CN106100574A - 一种光伏电池启动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏电池启动系统，包括相互串联形成一条回路的光伏电池板与蓄能器，还包括电容器。电容器的第一端连接于光伏电池板的一极与蓄能器之间，电容器的第二端连接于光伏电池板的另一极与蓄能器之间的线路上。当光伏电池板本身被遮挡无法产生足够大的电流启动蓄能器时，将光伏电池板与蓄能器之间的电路断开，将光伏电池板与电容器形成独立的回路，光伏电池板的微小电流由电容器承载，电容器两极的电压逐渐增加，当达到足够的电压时，将电容器与蓄能器接通形成回路，回路中形成足够大的电流，使蓄能器接通实现启动。此时光伏电池板的微小电流就能支持蓄能器持续工作，因此可以在光伏电池板被遮挡时启动整个光伏电池系统。

Description

一种光伏电池启动系统
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，更进一步地涉及一种光伏电池启动系统。
背景技术
光伏电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。光伏电池板设置于户外，经过风吹日晒，其表面可能会受到污染、或者被落叶等杂物遮挡。当光伏电池板被遮挡时，即使只遮挡其中的一个单元，整个光伏电池板的输出电流会大大减弱，几乎为零。光伏电池板的输出电流几乎为零时，系统回路中的电池强度远低于蓄能器的启动电流，蓄能器无法正常启动工作，即使经过长时间阳光照射，蓄能器的储能仍没有增加。例如蓄能器的启动电流为1A，光伏电池板被遮挡时出口端的输出电流为0.1A，蓄能器无法进行充电，造成能源的浪费。若不将光伏电池板上的遮挡物清除，蓄能器始终无法开始工作。
发明内容
本发明提供了一种光伏电池启动系统，能够在光伏电池被遮挡的情况下启动蓄能器，使蓄能器可以正常存储光伏电池板输出的电能。具体方案如下：
一种光伏电池启动系统，包括相互串联形成一条回路的光伏电池板与蓄能器，电容器的第一端连接于所述光伏电池板的一极与所述蓄能器之间，所述电容器的第二端连接于所述光伏电池板的另一极与所述蓄能器之间；所述电容器的第一端通过连接于不同的位置能够分别与所述光伏电池板和蓄能器形成独立的回路。
可选地，所述电容器的第一端设置单刀双掷开关，所述电容器与所述光伏电池板、所述电容器与所述蓄能器通过所述单刀双掷开关的通断分别形成两条独立的回路。
可选地，所述电容器为石墨烯电容器。
可选地，所述光伏电池板与所述蓄能器的回路上还设置控制器，所述控制器控制所述单刀双掷开关的接通位置。
可选地，所述控制器检测所述蓄能器的工作状态自动控制所述单刀双掷开关的接通位置。
可选地，所述控制器分别检测所述蓄能器的电流与所述电容器的电压。
本发明提供了一种光伏电池启动系统，包括相互串联形成一条回路的光伏电池板与蓄能器，还包括电容器。电容器的第一端连接于光伏电池板的一极与蓄能器之间，电容器的第二端连接于光伏电池板的另一极与蓄能器之间的线路上，电容器与蓄能器并联于光伏电池板的两端。电容器的第一端通过连接到光伏电池板与蓄能器之间的不同位置，电容器与光伏电池板、电容器与蓄能器之间能够分别形成独立的回路。两个电路是通过电容器连接到不同的线路上形成的，各自形成单独的回路，相互之间不连接。当电容器与光伏电池板形成单独的回路时，光伏电池板与蓄能器之间的回路断开，光伏电池板的电流不再流经蓄能器。
当光伏电池板本身被遮挡无法产生足够大的电流启动蓄能器时，将光伏电池板与蓄能器之间的电路断开，将光伏电池板与电容器形成独立的回路，光伏电池板的微小电流由电容器承载，电容器两极的电压逐渐增加，当达到足够的电压时，将电容器与蓄能器接通形成回路，电容器积累的电压很高，突然与蓄能器接通后，回路中形成足够大的电流，使蓄能器接通实现启动。此时光伏电池板的微小电流就能支持蓄能器持续工作，实现了小电流情况下启动蓄能器，因此可以在光伏电池板被遮挡时启动整个光伏电池系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的光伏电池启动系统一种电路结构图。
其中：
光伏电池板1、蓄能器2、电容器3、单刀双掷开关4、控制器5。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种光伏电池启动系统，能够在光伏电池板被遮挡的小电流的情况下实现启动蓄能器，进而使整个系统实现正常工作。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的光伏电池启动系统进行详细的介绍说明。
本发明给出的光伏电池启动系统，包括光伏电池板1与蓄能器2，光伏电池板1与蓄能器2相互串联形成一个完整的回路，在正常情况下光伏电池板1经阳光照射产生电流，由蓄能器2接收储存。但蓄能器2在需要足够大的电流才能实现启动，例如从黑夜到白天时需要蓄能器2重新启动，若光伏电池板1被遮挡电流基本为零，即使光伏电池板1持续输出小电流，无法使蓄能器2实现储能。如图1所示，为本发明提供的光伏电池启动系统一种电路结构图。
