CN108988741A - 一种便携太阳能光伏电源 - Google Patents

一种便携太阳能光伏电源 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种便携太阳能光伏电源,包括:太阳能光伏组件,由多个太阳能光伏面板组成,所述太阳能光伏面板两两之间采用柔性材料连接;光伏组件壳体,用于放置所述太阳能光伏组件,所述光伏组件盒盒口具有相配合的壳体盖;电池芯,设置在所述光伏组件壳体内,固定在所述光伏组件盒的与所述敞口相对的底面上,所述电池芯与所述太阳能光伏组件电性连接,用于储存所述太阳能光伏组件产生的电能;所述太阳能光伏组件至少包括折叠形态和展开形态,所述折叠形态指的是所述多个太阳能光伏面板叠放。利用本申请中各个实施例,可以在保证光伏电源供电量的同时,有效减小光伏电源的尺寸与重量,实现太阳能光伏电源的便携。

Description

一种便携太阳能光伏电源
技术领域
[0001]本申请涉及光伏应用技术领域,特别涉及一种便携太阳能光伏电源。
背景技术
[0002]随着能源价格的上涨,开发利用新能源成为当今能源领域研究的主要课题。由于 太阳能具有无污染、无地域性限制、取之不竭等优点,研宄太阳能光伏发电成为开发利用新 能源的主要方向。利用太阳能电池发电是当今人们使用太阳能的一种主要方式。
[0003]现有的太阳能光伏组件,通常是设置在底面电站或者屋顶电站,由于晶硅电池片 比较脆,容易损坏,常规的晶体硅产品需要刚性的玻璃进行保护,而玻璃制品重量较大、尺 寸较大,无法实现轻质、柔性,不便于携带和运输。实际上人们经常在户外没有电力条件下 使用电力工具,在蓄电池耗电完后,电力工具就无法使用,就影响到工作。另外在一些偏远 地区也不便于拉电力网络,可考虑如何利用常规的光伏太阳能带去产生电能,为人员提供 电力。
[0004^另一部分现有的太阳能光伏组件采用了薄膜电池片,可以实现柔性、轻质等特性, 但是采用薄膜电池片的成本要远高于采用常规的晶体硅电池片,导致薄膜电池片光伏组件 的成本较高,性价比较低。
[0005]现有技术中至少存在以下问题:采用常规晶体硅电池片的光伏组件,重量和尺寸 较大,且无法实现轻质和柔性,不便于携带,限制了光伏组件的应用范围。采用薄膜电池片 的光伏组件,成本较高,性价比较低。
发明内容
[0006]本申请实施例的目的是提供一种便携太阳能光伏电源,以在保证较低成本的同 时,有效减小光伏电源的尺寸与重量,实现太阳能光伏电源的便携,提高光伏电源的性价 比。
[0007]本申请实施例提供一种便携太阳能光伏电源是这样实现的:
[0008] —种便携太阳能光伏电源,包括:
[0009]太阳能光伏组件,由多个太阳能光伏面板组成,所述太阳能光伏面板两两之间采 用柔性材料连接;
[0010] 太阳能光伏面板正面和背面板材采用?£1、?(:、£1即、17即或1^獻强度高且密度小的 材质;
[0011]光伏组件壳体,用于放置所述太阳能光伏组件,所述光伏组件壳体体口具有相配 合的壳盖;
[0012]电池芯,设置在所述光伏组件壳体内,固定在所述光伏组件壳体的与所述敞口相 对的底面上,所述电池芯与所述太阳能光伏组件电性连接,用于储存所述太阳能光伏组件 产生的电能;
[0013]所述太阳能光伏组件至少包括折叠形态和展开形态,所述折叠形态指的是所述多 个太阳能光伏面板叠放。
[0014]优选实施例中,在所述折叠形态下,所述多个太阳能光伏面板的总厚度小于或等 于所述电池芯顶部到所述壳盖的距离。
[0015] 优选实施例中,在所述折叠形态下,所述太阳能光伏组件全部容纳在所述光伏组 件壳体内,在所述展开形态下,所述多个太阳能光伏面板的一面朝向太阳。
[0016] 优选实施例中,所述光伏组件壳体外壁固定连接有可伸缩把手。
[0017] 优选实施例中,所述光伏组件壳体外壁还设置有至少一对滚轮。
[0018] 优选实施例中,所述电源还集成有电控模块,所述电控模块包括过充控制器、过放 控制器、稳压稳流器,所述过充控制器设置在所述太阳能光伏组件与所述电池芯之间,所述 过放保护器与所述电池芯电性连接,所述电池芯通过所述过放保护器和连接有输出端口, 所述稳压稳流器用于对所述电池芯和电池芯外接的用电器进行保护。
[0019]优选实施例中,所述输出端口设置有多种输出接口。
[0020] 优选实施例中,所述太阳能光伏面板采用单面电池片或双面电池片,所述双面电 池片正反两面的面板及封装材料均为轻质透明材料。
[0021] 优选实施例中,单个所述太阳能光伏面板的面积小于或等于所述光伏组件盒的底 面积。
