CN202034379U - 一种新型太阳能电池板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型太阳能电池板包括恒压恒流源、脉冲调制器、限流电阻、PLC控制器、可控硅、至少一个太阳能组件。至少一个太阳能组件串接在恒压恒流源和可控硅的阴极之间；PLC控制器分别与恒压恒流源、可控硅的控制极相连；恒压恒流源还与脉冲调制器相连，脉冲调制器还经限流电阻与可控硅的阳极相连。PLC控制器用于控制可控硅的通断状态，并控制脉冲调制器产生加热波形发送至太阳能组件；太阳能组件按照加热波形产生热量融化太阳能组件上的积雪。如此技术方案，就可实现融化太阳能电池板上积雪的目的，具有简单易行、安全可靠等优点。此外，还可根据实际情况有选择性和针对性的、分区融化电池板上的积雪，提高了本实用新型技术方案的灵活性。

Description

一种新型太阳能电池板
技术领域
本实用新型涉及一种新型太阳能电池板。
背景技术
众所周知，在太阳能发电技术中最主要的组件就是太阳能电池板，因此，太阳能电池板在使用中的好坏和光电转换效率的高低决定了整个太阳能发电系统应用的整体效果。
在使用过程中，会考虑到使用地的气候条件等因素，例如：最长连续阴雨天、平均风速、雷暴、沙尘暴、冰雹雨雪等。除此之外，还有一个重要的气候因素就是冬天的积雪。北方地区每到冬季都会有一两个月的下雪天，下雪天和下雨天有明显的不同，一般在设计时考虑连续5～7天的阴雨天气是指在阴雨天后太阳出来时，电池板就能开始接受光照发电。但是北方的下雪天不一样，在5～7天的雪天以后，太阳出来了，但是雪还覆盖在电池板上没有融化。厚厚的雪覆盖在电池板上，使得电池板难以接收到阳光。影响太阳能电池板的正常工作，降低了光电转换效率，达不到所需要的电量。
就目前现有的太阳能系统来说，并没有考虑到积雪在太阳能组件上的滞留期这个因素。
据统计北京地区：近十年下雪最小的年份是2007年为3天，而最多的年份是2002年为15天，平均8天/年。但就太阳能组件的影响来说，由于天气，环境温度等因素，总影响天数为下雪天数的3～5倍，占全年天数的6.5%～9%。如果进行人工操作清理，工作量和危险性是一个不可忽视的问题。因此急待开发和生产简单易行，可靠有效的除雪方案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型太阳能电池板。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型太阳能电池板，包括恒压恒流源、脉冲调制器、限流电阻、PLC控制器、可控硅、至少一个太阳能组件，
所述至少一个太阳能组件串接在所述恒压恒流源和所述可控硅的阴极之间；
所述PLC控制器分别与所述恒压恒流源、所述可控硅的控制极相连；
所述恒压恒流源还与所述脉冲调制器相连，所述脉冲调制器还经所述限流电阻与所述可控硅的阳极相连；
所述PLC控制器用于控制所述可控硅的通断状态，并控制所述脉冲调制器产生加热波形发送至所述太阳能组件；所述太阳能组件按照所述加热波形产生热量。
进一步地，所述太阳能电池板包括多个太阳能组件，所述多个太阳能组件形成多条并联支路，所述多条并联支路都串接在所述恒压恒流源和所述可控硅的阴极之间，
且所述多条并联支路还都与所述PLC控制器相连，由所述PLC控制器控制各条支路的通断状态。
进一步地，所述太阳能电池板包括多个太阳能组件，所述多个太阳能组件形成多条并联支路，每条并联支路都串接一个可控硅；所述可控硅的阴极与其所在并联支路的一端相连，所述可控硅的控制极与所述PLC控制器相连，所述可控硅的阳极与所述限流电阻相连；
所述并联支路的另一端与所述恒压恒流源相连，
所述多条并联支路还都与所述PLC控制器相连，由所述PLC控制器控制各条支路的通断状态。
进一步地，所述脉冲调制器为无触点继电器，且所述无触点继电器受交流控制。
