CN111130202A - 一种集成的双面光伏组件移动式供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，具体涉及太阳能组件领域，包括双面光组件、控制及储能模块和输出接口；所述双面光组件包括双层光伏板和反光板，所述双层光伏板与反光板四周外沿均固定设有透明玻璃板。本发明主要通过双面光组件使接收到的可见光源，最大限度的使太阳能转化为电能，从而提高接收效率，高效转化。并且对光伏组件进行倾斜、水平和垂直的体位的角度安装，倾斜安装，较现有技术中常规的倾斜安装可提高转换效率；水平安装，需要与应有架高的应用场景，且抗风压能力较强；垂直安装，不容易附着污垢，且很容易被雨水清洗，多体位的安装方式配合双面光组件，可使本光伏组件在安装时不受应用环境辐照角度的影响，可任意安装在产品的各种应用场景，从而保证安装方式多样化，更利于使用光伏进行发电行业的技术推广。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能组件技术领域，更具体地说，本发明涉及一种集成的双面光伏组件移动式供电系统。
背景技术
单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载24工作。但是，随着微型逆变器的使用，可以直接把光伏组件的电流源转化成为40V左右的电压源，就可以驱动电器应用我们的生活当中。光伏组件(俗称太阳能电池板)由太阳能电池片(整片的两种规格125*125mm、156*156mm、124*124mm等)或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，然后我们把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管(防止电流回输)然后输出。最常见的晶硅光伏组件是将钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、背板按照从下到上的顺序经过层压的方式封装在一起，背板与钢化玻璃将电池片和EVA封装在内部，通过铝边框和硅胶密封边缘保护。因此评估光伏组件好坏的标准主要由其封装材料的质量来区别。
太阳能光伏并网发电系统通过把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器，把电能送上电网。太阳能并网发电代表了太阳能电源的发展方向，是21世纪最具吸引力的能源利用技术。与离网太阳能发电系统相比，并网发电系统具有以下优点。太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的，它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和并网逆变器两部分组成。如下图所示:白天有日照时，太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上，或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载24供电。
现有技术中的光伏组件在安装过程中受到应用环境辐照角度的影响，无法任意安装在产品的各种应用场景，且安装方式较为单一，不利于使用光伏进行发电行业的推广。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，本发明所要解决的技术问题是：如何使光伏组件在没有太阳光直射的情况下，可以收集到足量的电量，并且安装不受应用环境辐照角度的影响，使其可安装在产品的各种应用场景。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，包括双面光组件、控制及储能模块和输出接口；
所述双面光伏组件包括双面光伏板和反光板，所述双面光伏板与反光板四周外沿均固定设有透明玻璃板；
所述双面光伏板包括光伏A板和光伏B板，所述光伏A板与光伏B板对称分布且固定连接；
所述控制及储能模块包括智能充电控制单元、智能储能单元、智能放电单元和负载；
所述智能充电控制单元设置为太阳能充电控制器，用于对智能储能单元进行电能判定和电能控制，所述智能充电控制单元包括单片机和逆变器；
所述智能储能单元设置为太阳能储能电池，用于存储由智能充电控制单元供入的电能存储；
所述智能放电单元设置为太阳能放电控制器，用于将智能储能单元内存储的电能供应方式的控制及保护输出电压；
所述负载设置为用电器，用于消耗由智能放电单元供给的电能。
如图1-8所示，通过对光伏组件进行倾斜、水平和垂直的体位的角度安装，倾斜安装，不仅可由光伏A板接收直射光进行光能向电能的转换，而且倾斜的光照经透明玻璃板照到反光板位置，经由反光板的光线反射至光伏B板位置，由光伏B板进行光能向电能的转换，较现有技术中常规的倾斜安装可提高转换效率；水平安装，需要与应有架高的应用场景，因与风接触时的受力面积较小，且抗风压能力较强，且光伏A板接收直射光进行光能向电能的转换，倾斜的光线经由反光板的光线反射至光伏B板位置进行光能向电能的转换，保证电能转换效率；垂直安装，不容易附着污垢，且很容易被雨水清洗。
