本发明涉及太阳能光伏，具体为光学透镜优化的太阳能光伏系统。
背景技术：
1、在全球能源需求不断增长的背景下，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，受到越来越多的关注和应用。太阳能光伏系统通过将太阳能转化为电能，为各种应用场景提供了绿色能源解决方案。然而，随着技术的进步和应用的广泛化，如何提高太阳能光伏系统的能量转换效率、降低系统维护成本以及提高系统的适应性成为亟待解决的问题。
2、现有的太阳能光伏系统大多依赖于固定角度和固定透镜设计，这些设计虽然能够实现基本的光能转化，但其能量利用效率往往较低。在实际应用中，光伏电池往往无法充分吸收太阳光，导致大量的光能损失。此外，传统的光学透镜容易积尘，需要频繁清洁，增加了系统的维护成本和复杂性。智能化控制和优化手段的缺乏，也限制了系统在不同光照条件下的运行效率和可靠性。
3、现有技术存在的主要问题在于，光伏系统在不同光照条件下的运行效率和可靠性较低。由于缺乏动态调整和智能化控制，现有系统难以实现光学透镜的实时优化调整，导致光线未能充分聚焦到光伏电池表面，进而影响系统的能量采集效率。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了光学透镜优化的太阳能光伏系统，解决了现有技术中光伏系统在不同光照条件下运行效率和可靠性较低，光学透镜无法实时优化调整，导致光线未能充分聚焦到光伏电池表面，影响能量采集效率的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：光学透镜优化的太阳能光伏系统，包括：
3、高透光率纳米材料制成的光学透镜，该透镜设计为通过聚焦太阳光线将其集中到太阳能光伏电池模块上，并配备有防反射涂层；
4、动态调整系统，包括微电机用于调整所述光学透镜的角度和电极装置用于通过电场调整透镜的形状，实现光学透镜的自适应聚焦；
5、储能系统，用于存储由太阳能光伏电池模块产生的电能；
6、控制系统，包括物联网传感器和用于基于收集数据优化系统运行参数的人工智能算法，所述控制系统配置以通过无线传输技术将数据传输至中央控制单元。
7、优选的，所述光学透镜为菲涅耳透镜，设计为多层阶梯状结构以增强聚光效果。
8、优选的，所述光学透镜为非球面透镜，设计为通过非对称曲面提高聚光效率。
9、优选的，所述动态调整系统进一步包括一个太阳跟踪系统，该系统包括传感器用于检测太阳位置，并控制所述微电机自动调整所述光学透镜的角度以最大化光线聚焦。
10、优选的，所述储能系统包括锂电池或超级电容器，并通过逆变器和控制器与所述太阳能光伏电池模块连接，实现能量的有效管理和调度。
11、优选的，所述高透光率的纳米材料选自纳米硅或纳米聚合物，以提高光学透镜的透光效率并减少光损失。
12、优选的，所述ai算法配置为根据实时数据调整所述光学透镜的焦距和角度，以优化太阳能光伏电池模块的能量收集效率。
13、优选的，所述太阳能光伏电池模块包括多结太阳能电池，每一结构配置以吸收不同波长的太阳光，用以提高整体的光电转换效率。
14、优选的，所述光学透镜的聚光倍率由以下公式定义：
15、
16、其中，θ表示透镜相对于太阳光线的入射角度，alens和acell分别表示透镜和光伏电池的面积。
17、优选的，所述控制系统还包括远程监控单元，该功能通过互联网连接，使得系统状态和性能数据可以远程实时监测和调整，以提高系统的可靠性和维护效率。
18、工作原理：首先，系统采用高透光率的纳米材料制成的光学透镜，通过聚焦太阳光线将其集中到太阳能光伏电池模块上，提升光吸收效率。透镜表面配备防反射涂层以减少光反射损失。动态调整装置，包括微电机和电极装置，通过调节透镜角度和形状，实现自适应聚焦，确保光线始终以最佳角度入射。太阳跟踪系统中的传感器实时检测太阳位置，并自动调整透镜角度。光伏电池模块，包括多结太阳能电池和有机光伏电池，通过吸收不同波长的太阳光，进一步提高光电转换效率。储能系统使用锂电池或超级电容器，结合逆变器和控制器，实现能量管理和调度，在光照不足或夜间提供稳定电力。智能化控制系统集成了物联网传感器和人工智能算法，实时监测和优化系统运行参数，并通过无线传输技术实现数据传输。远程监控平台基于互联网和云计算，实现系统的实时监控和维护，利用大数据分析和机器学习技术预测潜在故障，确保系统的可靠性和长时间稳定运行。整个系统通过这些关键技术的有机结合，显著提升了太阳能的利用效率和系统的综合性能。
