CN103219410A - 一种带通风装置的太阳能光伏发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种带通风装置的太阳能光伏发电装置，其包括有由多块太阳能电池芯片（1）组成的太阳能电池板，抽取2块太阳能电池芯片（1）串联后引出用于风机供电的正负端子（7），其余电池芯片串联后引出用于电池板串并联发电的正负端子（8）；所述的用于电池板串并联发电的正负端子（8）与直流风机（4）、通断控制器（5）组成直流电路；所述的直流风机（4）安装在太阳能电池板的背面。本发明采用机械通风的方式，通过改善了太阳能电池板背面的空气环境状况，减少太阳能电池板对建筑物的热侵蚀。

Description

一种带通风装置的太阳能光伏发电装置
技术领域：
本发明属于太阳能发电技术领域，具体说是光电建筑一体化应用领域中，一种在太阳能电池板下安装直流风机，利用太阳能电池板中两块电池芯片的发电量带动风机转动，降低太阳能电池板自身温度的装置。
背景技术：
太阳能电池在工作环境25℃辐射强度1000W/m2的标准工况下，发电效率一般不超过20%，随着工作环境温度的升高，发电效率显著衰减。以某品牌多晶硅产品为例，功率温升衰减系数为0.45%/K,电压温升衰减系数为0.33%/K。这种情况在光电建筑一体化应用领域中的尤为突出，太阳能电池安装位置和角度受限于建筑的体型因素、周边场地因素等，热量聚集后难以排出，太阳能电池模块下的空气温度高达70~80℃。过高的温度使的太阳能电池工作效率大幅度降低，并且热量传导到建筑物内部，使得建筑本身必须采用空调制冷的方式除去热量，增加了建筑能量消耗量，并且强烈的热辐射效应损害了建筑内人员的正常工作和生活质量。因此必须采用冷却方式排热降温。
当前市场已有一些太阳能电池冷却降温的方案，例如CN201750362带冷却系统的太阳能发电装置，通过底面安装循环冷却剂散热管的方式，采用解决了聚光型太阳能电池板降温问题，将温度从1000℃降低到100℃以下。CN1862943配备散热片的太阳能发电装置，也是针对聚光型太阳能电池模块，在电池板下安装散热片的方式降低温度。这些技术针对的是聚光型太阳能发，温度控制的范围是1000℃将低调100℃以下，与光电建筑一体化应用领域的温度控制范围有差异。其次，采用冷却剂散热管或者散热片等自然冷却的方式，所占的空间较大，建筑工程应用中不具备安装空间。
发明内容
为解决光电建筑一体化应用领域的太阳能电池组件温升问题，本发明提供了一种紧凑的、散热效果好的带通风装置的太阳能光伏发电装置。
一种带通风装置的太阳能光伏发电装置，其包括有由多块太阳能电池芯片1组成的太阳能电池板，抽取2块太阳能电池芯片1串联后引出用于风机供电的正负端子7，其余电池芯片串联后引出用于电池板串并联发电的正负端子8；所述的用于电池板串并联发电的正负端子8与直流风机4、通断控制器5组成直流电路；所述的直流风机4安装在太阳能电池板的背面。
根据权利要求1所述的一种带通风装置的太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述的用于风机供电的正负端子7和用于电池板串并联发电的正负端子8均通过接线盒3引出。
根据权利要求1所述的带通风装置的太阳能光伏发电装置，其特征在于：太阳能电池板背面的太阳能电池板背板2上安装了背板温度传感器6，背板温度传感器6与通断控制器5通过弱电RVVP线9连接。通断控制器5的控制端与直流风机4相连根据背板温度传感器6测得的温度值，控制直流风机4启停。
每块电池芯片的发电功率仅有2~6瓦，上百块电池芯片串联后组成电池板，发电功率能达到几十上百瓦。本发明在太阳能电池板下垂直于电池板平面安装一台直流风机和一台背板温度传感器。将串联的太阳能电池板的电池芯片分成两组，一组仅串联2块电池芯片，其他电池芯片都串联在另外一组。太阳能发电池接线盒引出两对正负极接线端子，一对正负极接线端子串联给直流风机供电，另外一对正负极接线端子与其他方阵内其他的太阳能发电池串联后经过逆变器，为建筑物供电。背板温度传感器给直流风机发控制指令，当温度超过25℃时，开启风机，当温度低于25℃，关闭风机。
本发明充分利用了太阳能电池的特点，太阳能辐射强度大，太阳能发电池的发电量大，自身的温升幅度大，提取少量发电量用于自身降温，不需要外部供电。而当太阳能辐射强度小或者夜间无太阳辐射，太阳能电池几乎不发电的情况下，自身温升幅度小或者无温升，也无需降温。
与现有的太阳能电池冷却技术相比，机械通风的方式比自然冷却的方式散热效果好，温度控制范围更为精确。直流风机体积小，不需要大量的散热翅片或者冷却腔体，不妨碍太阳能电池与建筑的紧密结合。
