[實(shí)用新型]測(cè)試行車陰影下太陽能路面發(fā)電特性的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022122854.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN212410741U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查旭東;胡恒武;李孟杰;呂瑞東;王子威;劉浩軍;羅潤洲;吳雙萍;樊小林;張思琴;李聰;莫惆;譚仕杰;陳超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R1/04
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本實(shí)用新型公開了一種測(cè)試行車陰影下太陽能路面發(fā)電特性的試驗(yàn)裝置及其方法，包括：太陽能路面組件、行車陰影模擬裝置、光源組件、數(shù)據(jù)采集裝置和底座；太陽能路面組件用于模擬太陽能路面；行車陰影模擬裝置位于太陽能路面組件的正上方，用于模擬不同遮擋方式及不同類型車輛對(duì)太陽能路面的發(fā)電特性的影響；光源組件位于行車陰影模擬裝置的正上方，用于通過調(diào)整光照高度和角度模擬不同時(shí)刻和不同地區(qū)的光輻照強(qiáng)度。本實(shí)用新型可真實(shí)地在室內(nèi)模擬不同的光照輻照度、不同長度和寬度的車輛以及不同車速和不同車間距運(yùn)動(dòng)所形成的陰影對(duì)太陽能路面發(fā)電特性的影響規(guī)律。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能路面技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種測(cè)試行車陰影下太陽能路面發(fā)電特性的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

隨著化石能源的日漸短缺及其對(duì)氣候環(huán)境變化影響的日益突出，尋求清潔可再生能源已成為世界各國共同努力的方向，全球能源轉(zhuǎn)型的基本趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)化石能源體系向低碳能源體系的轉(zhuǎn)變，發(fā)展清潔可再生能源已成為許多國家推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要途徑，也是我國推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的重要舉措之一。

基于光伏發(fā)電理論的太陽能路面作為一種新的能源收集方式，可以以清潔、無污染的方式發(fā)電。太陽能路面不僅可以滿足開發(fā)新的可再生清潔能源的要求，還提供了交通工程技術(shù)、智能道路設(shè)備和電動(dòng)汽車電源等廣泛的電能轉(zhuǎn)換應(yīng)用。

然而，光伏發(fā)電易受環(huán)境因素影響導(dǎo)致其效率降低。其中，陰影遮擋是造成功率損耗的主要原因之一，陰影遮擋包括云朵、建筑物、樹木、泥沙灰塵等。當(dāng)光伏組件上形成局部陰影遮擋時(shí)，會(huì)造成組件表面光照強(qiáng)度分布不均，使組件及光伏陣列輸出性能嚴(yán)重衰減，甚至形成熱斑效應(yīng)，損壞組件，使系統(tǒng)輸出功率急劇下降。因此，如何減弱局部陰影對(duì)光伏系統(tǒng)的影響成為業(yè)界熱點(diǎn)研究內(nèi)容之一。

對(duì)于屋頂或者其他典型太陽能光伏發(fā)電廠，不需要考慮動(dòng)態(tài)陰影造成的影響，而太陽能路面在提供清潔能源的同時(shí)，還承擔(dān)著交通運(yùn)輸?shù)墓δ埽菫樾熊嚭托腥朔?wù)的，車輛或行人在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)造成移動(dòng)陰影，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，會(huì)導(dǎo)致太陽能電池板的輸出功率突然下降或上升，形成一種快速波動(dòng)，不僅會(huì)降低太陽能電池板的發(fā)電量，還會(huì)對(duì)太陽能電池板的性能壽命有損傷，這在進(jìn)行太陽能路面發(fā)電效率計(jì)算以及在公路上鋪裝太陽能路面前是必須要考慮的。

此外，在以往陰影遮擋光伏組件的研究中，對(duì)于樹葉、灰塵等污染物形成的靜態(tài)陰影，均是采取兩種極端方式，一種是全覆蓋，一種是不覆蓋；而對(duì)于動(dòng)態(tài)陰影，主要有因風(fēng)吹動(dòng)而形成的低速云朵和樹葉陰影，或者建筑物和樹木等物體的陰影隨著太陽高度角與方位角的不同會(huì)產(chǎn)生緩慢的偏移，這些動(dòng)態(tài)陰影運(yùn)動(dòng)的速度非常小，因此往往可等效為局部靜態(tài)陰影來考慮，且研究方法也主要是運(yùn)用數(shù)值模擬仿真，但該方法與實(shí)際情況存在一定的誤差，且不具備實(shí)時(shí)性，無法反映真實(shí)情況。對(duì)于太陽能路面的這種快速動(dòng)態(tài)陰影，以往的靜態(tài)或低速動(dòng)態(tài)陰影法均無法適用，且目前還未有合適的試驗(yàn)裝置和方法可對(duì)其進(jìn)行有效的測(cè)試。

因此，如何提供一種能夠?qū)崟r(shí)、有效地測(cè)試車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)陰影對(duì)太陽能路面發(fā)電性能影響的試驗(yàn)裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種測(cè)試行車陰影下太陽能路面發(fā)電特性的試驗(yàn)裝置，可真實(shí)地在室內(nèi)模擬不同的光照輻照度、不同長度和寬度的車輛以及不同車速和不同車間距運(yùn)動(dòng)所形成的陰影對(duì)太陽能路面發(fā)電特性的影響規(guī)律。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種測(cè)試行車陰影下太陽能路面發(fā)電特性的試驗(yàn)裝置，包括：太陽能路面組件、行車陰影模擬裝置、光源組件、數(shù)據(jù)采集裝置和底座；

所述太陽能路面組件包括支撐臺(tái)、導(dǎo)軌、滑板和太陽能路面板；所述支撐臺(tái)為兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，并安裝在所述底座上端面；所述導(dǎo)軌安裝在所述支撐臺(tái)上；所述滑板與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)連接；所述太陽能路面板放置在所述滑板的上端面；