CN108111107A - 太阳能电池的收集与管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能充电管理系统技术领域，具体公开了一种太阳能电池的收集与管理系统，包括配电箱和安装在配电箱上的太阳能电池板，配电箱内设有超级电容储能装置、转换电路以及储能电池，太阳能电池板输出端与超级电容储能装置输入端以及储能电池的输入端连接，用于为超级电容储能装置和储能电池供电，超级电容储能装置输出端通过转换电路与储能电池输入端连接。本发明所提供的太阳能电池的收集与管理系统，能够有效的降低太阳能收集系统的温度，延长太阳能供电系统的维护更换周期，延长其使用寿命，降低太阳能供电系统的成本，可充分利用太阳能电池的发电能力，增加太阳能电池板的利用率；提高太阳能系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能充电管理系统技术领域，具体而言，涉及一种太阳能电池的收集与管理系统。
背景技术
目前，随着经济的发展，社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，太阳能被誉为是二十一世纪最重要的新能源。目前人类利用的太阳能主要是太阳能的光辐射能量，并且通过两种不同的途径将其转换为热能或电能加以应用。太阳能应用技术已取得较大突破，并且已较成熟地应用于建筑楼道照明、城市亮化照明、太阳能热水供应及采暖等系统。尤其是太阳能光伏技术的发展，给太阳能在照明中的应用带来了更加广阔的前景。
太阳能供电系统技术主要由以下几部分组成：太阳能电池板、控制器、储能电池、逆变器和输出负载(LED照明灯等)、连接线缆等等。太阳能发出的电经过智能控制器，直接给储能电池充电，然后储能电池里的电经逆变器给负载供电。控制器把电池板提供的电的占空比进行控制，实现对储能电池充电电流的控制。
太阳能供电系统中的电学器件，如储能电池、逆变器等在长时间，高强度地使用后，其温度就会急剧上升，如果这些热量没有及时散出，大量热量累积就会影响系统正常工作，严重的会导致短路燃烧等现象，为了保证发电量，太阳能电池板需要在阳光直射的情况下工作，工作环境比较恶劣，无疑会进一步增加散热系统的负担。当太阳在中午时，太阳能电池板电流较大，足够给电池提供所需的充电电流，当早上和傍晚或阴天时，太阳能电池板的电流很小，这时没有足够的电流提供给电池充电，如果持续连续几天阴雨天，那么电池的电将过放，可能会使储能电池损坏，太能系统都采用普通蓄电池蓄电，而普通蓄电池的使用寿命不长，一般2～3年就要跟换。
发明内容
本发明意在提供太阳能电池的收集与管理系统，能够解决现有太阳能供电系统中，储能电池使用寿命短的问题。
为了解决上述技术问题，本专利提供如下基础技术方案：
太阳能电池的收集与管理系统，包括配电箱和太阳能电池板，所述配电箱内设有超级电容储能装置、控制电路、转换电路以及储能电池，太阳能电池板输出端与超级电容储能装置输入端以及储能电池的输入端连接，用于为超级电容储能装置和储能电池供电，超级电容储能装置输出端通过转换电路与储能电池输入端连接，所述配电箱内还设有推杆，所述推杆底端设有推板，所述推板与配电箱底面之间构成密闭空间，所述推板与配电箱侧壁之间滑动连接，密闭空间内设有容纳仓，所述超级电容储能装置、转换电路以及储能电池均设置在容纳仓内部，所述密闭空间内装有制冷液；
所述推杆上套装有支撑柱，所述支撑柱与推杆之间通过螺纹花键连接，所述配电箱顶部与支撑柱转动连接，所述推板的顶面与支撑柱底部之间设有弹簧，所述太阳能电池板安装在支撑柱上。
原理及效果：
本发明技术方案中，由于超级电容器自身具有充电速度快，循环使用寿命长，没有记忆效应，大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，功率密度高，体积小，过充、过放都不对其寿命构成负面影响等优点，因而用来作为太阳能发电系统的电力缓冲设备。
通过超级电容器来对太阳能产生的电力进行缓冲，在太阳能发电量充足时，超级电容器蓄电，在太阳能发电量不足时，超级电容器能够放电，为储能电池、控制电路以及负载供电，延长了太阳能供电系统的储能蓄电池维护更换周期，防止储能电池的过度放电，大大延长其使用寿命；降低了太阳能供电系统的成本，扩大系统的储电能力，可充分利用太阳能电池的发电能力，大大增加了太阳能电池板的利用率；提高了太阳能系统的可靠性，超级电容维护方便，体积小、使用寿命长。
密闭空间内的制冷液可以在容纳仓温度升高后受热汽化，从而降低容纳仓的温度，制冷液汽化后体积膨胀，密闭空间内气压增大，使推板沿着配电箱侧壁向上滑动，同时推动推杆上移，压缩弹簧。
由于推杆和支撑柱之间通过螺旋花键连接，因而在推杆上移的过程中，支撑柱会通过螺旋花键使推杆转动，推杆带动上推板以及配电箱转动，配电箱带动太阳能电池板转动，随着制冷液汽化量的增加，推杆上移的距离越来越多，太阳能电池板转动的角度就越大，可以使太阳能电池板随着太阳一起转动，使太阳能电池板对着太阳；
