[发明专利]一种分布式光伏发电矩阵及其整体调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式光伏发电矩阵及其整体调节装置，适用在建筑物的外墙上。

背景技术

利用清洁能源太阳能发展生态建筑，以人为本，天人合一，遵循自然，利用自然为人类生活服务之思想，调整高低温天气对室内的影响，降低建筑物对能源的消耗。

近几年光伏产业快速发展，发电能力虽已具备，国家也投入巨额资金建设了不少光伏发电站，但是逆变配电、高压并网输电一直是困扰着光伏发电产业进入到生活用电的一大瓶颈。

然而在地面上建设光伏发电站，为人类生活提供用电有个难以解决的现实问题，那就是用电多的地区人多地少，用电少地区人少地多。

目前楼顶自建分布式光伏电站的发展也遇到了困难，由于楼顶的管理与维护涉及各方利益，缺少合作动力，并且随着建筑物越来越高楼顶面积有限，实现并网发电难度也会非常大。

利用太阳能光伏矩阵和建筑物外墙体有效结合是发展新能源、利用新能源为人类服务的捷径；且产权清晰便于管理；光伏电源与建筑物有效结合利用可产生很大的社会效益和经济效益；并改善了人类生存环境。

光伏建筑一体化使建筑物有了新属性，首先使建筑物具有了能源的功能，建筑物不光是能够供人居住，还提供能源。随着光伏建筑一体化的发展，今后房产的升值将会逐步地转变到更多依靠科技价值的含量和提升，丰富建筑物的科技内涵，提高建筑物的使用价值。成为产品附加值高的高产出行业。（BIPV）建筑在不久的将来成为房地产行业发展方向。

总之现有的光伏板与墙体的结合在一起，有2种在墙体外整体安装光伏板，该方式影响室内通风和采光，另一种是在窗户上方或下方安装太阳能板，该种方式发电效率低利用率低，且发的电不方便向外供应在不影响室内通风和采光的情况下如何提高发电效率，，成为发展光伏产业需要克服的问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种发电效率高且便于向电网供电的分布式光伏发电矩阵及其整体调节装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种分布式光伏发电矩阵及其整体调节装置，包括光伏板，其特征是：由至少一块所述光伏板和通过固定件设置在光伏板四周的光伏板支架形成光伏板组件，所述光伏板组件在墙壁表面上呈矩阵布置，所述光伏板组件两侧的中部固定连接有能带动光伏板转动的转动轴，在所述光伏板组件两侧的墙壁上与转动轴对应的位置分别设置一个支撑座，转动轴安装在支撑座上，横向排列的各光伏板支架两侧的转动轴之间的由联轴器连接，在同一竖直平面内的转轴上分别固定连接一带动转轴摆动的摇臂，所述摇臂的另一端分别铰接在动力传动杆上，动力传动杆通过一个直线电机上的伸缩杆带动动力杆从而带动所有的光伏板摆动调整角度，所述直线电动机通过固定座固定在墙体上，所述直线电机由电动控制系统控制，所述矩阵中光伏板均与分布式光伏板发电电源电连接，所述分布式光伏板发电电源给直线电机提供动力。

发明为降低动力消耗施转动机构平稳避免扭力集中， 转动轴的轴线通过或接近于通过光伏板组件的重心位置。

所述直线电动机的正反转伸缩杆与动力连杆连接或摇臂连接。

为便于安装调试和减小安装精度对转动机构的影响，所述动力传动杆由多个动力杆至上而下首位相互连接而成，上下相邻的两摇臂之间设置一个动力杆，动力杆的两端还分别设有与上下相邻的动力杆连接的动力孔a, 动力孔与动力杆上的动力孔用销轴连接为活动连接。

为便于安装，所述摇臂的一端设有动力孔，另一端设有轴孔，所述轴孔与转动轴为固定连接；动力孔与动力杆上的动力孔用销轴连接为活动连接。

为便于固定，所述支撑座上设有轴承孔和与墙体固定的孔。

为便于调整光伏板的角度，所述电动控制系统包括单片机、电压传感器和直线电机正反转的继电器K1、K2，所述光伏板发电电源设有电压传感器，电压传感器连接在光伏板矩阵输出线路端，并时刻检测其电动势变化，当阳光对光伏板矩阵照射角度误差偏大时其电动势会减小，由单片机识别、控制继电器K1、K2分别接通或断开来控制直线电机正、反转或停止。

为便于向电网供电，所述电动控制系统还配有电容量传感器、蓄电池和电源转换继电器K3、K4， 光伏板矩阵发出的直流电通过充、放电保护器给蓄电池充电作为应急用电源，通过逆变器给光伏建筑提供交流电源，由电容量传感器检测蓄电池的电容量饱和度和光伏发电电动势强弱。

由于季节变化或地区差异，为取得好的转化率，光伏板的摆动时间也需要调整，所述控制直线电机正反转的单片机为可擦写式。