CN102457209A - 有机太阳能智能独立电源及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种有机太阳能智能独立电源系统，包括太阳能电池片、太阳能控制器、蓄能电池、逆变器、电源管理部分、面向用户的可编程控制器、电机驱动部分、传感器、电动天棚、电动翻棚系统、以及LED照明。本发明不仅利用日光的效率较高、发电效率较强、智能化程度强，利用自然条件，节能环保，而且外表美观、安装便捷、系统成本较低、适用范围较广。电池片为有机柔性太阳能电池片，传感器包括温度、湿度、光敏传感器。本发明应用将太阳能、电动天棚、翻棚系统、室内调节系统融和在一起，组成一个无需外部提供电源的、智能的、节能环保的、户内环境调节系统以及智能独立电源系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机太阳能智能独立电源系统及应用，具体涉及一种太阳能发电系统以及一种相关室内环境调节的节能系统。
背景技术
随着环境污染、能源危机的日益严重，节能、环保的理念日益得到人们的重视。建筑内，单纯的照明系统、除湿系统、以及空调系统不仅造价昂贵，而且浪费电能。因此，建筑设计师在追求建筑美观同时也愈加得注重建筑的节能、环保理念，大量的天棚，天窗被融和在建筑上，通过天棚、天窗的透气和透光性，利用大自然的自我循环能力来改善室内的环境，然而现有的电动天棚、天窗造价不菲，缺乏智能化，性价比不能被人们所广泛接受，很难得到推广，本案根据第三代太阳能电池片的优越性，结合电动天棚、天窗系统，构建一个智能化的、节能的、更美观的、性价比优越的有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统。
第一代太阳能电池是晶硅太阳能电池，这种电池由于造价昂贵，使用不方便，使其在实际应用方面没有得到太多的发展。第二代非晶/微晶硅薄膜太阳能电池的出现，极大地拓展了太阳能电池的应用范围，也带动了太阳能电池的产业发展。但是，由于第二代薄膜太阳能电池材料价格高，生产工艺复杂，因而成本较高。第三代薄膜电池采用有机材料制成，采用印刷的方式生产，提高了产能、降低了成本，且排放低，污染小。此外，它还具有重量轻，有柔性，薄卷，可任意裁剪，颜色多样，透明等优点。在电性能上，它能收集垂直方向±70°内的太阳光，因而安装角度较宽。它优越的机械性能，广泛的工作环境，较低的成本，较少的污染，使它能超越前两代太阳能电池，真正改变人们的生活。
发明内容
本发明提供了一种解决上述问题的方案，提供一种低成本、高节能环保的独立发电系统以及智能室内环境调节系统-有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统。
本发明的技术方案是提供一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，利用的屋顶的天棚帘和天棚翻窗，将柔性电池片替代布帘，并将电池片粘贴在翻板的表面，通过电池片的光电效应将太阳能转换为电能，并同蓄能电池蓄能，经过电源管理部分和逆变器为建筑提供照明和用电。
同时，当在阴天室内光照不足时，通过智能控制系统打开天窗遮阳翻板，并收缩遮阳布，以增加室内的亮度，从而节省不必要的照明费用；根据热空气密度小的特点，当在室内温度过高时，通过传感器检测并由控制系统打开天窗的翻板，将热空气排出室外，从而减小了室内空调的负载能力；另外在梅雨天气或室内空气混浊时，传感器判断是否雨雪天气，如果不是，通过控制系统打开天窗翻板以及排气系统，排出室内湿气，保持空气流通，从而防止衣物发霉和细菌滋生。
有机太阳能智能独立电源系统包括：
太阳能电池片，将光能转化为电能；
蓄能电池，用于存储太阳能电池片产生的电能；
太阳能充控制器，控制太阳能电池片对蓄能电池的充电并对电池片反向隔离保护；
电源管理部分，将蓄能电池的电压转换为系统各部分工作所需要的电压；
逆变器，将蓄能电池的电能转换为交流电器可使用的电能；
可编程控制器，为用户手动设置系统工作方式提供可能，并监控系统的运作；
传感器，为控制系统工作提供依据，包括温度传感器(用于检测室内外的温度)；湿度传感器(用于判断室内湿度以及室外天气情况)；光敏传感器(用于检测户外光照强度以及判断黑夜和白天)；
电动天棚帘，为电池片的安装提供载体，并最终通过它调节室内环境；
优选的，所述电池片为有机柔性太阳能电池片，由于其弯曲性能好，轻薄，可粘贴在翻板上或作为天棚帘卷起，
优选的，所述系统的电能来自于太阳能电池片转换光能获得，无需外接电网。
优选的，所述太阳能控制器可锁定电池片最大输出功率，在充电后期，对蓄能电池采取涓流充电，同时太阳能控制具有控制蓄能电池充电过压保护，放电欠压保护，以及防止发生发生反向漏电流。
优选的，所述电源管理部分将蓄能电池的电压转换为LED照明、电机、以及系统控制部分所需要的工作电压。
