一种自动捕光系统及光伏发电系统

1.本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体而言，涉及一种自动捕光系统及光伏发电系统。


背景技术：

2.太阳能作为一种取之不尽的清洁能源，具有极大的发展潜力，利用光伏将太阳能转化为电能是目前最常见的使用太阳能的手段。
3.在光伏发电中，太阳光与光伏组件的角度是影响发电效率的主要因素。部分现有技术中将光追踪系统与光伏组件结合起来，使光伏组件跟随太阳转动，始终与入射光保持垂直角度，可以明显提高发电效率。但是由于现有光追踪系统的复杂性，以及高额的运行成本和维护成本，导致不能大规模运用在目前的光伏发电产业中。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是如何降低光追踪系统的成本。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种自动捕光系统，包括运动装置、光捕捉装置和控制装置；所述运动装置包括液晶弹性体制动器，所述液晶弹性体制动器内设置有加热组件；所述光捕捉装置包括光伏组件和光感应装置，所述光伏组件与所述液晶弹性体制动器连接；所述控制装置包括主板和驱动板，所述主板分别与所述光感应装置及所述驱动板连接，所述驱动板的输出端与所述加热组件连接。
6.本实用新型所述的自动捕光系统，通过光感应装置得到的光强度大小调控驱动板输出端电流大小，由于驱动板的输出端与液晶弹性体制动器内设置的加热组件连接，进而能够实现对加热组件不同程度的加热，从而调控液晶弹性体制动器的弯曲角度和方向，使得与液晶弹性体制动器连接的光伏组件转动至与入射光保持垂直角度，从而提高发电效率；基于液晶弹性体受热变形的原理实现自动捕光，在光伏组件转向过程中能耗较低，因而运行成本和维护成本较低，有利于大规模推广运用。
7.可选地，所述光感应装置包括光感应微型处理器和光敏元件，所述光感应微型处理器分别与所述主板及所述光敏元件连接，所述光敏元件环绕所述光伏组件设置。
8.本实用新型所述的自动捕光系统，设置光感应装置包括光感应微型处理器和光敏元件，通过光感应微型处理器根据光敏元件感知的参数得到光强度大小，传输至主板，进而完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率。
9.可选地，所述光敏元件包括四个光敏电阻，四个所述光敏电阻分别通过第一绝缘固定件与所述光伏组件粘合。
10.本实用新型所述的自动捕光系统，通过第一绝缘固定件将四个光敏电阻与光伏组件粘合，通过光感应微型处理器根据光敏电阻的电阻大小得到光强度大小，传输至主板，进而完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率，同时有效提高了自动捕光系统的安全性。
11.可选地，所述液晶弹性体制动器的一端通过第二绝缘固定件与所述光伏组件粘合。
12.本实用新型所述的自动捕光系统，通过设置液晶弹性体制动器的一端通过第二绝缘固定件与光伏组件粘合，当液晶弹性体制动器在加热组件驱动下弯曲时，会通过第二绝缘固定件带动光伏组件转动，从而完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率，同时由于第二绝缘固定件的绝缘特性，提高了自动捕光系统的安全性。
13.可选地，所述液晶弹性体制动器为筒状结构，所述加热组件均匀分布在所述筒状结构内。
14.本实用新型所述的自动捕光系统，通过将加热组件均匀设置在筒状结构的液晶弹性体制动器内，有利于完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率。
15.可选地，所述加热组件包括多根加热丝，所述驱动板包括多个输出口，所述加热丝的数量与所述输出口的数量匹配。
16.本实用新型所述的自动捕光系统，通过设置加热丝的数量与驱动板输出口的数量匹配，进而实现对液晶弹性体制动器弯曲角度和方向的调整，完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率。
17.可选地，所述控制装置还包括电池，所述电池与所述主板及所述光伏组件连接。
18.本实用新型所述的自动捕光系统，通过设置控制装置的电池与主板及光伏组件连接，在储存光伏组件转换的电能的同时，通过主板为自动捕光系统供电，维持自动捕光系统的自动化运行。
19.可选地，所述光伏组件包括太阳能电池板，所述太阳能电池板用于吸收光能并转换为电能。
20.本实用新型所述的自动捕光系统，设置光伏组件包括太阳能电池板，通过太阳能电池板吸收光能并转换为电能，进而完成光伏发电。
21.可选地，所述光伏组件的顶部设置有滤光增透板，所述光伏组件的底部设置有散热网。