等到了晚上，太阳能电池板不再工作，周围环境的温度也变低，密闭空间内的制冷液液化，气压降低，弹簧复位，推杆复位，太阳能电池板复位。
本发明技术方案，可以通过容纳仓外逐渐汽化的制冷液，为容纳仓降温，使容纳仓保持的正常温度，保证容纳仓内超级电容器和其他电子器件能够正常工作，同时还可以使太阳能电池板自动旋转，保持与太阳的相对方向。
进一步，所述容纳仓侧壁材料为金属铜。
铜具有良好的导热性能，增加容纳仓的散热效果。
进一步，所述冷却液为氟利昂。氟利昂为常见制冷剂，沸点低，降温效果好。
进一步，所述太阳能电池板与支撑柱之间可拆卸连接。方便更换拆卸。
进一步，所述密封空间侧壁设有耐磨材料涂层。
增加使用寿命，减少密封空间侧壁摩擦损耗。
进一步，所述上推板上设有密封垫片。
增强密封效果。
附图说明
图1为本发明太阳能电池的收集与管理系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
附图标记说明：太阳能电池板1、支撑柱2、配电箱3、轴承4、推板5、推杆6、弹簧7、容纳仓8、冷却液9。
如图1所示，本实施例太阳能电池的收集与管理系统包括太阳能电池板1和配电箱3；
配电箱3内还设有推杆6，推杆6底端设有推板5，推板5与配电箱3底面之间构成密闭空间，推板5与配电箱3侧壁之间滑动连接，为了防止推板5滑动过程中磨损密闭空间，密闭空间的侧壁上设有耐磨材料，如高锰钢、高锰合金等，制成的涂层；为了增加密封效果，在推板5的顶面设有橡胶制成的密封垫片。
密闭空间内设有容纳仓8，容纳仓8内部设有超级电容储能装置、转换电路以及储能电池，太阳能电池板1输出端与超级电容储能装置输入端以及储能电池的输入端连接，用于为超级电容储能装置和储能电池供电，超级电容储能装置输出端通过转换电路与储能电池输入端连接，密闭空间内装有制冷液，为了增加散热和制冷效果，本实施例中，容纳仓8采用金属铜来制作，冷却液9采用氟利昂；
推杆6上套装有支撑柱2，支撑柱2与推杆6之间通过螺纹花键连接，配电箱3顶部与支撑柱2转动连接，推板5的顶面与支撑柱2底部之间设有弹簧7，太阳能电池板1通过螺栓可拆卸地安装在支撑柱2上。
本实施例白天工作时，密闭空间内的制冷液可以在容纳仓8温度升高后受热汽化，从而降低容纳仓8的温度，制冷液汽化后体积膨胀，密闭空间内气压增大，使推板5沿着配电箱3侧壁向上滑动，同时推动推杆6上移，弹簧7压缩；
由于推杆6和支撑柱2之间通过螺旋花键连接，因而在推杆6上移的过程中，支撑柱2会通过螺旋花键使推杆6转动，推杆6带动上推板5以及配电箱3转动，配电箱3带动太阳能电池板1转动，随着制冷液汽化量的增加，推杆6上移的距离越来越多，太阳能电池板1转动的角度就越大，可以使太阳能电池板1随着太阳一起转动，使太阳能电池板1对着太阳；
等到了晚上，太阳能电池板1不再工作，周围环境的温度也变低，密闭空间内的制冷液液化，气压降低，弹簧7复位，推杆6复位，太阳能电池板1复位。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.太阳能电池的收集与管理系统，包括配电箱和太阳能电池板，所述配电箱内设有超级电容储能装置、控制电路、转换电路以及储能电池，太阳能电池板输出端与超级电容储能装置输入端以及储能电池的输入端连接，用于为超级电容储能装置和储能电池供电，超级电容储能装置输出端通过转换电路与储能电池输入端连接，其特征在于：所述配电箱内还设有推杆，所述推杆底端设有推板，所述推板与配电箱之间构成密闭空间，所述推板与配电箱侧壁之间滑动连接，密闭空间内设有容纳仓，所述超级电容储能装置、转换电路以及储能电池均设置在容纳仓内部，所述密闭空间内装有制冷液；
所述推杆上套装有支撑柱，所述支撑柱与推杆之间通过螺纹花键连接，所述配电箱顶部与支撑柱转动连接，所述推板的顶面与支撑柱底部之间设有弹簧，所述太阳能电池板安装在支撑柱上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的收集与管理系统，其特征在于：所述容纳仓侧壁材料为金属铜。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的收集与管理系统，其特征在于：所述冷却液为氟利昂。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的收集与管理系统，其特征在于：所述太阳能电池板与支撑柱之间可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的收集与管理系统，其特征在于：所述配电箱的内侧壁设有耐磨材料涂层。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的收集与管理系统，其特征在于：所述推板上设有密封垫片。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180601 |