[0022] 优选实施例中,所述的太阳能光伏组件可与所述光伏组件壳体分离,所述太阳能 光伏组件的所述太阳能光伏面板设置有USB接口,所述USB用于外接用电器,所述太阳能光 伏面板在有光照条件下通过所述USB接口为所述用电器充电,所述USB接口还设置有稳压 器。所述稳压器可以用于控制所述USB接口输出稳定的电压,可以对所述外接用电器起到保 护作用,这样就可以实现直接利用所述太阳能电池板直接对所述用电器充电。
[0023]利用本申请实施例提供的一种便携太阳能光伏电源,在折叠形态下,所述太阳能 光伏组件可以收拢放置在所述光伏组件壳体中,利用所述光伏组件壳体配备的把手和/或 滚轮,就可以较便捷地移动、携带、运输所述光伏电源。在条件允许的情况下,可以将所述太 阳能光伏组件从所述太阳能光伏组件从所述光伏组件盒中取出并展开,所述展开形态下的 太阳能光伏组件在有光照条件下就可以进行光伏发电,利用所述电池芯可以储存所述太阳 能光伏组件产生的电能,利用具有多种输出接口的输出端口,就可以为多种接口匹配的用 电器供电。同时,利用所述太阳能光伏面板设置的带有稳压器的USB接口,或者通过另外配 置的稳压模块USB转接头,就可以直接利用所述太阳能光伏面板对用电器充电。可以保证 较低成本的同时,有效减小光伏电源的尺寸与重量,实现太阳能光伏电源的便携,提高光伏 电源的性价比。
附图说明
[0024] 为了更清楚地说明本申请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 申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提 下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025] 图1是本申请一个实施例提供的一种便携太阳能光伏电源的第一形态的装置结构 不意图;
[0026]图2是本申请一个实施例提供的一种便携太阳能光伏电源的第二形态的装置结构 不意图;
[0027]图3是本申请一个实施例提供的太阳能光伏组件与电池芯的连接关系示意图; [0028]图4是本申请一个实施例提供的所述太阳能光伏组件的装置结构示意图;
[0029]图5是本申请一个实施例提供的所述太阳能光伏面板的结构示意图;
[0030]图6是本申请一个实施例提供的一种便携太阳能光伏电源的应用场景示意图; [0031]图7是本申请一个实施例中提供的所述电控模块的模块结构示意图。
具体实施方式
[0032]本申请实施例提供一种便携太阳能光伏电源。
[0033]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实 施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护 的范围。
[0034]图1是本申请所述一种便携太阳能光伏电源的第一形态的装置结构示意图。图2是 本例中所述的一种便携太阳能光伏电源的第二形态的装置结构示意图。
[0035]具体的,如图1、图2所述,本申请提供的一种便携太阳能光伏电源的一种实施例可 以包括:
[0036]太阳能光伏组件1,由多个太阳能光伏面板11组成,所述太阳能光伏面板11两两之 间采用柔性材料连接;
[0037]光伏组件壳体2,用于放置所述太阳能光伏组件1,所述光伏组件壳体2壳体口具有 相配合的壳体盖;
[0038]电池芯3,设置在所述光伏组件壳体2内,固定在所述光伏组件壳体2的与所述敞口 相对的底面上,所述电池芯3与所述太阳能光伏组件1电性连接,用于储存所述太阳能光伏 组件产生的电能;
[0039]所述太阳能光伏组件1可以包括折叠形态和展开形态,所述折叠形态指的是将所 述太阳能光伏面板11相互贴靠放置,可以是卧式相互堆叠放置,也可以立式重叠放置。其 中,图1对应的是所述太阳能光伏组件1的折叠形态,图2对应的所述太阳能光伏组件1的展 开状态。
[0040]如图1所示,所述太阳能光伏组件1在折叠形态下可以放置在所述光伏组件壳体2 内,便于移动、携带、运输。如图2所示,所述太阳能光伏组件1在展开形态下可以在所述光伏 组件壳体2外部展开,在有光照条件下,就可以进行光伏发电。
[0041]图4是本申请一个实施例提供的所述太阳能光伏组件的装置结构示意图。如图4所 示,所述太阳能光伏组件1是通过多个太阳能光伏面板11串联组成,相邻的太阳能光伏面板 11通过柔性材料连接,包括电性连接和机械连接均采用柔性材料。
[0042] 本例中,所述太阳能光伏面板的正面板材采用比现有的常规光伏面板的正面板材 密度更小厚度更薄的材质,比如,所述正面板材采用比玻璃密度更小厚度更薄的材质,比如 PET、PC、ETFE、FEP或PMMA强度高且密度小的材质。
[0043]另外,所述太阳能光伏面板的背面板材采用比现有的常规光伏面板的背面板材密 度更小且厚度更薄的材质,比如,所述背面板材可以采用比PET密度更小的材质。
