两个拐角处，支撑轴(5)外圆周由上到下依次设置有一组三个旋转套(6)，两个支撑轴(5)上的旋转套(6)在高度上相互交错设置。

4.根据权利要求2或3所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的支撑轴(5)中相邻的两个为一组，每组支撑轴(5)中的旋转套(6)向同一侧面旋转，旋转套(6)旋转方向所对应的支撑架侧面设置有沿下边缘转动的门板(8)，支撑架其余侧面均为固定设置的挡板，支撑架下端面设置有固定的底板(7)，固定太阳能电池板、底板(7)、门板(8)及挡板构成一个密闭空间。

5.根据权利要求1所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的旋转套(6)为步进电机。

6.根据权利要求1所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的支撑轴(5)在旋转套(6)的外部设置有防护罩。

7.根据权利要求6所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的防护罩为塔式防护罩，塔式防护罩包括直径逐渐缩小的上防护罩(9)、中间防护罩(10)和下防护罩(11)，上防护罩(9)为下端开口的筒状，下防护罩(11)为上端开口的筒状，上防护罩(9)和下防护罩(11)分别固定于支撑轴(5)的上下两端，中间防护罩(10)为横截面是C型圆柱状，C型的开口处与活动太阳能电池板同方向。

8.根据权利要求1所述的一种开合式太阳能电池组件，其特征在于：所述的支撑架外部设置有光传感器(12)、压力传感器(13)和湿度传感器(17)，支撑架中还设置有与旋转套(6)电连接的控制器(14)，光传感器(12)、压力传感器(13)及湿度传感器(17)均与控制器(14)电连接。