一種太陽能電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種太陽能電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：光伏組件、控制逆變一體機、蓄電池和啟動開關；其中，控制逆變一體機分別與光伏組件、蓄電池和啟動開關相連，并可通過接口與負載相連。本實用新型能向每戶人家提供充足且穩(wěn)定的電能。
【專利說明】—種太陽能電源系統(tǒng)【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電源【技術領域】，特別是涉及一種太陽能電源系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國西部偏遠地區(qū)地形復雜，人口居住分散，難以建設大型發(fā)電廠或大規(guī)模輸電線路來滿足生產生活的需要，這導致很多地區(qū)缺乏基本電力，人民生活受到很大的困擾。為解決這一問題，通常在這些地區(qū)建立小型風力發(fā)電站，其提供的電量常常不足以滿足每戶的需求，而且電壓也不穩(wěn)定，斷電情況常常發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種太陽能電源系統(tǒng)，能向每戶人家提供充足且穩(wěn)定的電能。
[0004]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種太陽能電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)將太陽能轉換為電能對負載供電；其特征在于，該系統(tǒng)包括:光伏組件、控制逆變一體機、蓄電池和啟動開關；其中，
[0005]所述控制逆變一體機分別與所述光伏組件、蓄電池和啟動開關相連，并可通過接口與所述負載相連。
[0006]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進:
[0007]進一步，還包括:裝載所述光伏組件的光伏組件柜、裝載所述蓄電池的蓄電池柜、裝載所述控制逆變一體機的 控制逆變一體機柜。
[0008]進一步，還包括裝載備用設備和工具的儲備柜。
[0009]進一步，所述蓄電池柜支撐在所述光伏組件柜及所述控制逆變一體機柜的下方，且所述蓄電池柜的底面為方形平面，則在所述蓄電池柜的底面的每個角處各安裝一可升降且可固定的滾輪。
[0010]進一步，所述光伏組件柜內具有2條水平方向上平行設置的柜體固定滑道；所述光伏組件包括光伏支架和光伏器件；所述光伏支架包括:橫梁、支架滑道、支架旋轉軸；
[0011]所述支架旋轉軸為所述支架滑道在豎直面內旋轉的旋轉軸，其兩端固定于所述柜體固定滑道接近所述光伏組件柜的側面柜門的末端，并與2條平行設置的所述支架滑道滑動相連；
[0012]所述橫梁的兩端分別與2條所述支架滑道的各一個末端垂直固定在一起；
[0013]所述光伏器件為平面形，通過螺釘固定于所述支架滑道上。
[0014]進一步，還包括支架護板，其兩端分別與2個所述支架滑道靠近所述橫梁的末端
固定在一起。
[0015]進一步，還包括支架撐地板，其兩端分別與2個所述支架滑道靠近所述橫梁的末端固定在一起，且可與地面接觸。
[0016]進一步，所述蓄電池柜內固定有蓄電池支架；所述蓄電池固定在所述蓄電池支架上。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型中的光伏組件將太陽能轉化為電能后，控制逆變一體機將該電能儲存于蓄電池中，在啟動開關開啟后，控制逆變一體機將蓄電池中的電能釋放給接口所連接的負載，這實現(xiàn)了儲電與供電的過程。由于西部地區(qū)通常太陽能資源比較豐富，只要蓄電池的容量足夠大，儲電的時間足夠長，該系統(tǒng)通過一定時間的光電轉換，即可獲得滿足每戶人家生產生活利用的電能，并且蓄電池向負載穩(wěn)定供電的技術已為成熟技術，因此，本實用新型能夠利用西部地區(qū)充足的太陽能，向每戶人家提供充足且穩(wěn)定的電能。此外，該系統(tǒng)完全可以做到小型化，從而做到每戶一臺，解決西部地區(qū)因無法建立大型電站以及住戶分散而造成的電力短缺。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型提出的太陽能電源系統(tǒng)的結構圖；
[0019]圖2為本實用新型提出的太陽能電源系統(tǒng)的一個具體實施例的結構圖；
[0020]圖3為本實用新型提出的太陽能電源系統(tǒng)中光伏組件的側視圖；
