CN102916621B - 太阳能电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能电池系统。该太阳能电池系统包括：一个或多个漂浮载体；一个或多个串联的太阳能电池组件，太阳能电池组件固定在各漂浮载体的上表面上；蓄电池组，与串联后的太阳能电池组件电连接。太阳能电池组件固定在漂浮载体上，克服了将太阳能电池组件设置在航标灯基座上的限制，因此可以增加漂浮载体的上表面面积以承载更多的太阳能电池组件，太阳能电池组件的增多使得其发电量相应增加，而且，由于海面风浪较大，太阳能电池组件的工作温度较置于陆地上的工作温度低，因此等量的太阳能组件的发电量会进一步增加，将其发出的电能储存在蓄电池组中满足海上常驻人员对电量的需求。

Description

太阳能电池系统

技术领域

本发明涉及光伏产品领域，具体而言，涉及一种太阳能电池系统。

背景技术

目前，对光伏产品的研究越来越广泛，其中，出于航海、海防以及海上资源开发的需求，人们也将研究方向扩展到如何将光伏组件应用到海上，利用其为航海的灯塔、海防的船只或海上资源开发平台提供电能。当前，海上应用最为广泛的一种是依靠自然能设施作为光伏组件的承载体，比如单一的给标航灯供电的太阳能电池系统，其基本结构为在航标灯基座或其它固定的区域安装光伏组件，白天将光伏组件电能转存储在蓄电池中，晚上给航标灯能进行供电。由于，航标基座和海面上的其他固定区域的空间有限，所制作的光伏组件的发电量有限，除了能够满足航标灯供电外难以满足海上人员的其他需求，而且，目前使用的光伏组件的接线盒一般都位于光伏组件的背面或侧面，使得接线盒有可能经常与海水接触，缩短了光伏组件的使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种太阳能电池系统，提高了太阳能电池系统的发电量。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种太阳能电池系统，太阳能电池系统包括：一个或多个漂浮载体；一个或多个串联的太阳能电池组件，太阳能电池组件固定在各漂浮载体的上表面上；蓄电池组，与串联后的太阳能电池组件电连接。

进一步地，上述各漂浮载体的上表面设置有：太阳能电池组件固定部，太阳能电池组件固定在太阳能电池组件固定部上；缓冲部，围绕太阳能电池组件固定部设置。

进一步地，上述缓冲部的内边缘距离漂浮载体的边缘50~100cm。

进一步地，上述漂浮载体的下表面上设置有重物。

进一步地，上述各太阳能电池组件包括接线盒以及由下向上依次设置的背板、下层封装胶层、多个串联或并联的太阳能电池串、上层封装胶层和上层玻璃层，各太阳能电池组件的太阳能电池串通过接线盒的引线串联，且接线盒固定在背板或上层玻璃层远离太阳能电池串的侧面上；太阳能电池组件的背板固定在漂浮载体上。

进一步地，上述太阳能电池组件以背板和上层玻璃层的边缘作为其边缘，背板和/或上层玻璃层的朝向太阳能电池串的侧面上设置有宽度为15~25cm的环形的热熔胶层，热熔胶层的外缘距离太阳能电池组件的边缘15~30cm，下层封装胶层太阳能电池串和上层封装胶层均设置在热熔胶层围成的密闭区域内。

进一步地，上述接线盒设置在上层玻璃的远离太阳能电池串的侧面上与未设置太阳能电池串的区域对应的位置。

进一步地，上述各太阳能电池组件的接线盒包括多个分体式接线盒，各分体式接线盒与太阳能电池串一一对应电连接，且各太阳能电池组件的多个分体式接线盒串联；或各太阳能电池组件的接线盒包括一个集成式接线盒，太阳能电池组件的所有太阳能电池串串联后与集成式接线盒电连接。