此光伏电池启动系统还包括电容器3，电容器3的第一端连接于光伏电池板1的一极与蓄能器2之间，电容器3的第二端连接于光伏电池板1的另一极与蓄能器2之间。电容器3的第二极直接与连接在光伏电池板1与蓄能器2之间，第一极则可以连接于不同的位置。电容器3的第一极可以与光伏电池板1连接，也可以与蓄能器2连接；电容器3与光伏电池板1能够形成单独的回路，也可以与蓄能器2形成单独的回路，这两条回路之间相互并不连接，当光伏电池板1的表面被杂物遮挡无法产生足够的电流时，将电容器3与光伏电池板1接通形成回路，光伏电池板1与蓄能器2断开连接，光伏电池板1的电流由电容器3承载，经过电容器3的逐渐累积，两侧的电压会不断升高，当达到一定的电压值时，断开光伏电池板1与电容器3的连接，将电容器3连接到蓄能器2所在的回路上，由电容器3向蓄能器2供电，由于电容器3累积的电压很高，可以瞬时形成极大的电流将蓄能器2接通，从而实现了蓄能器2的启动，进一步启动了整个光伏电池系统，蓄能器2启动以后将光伏电池板1与蓄能器2的回路重新接通，由光伏电池板1产生的小电流就可以维持蓄能器2正常工作储能。
采用本申请提供的光伏电池启动系统，可以在小电流的情况下实现蓄能器2的启动，保持正常工作，可以应对光伏电池板1被遮挡的状况。需要注意的是，本发明中所述的第一端和第二端并仅指图中的位置，只是便于区分电容器3的两极。同样地，本文中光伏电池板1的一极与另一极也是为了区分两极。
在此基础上更进一步，本发明给出的光伏电池启动系统中，电容器3的一端设置单刀双掷开关4，单刀双掷开关4用于改变电容器3所连接的位置。如图1所示，单刀双掷开关4的左侧接通，可以将光伏电池板1与电容器3形成回路；单刀双掷开关4的右侧接通，可以将电容器3与蓄能器2接通形成回路；这两条回路相互独立。当然，实现切换电路目的的不仅只有单刀双掷开关4，还可以采用继电器等器件，与此类似的结构能够实现相同的技术效果，也包含在本发明的保护范围之内。
具体地，本发明中的电容器3为石墨烯电容器，电容效应好，放电速度快。当然，若采用其他的电容器也是可以的。
在上述任一方案极其相互组合的基础上，本发明中在光伏电池板1与蓄能器2的回路上还设置有控制器5，控制器5能够控制单刀双掷开关4的接通位置，控制电容器3与哪个器件接通形成回路。通过控制器5可以实现自动化控制单刀双掷开关4的目的，不需人手动切换。具体地，在单刀双掷开关4上设置电磁铁，控制器5通过改变电磁铁的磁性控制单刀双掷开关4的接合位置。
本发明中的控制器5还能够控制光伏电池板1与蓄能器2回路的通断，当需要接通光伏电池板1与电容器3时，控制光伏电池板1与蓄能器2的回路断开。控制器5具体地设置在光伏电池板1与蓄能器2回路上、单刀双掷开关4两个接线连接的位置之间。
为了能够自动切换单刀双掷开关4的位置，通过控制器5检测蓄能器2的工作状态，从而自动控制单刀双掷开关4的接通位置。具体地，控制器5能够检测蓄能器2的电流，通过电流值判断蓄能器2是否工作。也即当电流从无到有一直保持接近于零的水平，则认为蓄能器2没有启动，可控制单刀双掷开关4将蓄能器2启动。
与此同时，控制器5还检测电容器3的电压，根据蓄能器2的电阻值与最低启动电流计算出电容器3的最小启动电压，当控制器5检测到电容器3的电压值大于最小启动电压时，将电容器3与蓄能器2接通形成单独的回路。
采用本发明提供的光伏电池启动系统，能够在小电流的状态下将光伏电池系统启动，使电池板的电能能够正常存储，避免电能的浪费。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种光伏电池启动系统，其特征在于，包括相互串联形成一条回路的光伏电池板(1)与蓄能器(2)，电容器(3)的第一端连接于所述光伏电池板(1)的一极与所述蓄能器(2)之间，所述电容器(3)的第二端连接于所述光伏电池板(1)的另一极与所述蓄能器(2)之间；所述电容器(3)的第一端通过连接于不同的位置能够分别与所述光伏电池板(1)和蓄能器(2)形成独立的回路。
2.根据权利要求1所述的光伏电池启动系统，其特征在于，所述电容器(3)的第一端设置单刀双掷开关(4)，所述电容器(3)与所述光伏电池板(1)、所述电容器(3)与所述蓄能器(2)通过所述单刀双掷开关(4)的通断分别形成两条独立的回路。
3.根据权利要求2所述的光伏电池启动系统，其特征在于，所述电容器(3)为石墨烯电容器。
4.根据权利要求2或3所述的光伏电池启动系统，其特征在于，所述光伏电池板(1)与所述蓄能器(2)的回路上还设置控制器(5)，所述控制器(5)控制所述单刀双掷开关(4)的接通位置。
5.根据权利要求4所述的光伏电池启动系统，其特征在于，所述控制器(5)检测所述蓄能器(2)的工作状态自动控制所述单刀双掷开关(4)的接通位置。
6.根据权利要求5所述的光伏电池启动系统，其特征在于，所述控制器(5)分别检测所述蓄能器(2)的电流与所述电容器(3)的电压。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201018310Y (zh) * 2006-11-02 2008-02-06 上海呈湛实业有限公司 一种太阳能光伏建筑集成系统
CN201194339Y (zh) * 2008-04-29 2009-02-11 王皓 太阳能控制器
US20140103855A1 (en) * 2011-10-15 2014-04-17 James F. Wolter Distributed energy storage and power quality control in photovoltaic arrays

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