优选的，所述逆变器将蓄能电池提供的直流电转换为交流电器所需要的AC220V电压。
优选的，所述可编程控制系统为用户的手动调试提供可能，同时接收传感器的信息，监控蓄电池的放电以及电机的运行和LED的工作。
优选的，所述蓄能电池当电量不足时，通过可编程控制系统关断蓄能电池对逆变器的输出，以保证LED和控制系统的正常工作。
优选的，所述传感器包括温度传感器(用于检测室内外的温度)，湿度传感器(用于判断室内湿度以及室外天气情况)，光敏传感器(用于检测户外光照强度以及判断室内亮度)。
优选的，可通过电机控制天棚翻板的角度以及天棚帘的拉伸来调节室内的亮度、温度、以及湿度，同时净化空气。
本发明结合太阳能发电系统，电动帘、电动天棚，融和在一起，构成一个有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统。
附图说明
图1是本发明的有机太阳能智能独立电源的功能示意图；
图2是本发明的有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
实施方式
如图2所示，周边红色部分为由太阳能电池片组成的电动天棚帘(天棚帘上方应铺设透明玻璃)，下侧安装有直流电机，通过电机带动拉杆，天棚帘可被收起，从而改善室内的亮度，中间红色区域为电动天棚，通过电机带动拉杆，可打开翻板，并调节翻板的角度，使室内外空气形成流通，从而改善室内温度和湿度。
以上实施案例仅为本发明其中的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，包括太阳能电池片(1)、太阳能控制器(2)、蓄能电池(3)、电源管理部分(4)、可编程控制器(9)，屋顶天棚系统(6)，传感器(10)、逆变器(7)、以及LED照明(8)。所述太阳能电池片(1)通过太阳能控制器(2)连接蓄能电池(3)，蓄能电池(3)通过电源管理部分(4)同LED照明(5)以及天棚电机(6)连接，传感器(10)连接可编程控制器(9)，并控制天棚电机(6)以及LED照明(5)，蓄能电池(3)同时通过逆变器(7)连接交流电器(8)，电机连接天棚拉杆，通过调节天棚翻板角度和电池片(1)的收缩。
2.一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，包括太阳能发电系统：太阳能电池片(1)、太阳能控制器(2)、蓄能电池(3)、电源管理部分(4)；电动天棚帘和电动天窗；室内照明系统；以及智能室内环境调节系统。
3.根据权利要求1所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：所述电池片(1)为有机柔性太阳能电池片，由于其弯曲性能好，轻薄，可以任意粘贴在天棚翻板上，或者被用来当做可拉伸的遮阳布使用。
4.根据权利要求1所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：系统的电能来自于太阳能电池片转换光能获得，无需外接电网。
5.根据权利要求1所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：太阳能控制器可锁定电池片最大输出功率，在充电后期，对蓄能电池采取涓流充电。
6.根据权利要求1所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：太阳能控制具有控制蓄能电池充电过压保护，放电欠压保护，以及防止发生发生反向漏电流。
7.根据权利要求1所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：电源管理部分(4)将蓄能电池的电压转换为LED照明(5)、电机(6)、以及系统控制部分所需要的工作电压。
8.根据权利要求1所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：逆变器(7)将蓄能电池(3)提供的直流电转换为交流电器所需要的AC220V电压。
9.根据权利要求1，权利要求2所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：可编程控制系统(9)为用户的手动调试提供可能，同时接收传感器(10)的信息，监控蓄电池(3)的放电以及电机的运行和LED的工作。
10.根据权利要求2所述的一种有机太阳能智能独立电源以及户内环境调节系统，其特征在于：传感器包括温度传感器(用于检测室内外的温度)，湿度传感器(用于判断室内湿度以及室外天气情况)，光敏传感器(用于检测户外光照强度以及判断室内亮度)。
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