CN103888048B - 一种太阳能发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能发电机，该太阳能发电机包括：太阳电池组件、电力监测器、传感控制器、蓄电装置、逆变器和发电控制器；所述太阳电池组件为多组太阳能电池片组连接而成；所述电力监测器与所述太阳电池组件连接；所述传感控制器包括：电压传感器和转动装置，所述电压传感器与所述蓄电装置连接，用于探测所述蓄电装置中的电量；所述转动装置，用于根据所述蓄电装置中的电量控制所述太阳电池组件的偏转；所述逆变器用于将所述蓄电装置输出的直流电转换为交流电；所述发电控制器，用于控制所述太阳能电池片组的通断，用于控制所述蓄电装置的充放电，以及调整所述逆变器的输出电流。本发明提供的太阳能发电机寿命长、发电效率高，安全可靠。

Description

一种太阳能发电机

技术领域

本发明属于新能源电力系统，具体地说，涉及一种太阳能发电机。

背景技术

近年来，在能源紧缺和人们环境保护意识日益提高的背景下，使用清洁环保能源逐步代替传统能源势在必行。作为一种新能源，太阳能取之不竭用之不尽，将其应用于电力系统中可以很好地解决能源紧缺的问题，且使用太阳能清洁环保。

在太阳能发电系统中，太阳的光被太阳能电池吸收并转换为直流电，在通过逆变器将直流电转换成交流电，以便其符合商用电力的标准。

由于温度、日照时间等因素的不同，太阳能电池对于光的吸收有所不同，因此其发出的电力也有所不同，因此需要对太阳能电池中的电流状况进行监测，以便及时对太阳能电池进行调整。但是现有技术中对于太阳能电池发电时的监控并不完善，不能及时准确地对太阳能电池进行调整。

此外，由于太阳能发电机均设置于室外，因此，在太阳能发电机中使用的太阳能电池，会产生因鸟粪引起的表面玻璃的污损或因恶劣天气引起的表面玻璃的破损等无法预期的故障。故障的太阳能电池片组就会产生异常发热等问题，可能会导致太阳能电池片组的背面被烧损，而产生火灾等安全事故；而且会导致太阳能电池片组的输出电力及输出电流降低，进而导致太阳能发电机的发电量达不到预期。

现有的太阳能发电机并不能很好地解决上述问题，因此需要一种高效率、低成本、安全可靠的太阳能发电机。

发明内容

为了解决现有的太阳能发电机效率不够高，且对于故障的监测不及时，容易造成安全隐患的问题，本发明提供了一种太阳能发电机。

根据本发明的一个方面，提供一种太阳能发电机，其特征在于，所述太阳能发电机包括：太阳电池组件、电力监测器、传感控制器、蓄电装置、逆变器和发电控制器；

所述太阳电池组件为多组太阳能电池片组连接而成；

所述太阳能电池片组包括：串联连接的太阳能电池片以及平行设置的第一透明衬底和第二透明衬底；所述串联连接的太阳能电池片成一定角度固定于所述第一透明衬底和所述第二衬底之间；

所述电力监测器与所述太阳电池组件连接；所述电力监测器用于检测所述太阳能电池片组中的电流，并将所述电流值发送至发电控制器中；

所述传感控制器包括：电压传感器和转动装置，所述电压传感器与所述蓄电装置连接，用于探测所述蓄电装置中的电量；所述转动装置，用于根据所述蓄电装置中的电量控制所述太阳电池组件的偏转；

所述逆变器用于将所述蓄电装置输出的直流电转换为交流电；

所述发电控制器，用于控制所述太阳能电池片组的通断，用于控制所述所述蓄电装置的充放电，以及调整所述逆变器的输出电流。

根据本发明的一个具体实施方式，所述太阳能电池片为柔性薄膜太阳能电池。

根据本发明的另一个具体实施方式，所述串联连接的太阳能电池片垂直于所述第一透明衬底。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述逆变器的输出端通过电子限荷保护器连接防雷隔离箱。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述蓄电装置包括至少两个并联连接的蓄电池。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述电压传感器的数目与所述蓄电池相同，每一个电压传感器连接一个蓄电池。

本发明提供的太阳能发电机，通过将太阳能电池片组成一定角度地设置在两个透明衬底之间，有效增大了太阳光的透射，能够显著增加太阳电池组件对于太阳光的吸收。通过电力监控器，能够对太阳电池组件中的电流进行及时监测，并根据该数值对太阳能电池片组进行角度调整，以便更大限度地吸收太阳光；并且，电力监控器还可以及时探知每个太阳能电池片组的工作状况，并实时将探知的结果反馈给发电控制器，发电控制器根据这些数值进行发电。本发明提供的太阳能发电机成本低，发电效率高，易维护，具有良好的安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1所示为根据本发明提供的一种太阳能发电机的一个具体实施方式的结构示意图；

图2所示为根据本发明提供的一种传感控制器的一个具体实施方式的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

参考图1和图2，本发明提供的太阳能发电机包括：太阳电池组件10、电力监测器20、传感控制器30、蓄电装置40、逆变器50和发电控制器60。

为了增大发电电力，太阳电池组件10要包括多组太阳能电池片组，多组太阳能电池片组连接而形成太阳电池组件10。

每个太阳能电池片组包括：两个透明衬底以及多个串联连接的太阳能电池片。其中，两个透明衬底分别为第一透明衬底和第二透明衬底，二者平行设置。串联连接的太阳能电池片设置于所述第一透明衬底和所述第二透明衬底之间，并且与二者成一定角度。优选的，所述太阳能电池片为柔性薄膜太阳能电池，在用于电力系统时，这种电池易于安装、发电效果好，如果一旦出现损坏，易于更换。