进一步地，上述背板的位于热熔胶层外围的区域内上设置有多个安装孔，漂浮载体上设置有多个安装部，安装孔与漂浮载体的安装部通过绳索固定连接。

进一步地，上述太阳能电池组件还包括边框，边框套设在上层玻璃层和背板的四周边缘上，太阳能电池组件的边框固定在漂浮载体上。

进一步地，上述太阳能电池系统还包括与太阳能电池组件一一对应的插接件，太阳能电池组件的接线盒通过插接件串联。

进一步地，上述插接件包括：相互匹配的插头和插座；丝扣连接的密封防水外壳，插头和插座密封在密封防水外壳的密封腔内。

进一步地，上述背板和上层玻璃层均为厚度在2.5mm以下的钢化玻璃板。

进一步地，上述太阳能电池系统还包括漂浮密封舱，蓄电池组设置在漂浮密封舱中。

应用本发明的技术方案，太阳能电池组件固定在漂浮载体上，克服了将太阳能电池组件设置在航标灯基座上的限制，因此可以增加漂浮载体的上表面面积以承载更多的太阳能电池组件，太阳能电池组件的增多使得其发电量相应增加，而且，由于海面风浪较大，太阳能电池组件的工作温度较置于陆地上的工作温度低，因此等量的太阳能组件的发电量会进一步增加，将其发出的电能储存在蓄电池组中满足海上常驻人员对电量的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种优选的实施例的太阳能电池系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的另一种优选的实施例的太阳能电池系统的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一种优选的实施例的太阳能电池系统的太阳能电池组件的侧视图；

图4示出了根据本发明的另一种优选的实施例的太阳能电池系统的太阳能电池组件的俯视图；

图5示出了根据本发明的另一种优选的实施例的太阳能电池系统的太阳能电池组件的俯视图；以及

图6示出了根据本发明的太阳能电池系统的插接件的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种太阳能电池系统，该太阳能电池系统包括一个或多个漂浮载体1、一个或多个串联的太阳能电池组件2和蓄电池组3；太阳能电池组件2固定在各漂浮载体1的上表面上；蓄电池组3与串联后的太阳能电池组件2电连接。

具有上述结构的太阳能电池系统，其太阳能电池组件2固定在漂浮载体1上，克服了将太阳能电池组件2设置在航标灯基座上的限制，因此可以增加漂浮载体1的上表面面积以承载更多的太阳能电池组件2，太阳能电池组件2的增多使得其发电量相应增加，而且，由于海面风浪较大，太阳能电池组件2的工作温度较置于陆地上的工作温度低，因此等量的太阳能组件2的发电量会进一步增加，将其发出的电能储存在蓄电池组3中满足海上常驻人员对电量的需求。

当上述太阳能电池组件2的数量等于漂浮载体1的数量时，各漂浮载体1上均固定一个太阳能电池组件2；当上述太阳能电池组件2的数量多于漂浮载体1的数量时，各漂浮载体1上固定一个或多个太阳能电池组件2，且各漂浮载体1上的太阳能电池组件2的数量可相等也可不相等。

当上述太阳能电池系统的漂浮载体1数量较多且距离较近时，为了避免相邻的漂浮载体1相互碰撞对其上固定的太阳能电池组件2造成影响，优选各漂浮载体1的上表面设置有太阳能电池组件固定部和缓冲部11，太阳能电池组件2固定在太阳能电池组件固定部上；缓冲部11围绕太阳能电池组件固定部设置。利用缓冲部11的缓冲作用有效地避免了太阳能电池组件2之间的相互碰撞。

在尽可能实现避免太阳能电池组件2之间的相互碰撞的同时减小漂浮载体1的大小以节约成本，优选缓冲部11的内边缘距离漂浮载体1的边缘50~100cm。

由于海上风浪较大，为了使太阳能电池系统的位置固定，如图1和图2所示，优选漂浮载体1的下表面上设置有重物12。利用重物12加重漂浮载体1的重力以使其在海面上的位置相对固定，从而是整个太阳能电池系统的位置相对固定。

如图1至5所示，各太阳能电池组件2包括接线盒26以及由下向上依次设置的背板21、下层封装胶层22、多个串联或并联的太阳能电池串23、上层封装胶层24和上层玻璃层25，各太阳能电池组件1的太阳能电池串23通过接线盒26的引线串联，且接线盒26固定在背板21或上层玻璃层25远离太阳能电池串23的侧面上；太阳能电池组件2的背板21固定在漂浮载体1上。

