CN107257227A - 一体式可折叠太阳能能源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体式可折叠太阳能能源装置,包括前膜、背膜、储能电池组件和太阳能电池组件,所述储能电池组件和太阳能电池组件均封装在所述前膜与背膜形成的封装区域内;所述太阳能电池组件包括多块柔性太阳能电池片,相邻柔性太阳能电池片之间串并联形成电池回路,所述电池回路至少一端的柔性太阳能电池片与储能电池组件相连。本发明的一体式可折叠太阳能能源装置具有结构简单、重量轻、超轻柔性、双向快充、可水面漂浮、方便携带及适应性强等优点。

Description

一体式可折叠太阳能能源装置
技术领域
本发明主要涉及光伏技术领域,特指一种一体式可折叠太阳能能源装置。
背景技术
随着我国光伏行业的发展和太阳能电池片加工技术的不断提升,以及野外作业对能源供应的强烈需求,促使应用于野外能源供应的太阳能充电包/太阳能充电板的产品发展和技术提升加速向前迈进。但是受限于现有太阳能电池板结构和材料的选择与应用,使得太阳能充电包/太阳能充电板具有厚度较厚,重量较重、充电很慢、无法应用在水域环境下等缺点;而特别研发出来的柔性电池组件又不耐磨以及不耐冲击、且厚度也较厚,难以应用在野外作业环境下。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种结构简单、柔性且具有蓄电功能的一体式可折叠太阳能能源装置。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种一体式可折叠太阳能能源装置,包括前膜、背膜、储能电池组件和太阳能电池组件,所述储能电池组件和太阳能电池组件均封装在所述前膜与背膜形成的封装区域内;所述太阳能电池组件包括多块柔性太阳能电池片,相邻柔性太阳能电池片之间串并联形成电池回路,所述电池回路至少一端的柔性太阳能电池片与储能电池组件相连。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述储能电池组件封装在所述太阳能电池组件的两端的封装区域内。
所述储能电池组件包括蓄电池、充放电控制器和防水充放电引出线,所述电池回路两端的柔性太阳能电池片与充放电控制器的输入端相连,所述充放电控制器的输出端则与蓄电池相连,所述充放电控制器和蓄电池均经防水充放电引出线伸出至封装区域外。
所述防水充放电引出线伸出封装区域的一端设有多个充放电接头,并配置有防水盖。
所述充放电接头包括标准USB接头。
所述太阳能电池组件的下方封装有用于起支撑作用的衬底,所述衬底为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
所述衬底的厚度为0.3~0.8mm。
所述电池回路两端的柔性太阳能电池片与储能电池组件之间通过编织焊带相连。
所述蓄电池为涂铝包覆的聚合物软包锂电池。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明的一体式可折叠太阳能能源装置,通过前膜和背膜将太阳能电池组件和储能电池组件封装在一起,不仅结构简单,而且厚度薄且质量轻,方便携带与使用;储能电池组件被前膜和背膜封装在一起后,能够防水(可水面漂浮)、、耐冲击,提升了环境适应性和使用的便捷性。衬底采用聚甲基丙烯酰亚胺泡沫,比普通衬底的重量降低了75%左右,且具有重量轻,储备浮力大,弯折性能好和透光性等优点,并具备一定的抗冲击性能,能够更好对太阳能电池片进行保护,且结构简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖面图。
图3为本发明的俯视图。
图中标号表示:1、前膜;2、太阳能电池组件;21、焊条;22、柔性太阳能电池片;23、编织焊带;24、衬底;3、背膜;4、胶膜;5、储能电池组件;51、蓄电池;52、充放电控制器;53、防水充放电引出线。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1至图3所示,本实施例的一体式可折叠太阳能能源装置,包括前膜1、背膜3、储能电池组件5和太阳能电池组件2,储能电池组件5和太阳能电池组件2均封装在前膜1与背膜3形成的封装区域内;太阳能电池组件2包括多块柔性太阳能电池片22,相邻柔性太阳能电池片22之间通过焊条21进行串并联形成电池回路,所述电池回路至少一端的柔性太阳能电池片22通过编织焊带23与储能电池组件5相连。本发明的一体式可折叠太阳能能源装置,通过前膜1和背膜3将太阳能电池组件2和储能电池组件5封装在一起,不仅结构简单,而且厚度薄且质量轻,方便携带与使用;储能电池组件5被前膜1和背膜3封装在一起后,能够防水、耐冲击,提升了环境适应性和使用的便捷性。
本实施例中,太阳能电池组件2的下方封装有用于起支撑作用的衬底24,其中衬底24为0.5毫米厚的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫,其大小与太阳能电池组件2大小相同并相互贴合。衬底24通过胶膜4与太阳能电池组件2和背膜3封装在一起后,具有一定的强度且韧性非常好,成板后弯曲性能和耐冲击性能优秀,封装后重量较传统结构降低75%左右,在水面上还能提供较大浮力,使其具备在水面展开发电的能力。由于衬底24具有重量轻,储备浮力大,弯折性能好和透光性等优点,并具备一定的抗冲击性能,能够更好对太阳能电池片进行保护,而且结构简单。