当串联连接的太阳能电池片与第一透明衬底和第二透明衬底成一定角度时，可以为太阳光提供较宽的透射区域，利于太阳能电池片对于太阳能的吸收。优选的，当该角度为90°，即串联连接的太阳能电池片与第一透明衬底和第二透明衬底之间垂直设置时，效果最好。

电力监测器20与太阳电池组件10连接。电力监测器20用于检测太阳能电池片组中10的电流，并将所述电流值发送至发电控制器60。根据检测到的电流值，发电控制器60能够控制太阳电池组件10的发电状况。

优选的，所述电力监测器20可以是针对电力系统的电力监控需求而设计的数字式多功能网络电力监测装置，也可以是常规的普通监测装置，如常规的监视仪等。

由于太阳电池组件10由多个串联的太阳能电池片组组成，电力监测器20能够通过监测每个串联的太阳能电池片组的特征值来判断该组太阳能电池片组是否能够正常运行。可选的，该特征值可以是电流、电压、输出功率等反应电路特性的值。

电力监测器20将监测到的状况发送给发电控制器60，发电控制器60将会根据收到的信息断开异常的太阳能电池片组，这样保证了其他正常运行的太阳能电池片组的正常发电，又对异常的太阳能电池片组进行了保护，避免了事故的发生。

传感控制器30包括：电压传感器31和转动装置32。电压传感器31与蓄电装置40连接，用于探测所述蓄电装置40中的电量。理想状况下，太阳能发电机10配备的蓄电装置40与太阳电池组件10的发电功率是相匹配的，但是实际操作中，蓄电装置40并不能百分之百的存储太阳电池组件10输出的电流。当蓄电装置40长期处于充电或者满溢状态时，会对其本身造成一定的伤害。因此需要电压传感器31对其进行实时监控。

由于蓄电装置40在太阳能发电机中非常重要，因此每个蓄电装置40中优选配备至少两个并联连接的蓄电池，以保证在一个蓄电池出现故障时，另一个能够正常运转。此外，多个并联的蓄电池也可以增大蓄电量。

当电压传感器31监测到蓄电装置40已经长时间处于满溢或者亏损状态，转动装置32就会控制太阳电池组件10进行偏转，以调整太阳电池组件10与太阳光之间的入射角度，来调整太阳电池组件10接收的太阳光。长时间一般是指超过40小时~60小时。

优选的，当具有多个蓄电池时，配备多个电压传感器31，每个电压传感器31连接一个蓄电池。这个能够更准确地监测蓄电池的运行状况，进而监测蓄电装置40的工作状态。

逆变器50用于将所述蓄电装置40输出的直流电转换为交流电，以符合商业用电的需求。优选的，在所述逆变器50的输出端连接防雷隔离箱，以避免野外雷电对于太阳能发电机的损坏。优选的，所述防雷隔离箱通过电子限荷保护器与所述逆变器50进行连接。

发电控制器60与太阳电池组件10、蓄电装置40、逆变器50和电力监测器20分别进行连接。发电控制器60可以用于控制所述太阳电池组件10。具体地，控制太阳电池组件10中太阳能电池片组的通断。当电力监测器20监测到太阳电池组件10中有异常状况发生，例如，当多个太阳能电池片组中的一个或者多个有异常，例如存在异常发热、断路等状况时，电力监测器20会向发电控制器60发送信号；发电控制器60会断开有异常的太阳能电池片组，等待相关人员进行检修。这样做，有效排除了安全隐患，降低了事故风险。

发电控制器60接收到逆变器50输出的交流电之后，可以直接输出至电力传输系统，完成发电；此外，发电控制器60还能够对逆变器50的输出电流进行调整，以便保持向外输出时的电流稳定。

发电控制器60还能够对蓄电装置40的充放电进行控制。如前所述，蓄电装置40长期处于满溢或者亏损时，容易造成故障。因此除了控制太阳电池组件10对太阳光的吸收量之外，还通过发电控制器60对蓄电装置40的充放电进行调整，是蓄电装置40能够达到电荷的平衡。该调整例如可以是对蓄电装置40的充放电速度等的调整。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (1)

1.一种太阳能发电机，其特征在于，所述太阳能发电机包括：太阳电池组件、电力监测器、传感控制器、蓄电装置、逆变器和发电控制器，

所述太阳电池组件为多组太阳能电池片组连接而成，所述太阳能电池片为柔性薄膜太阳能电池；

所述太阳能电池片组包括：串联连接的太阳能电池片以及平行设置的第一透明衬底和第二透明衬底；所述串联连接的太阳能电池片垂直于所述第一透明衬底；

所述电力监测器与所述太阳电池组件连接；所述电力监测器用于检测所述太阳能电池片组中的电流，并将所述电流值发送至发电控制器中；所述电力监测器采用数字式多功能网络电力监测装置；

所述传感控制器包括：电压传感器和转动装置，所述电压传感器与所述蓄电装置连接，用于探测所述蓄电装置中的电量；

所述转动装置，用于根据所述电压传感器探测到的所述蓄电装置中的电量控制所述太阳电池组件的偏转，调整所述太阳电池组件与太阳光之间的入射角度；

所述蓄电装置包括至少两个并联连接的蓄电池；

所述电压传感器的数目与所述蓄电池相同，每一个电压传感器连接一个蓄电池；

所述逆变器用于将所述蓄电装置输出的直流电转换为交流电，所述逆变器的输出端通过电子限荷保护器连接防雷隔离箱；

所述发电控制器，用于根据检测到的电流值控制太阳电池组件的发电，用于控制所述太阳能电池片组的通断，用于控制所述蓄电装置的充放电，以及调整所述逆变器的输出电流。