在一个优选地实施方式中，所述输出接口与靠近控制及储能模块一端的透明玻璃板固定连接，所述输出接口上开设有安装孔。
在一个优选地实施方式中，所述反光板包括主体板和反光膜，所述反光膜设置为锡箔纸，所述锡箔纸与主体板之间通过覆膜机固定成型，所述主体板和透明玻璃板均由钢化玻璃材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述双层光伏板与反光板平行设置，所述透明玻璃板一端与光伏B板固定连接，所述透明玻璃板另一端与反光板固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述光伏A板和光伏B板的输出端均设置为太阳能充电控制器，用于光伏组件系统中，控制双面光伏板对智能储能单元充电以及智能储能单元给负载供电的自动控制设备。
在一个优选地实施方式中，所述太阳能充电控制器设置为PWM太阳能充电控制器，所述单片机型号设置为ATmega16L单片机，所述逆变器设置为YKDA-PM系列逆变器中的一款，逆变器可将双面光伏板产生的直流电变换成交流电存储于智能储能单元内，由于太阳能电池发出的是直流电，而一般的负载是交流负载，所以逆变器是不可缺少的。
在一个优选地实施方式中，所述太阳能放电控制器的型号设置为DC220V太阳能放电控制器。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过对光伏组件进行倾斜、水平和垂直的体位的角度安装，倾斜安装，较现有技术中常规的倾斜安装可提高转换效率；水平安装，需要与应有架高的应用场景，且抗风压能力较强；垂直安装，不容易附着污垢，且很容易被雨水清洗，多体位的安装方式，可使本光伏组件在安装时不受应用环境辐照角度的影响，可任意安装在产品的各种应用场景，从而保证安装方式多样化，反光板通过光学聚焦原理再最大强度的将传统光伏板安装时板与板之间间隙处的太阳光照反射到光伏B板上，这样就可以更大效率的将采集到的光源更大效率的转化为电能，而不至于浪费，并且从侧面照射过的光源也可以通过反光板的反光进行折射到光伏板上，这样就可以使一些场地需要大电量的场所来使用了，作用场景更大，并且成本也低安装也便捷、维护也简单，更利于使用光伏进行发电行业的技术推广；
2、本发明通过控制及储能模块的控制，白昼由双面光伏板获得的电能经智能充电控制单元给两路太阳能储能电池储能充电，并自动判别低电能一路优先；夜晚，两路太阳能储能电池储能经智能放电单元给负载供电，智能放电单元自动判别高电能一路优先，如遇特殊场景需白天供电，亦可由智能放电单元调整定量供电，且无关于晴天、阴雨天，无需有阳光直射，以此循环达到全天候365天连续供电。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的双面光伏板结构示意图。
图3为本发明的双面光伏板断面结构示意图。
图4为本发明的控制及储能模块结构示意图。
图5为本发明的工作流程图。
图6为本发明的第一种安装方式结构示意图。
图7为本发明的第二种安装方式结构示意图。
图8为本发明的第三种安装方式结构示意图。
附图标记为：1双面光组件、11双层光伏板、111光伏A板、112光伏B板、12反光板、13透明玻璃板、2控制及储能模块、21智能充电控制单元、22智能储能单元、23智能放电单元、24负载、3输出接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，包括双面光组件1、控制及储能模块2和输出接口3；
所述双面光组件1包括双层光伏板11和反光板12，所述双层光伏板11与反光板12四周外沿均固定设有透明玻璃板13；
所述双层光伏板11包括光伏A板111和光伏B板112，所述光伏A板111与光伏B板112对称分布且固定连接；
所述控制及储能模块2包括智能充电控制单元21、智能储能单元22、智能放电单元23和负载24；
所述智能充电控制单元21设置为太阳能充电控制器，用于对智能储能单元22进行电能判定和电能控制，所述智能充电控制单元21包括单片机和逆变器；
所述智能储能单元22设置为太阳能储能电池，用于存储由智能充电控制单元21供入的电能存储；
所述智能放电单元23设置为太阳能放电控制器，用于将智能储能单元22内存储的电能供应方式的控制及保护输出电压；
所述负载24设置为用电器，用于消耗由智能放电单元23供给的电能。
所述输出接口3与靠近控制及储能模块2一端的透明玻璃板13固定连接，所述输出接口3上开设有安装孔；所述反光板12包括主体板和反光膜，所述反光膜设置为锡箔纸，所述锡箔纸与主体板之间通过覆膜机固定成型，所述主体板和透明玻璃板13均由钢化玻璃材料制成；所述双层光伏板11与反光板12平行设置，所述透明玻璃板13一端与光伏B板112固定连接，所述透明玻璃板13另一端与反光板12固定连接；所述光伏A板111和光伏B板112的输出端均设置为太阳能充电控制器，用于光伏组件系统中，控制双面光伏板11对智能储能单元22充电以及智能储能单元22给负载24供电的自动控制设备；所述太阳能充电控制器设置为PWM太阳能充电控制器，所述单片机型号设置为ATmega16L单片机，所述逆变器设置为YKDA-PM系列逆变器中的一款，逆变器可将双面光伏板11产生的直流电变换成交流电存储于智能储能单元22内，由于太阳能电池发出的是直流电，而一般的负载24是交流负载，所以逆变器是不可缺少的；所述单片机的输入端设有A/D转换器，所述单片机的输出端设有D/A转换器，所述光伏A板111和光伏B板112均与A/D转换器电性连接，所述逆变器与D/A转换器电性连；所述太阳能放电控制器的型号设置为DC220V太阳能放电控制器。
