本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)，尤其涉及一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)，屬于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，隨著工業(yè)化進(jìn)程地加快，使得對能源的需求量大幅增加。傳統(tǒng)的能源供應(yīng)很大程度上依賴化石燃料的燃燒，而化石燃料作為不可再生資源正日益枯竭，同時燃燒時會產(chǎn)生大量溫室氣體，對環(huán)境的污染日益嚴(yán)重。太陽能這一可再生能源具有高效清潔，適用范圍廣，綠色環(huán)保等特點，被廣泛應(yīng)用，尤其是太陽能光伏發(fā)電。由于地理位置的原因，資源分配不合理，很多偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電系統(tǒng)很不完善，居民用電十分不便。因此發(fā)展太陽能發(fā)電系統(tǒng)對保證分散人口地區(qū)居民用電的獨立性和安全性具有重要意義。但目前大多數(shù)太陽能家用供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，很難真正運用到無電少電的偏遠(yuǎn)地區(qū)家庭。因此，提出一種耗能少、無污染、成本低的家用太陽能供電系統(tǒng)就具有深遠(yuǎn)的實用意義和環(huán)保意義。

CN201310354207.4公開了“一種家用太陽能供電系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)給少電無電偏遠(yuǎn)地區(qū)家庭持續(xù)的可靠供電，整套裝置維護(hù)簡單，可將余電賣給國家電網(wǎng)，同時供能和實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益。但系統(tǒng)所需多組鋰離子蓄電池價格高昂，且整個系統(tǒng)尚處于理論階段，未實際應(yīng)用。CN201520309766.8公開了“一種家用太陽能供電系統(tǒng)”，其太陽能供電系統(tǒng)能保證負(fù)載在日照充足和陰天下雨均持續(xù)穩(wěn)定，供電易控制，安全系數(shù)高。但整套系統(tǒng)連接線路較為復(fù)雜，控制模塊較多，耗材多，成本偏高。因此，現(xiàn)有家用太陽能供電系統(tǒng)控制復(fù)雜，后續(xù)控制裝置繁復(fù)，成本高昂，需要改進(jìn)和完善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)，太陽能電池板的連接線路分為兩路，一路供電直接供給電器的使用，一路供電給水泵，抽水進(jìn)蓄水池儲水。蓄能發(fā)電，即省去了無光照時儲存電能的蓄電池又實現(xiàn)了持續(xù)供電的目的。同時用電器所需用電量和蓄水池出水經(jīng)由水輪發(fā)電機提供的電量可相互調(diào)控，提高了電能利用率，避免了水資源的浪費。該家用太陽能供電系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡易，建造維護(hù)成本低，使用便捷，優(yōu)異的發(fā)電性能等優(yōu)點。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)。包括：太陽能電池板、總連接電線，分連接電線I、分連接電線II、分連接電線III、USB擴展口、水泵、蓄水池I、蓄水池II、水管I、水管II、水管III、開關(guān)I、開關(guān)II、開關(guān)III、電磁閥、水輪發(fā)電機。

所述太陽能電池板無需加裝蓄電池。

所述太陽能電池板無需連接逆變器，直接輸出直流電進(jìn)行供電。

所述太陽能電池板的總連接電線分為兩路，一部分線路用于供USB接口上不同的用電器正常工作，一部分線路用于給水泵抽水蓄能。

所述電磁閥為可變檔位式電磁閥，根據(jù)USB擴展口用電量自動進(jìn)行換擋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將太陽能電池板的供電分為兩路，一路直接供電給用電器，一路蓄水發(fā)電。該系統(tǒng)省去了蓄電池，但保證了夜間或陰雨天或光照微弱情況下的，供電的持續(xù)性。整個系統(tǒng)無逆變器等后續(xù)的控制模塊，連接線路簡單，占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，具有很高的實用價值。

附圖說明

圖1是一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)的工作原理圖。

圖2是一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)的具體實施例圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明。

本發(fā)明設(shè)計的一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)(參見圖1)，包括：太陽能電池板、總連接電線，分連接電線I、分連接電線II、分連接電線III、USB擴展口、水泵、蓄水池I、蓄水池II、水管I、水管II、水管III、開關(guān)I、開關(guān)II、開關(guān)III、電磁閥、水輪發(fā)電機。

太陽能電池板1直接與總連接電線2相連，總連接電線2分為兩個支路，一路經(jīng)由開關(guān)I 16控制，分連接電線I 11連接USB擴展口3，一路經(jīng)由開關(guān)III9控制，分連接電線II 12與水泵5直接相連并放置在蓄水池II 4中，通過水管I 10將水抽至位于高處的蓄水池I 6，蓄水池I 6經(jīng)由水管II 14連接著電磁閥8，電磁閥8下部連接著水輪發(fā)電機7；電磁閥8為多檔可調(diào)式，可根據(jù)USB擴展口3上用電器的用電量調(diào)節(jié)電磁閥8的檔位，控制其閥門開度，調(diào)節(jié)流經(jīng)水輪發(fā)電機7的水量。流過水輪發(fā)電機7的水經(jīng)由出水側(cè)連接水管III15流回至蓄水池II 4；輸電側(cè)輸出的電經(jīng)由分連接電線III13為USB擴展口3上的用電器持續(xù)循環(huán)供電，開關(guān)II 17控制電路的通斷。