[0021]圖4為本實用新型提出的太陽能電源系統(tǒng)中光伏支架的俯視圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0023]圖1為本實用新型提出的太陽能電源系統(tǒng)的結構圖，該系統(tǒng)將太陽能轉換為電能后，對負載103供電。如圖1所示，該系統(tǒng)包括:光伏組件101、控制逆變一體機102、蓄電池104和啟動開關105 ;其中，控制逆變一體機102分別與光伏組件101、蓄電池104和啟動開關105相連，并可通過接口與負載103相連。
[0024]這里的負載103為各種用電設備，其可以是使用交流電的用電設備，也可以是使用直流電的設備，因而這里的接口可以為交流電插座，也可以為直流電插座，或者二者兼有。
[0025]光伏組件101為利用光生伏打效應將太陽能轉換為電能的裝置。光生伏打效應是指當物體受光照時，該物體內的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化從而產生電動勢和電流的一種效應。例如，當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現(xiàn)電壓，該電壓成為光生電壓，這種現(xiàn)象就是典型的光生伏打效應。
[0026]控制逆變一體機102集控制器與逆變器于一體。光伏組件101將光能轉變?yōu)殡娔?，經控制逆變一體機102的控制，將電能送到蓄電池104中存儲；當需要用電時，開啟啟動開關105，控制逆變一體機102接通負載103，從而將蓄電池104中的電能提供給負載103使用。這里，控制逆變一體機102的主要作用是對蓄電池104進行充放電管理，并且當蓄電池104電能供應不足以滿足需求時，控制逆變一體機102可以自動切斷對負載103的電力供應通路，從而對蓄電池104進行過放保護；當蓄電池104充滿時，如果光伏組件101還在對蓄電池104進行充電，則控制逆變一體機102可以對蓄電池104進行過充保護?？刂颇孀円惑w機102的另一個功能是實現(xiàn)交直流轉換，即在蓄電池104放電時將直流電轉換成交流電，以用于交流負載的使用。[0027]由此可見，本實用新型中的光伏組件將太陽能轉化為電能后，控制逆變一體機將該電能儲存于蓄電池中，在啟動開關開啟后，控制逆變一體機將蓄電池中的電能釋放給接口所連接的負載，這實現(xiàn)了儲電與供電的過程。由于西部地區(qū)通常太陽能資源比較豐富，只要蓄電池的容量足夠大，儲電的時間足夠長，該系統(tǒng)通過一定時間的光電轉換，即可獲得滿足每戶人家生產生活利用的電能，并且蓄電池向負載穩(wěn)定供電的技術已為成熟技術，因此，本實用新型能夠利用西部地區(qū)充足的太陽能，向每戶人家提供充足且穩(wěn)定的電能。此外，該系統(tǒng)完全可以做到小型化，從而做到每戶一臺，解決西部地區(qū)因無法建立大型電站以及住戶分散而造成的電力短缺。
[0028]該系統(tǒng)利用光伏組件將太陽能轉換為電能，易于實現(xiàn)小型化以方便攜帶，作為移動電源使用，因此，本實用新型提供了 一種利用光能發(fā)電的便攜式光伏移動電源。
[0029]還可以對該系統(tǒng)中的各裝置進行分裝保護，因而該系統(tǒng)還可以包括裝載光伏組件101的光伏組件柜、裝載蓄電池104的蓄電池柜、裝載控制逆變一體機102的控制逆變一體機柜。圖2給出了本實用新型一個具體實施例的結構圖，如圖2所示，光伏組件柜、蓄電池柜、控制逆變一體機柜的編號分別為201、204和202。此外，還可以為該系統(tǒng)設置裝載備用設備和工具(統(tǒng)一編號為2031)的儲備柜203。這里，光伏組件柜201、蓄電池柜204、控制逆變一體機柜202以及儲備柜203的功能除了包括裝載和防護其裝載的相應設備外，還有集成功能，即如圖2所示，將設計為規(guī)則形狀(圖2實施例中為立方體)的光伏組件柜201、蓄電池柜204、控制逆變一體機柜202以及儲備柜203固定在一起，從而實現(xiàn)了該系統(tǒng)的集成化和小型化，便于運輸和移動。
[0030]如圖2所示，控制逆變一體機102放置于(也可以固定于)控制逆變一體機柜202內，該控制逆變一體機柜202的外側還可以設置作為接口使用的直流插座2021、交流插座2022以及啟動開關105。
[0031]如圖2所示，蓄電池柜204支撐在光伏組件柜201及控制逆變一體機柜202的下方，且蓄電池柜204的底面為方形平面，則在蓄電池柜204的底面的每個角處可以各安裝一可升降且可固定的滾輪205，進一步方便了系統(tǒng)的整體運輸。
[0032]蓄電池柜204內還固定有蓄電池支架2042，可將蓄電池104固定在蓄電池支架2042上，從而對蓄電池104起到保護作用。當然，蓄電池支架2042的數(shù)量不能少于蓄電池104的數(shù)量。