[0044]本例中,在所述折叠形态下,所述多个太阳能光伏面板11的总厚度可以小于或等 于所述电池芯3顶部到所述壳体盖的距离。当然,在本申请其他实施例中,所述多个太阳能 光伏面板11的总厚度也可以不作限定。
[0045] 本例中。单个所述太阳能光伏面板11的面积小于或等于所述光伏组件壳体2的底 面积。
[0046] 本例中,在所述折叠形态下,所述太阳能光伏组件1全部容纳在所述光伏组件壳体 2内,在所述展开形态下,所述多个太阳能光伏面板11的一面朝向太阳。
[0047]本例中,所述光伏组件壳体2外壁固定连接有可伸缩把手21。
[0048] 本例中,所述光伏组件壳体2外壁还可以设置有至少一对滚轮22。
[0049]利用所述可伸缩把手21和所述滚轮22,可以更便于移动、携带、运输所述太阳能光 伏电源。
[0050]图3是本申请一个实施例提供的太阳能光伏组件与电池芯的连接关系示意图。如 图3所示,本例中,所述电源还集成有电控模块4。图7是本申请一个实施例中提供的所述电 控模块的模块结构示意图,如图7所示,所述电控模块4可以包括过充控制器401、过放控制 器402、稳压稳流器403、防反充控制器404。如图3所示,所述电控模块4设置在所述太阳能 光伏组件1与所述电池芯3之间,以及设置在所述电池芯3与所述输出端口5之间。其中,所述 过充控制器401设置在所述太阳能光伏组件1与所述电池芯3之间,所述过放保护器402与 所述电池芯3电性连接,所述电池芯3通过所述过放保护器402和连接有输出端口 5,所述稳 压稳流器403用于对所述电池芯3和电池芯3外接的用电器进行保护,所述防反充控制器404 用于对电池芯3和电池芯3外接电器进行保护,防止电流反向。
[0051]本例中,所述输出端口5设置有多种输出接口。所述多种输出接口的类型,本申请 不作限定,实施人员可以根据实际需要设置任意种类的输出接口,以实现与待供电的用电 器的匹配,为多种待供电的用电器供电。
[0052]本例中,所述太阳能光伏面板11采用双面电池片,图5是本例中所述太阳能光伏面 板11的结构示意图。如图5所示,所述双面电池片101正反两面设置有面板102和封装材料 103,其中,所述双面电池片101的正反两面的面板102及封装材料103均为轻质透明材料。双 面电池片正反两面受光均可以发电,可以提高所述太阳能光伏面板11的发电效率。
[0053]本例中,所述光伏组件壳体2由金属或塑料材质制成。
[OOM]图6是本申请一个实施例提供的一种便携太阳能光伏电源的应用场景示意图。如 图6所示,所述太阳能光伏组件1与所述光伏组件盒2分离。当需要充电时,可以将所述太阳 能光伏组件1从所述光伏电源壳体2取出并展开,放在太阳光更强处充电,而所述光伏组件 壳体2、所述电池芯3、所述电控模块4、所述输出端口5均可以置于阴凉区域或者室内,所述 光伏组件在阳光光照下可以发电,所述电池芯3可以储存电能或者为用电器供电。所述的太 阳能光伏组件1可以平铺于物体上,可以悬挂于物体上,也可以贴于物体上。
[0055]本申请一个实施例中,所述的太阳能光伏组件可与所述光伏组件盒分离,所述太 阳能光伏组件的所述太阳能光伏面板设置有USB接口,所述USB用于外接用电器,所述太阳 能光伏面板在有光照条件下通过所述USB接口为所述用电器充电,所述USB接口还设置有稳 压器。所述稳压器可以用于控制所述USB接口输出稳定的电压,可以对所述外接用电器起到 保护作用,这样就可以实现直接利用所述太阳能电池板直接对所述用电器充电。或者也可 以通过另外配置的稳压模块USB转接头,来实现直接利用所述太阳能电池板直接对所述用 电器充电。
[0056] 基于光伏组件的组合功率大小,配置对应的控制逆变一体机(简称控制器),对应 的电池芯也将通过控制器进行管理和配置到对应的直流电压,通过逆变部分进行直流到交 流之间转换。可以对不同的电压输出进行配置设置,包括直流12V,24V,48V,或者交流110V, 220V等输出插头。这样可以对不同功率的应用电器提供电力供应。在阳光照射下,通过光 伏组件的电力进行输出给电池芯进行储能,接入应用电器,就通过输出端口提供直流或者 交流输出。
[0057]利用上述实施例所述的一种便携太阳能光伏电源的实施方式,可以在折叠形态 下,所述太阳能光伏组件可以收拢放置在所述光伏组件壳体中,利用所述光伏组件壳体配 备的把手和滚轮,就可以较便捷地移动、携带、运输所述光伏电源。在条件允许的情况下,可 以将所述太阳能光伏组件从所述太阳能光伏组件从所述光伏组件壳体中取出并展开,所述 展开形态下的太阳能光伏组件在有光照条件下就可以进行光伏发电,利用所述电池芯可以 储存所述太阳能光伏组件产生的电能,利用具有多种输出接口的输出端口,就可以为多种 接口匹配的用电器供电。同时,利用光伏组件的USB接口、低压直流输出口、交流输出口,通 过所述的不同的接口或者输出口,就可以直接实现通过不同光伏功率的太阳能光伏面板对 不同功率的用电器充电、供电,比如采用USB接口可以为小功率的用电器比如手机等充电, 采用交流输出口可以为大功率用电器供电,可以在实现所述光伏电源便携的同时,有效保 证所述光伏电源的发电量充足,提高所述光伏电源的适用范围。