發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。

下面給出本發(fā)明的一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)具體實施例。具體實施例僅用于具體說明本發(fā)明家用太陽能供電系統(tǒng)，不構(gòu)成對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

實施例1：

本實施例設(shè)計的一種無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)(參見圖1，圖2)，包括：太陽能電池板、總連接電線，分連接電線I、分連接電線II、分連接電線III、USB擴展口、水泵、蓄水池I、蓄水池II、水管I、水管II、水管III、開關(guān)I、開關(guān)II、開關(guān)III、電磁閥、水輪發(fā)電機。

太陽能電池板1直接與總連接電線2相連，總連接電線2分為兩個支路，一路經(jīng)由開關(guān)I 16控制，分連接電線I 11連接USB擴展口3，一路經(jīng)由開關(guān)III9控制，分連接電線II 12與水泵5直接相連并放置在蓄水池II 4中，通過水管I 10將水抽至位于高處的蓄水池I 6，蓄水池I 6經(jīng)由水管II 14連接著電磁閥8，電磁閥8下部連接著水輪發(fā)電機7；電磁閥8為多檔可調(diào)式，可根據(jù)USB擴展口3上用電器的用電量調(diào)節(jié)電磁閥8的檔位，控制其閥門開度，調(diào)節(jié)流經(jīng)水輪發(fā)電機7的水量。流過水輪發(fā)電機7的水經(jīng)由出水側(cè)連接水管III15流回至蓄水池II 4；輸電側(cè)輸出的電經(jīng)由分連接電線III13為USB擴展口3上的用電器持續(xù)循環(huán)供電，開關(guān)II 17控制電路的通斷。

將太陽能電池板1放置在房頂上接受光照，經(jīng)由總連接電線2將輸出的電能分兩路提供給連接著USB擴展口3的分連接電線I 11和連接著水泵5的分連接電線II 12。當(dāng)光照充足時，太陽能電池板1提供的電能通過分連接電線I 11，將電能供給室內(nèi)客廳，廚房衛(wèi)生間等照明和USB擴展口3上連接的用電器；分連接電線II 12為水泵5提供電能，水泵5將蓄水池II 4中的水經(jīng)由水管I 10抽至蓄水池I 6，儲水用于光照弱或夜晚時蓄水發(fā)電在供室內(nèi)用電器正常持續(xù)地使用，且開關(guān)III9控制水泵的起停，以防在蓄水池II 4內(nèi)沒水時，水泵5發(fā)生空轉(zhuǎn)，損壞電機。根據(jù)USB擴展口3中用電器的電量，電磁閥8可調(diào)制不同檔位，控制從蓄水池I 6流經(jīng)水輪發(fā)電機7的水量，做到高效用電，避免浪費水資源。當(dāng)夜晚或無太陽光的情況下，需要發(fā)電時，打開電磁閥8，水經(jīng)由水管II 14流經(jīng)水輪發(fā)電機7進(jìn)行發(fā)電，需要蓄水時，關(guān)閉電磁閥8蓄水即可。水輪發(fā)電機7水側(cè)出口的水經(jīng)由水管III15流回至蓄水池II 4，輸電側(cè)將電能經(jīng)由分連接線13輸入到USB擴展口3上，為用電器持續(xù)循環(huán)供電。

本實施例采用直徑450mm，高為1m的蓄水池，5V/40W的單晶硅太陽能電池板進(jìn)行實驗，對四個5V/1W LED燈、一個5V/3W LED充電手電筒、5V/5W打火器、輸入電壓5V手機、直流泵、5V/3WMP3進(jìn)行供電。一天需耗電0.8千瓦時。太陽光充足時，LED燈、手機、打火器、LED可充電式手電筒均可正常工作和充電，將電磁閥檔位調(diào)制1千瓦時的檔位，直流泵可將能提供1千瓦時電量對應(yīng)的水量抽進(jìn)蓄水池；當(dāng)無光照時，水輪發(fā)電機發(fā)出的電可供給上述用電器正常工作和充電。

實施例2：

本實施例設(shè)計的無蓄電池家用太陽能供電系統(tǒng)基本同于實施例1。其區(qū)別在于在上述用電器上加裝了5V/6W的無線AP，系統(tǒng)仍能使得無線AP及實施例1中所有用電器正常使用。