[0033]進一步，在蓄電池柜204的柜門上還設置有蓄電池柜安全鎖2041，以保護蓄電池104的安全。同樣，光電組件柜201也可以具有柜門，且該柜門上也可以設置光電組件柜安全鎖2014，以保護光電組件101的安全。
[0034]圖2實施例中，蓄電池柜204位于其余柜子的最下層，而光電組件柜201則位于其余柜子的最上層，儲備柜203和控制逆變一體機柜202則并排位于蓄電池柜204和光電組件柜201之間，這四個柜子是固定在一起的。在其他實施例中，光電組件柜201、控制逆變一體機柜202、儲備柜203和蓄電池柜204還可以具有其他位置關系，用列舉法很容易一一列出，在此不做贅述，不過需要說明的是，這些位置關系也都在本實用新型的保護范圍之內。
[0035]圖3為給出了本實用新型中光伏組件101 —個實施例的側視圖。該實施例中，光伏組件柜201內具有2條水平方向上平行設置的柜體固定滑道3024 ;光伏組件101包括光伏支架和光伏器件301。圖4給出了光伏支架一個實施例的俯視圖。如圖4所示，光伏支架包括:橫梁3021、支架滑道3022、支架旋轉軸3025。
[0036]支架滑道3022需要在豎直面內旋轉，支架旋轉軸3025即為支架滑道3022在豎直面內旋轉的旋轉軸。支架旋轉軸3025兩端固定于柜體固定滑道3024的末端，該末端指的是柜體固定滑道3024接近光伏組件柜201的側面柜門的末端。支架旋轉軸3025還與2條平行設置的支架滑道3022滑動相連，這保證了 2條支架滑道3022被支架旋轉軸3025限定于柜體固定滑道3024內，只能沿柜體固定滑道3024滑動，當其需要在豎直面內旋轉時，也必須以支架旋轉軸3025為旋轉軸來轉動。
[0037]橫梁3021的兩端分別與2條支架滑道3022的各一個末端垂直固定在一起。由于支架滑道3022另一個末端必須從支架旋轉軸3025起沿柜體固定滑道3024向光伏組件柜201內部滑動，因而橫梁3021與支架滑道3022固定連接的末端即被唯一確定，只能是在支架滑道3022完全滑動進入光伏組件柜201內時靠近光伏組件柜201的側面柜門的那個末端，而不可能是另外一端。
[0038]橫梁3021與2條支架滑道3022的連接，搭建了光伏器件301的支撐骨架。如圖3所示，光伏器件301為平面形，可以通過螺釘固定于支架滑道3022上，如圖4所示，3023指示的即為相應的螺孔。
[0039]為防止支架滑道3022滑入光伏組件柜201時發(fā)生碰撞損壞光伏支架，該系統(tǒng)還包括支架護板3026，如圖3所示，支架護板3026兩端分別與2個支架滑道3022靠近橫梁3021
的末端固定在一起。
[0040]此外，該系統(tǒng)還可以包括支架撐地板3027，其兩端分別與2個支架滑道3022靠近橫梁3021的末端固定在一起，且可與地面接觸，起到支撐作用。
[0041]圖2-4實施例中，光伏支架及其上所連接的光伏器件301均為3個，在其他實施例中，光伏支架以及連接的光伏器件的數(shù)量視用電需求、光伏器件301的轉換效率以及系統(tǒng)牢固性而定，通常不要超過4個。
[0042]圖3中，將與支架旋轉軸3025連接的光伏支架所在的光伏組件稱為初級光伏組件，將可與地面通過支架撐地板3027接觸的光伏支架所在的光伏組件稱為末級光伏組件，位于初級光伏組件和末級光伏組件支架的光伏組件則稱為次級光伏組件。很顯然，只需要在末級光伏組件上相應位置設置支架撐地板3027即可。初級光伏組件與次級光伏組件之間、以及次級光伏組件與末級光伏組件之間，也可以實現(xiàn)滑動連接，并且相鄰光伏組件之間在全部進入光伏組件柜201之后，可以為上下錯落關系，從而盡可能充分利用光伏組件柜201的內部空間。圖2中，為體現(xiàn)光伏支架及其上所連接的光伏器件301 (即光伏組件)均為3個，分別用2011-2013來標示初級光伏組件、次級光伏組件和末級光伏組件，從而體現(xiàn)三者的上下錯落關系。
[0043]在地區(qū)、用戶分布不同的情況下，用電情況也會有所差異，這會造成該系統(tǒng)內光伏組件、蓄電池的規(guī)格和數(shù)量配比等方面出現(xiàn)較大差異的情況，而這種不同又進一步影響本實用新型所提出的各柜體的規(guī)格選擇。因此，在此專門指出，本實用新型不對光伏組件、蓄電池的規(guī)格和數(shù)量配比以及柜體的規(guī)格做限定，無論何種選擇，都在本實用新型的保護范圍之內。
[0044]本系統(tǒng)的發(fā)電效率與光伏組件的傾斜角度直接相關，傾斜角度的選取需要綜合考慮以下因素:(1)該系統(tǒng)所在地點的經緯度及氣候條件:一般情況下緯度越高，傾斜角度越大；(2)季節(jié)因素，傾斜角度的選取要隨季節(jié)改變；(3)—天之內的時間段:不同時間段的太陽光照傾角是變化的，因而在不同時間段充電時，須參照當時太陽光傾角。傾斜角度的選擇可以通過調整柜體底部滾輪的高低和以及光伏組件支架撐地板的角度來實現(xiàn)。