如图1和6-7所示的，实施方式具体为：倾斜安装(如图6)，不仅可由光伏A板111接收直射光进行光能向电能的转换，而且倾斜的光照经透明玻璃板13照到反光板12位置，经由反光板12的光线反射至光伏B板112位置，由光伏B板112进行光能向电能的转换，较现有技术中常规的倾斜安装可提高转换效率；水平安装(如图7)，需要与应有架高的应用场景，因与风接触时的受力面积较小，且抗风压能力较强，且光伏A板111接收直射光进行光能向电能的转换，倾斜的光线经由反光板12的光线反射至光伏B板112位置进行光能向电能的转换，保证电能转换效率；垂直安装(如图8)，不容易附着污垢，且很容易被雨水清洗，且倾斜的光线一部分由光伏A板111接收直射光进行光能向电能的转换，另一部分经由反光板12的光线反射至光伏B板112位置进行光能向电能的转换，多体位的安装方式，可使本光伏组件在安装时不受应用环境辐照角度的影响，可任意安装在产品的各种应用场景，从而保证安装方式多样化，反光板12通过光学聚焦原理再最大强度的将传统光伏板安装时板与板之间间隙处的太阳光照反射到光伏B板112上，这样就可以更大效率的将采集到的光源更大效率的转化为电能，而不至于浪费，并且从侧面照射过的光源也可以通过反光板12的反光进行折射到光伏板上，这样就可以使一些场地需要大电量的场所来使用了，作用场景更大，并且成本也低安装也便捷、维护也简单，更利于使用光伏进行发电行业的技术推广；
如图2-5所示的，实施方式具体为：通过控制及储能模块的控制，白昼由双层光伏板11获得的电能经智能充电控制单元21给两路太阳能储能电池充电，并自动判别低电能一路优先；夜晚，两路太阳能储能电池经智能放电单元23给负载24供电，智能放电单元23自动判别高电能一路优先，如遇特殊场景需白天供电，亦可由智能放电单元23调整定量供电，且无关于晴天、阴雨天，无需有阳光直射，以此循环达到全天候365天连续供电。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：包括双面光组件(1)、控制及储能模块(2)和输出接口(3)；
所述双面光组件(1)包括双面光伏板(11)和反光板(12)，所述双面光伏板(11)与反光板(12)四周外沿均固定设有透明玻璃板(13)；
所述双面光伏板(11)包括光伏A板(111)和光伏B板(112)，所述光伏A板(111)与光伏B板(112)对称分布且固定连接；
所述控制及储能模块(2)包括智能充电控制单元(21)、智能储能单元(22)、智能放电单元(23)和负载(24)；
所述智能充电控制单元(21)设置为太阳能充电控制器，用于对智能储能单元(22)进行电能判定和电能控制，所述智能充电控制单元(21)包括单片机和逆变器；
所述智能储能单元(22)设置为太阳能储能电池，用于存储由智能充电控制单元(21)供入的电能存储；
所述智能放电单元(23)设置为太阳能放电控制器，用于将智能储能单元(22)内存储的电能供应方式的控制及保护输出电压；
所述负载(24)设置为用电器，用于消耗由智能放电单元(23)供给的电能。
2.根据权利要求1所述的一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：所述输出接口(3)与靠近控制及储能模块(2)一端的透明玻璃板(13)固定连接，所述输出接口(3)上开设有安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：所述反光板(12)包括主体板和反光膜，所述反光膜设置为锡箔纸，所述锡箔纸与主体板之间通过覆膜机固定成型，所述主体板和透明玻璃板(13)均由钢化玻璃材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：所述双层光伏板(11)与反光板(12)平行设置，所述透明玻璃板(13)一端与光伏B板(112)固定连接，所述透明玻璃板(13)另一端与反光板(12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：所述光伏A板(111)和光伏B板(112)的输出端均设置为太阳能充电控制器。
6.根据权利要求1所述的一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：所述太阳能充电控制器设置为PWM太阳能充电控制器，所述单片机型号设置为ATmega16L单片机，所述逆变器设置为YKDA-PM系列逆变器中的一款。
7.根据权利要求1所述的一种集成的双面光伏组件移动式供电系统，其特征在于：所述太阳能放电控制器的型号设置为DC220V太阳能放电控制器。
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