本实施例中,储能电池组件5封装在太阳能电池组件2和衬底24的两端。储能电池组件5包括蓄电池51、充放电控制器52和防水充放电引出线53,电池回路两端的柔性太阳能电池片22与充放电控制器52的输入端相连,充放电控制器52的输出端则与蓄电池51相连,充放电控制器52和蓄电池51均经防水充放电引出线53伸出至封装区域外,防水充放电引出线53伸出封装区域的一端设有多个充放电接头(如标准USB接头),并配备有内嵌式塑胶防水盖,能够有效提升防水性能和使用便捷性。
本实施例中,高密度锂电池51为涂铝包覆的聚合物软包锂电池,具有厚度薄,重量轻,能量密度高,使用安全等特点,有利于通过胶膜4与前膜1、太阳能电池组件2和背膜3封装在一起,提高其环境适应性和防水耐冲击性能,该方案配备有2个聚合物软包锂电池,增加了野外环境和日常环境下的电量的保障水平,提高了产品适应性和实用性。
本实施例中,充放电控制器52为能量转化效率为99%、厚度只有3毫米的高效充放电路板,其含有单独的充电控制电路和放电控制电路,并具备给高密度锂电池进行快速充电的能力,充电速度较传统产品提升50%左右,且具有厚度薄,重量轻,转化效率高等特点,此外,充放电控制器52与高密度锂电池51相贴合的一面覆盖有超薄耐刮绝缘片,能够提高使用的安全性。
本实施例中,前膜1为聚四氟乙烯制成的高透性膜,前膜1与太阳能电池组件2封装后压印形成多个凹痕,用于提升耐冲击性能和降低太阳光的反射率;其中前膜1的厚度只有0.05毫米,且聚四氟乙烯具有优良的耐磨、耐刮、耐腐蚀、防水性能和高透性能,从而使太阳能电池板具有薄、轻、耐磨、耐腐蚀和防水等性能。
本实施例中,背膜3为涂覆有聚四氟乙烯膜层的CORDURA 1060D防水耐磨透光面料所制成,背膜3与太阳能电池组件2封装后压印形成多个凹痕,用于提升耐冲击性能;另外背膜3的厚度为0.3毫米,且涂覆有聚四氟乙烯膜层的CORDURA 1060D防水耐磨面透光料拥有优良耐磨、防水性能、抗撕强度、抗紫外线和高透光性能,进一步提高了太阳能电池板的相应性能。
本实施例中,前膜1、太阳能电池组件2、储能电池组件5和背膜3之间通过胶膜4粘接,胶膜4为耐热性好、抗老化能力强的乙烯-醋酸乙烯脂共聚物材料,具有优良粘接性能、抗冲击性能和抗老化性能,且厚度只有0.05毫米。
本实施例中,焊条21为具有耐弯折特性的多股覆锡紫铜薄条,且焊条21连接两相邻超薄高效太阳能电池片22后留有余量。另外编织焊带23为覆锡纯铜编织带,且其厚度为0.8毫米,具有优良折弯扭曲性能。
本实施例中,太阳能电池片22为超薄高效太阳能电池片,具体为转化效率为23%、厚度为100微米HIT结构的单晶硅超薄双面太阳能电池片,其具有转化效率高、可双面发电、重量轻、厚度薄、弯曲性好等优点,能够有效地降低能源装置的厚度和重量,减少弯曲损坏的几率。
本发明的一体式可折叠太阳能能源装置具有结构简单、厚度薄、重量轻、可适当防水耐磨、耐腐蚀、耐冲击等优点,可随意适配多种充电接口和多种储能设备,特别适用于野外作业。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,包括前膜(1)、背膜(3)、储能电池组件(5)和太阳能电池组件(2),所述储能电池组件(5)和太阳能电池组件(2)均封装在所述前膜(1)与背膜(3)形成的封装区域内;所述太阳能电池组件(2)包括多块柔性太阳能电池片(22),相邻柔性太阳能电池片(22)之间串并联形成电池回路,所述电池回路至少一端的柔性太阳能电池片(22)与储能电池组件(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述储能电池组件(5)封装在所述太阳能电池组件(2)的两端的封装区域内。
3.根据权利要求1所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述储能电池组件(5)包括蓄电池(51)、充放电控制器(52)和防水充放电引出线(53),所述电池回路两端的柔性太阳能电池片(22)与充放电控制器(52)的输入端相连,所述充放电控制器(52)的输出端则与蓄电池(51)相连,所述充放电控制器(52)和蓄电池(51)均经防水充放电引出线(53)伸出至封装区域外。
4.根据权利要求3所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述防水充放电引出线(53)伸出封装区域的一端设有多个充放电接头。
5.根据权利要求3所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述充放电接头配置有防水盖。
6.根据权利要求4或5所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述充放电接头包括标准USB接头。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述太阳能电池组件(2)的下方封装有用于起支撑作用的衬底(24),所述衬底(24)为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
8.根据权利要求7所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述衬底(24)的厚度为0.3~0.8mm。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述电池回路两端的柔性太阳能电池片(22)与储能电池组件(5)之间通过编织焊带(23)相连。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的一体式可折叠太阳能能源装置,其特征在于,所述蓄电池(51)为涂铝包覆的聚合物软包锂电池。
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