[0058]另外,本申请所述光伏电源采用轻质、超薄且强度高的材质,可以进一步在有限的 体积内实现非常大的密度的光伏组件的功率的载体。对比常规的光伏组件单位体积的发电 量可以大幅提高。是高效的移动发电装置和电源,只要展开所述光伏组件就能实现高效的 电能储存或者输出。另外,相对于现在常用的薄膜光伏组件,性价比更高,可以有效节省成 本。
[0059]本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部 分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0060]虽然通过实施例描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和 变化而不脱离本申请的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的 精神。

Claims (10)

1.一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,包括: 太阳能光伏组件,由多个太阳能光伏面板组成,所述太阳能光伏面板两两之间采用柔 性材料连接; 光伏组件壳体,用于放置所述太阳能光伏组件,所述光伏组件壳体体口具有相配合的 壳盖; 电池芯,设置在所述光伏组件壳体内,固定在所述光伏组件壳体的与所述敞口相对的 底面上,所述电池芯与所述太阳能光伏组件电性连接,用于储存所述太阳能光伏组件产生 的电能; 所述太阳能光伏组件至少包括折叠形态和展开形态,所述折叠形态指的是所述多个太 阳能光伏面板叠放。
2. 如权利要求1所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,在所述折叠形态下,所 述多个太阳能光伏面板的总厚度小于或等于所述电池芯顶部到所述壳盖的距离。
3. 如权利要求1所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,在所述折叠形态下,所 述太阳能光伏组件全部容纳在所述光伏组件壳体内,在所述展开形态下,所述多个太阳能 光伏面板的一面朝向太阳。
4. 如权利要求1所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,所述光伏组件壳体外壁 固定连接有可伸缩把手。
5. 如权利要求1所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,所述光伏组件壳体外壁 还设置有至少一对滚轮。
6. 如权利要求1所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,所述电源还集成有电控 模块,所述电控模块包括过充控制器、过放控制器、稳压稳流器,所述过充控制器设置在所 述太阳能光伏组件与所述电池芯之间,所述过放保护器与所述电池芯电性连接,所述电池 芯通过所述过放保护器和连接有输出端口,所述稳压稳流器用于对所述电池芯和电池芯外 接的用电器进行保护。
7. 如权利要求6所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,所述输出端口设置有多 种输出接口。
8. 如权利要求3所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,所述太阳能光伏面板采 用单面电池片或双面电池片,所述双面电池片正反两面的面板及封装材料均为轻质透明材 料。
9. 如权利要求6所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,单个所述太阳能光伏面 板的面积小于或等于所述光伏组件盒的底面积。
10. 如权利要求1所述的一种便携太阳能光伏电源,其特征在于,所述的太阳能光伏组 件可与所述光伏组件壳体分离,所述太阳能光伏组件的所述太阳能光伏面板设置有USB接 口,所述USB用于外接用电器,所述太阳能光伏面板在有光照条件下通过所述USB接口为所 述用电器充电,所述USB接口还设置有稳压器。
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