本发明可以获得如下有益效果：
本发明采用机械通风的方式，通过改善了太阳能电池板背面的空气环境状况，减少太阳能电池板对建筑物的热侵蚀。
具体实施例
图1为太阳能电池板内部串联结构。
图2为太阳能电池板背面的结构图。
图中1：1.太阳能电池芯片；2.太阳能电池板背板；3.接线盒；4.直流风机；5.通断控制器；6.背板温度传感器；7.给风机供电的正负端子；8.用于电池板串并联发电的正负端子；9.弱电RVVP线
实施例1：
如图1，太阳能电池芯片1按照行列均匀布置，将左上角少量2块电池芯片串联起来，引出给风机供电的正负端子7。其余行列太阳能电池芯片串联起来，引出用于电池板串并联发电的正负端子8。如图2，太阳能电池板背板2上安装了接线盒3，引出两组正负端子，一组是给风机供电的正负端子7，一组是用于电池板串并联发电的正负端子8。给风机供电的正负电子7、直流风机4、通断控制器5组成了直流电路。太阳能电板背板中央固定黏贴了背板温度传感器6，测量的温度值通过RVVP线9传达给通断控制器5，倘若温度值超过25℃，直流风机4开启；倘若温度值降低到25℃，直流风机4关闭。太阳能电池芯片1采用多晶硅电池芯片。
实施例2：
如图1，太阳能电池芯片1按照行列均匀布置，将左上角少量2块电池芯片串联起来，引出给风机供电的正负端子7。其余行列太阳能电池芯片串联起来，引出用于电池板串并联发电的正负端子8。如图2，太阳能电池板背板2上安装了接线盒3，引出两组正负端子，一组是给风机供电的正负端子7，一组是用于电池板串并联发电的正负端子8。给风机供电的正负电子7、直流风机4、通断控制器5组成了直流电路。太阳能电板背板中央固定黏贴了背板温度传感器6，测量的温度值通过RVVP线9传达给通断控制器5，倘若温度值超过25℃，直流风机4开启；倘若温度值降低到25℃，直流风机4关闭。太阳能电池芯片1采用单晶硅电池芯片。
实施例3：
如图1，太阳能电池芯片1按照行列均匀布置，将左上角少量2块电池芯片串联起来，引出给风机供电的正负端子7。其余行列太阳能电池芯片串联起来，引出用于电池板串并联发电的正负端子8。如图2，太阳能电池板背板2上安装了接线盒3，引出两组正负端子，一组是给风机供电的正负端子7，一组是用于电池板串并联发电的正负端子8。给风机供电的正负电子7、直流风机4、通断控制器5组成了直流电路。太阳能电板背板中央固定黏贴了背板温度传感器6，测量的温度值通过RVVP线9传达给通断控制器5，倘若温度值超过25℃，直流风机4开启；倘若温度值降低到25℃，直流风机4关闭。太阳能电池芯片1采用薄膜非晶硅电池芯片。
实施例4：
如图1，太阳能电池芯片1按照行列均匀布置，将左上角少量2块电池芯片串联起来，引出给风机供电的正负端子7。其余行列太阳能电池芯片串联起来，引出用于电池板串并联发电的正负端子8。如图2，太阳能电池板背板2上安装了接线盒3，引出两组正负端子，一组是给风机供电的正负端子7，一组是用于电池板串并联发电的正负端子8。给风机供电的正负电子7、直流风机4、通断控制器5组成了直流电路。太阳能电板背板中央固定黏贴了背板温度传感器6，测量的温度值通过RVVP线9传达给通断控制器5，倘若温度值超过25℃，直流风机4开启；倘若温度值降低到25℃，直流风机4关闭。太阳能电池芯片1采用多元化合物型电池芯片。

Claims (3)

1.一种带通风装置的太阳能光伏发电装置，其特征在于：其包括有由多块太阳能电池芯片（1）组成的太阳能电池板，抽取2块太阳能电池芯片（1）串联后引出用于风机供电的正负端子（7），其余电池芯片串联后引出用于电池板串并联发电的正负端子（8）；所述的用于电池板串并联发电的正负端子（8）与直流风机（4）、通断控制器（5）组成直流电路；所述的直流风机（4）安装在太阳能电池板的背面。
2.根据权利要求1所述的一种带通风装置的太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述的用于风机供电的正负端子（7）和用于电池板串并联发电的正负端子（8）均通过接线盒（3）引出。
3.根据权利要求1所述的带通风装置的太阳能光伏发电装置，其特征在于：太阳能电池板背面的太阳能电池板背板（2）上安装了背板温度传感器（6），背板温度传感器（6）与通断控制器（5）通过弱电RVVP线（9）连接。通断控制器（5）的控制端与直流风机（4）相连根据背板温度传感器（6）测得的温度值，控制直流风机（4）启停。
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