22.本实用新型所述的自动捕光系统，通过在光伏组件的顶部设置滤光增透板，提高发电效率及光伏组件的使用寿命，通过在光伏组件的底部设置散热网，防止热量聚集对光伏组件造成损伤，从而提高光伏组件的使用寿命。
23.本实用新型还提供一种光伏发电系统，包括上述自动捕光系统。所述光伏发电系统与上述自动捕光系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例的自动捕光系统的示意图。
25.附图标记说明：
26.1-主板；2-光感应微型处理器；3-驱动板；4-液晶弹性体制动器；5-电池；6-光伏组件；7-光敏电阻。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本
实用新型的具体实施例做详细的说明。
28.如图1所示，本实用新型实施例提供一种自动捕光系统，包括运动装置、光捕捉装置和控制装置；所述运动装置包括液晶弹性体制动器4，所述液晶弹性体制动器4内设置有加热组件；所述光捕捉装置包括光伏组件6和光感应装置，所述光伏组件6与所述液晶弹性体制动器4连接；所述控制装置包括主板1和驱动板3，所述主板1分别与所述光感应装置及所述驱动板3连接，所述驱动板3的输出端与所述加热组件连接。
29.具体地，在本实施例中，自动捕光系统包括运动装置、光捕捉装置和控制装置，运动装置包括液晶弹性体制动器4以及整合在液晶弹性体制动器4内的加热组件，基于液晶弹性体受热变形的原理，当加热组件对液晶弹性体制动器4加热时，液晶弹性体制动器4的弯曲角度和方向变化，由于光伏组件6与液晶弹性体制动器4连接，从而能够实现光伏组件6的角度调整，进而调控光伏组件6与光线之间的角度，最终使光伏组件6跟随太阳转动，始终与入射光保持垂直角度。
30.光伏组件6转动的实现过程具体如下：
31.通过光感应装置得到光强度大小，传输至主板1(例如微型主板)，主板1根据四点定位得到光源的方向，调控驱动板3(例如四路直流电机驱动控制板)输出端电流大小，使得加热组件被加热，从而调控液晶弹性体制动器4的弯曲角度和方向，光伏组件6随之转动，保持太阳光垂直入射到光伏组件6的表面。
32.其中，主板1在确定光源方向时所采用的四点定位方案为现有技术，在此不再赘述。
33.在本实施例中，通过光感应装置得到的光强度大小确定光源的方向，进而调控驱动板输出端电流大小，通过加热液晶弹性体制动器内设置的加热组件，从而调控液晶弹性体制动器的弯曲角度和方向，使得光伏组件转动至与入射光保持垂直角度，从而提高发电效率；基于液晶弹性体受热变形的原理实现自动捕光，在光伏组件转向过程中能耗较低，因而运行成本和维护成本较低，有利于大规模推广运用。
34.可选地，所述光感应装置包括光感应微型处理器2和光敏元件，所述光感应微型处理器2分别与所述主板1及所述光敏元件连接，所述光敏元件环绕所述光伏组件6设置。
35.具体地，在本实施例中，光感应装置包括光感应微型处理器2和光敏元件，光敏元件环绕光伏组件6设置，用于感知与光强度大小直接关联的参数，光感应微型处理器2用于根据光敏元件感知的参数得到光强度大小，传输至主板1，进而完成光伏组件6角度和方向的调整，提高发电效率。
36.在本实施例中，设置光感应装置包括光感应微型处理器和光敏元件，通过光感应微型处理器根据光敏元件感知的参数得到光强度大小，传输至主板，进而完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率。
37.可选地，所述光敏元件包括四个光敏电阻7，四个所述光敏电阻7分别通过第一绝缘固定件与所述光伏组件6粘合。
38.具体地，在本实施例中，光敏元件包括四个光敏电阻7，光感应微型处理器2用于根据四个光敏电阻7的电阻大小，得到四个点的光强度大小，传输至主板1，主板1根据四点定位得到光源的方向，进而完成光伏组件6角度和方向的调整，提高发电效率。
39.由于四个光敏电阻7分别通过第一绝缘固定件(例如绝缘胶带，绝缘胶带具有良好
的绝缘耐压、阻燃、耐候等特性)与光伏组件6粘合，有效提高了自动捕光系统的安全性。
40.其中，光敏电阻是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，因而光敏电阻的阻值大小能够直接反映光照强度，从而能够根据四个点的光强度大小确定光源的方向。
41.在本实施例中，通过第一绝缘固定件将四个光敏电阻与光伏组件粘合，通过光感应微型处理器根据光敏电阻的电阻大小得到光强度大小，传输至主板，进而完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率，同时有效提高了自动捕光系统的安全性。
42.可选地，所述液晶弹性体制动器4的一端通过第二绝缘固定件与所述光伏组件6粘合。
