[发明专利]空中太阳能发电站

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，具体涉及一种空中太阳能电站。 

背景技术

太阳能电站是利用太阳能电池组件将光能转化为电能的装置。其中的太阳能电池板是太阳能电站中的核心部分，其作用是将太阳的光能转换为电能。太阳能电池板的成本和转换效率将直接决定整个电站的质量和成本。目前的太阳能电站一般都设置在地面或者屋顶上，不仅占用大量的地面面积，而且发电效率不够高，导致相对建设成本比较昂贵。 

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种不占地面、发电效率高的空中太阳能电站。 

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种空中太阳能电站，包括设置在空中的大型支架、若干个气球、太阳能电池板、太阳追踪装置、蓄电池、充电控制器、逆变器、变压器、地面绞架和地面控制装置； 

太阳能电池板产生的电能经过逆变器和变压器升压后通过电缆与地面电网相连，并经充电控制器与蓄电池相连；蓄电池与太阳追踪装置相连，用于为太阳追踪装置供电； 

所述大型支架通过若干根绳索与地面绞架相连，所述气球通过连接绳索固定在大型支架的上方，气球相互之间用弹簧连接，大型支架悬浮在空中；蓄电池、充电控制器、逆变器和变压器均安装在大型支架上； 

太阳能电池板安装在所述气球的顶部，气球顶部内侧设置有一用于使气球顶部保持近似平面的内支架，以及一用于容纳太阳追踪装置的容纳结构，所述太阳追踪装置由内支架固定。 

本发明的进一步设置在于，所述气球为一双层气球，内层气球内充有氢气或者氮气和氢气的混合气体，外侧气球内充有氮气。 

本发明的进一步设置在于，所述气球与大型支架之有间隔距离。 

本发明的进一步设置在于，太阳能电池板通过一可伸缩的支撑柱安装在气球顶部。 

本发明的进一步设置在于，所述太阳追踪装置包括三根太阳追踪调节杆、三个电动机、三个光电感应器和控制器，所述控制器与地面控制装置无线连接，用于接收地面控制装置的指令；电动机和光电感应器均与控制器相连； 

太阳追踪调节杆的一端固定在内支架上，另一端固定在太阳能电池板上，三根太阳追踪调节杆以支撑柱为圆心彼此间隔120度角排列，长度可调节；每根太阳追踪调节杆均与一电动机相连； 

三个光电感应器均设置在太阳能电池板的边缘处，三个光电感应器以支撑柱为圆心彼此间隔120度角排列，并与三根太阳追踪调节杆位置对应；光电感应器的感光面向外，并与太阳能电池板所在的平面有一夹角。 

本发明的进一步设置在于，所述若干个气球的外侧面还安装有薄膜太阳能电池板。 

本发明所述的空中太阳能电站通过将太阳能电池板安装在高空中的气球上，使得电站不占用地面面积，由于高空中的阳光更加充足，使得发电效率更高，估计可以为地面太阳能发电站效率的三倍左右。 

附图说明

图1为本发明所述空中太阳能电站的结构示意图； 

图2为太阳能电池板与气球连接部分的结构方法图； 

图3为光电感应器与太阳追踪调节杆的布局图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。 

如图1所示，本发明提供了一种空中太阳能电站，包括一设置在高空中的大型支架2，若干个气球3、太阳能电池板4、太阳追踪装置、蓄电池、 充电控制器、逆变器、变压器、地面绞架和地面控制装置； 

充电控制器将部分太阳能电池板4产生的电能储存到蓄电池中，供太阳追踪装置使用；太阳能电池板4产生的电能经过逆变器以及变压器升压后通过电缆与地面电网相连； 

所述的大型支架2用若干根绳索1和地面绞架相连，所述气球3用绳索固定在大型支架2的上方，气球3相互之间用弹簧连接，气球3的浮力和连接地面绞架的绳索1使得大型支架2悬浮在空中。 

太阳能电池板4安装在所述气球3的顶部，气球3顶部内侧设置有一内支架8，它使得气球3的顶部可以保持近似的平面。 

气球3顶部还设置有向内的管状结构和凹陷结构，用于容纳太阳追踪装置以及太阳能电池板4的支撑柱6，这些装置都由气球3内侧的内支架8固定。蓄电池、充电控制器、逆变器和变压器均安装在大型支架2上。