本實(shí)用新型涉及太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種基于仿生樹的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

仿生樹，顧名思義，它不是自然樹種，而是一種假樹。它是人們運(yùn)用現(xiàn)代科技手段和新型材料對自然界樹木的再加工和外觀形態(tài)的模仿，以在特定場合展現(xiàn)自然界樹木真實(shí)效果的裝飾品。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，其主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，越來越多的太陽能電池板被安裝在樹木、仿生樹上，對太陽能進(jìn)行綜合利用。

仿生樹發(fā)電系統(tǒng)使用環(huán)境一般為白天高溫環(huán)境，晚上溫度較低的西北地區(qū)，發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)輸出電纜的溫度適應(yīng)好壞直接決定仿生樹發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：解決基于仿生樹的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中輸出電纜耐高溫和低溫的問題。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于仿生樹的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種基于仿生樹的太陽能發(fā)電系統(tǒng),包括控制器，與控制器相連接的光伏組件、儲能模塊和逆變模塊，光伏組件連接儲能模塊，儲能模塊連接逆變模塊，逆變模塊還連接輸電電纜，輸電電纜從外至內(nèi)依次設(shè)置護(hù)套層、隔熱保溫腔層、隔熱層、鎧裝層、第二護(hù)套層和電纜室，電纜室內(nèi)設(shè)置有四根相同且緊密排布的內(nèi)電纜，四根內(nèi)電纜截面為圓形，且四根內(nèi)電纜的截面圓心位于正方型的四個角上，四根內(nèi)電纜將電纜室分割形成5個腔,5個腔內(nèi)分別設(shè)置有一個截面為圓形的加強(qiáng)芯，加強(qiáng)芯同時與第二護(hù)套層內(nèi)壁、內(nèi)電纜相切；第二護(hù)套層、內(nèi)電纜和加強(qiáng)芯形成的空間內(nèi)設(shè)置有阻燃材料。

儲能模塊和逆變單元之間還連接有逆變開關(guān)保護(hù)電路；逆變開關(guān)保護(hù)電路，包括：

鉗位電路，用于產(chǎn)生鉗位電路控制電路的導(dǎo)通或者斷開的控制電壓信號；

鉗位電路控制電路，產(chǎn)生逆變電路控制電路的控制電壓信號；

逆變電路控制電路，控制逆變電路的通斷；

所述逆變電路控制電路還產(chǎn)生鉗位電路控制電路的第二路控制信號，用于鎖定鉗位電路斷開。

進(jìn)一步的方案為：鉗位電路包括MOS管Q2，MOS管Q2的D級連接有電阻R7。

進(jìn)一步的方案為：鉗位電路控制電路包括，晶體管Q1和穩(wěn)壓二極管D1，穩(wěn)壓二極管D1兩端依次并聯(lián)有濾波電容C1，分壓電阻R2，穩(wěn)壓二極管D1的正向端還連接有電阻R1和分壓電阻R6，電阻R1的另一端連接晶體管Q1的集電極，晶體管Q1的基級連接有分壓電阻R5和分壓電阻R3。

進(jìn)一步的方案為：逆變電路控制電路包括光電隔離開關(guān)U1，光電隔離開關(guān)U1的正向輸入端1連接有電阻R8，光電隔離開關(guān)U1的負(fù)極輸出端3連接光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2，光電隔離開關(guān)U1的正極輸出端4連接有電阻R9，電阻R9的另一端連接有電阻R10和穩(wěn)壓管D2，穩(wěn)壓管D2的負(fù)極連接有電阻R4,電阻R4的另一端連接電容C2，電容C2的另一端連接光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2。

進(jìn)一步的，電池的負(fù)極連接穩(wěn)壓二極管D1負(fù)極、MOS管Q2的S極、晶體管Q1發(fā)射極、電阻R3和光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2；電池的正極連接電阻R7、電阻R6、電阻R5和電阻R10；電阻R9與光電隔離開關(guān)U1的正極輸出端4之間引出逆變單元輸入端。

工作原理為：IN+為電池正向端，IN-為電池負(fù)向端；當(dāng)電池電量不足時，分壓電阻R6和電阻R2產(chǎn)生MOS管Q2的偏執(zhí)電壓，MOS管Q2導(dǎo)通，電阻R8的采樣電壓低于光電隔離開關(guān)U1的導(dǎo)通電壓，光電隔離開關(guān)U1輸出端截止，當(dāng)電池電量繼續(xù)增加帶動電壓上升，分壓電阻R5和電阻R3產(chǎn)生的偏執(zhí)電壓滿足晶體管Q1導(dǎo)通條件，晶體管Q1導(dǎo)通，迫使MOS管Q2偏執(zhí)電壓降低，MOS管Q2截止，電阻R8采樣的電壓升高，光電隔離開關(guān)U1導(dǎo)通，將電池的電能輸出給逆變單元；同時，電阻R10和電阻R9之間引出的偏執(zhí)電壓可保持晶體管Q1繼續(xù)導(dǎo)通，MOS管Q2繼續(xù)保持截止，光電隔離開關(guān)U1繼續(xù)導(dǎo)通。當(dāng)電池電量降低時，小于電阻R10和電阻R9之間引出的偏執(zhí)電壓小于穩(wěn)壓管D2導(dǎo)通電壓，晶體管Q1的導(dǎo)通取決于電阻R5和電阻R3參數(shù)的偏執(zhí)電壓。