43.具体地，在本实施例中，液晶弹性体制动器4的一端通过第二绝缘固定件与光伏组件6粘合，当液晶弹性体制动器4在加热组件驱动下弯曲时，会通过第二绝缘固定件带动光伏组件6转动，同时由于第二绝缘固定件的绝缘特性，能够防止光伏组件6转换的电能对液晶弹性体制动器4及加热组件造成影响，从而提高了自动捕光系统的安全性。
44.在本实施例中，通过设置液晶弹性体制动器的一端通过第二绝缘固定件与光伏组件粘合，当液晶弹性体制动器在加热组件驱动下弯曲时，会通过第二绝缘固定件带动光伏组件转动，从而完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率，同时由于第二绝缘固定件的绝缘特性，提高了自动捕光系统的安全性。
45.可选地，所述液晶弹性体制动器4为筒状结构，所述加热组件均匀分布在所述筒状结构内。
46.具体地，在本实施例中，液晶弹性体制动器4为筒状结构，加热组件均匀分布在筒状结构内，使得液晶弹性体制动器4向任意方向弯曲的角度和方向都是均匀的。
47.在制备液晶弹性体制动器4时，首先将加热组件均匀排布在液晶弹性体薄膜上，然后形成筒状结构。
48.在本实施例中，通过将加热组件均匀设置在筒状结构的液晶弹性体制动器内，有利于完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率。
49.可选地，所述加热组件包括多根加热丝，所述驱动板3包括多个输出口，所述加热丝的数量与所述输出口的数量匹配。
50.具体地，在本实施例中，加热组件包括多根加热丝(例如铜加热丝)，以四根加热丝为例，对相邻两根加热丝输出电流，液晶弹性体制动器4就会朝两根加热丝之间的方向弯曲，通过调控两根加热丝的输出电流比，就可以调控液晶弹性体制动器4在两根加热丝之间的弯曲方向，通过调控总输出电流大小，就可以液晶弹性体制动器4的弯曲角度。
51.驱动板3包括四个输出口，主板1根据四点定位得到光源的方向后，调控驱动板3的四个输出口的电流大小，例如光敏电阻abcd四点的光强度分别对应铜加热丝abcd的方向，对两个最大光强点的对应的铜加热丝按照两者之间光强度比例输入电流，若第二光强度点与第三光强度点强度一致，则只朝最大光强度点输入电流，液晶弹性体制动器4将带着粘结的光伏组件6朝光强点弯曲，输出电流大小与光强点最大两个点和最小两个点的比例相关，由此控制液晶弹性体制动器4的弯曲角度，从而调控连接在液晶弹性体制动器4的光伏组件6与光线入射的角度，当光伏组件6与光线垂直时，停止对加热丝输出电流。
52.在本实施例中，通过设置加热丝的数量与驱动板输出口的数量匹配，进而实现对液晶弹性体制动器弯曲角度和方向的调整，完成光伏组件角度和方向的调整，提高发电效率。
53.可选地，所述控制装置还包括电池5，所述电池5与所述主板1及所述光伏组件6连接。
54.具体地，在本实施例中，控制装置还包括电池5(例如锂电池)，电池5与主板1及光伏组件6连接，光伏组件6将光能转换为电能后，储存在锂电池中，同时锂电池通过主板1为自动捕光系统供电，维持自动捕光系统的自动化运行。
55.在本实施例中，通过设置控制装置的电池与主板及光伏组件连接，在储存光伏组件转换的电能的同时，通过主板为自动捕光系统供电，维持自动捕光系统的自动化运行。
56.可选地，所述光伏组件6包括太阳能电池板，所述太阳能电池板用于吸收光能并转换为电能。
57.具体地，在本实施例中，光伏组件6包括太阳能电池板，太阳能电池板用于吸收光能并转换为电能，即通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在p-n结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
58.在本实施例中，设置光伏组件包括太阳能电池板，通过太阳能电池板吸收光能并转换为电能，进而完成光伏发电。
59.可选地，所述光伏组件6的顶部设置有滤光增透板，所述光伏组件6的底部设置有散热网。
60.具体地，在本实施例中，由于太阳光紫、红外线直接照射，会降低光伏组件6的使用寿命，因此在光伏组件6的顶部设置滤光增透板，滤除太阳光中的紫外光和红外光，并减少其它光线的反射以提高能量吸收效率，从而提高发电效率。由于现有部分光伏组件的散热能力差，发电率低，使用寿命短，因此在光伏组件6的底部设置散热网，防止热量聚集对光伏组件6造成损伤。
61.在本实施例中，通过在光伏组件的顶部设置滤光增透板，提高发电效率及光伏组件的使用寿命，通过在光伏组件的底部设置散热网，防止热量聚集对光伏组件造成损伤，从而提高光伏组件的使用寿命。
62.本实用新型另一实施例提供一种光伏发电系统，包括上述自动捕光系统。
63.虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。