19、本发明提供了光学透镜优化的太阳能光伏系统。具备以下有益效果：
20、1、本发明通过采用高透光率的纳米材料制成的光学透镜，并在透镜表面添加防反射涂层，显著提高了光线的透过率，减少了光损失，从而增加了太阳能光伏电池的光能吸收效率。解决了现有光伏系统中光线未能充分聚焦到光伏电池表面导致能量损失的问题，确保更多的太阳光被有效利用，提升了整体系统的能量采集效率。
21、2、本发明通过集成物联网传感器和人工智能算法，实时监测和分析环境数据，自动调整系统运行参数，确保光伏系统在各种环境条件下都能高效运行。这种智能化控制和优化解决了现有光伏系统在不同光照条件下运行效率和可靠性较低的问题，提高了系统的运行效率和稳定性，减少了环境变化带来的能量损失。
22、3、本发明集成了锂电池或超级电容器的储能系统，通过逆变器和控制器实现能量管理和调度，确保在光照不足或夜间也能稳定供电。通过高效的储能系统设计，解决了现有光伏系统在光照不足或夜间无法持续供电的问题，显著提高了能量利用效率，增强了系统的持续稳定供电能力，适应了多种应用场景的需求。
23、4、本发明采用自清洁材料在光学透镜表面形成疏水性或亲水性涂层，防止灰尘和污垢积累，减少清洁频率。解决了现有光伏系统中光学透镜容易积尘、需要频繁清洁、维护成本高的问题，通过自清洁材料的应用，降低了系统的维护需求和成本，确保透镜长期高效运行。
24、5、本发明动态调整系统包括微电机和电极，通过调节透镜角度和形状，结合太阳跟踪系统，实时优化光线聚焦。解决了现有光伏系统无法动态调整光学透镜的角度和焦距、无法充分利用太阳光的问题，确保系统在不同光照条件下始终以最佳角度聚光，提高了能量采集效率和系统适应性。
1.光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述光学透镜为菲涅耳透镜，为多层阶梯状结构以增强聚光效果。
3.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述光学透镜为非球面透镜，为通过非对称曲面提高聚光效率。
4.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述动态调整系统进一步包括一个太阳跟踪系统，该系统包括传感器用于检测太阳位置，并控制所述微电机自动调整所述光学透镜的角度以最大化光线聚焦。
5.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述储能系统包括锂电池或超级电容器，并通过逆变器和控制器与所述太阳能光伏电池模块连接，实现能量的有效管理和调度。
6.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述高透光率的纳米材料选自纳米硅或纳米聚合物，以提高光学透镜的透光效率并减少光损失。
7.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述ai算法配置为根据实时数据调整所述光学透镜的焦距和角度，以优化太阳能光伏电池模块的能量收集效率。
8.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述太阳能光伏电池模块包括多结太阳能电池，每一结构配置以吸收不同波长的太阳光，用以提高整体的光电转换效率。
9.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述光学透镜的聚光倍率由以下公式定义：
10.根据权利要求1所述的光学透镜优化的太阳能光伏系统，其特征在于，所述控制系统还包括远程监控单元，该功能通过互联网连接，使得系统状态和性能数据可以远程实时监测和调整，以提高系统的可靠性和维护效率。