進(jìn)一步的方案為：隔熱保溫腔層內(nèi)規(guī)則排列有褶皺，位于護(hù)套層上的褶皺頂端與隔熱層之間設(shè)置有支撐柱。

進(jìn)一步的方案為：所述加強(qiáng)芯為纖維加強(qiáng)芯。

進(jìn)一步的方案為：隔熱層為環(huán)保型的導(dǎo)電聚乙烯護(hù)套料層，厚度為0.6mm。

進(jìn)一步的方案為：所述鎧裝層為鍍錫鋼絲錦綸絲編織層，所述第二護(hù)套層和護(hù)套層的材質(zhì)為低煙無鹵阻燃輻照交聯(lián)聚烯烴。

進(jìn)一步的方案為：內(nèi)電纜包括導(dǎo)體、置于導(dǎo)體外側(cè)的絕緣層和置于絕緣層外側(cè)的阻燃層。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型解決仿生樹的太陽能發(fā)電系統(tǒng)在高溫環(huán)境進(jìn)行使用時的溫度阻隔的問題。褶皺與護(hù)套層之間形成的空腔為第一阻隔空腔，褶皺與隔熱層之間形成第二阻隔空腔，增加熱交換的距離。褶皺和支撐柱的設(shè)計增加了電纜的機(jī)械強(qiáng)度。第一阻隔空腔和第二阻隔空腔的設(shè)置對晚上低溫環(huán)境增強(qiáng)了隔冷的效果。

加強(qiáng)芯的設(shè)置，以及第二護(hù)套層、內(nèi)電纜和加強(qiáng)芯形成的空間內(nèi)設(shè)置有阻燃材料,增加了電纜的抗壓能力。

逆變開關(guān)保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)了開關(guān)U1在電池電量不足時，關(guān)斷；超過設(shè)置電壓時，導(dǎo)通；防止了其由于電池電量不足時頻繁開啟或者關(guān)斷，且結(jié)構(gòu)簡單。當(dāng)光電隔離開關(guān)U1正常導(dǎo)通時，有穩(wěn)壓管D2給晶體管Q1穩(wěn)定的偏執(zhí)電壓，增強(qiáng)了光電隔離開關(guān)U1導(dǎo)通的抗干擾能力。

附圖說明

圖1為本申請的系統(tǒng)圖。

圖2為輸出電纜結(jié)構(gòu)圖。

圖3為逆變開關(guān)保護(hù)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

圖1、2示出了一種基于仿生樹的太陽能發(fā)電系統(tǒng),包括控制器，與控制器相連接的光伏組件、儲能模塊和逆變模塊，光伏組件連接儲能模塊，儲能模塊連接逆變模塊，逆變模塊還連接輸電電纜，輸電電纜從外至內(nèi)依次設(shè)置護(hù)套層1、隔熱保溫腔層2、隔熱層5、鎧裝層6、第二護(hù)套層和電纜室，電纜室內(nèi)設(shè)置有四根相同且緊密排布的內(nèi)電纜7，四根內(nèi)電纜7截面為圓形，且四根內(nèi)電纜7的截面圓心位于正方型的四個角上，四根內(nèi)電纜7將電纜室分割形成5個腔,5個腔內(nèi)分別設(shè)置有一個截面為圓形的加強(qiáng)芯8，加強(qiáng)芯8同時與第二護(hù)套層內(nèi)壁、內(nèi)電纜7相切；第二護(hù)套層、內(nèi)電纜7和加強(qiáng)芯8形成的空間內(nèi)設(shè)置有阻燃材料。隔熱層5為環(huán)保型的導(dǎo)電聚乙烯護(hù)套料層，厚度為0.6mm。所述鎧裝層6為鍍錫鋼絲錦綸絲編織層，所述第二護(hù)套層和護(hù)套層1的材質(zhì)為低煙無鹵阻燃輻照交聯(lián)聚烯烴；內(nèi)電纜7包括導(dǎo)體、置于導(dǎo)體外側(cè)的絕緣層和置于絕緣層外側(cè)的阻燃層。

實(shí)施例2

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，圖3示出了：逆變開關(guān)保護(hù)電路，包括：

鉗位電路Ⅰ，用于產(chǎn)生鉗位電路控制電路的導(dǎo)通或者斷開的控制電壓信號；

鉗位電路控制電路Ⅲ，產(chǎn)生逆變電路控制電路的控制電壓信號；

逆變電路控制電路Ⅱ，控制逆變電路的通斷；

所述逆變電路控制電路Ⅱ還產(chǎn)生鉗位電路控制電路Ⅲ的第二路控制信號，用于鎖定鉗位電路Ⅰ斷開。(這里的論述能否加個流程圖，論述太啰嗦，建議配流程圖)

鉗位電路Ⅰ包括MOS管Q2，MOS管Q2的D級連接有電阻R7。

鉗位電路控制電路Ⅲ包括，晶體管Q1和穩(wěn)壓二極管D1，穩(wěn)壓二極管D1兩端依次并聯(lián)有濾波電容C1，分壓電阻R2，穩(wěn)壓二極管D1的正向端還連接有電阻R1和分壓電阻R6，電阻R1的另一端連接晶體管Q1的集電極，晶體管Q1的基級連接有分壓電阻R5和分壓電阻R3。

逆變電路控制電路Ⅱ包括光電隔離開關(guān)U1，光電隔離開關(guān)U1的正向輸入端1連接有電阻R8，光電隔離開關(guān)U1的負(fù)極輸出端3連接光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2，光電隔離開關(guān)U1的正極輸出端4連接有電阻R9，電阻R9的另一端連接有電阻R10和穩(wěn)壓管D2，穩(wěn)壓管D2的負(fù)極連接有電阻R4,電阻R4的另一端連接電容C2，電容C2的另一端連接光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。