[0045]光伏組件可以選用多晶硅太陽能電池組件，其能量轉換效率不應低于14%，設計壽命不小于20年，能量衰減不大于20% ;光伏組件的封裝應采用硅樹脂密封；輸出功率偏差在±5%以內；可以帶有旁路二極管，能減少功率損失或局部陰影而引起的損害；
[0046]蓄電池在選型應選用循環(huán)次數(shù)多的膠體電池，充放電達1000次以上；要求其自放電率低，在25 °C室溫下，靜置28天，蓄電池自放電率應小于1.8%，免于維護；可使用溫度范圍應盡量寬，可在_15°C至+50°C的溫度范圍內使用，全密封防水防潮，可長期埋入地下；密封性能盡可能做好，無滲漏、無腐蝕，安全環(huán)保；應具有安全可靠的防爆排氣系統(tǒng)，使蓄電池在非正常使用時，消除由于壓力過大造成電池外殼鼓脹的現(xiàn)象。
[0047]由此可見，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0048](I)本實用新型中的光伏組件將太陽能轉化為電能后，控制逆變一體機將該電能儲存于蓄電池中，在啟動開關開啟后，控制逆變一體機將蓄電池中的電能釋放給接口所連接的負載，這實現(xiàn)了儲電與供電的過程。由于西部地區(qū)通常太陽能資源比較豐富，只要蓄電池的容量足夠大，儲電的時間足夠長，該系統(tǒng)通過一定時間的光電轉換，即可獲得滿足每戶人家生產生活利用的電能，并且蓄電池向負載穩(wěn)定供電的技術已為成熟技術，因此，本實用新型能夠利用西部地區(qū)充足的太陽能，向每戶人家提供充足且穩(wěn)定的電能。此外，該系統(tǒng)完全可以做到小型化，從而做到每戶一臺，解決西部地區(qū)因無法建立大型電站以及住戶分散而造成的電力短缺。
[0049](2)本實用新型中，光伏組件柜、蓄電池柜、控制逆變一體機柜以及儲備柜設計為規(guī)則形狀且固定在一起，這實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成化和小型化，便于運輸和移動。
[0050]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種太陽能電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)將太陽能轉換為電能對負載供電；其特征在于，該系統(tǒng)包括:光伏組件、控制逆變一體機、蓄電池和啟動開關；其中， 所述控制逆變一體機分別與所述光伏組件、蓄電池和啟動開關相連，并可通過接口與所述負載相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:裝載所述光伏組件的光伏組件柜、裝載所述蓄電池的蓄電池柜、裝載所述控制逆變一體機的控制逆變一體機柜。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括裝載備用設備和工具的儲備柜。
4.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池柜支撐在所述光伏組件柜及所述控制逆變一體機柜的下方，且所述蓄電池柜的底面為方形平面，則在所述蓄電池柜的底面的每個角處各安裝一可升降且可固定的滾輪。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏組件柜內具有2條水平方向上平行設置的柜體固定滑道；所述光伏組件包括光伏支架和光伏器件；所述光伏支架包括:橫梁、支架滑道、支架旋轉軸； 所述支架旋轉軸為所述支架滑道在豎直面內旋轉的旋轉軸，其兩端固定于所述柜體固定滑道接近所述光伏組件柜的側面柜門的末端，并與2條平行設置的所述支架滑道滑動相連； 所述橫梁的兩端分別與2條所述支架滑道的各一個末端垂直固定在一起； 所述光伏器件為平面形，通過螺釘固定于所述支架滑道上。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括支架護板，其兩端分別與2個所述支架滑道靠近所述橫梁的末端固定在一起。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括支架撐地板，其兩端分別與2個所述支架滑道靠近所述橫梁的末端固定在一起，且可與地面接觸。
8.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池柜內固定有蓄電池支架；所述蓄電池固定在所述蓄電池支架上。
【文檔編號】H02S10/40GK203457099SQ201320582201
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】王鳳皋, 郭軍 申請人:中興能源（唐山）節(jié)能有限公司