将具有上述结构的太阳能电池组件2的背板21固定在漂浮载体1上，实现了整个太阳能电池组件2与漂浮载体1的相对固定关系，结构相对简单。

如图4和图5所示，太阳能电池组件2以背板21和上层玻璃层25的边缘作为其边缘，背板21和/或上层玻璃层25的朝向太阳能电池串23的侧面上设置有宽度为15~25cm的环形的热熔胶层27，热熔胶层27的外缘距离太阳能电池组件2的边缘15~30cm，下层封装胶层22、太阳能电池串23和上层封装胶层24均设置在热熔胶层27围成的密闭区域内。

上述太阳电池组件2的背板21和上层玻璃层25距离太阳能电池串23的边缘距离较常规距离大很多，因此有效地保证了太阳能电池组件2工作的电气安全性；而且，在背板21和/或上层玻璃层25上设置有热熔胶层27，并将下层封装胶层22、太阳能电池串23和上层封装胶层24设置在热熔胶层27的封闭区域内，热熔胶层27的设置可以有效地防止水汽的进入，延长了太阳能电池组件的使用寿命。

当接线盒26设置在上层玻璃层25的上表面时为了避免接线盒26遮挡太阳能电池串23接受太阳光降低光电转化效率，优选接线盒26设置在上层玻璃25的远离太阳能电池串23的侧面上未设置太阳能电池串23的区域对应的位置。将接线盒26设置在上层玻璃层25的上表面上，减小了海水与接线盒26之间的接触机率，进一步延长了接线盒26的使用寿命。

如图4和图5所示，各太阳能电池组件2的接线盒26包括多个分体式接线盒，各分体式接线盒与太阳能电池串23一一对应电连接，且各太阳能电池组件2的多个所述分体式接线盒串联；或各太阳能电池组件2的接线盒6包括一个集成式接线盒，太阳能电池组件2的所有太阳能电池串23串联后与集成式接线盒电连接。

太阳能电池组件2的接线盒26的主要作用是将串联后太阳能电池串23与外界电路（本发明的外界电路是指蓄电池组3的引线）进行连通，当接线盒26包括分体式接线盒时，每个太阳能电池串23对应一个分体式接线盒，利用各分体式接线盒的引线之间的连接将分体式接线盒串联从而将各太阳能电池串23串联，然后在通过位于两端的分体式接线盒的引线与外界电路完成连接；当接线盒26包括集成式接线盒时，各太阳能电池串23串联后将引线接到该集成式接线盒上，进一步通过该集成式接线盒与外界电路完成连接。

如图4和图5所示，背板21的位于热熔胶层27外围的区域内上设置有多个安装孔211，漂浮载体1上设置有多个安装部，安装孔211与漂浮载体1的安装部固定连接。

由于本发明的背板21在热熔胶层27的外围还有较大的区域，因此可以直接在背板21上设置多个安装孔211，将安装孔211与安装部采用绳索固定连接以实现将太阳能电池组件2固定在漂浮载体1上的目的。

在本发明一种优选的实施例中，上述太阳能电池组件2还包括边框，边框套设在上层玻璃层25和背板21的四周边缘上，太阳能电池组件2的边框固定在漂浮载体1上。在上层玻璃层25和背板21的四周边缘上设置边框，一方面有利于防止外部水汽进入太阳能电池串23中缩短太阳能电池组件2的使用寿命，另一方面，不需要在背板21上打孔，可直接利用边框将太阳能电池组件2固定在漂浮载体1上。

如图4至图6所示，太阳能电池系统还包括与太阳能电池组件2一一对应的插接件4，太阳能电池组件2的接线盒26通过插接件4串联。太阳能电池组件2之间通过插接件4进行连接，便于各太阳能电池组件2之间的连接组装。

如图4至6所示，上述插接件4包括相互匹配的插头41和插座42以及丝扣连接的密封防水外壳43，插头41和插座42密封在密封防水外壳43的密封腔内。将插接件4利用密封防水外壳43进行密封，保证了包括多个太阳能电池组件2的整个太阳能电池系统工作的可靠性。

由于海上环境的湿度、盐度等条件比较恶劣，为了进一步增强本发明的太阳能电池系统的太阳能电池组件2的耐候性，优选背板21和上层玻璃层25均为厚度在2.5mm以下的钢化玻璃板。

为了便于应用本发明的太阳能电池系统的电能，优选如图1和图2所示，太阳能电池系统还包括漂浮密封舱5，蓄电池组3设置在漂浮密封舱5中。当充电完成后，将蓄电池组3取出以满足海上人员的各种电力需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种太阳能电池系统，其特征在于，所述太阳能电池系统包括：

一个或多个漂浮载体(1)；

一个或多个串联的太阳能电池组件(2)，所述太阳能电池组件(2)固定在各所述漂浮载体(1)的上表面上；

蓄电池组(3)，与串联后的所述太阳能电池组件(2)电连接；以及

漂浮密封舱(5)，所述蓄电池组(3)设置在所述漂浮密封舱(5)中；

其中，各所述漂浮载体(1)的上表面设置有：

太阳能电池组件固定部，所述太阳能电池组件(2)固定在所述太阳能电池组件固定部上；

缓冲部(11)，围绕所述太阳能电池组件固定部设置，且所述缓冲部(11)的内边缘距离所述漂浮载体(1)的边缘50～100cm。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述漂浮载体(1)的下表面上设置有重物(12)。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池系统，其特征在于，各所述太阳能电池组件(2)包括接线盒(26)以及由下向上依次设置的背板(21)、下层封装胶层(22)、多个串联或并联的太阳能电池串(23)、上层封装胶层(24)和上层玻璃层(25)，

各所述太阳能电池组件(1)的太阳能电池串(23)通过所述接线盒(26)的引线串联，且所述接线盒(26)固定在所述背板(21)或所述上层玻璃层(25)远离所述太阳能电池串(23)的侧面上；

所述太阳能电池组件(2)的背板(21)固定在所述漂浮载体(1)上。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述太阳能电池组件(2)以所述背板(21)和所述上层玻璃层(25)的边缘作为其边缘，所述背板(21)和/或所述上层玻璃层(25)的朝向所述太阳能电池串(23)的侧面上设置有宽度为15～25cm的环形的热熔胶层(27)，所述热熔胶层(27)的外缘距离所述太阳能电池组件(2)的边缘15～30cm，所述下层封装胶层(22)、太阳能电池串(23)和上层封装胶层(24)均设置在所述热熔胶层(27)围成的密闭区域内。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述接线盒(26)设置在所述上层玻璃(25)的远离所述太阳能电池串(23)的侧面上与未设置所述太阳能电池串(23)的区域对应的位置。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池系统，其特征在于，

各所述太阳能电池组件(2)的所述接线盒(26)包括多个分体式接线盒，各所述分体式接线盒与所述太阳能电池串(23)一一对应电连接，且各所述太阳能电池组件(2)的多个所述分体式接线盒串联；或

各所述太阳能电池组件(2)的所述接线盒(26)包括一个集成式接线盒，所述太阳能电池组件(2)的所有太阳能电池串(23)串联后与所述集成式接线盒电连接。

7.根据权利要求4所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述背板(21)的位于所述热熔胶层(27)外围的区域内上设置有多个安装孔(211)，所述漂浮载体(1)上设置有多个安装部，所述安装孔(211)与所述漂浮载体(1)的安装部通过绳索固定连接。

8.根据权利要求4所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述太阳能电池组件(2)还包括边框，所述边框套设在所述上层玻璃层(25)和背板(21)的四周边缘上，所述太阳能电池组件(2)的所述边框固定在所述漂浮载体(1)上。

9.根据权利要求3所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述太阳能电池系统还包括与所述太阳能电池组件(2)一一对应的插接件(4)，所述太阳能电池组件(2)的所述接线盒(26)通过所述插接件(4)串联。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述插接件(4)包括：

相互匹配的插头(41)和插座(42)；

丝扣连接的密封防水外壳(43)，所述插头(41)和插座(42)密封在所述密封防水外壳(43)的密封腔内。

11.根据权利要求3所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述背板(21)和所述上层玻璃层(25)均为厚度在2.5mm以下的钢化玻璃板。