本实用新型的有益效果是：本实用新型技术方案就可实现融化太阳能电池板上积雪的目的，具有简单易行、安全可靠等优点。此外，还可根据实际情况有选择性和针对性的、分区融化电池板上的积雪，提高了本实用新型技术方案的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型太阳能电池板的构成示意图；
图2为本实用新型应用时的第一种实现方式的局部结构示意图；
图3为加热曲线体现为调整输出电流时的模拟状态示意图；
图4为加热曲线体现为调整输出电流的数字状态示意图；
图5为实用新型应用时的第二种实现方式的局部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型的太阳能电池板包括恒压恒流源101、脉冲调制器102、限流电阻103、PLC控制器105、可控硅104、至少一个太阳能组件106。其中，至少一个太阳能组件106串接在恒压恒流源101和可控硅的阴极之间；PLC控制器105分别与恒压恒流源101、可控硅的控制极相连；恒压恒流源101还与脉冲调制器102相连，脉冲调制器102还经限流电阻103与可控硅的阳极相连；PLC控制器105用于控制可控硅104的通断状态，并控制脉冲调制器102产生加热波形发送至太阳能组件106；太阳能组件106按照加热波形产生热量，融化太阳能组件106上的积雪。
PLC控制器105控制可控硅104处于导通状态，同时控制由恒压恒流源101、脉冲调制器102和限流电阻103构成的支路产生加热波形，将该波形通过可控硅104发送至每个太阳能组件106，太阳能组件106根据加热波形产生热量，融化覆盖在其表面的积雪。本实用新型将太阳能光伏电池看作普通PN结，利用PN结正向加电的能量损耗所产生的热量进行融雪。
进一步地，脉冲调制器102为无触点继电器，且无触点继电器受交流控制。无触点继电器受50Hz交流控制，产生不断变化的脉冲波形。
因为串联太阳能组件的性能一致性较差，同时还要考虑应用环境的温度和湿度等因素，因此太阳能组件的加热过程要遵循一定的加热曲线。确定加热曲线后，还将环境温度作为加热的起点去调整曲线以满足不同应用环境的要求。如图3所示为加热曲线体现为调整输出电流时的模拟状态示意图，图4所示的为加热曲线体现为调整输出电流的数字状态示意图。
依据中华人民共和国国家标准GB/T9535《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》中的第10.11热循环实验和第10.12湿冻试验中的要求制定本实用新型的加热波形曲线。
鉴于所有晶硅太阳能组件均应满足以上要求，则在选择对组件进行加热时，以热循环实验为设计极限温升速率（100℃/小时）。依据不同情况酌情设计。同样上限温度控制在0℃以上以冰融雪融为准，保持10分钟～15分钟以防止再结冰。
参见图2，作为本实用新型应用时的一种实现方式，太阳能电池板包括多个太阳能组件106，多个太阳能组件106形成多条并联支路，多条并联支路都串接在恒压恒流源101和可控硅的阴极之间，且多条并联支路还都与PLC控制器105相连，由PLC控制器105控制各条支路的通断状态，即由PLC控制器105选择用于融雪的支路。
或者，参见图5，作为本实用新型应用时的另一种实现方式，太阳能电池板包括多个太阳能组件106和多个可控硅104，多个太阳能组件106形成多条并联支路，每条并联支路都串接一个可控硅104；可控硅的阴极与其所在并联支路的一端相连，可控硅的控制极与PLC控制器105相连，可控硅的阳极与限流电阻103相连；并联支路的另一端与恒压恒流源101相连。此外，多条并联支路还都与PLC控制器105相连，由PLC控制器105控制各条支路的通断状态，即由PLC控制器105选择用于融雪的支路。
由于大功率电站拥有的太阳能组件数量很多，所以同时加热进行融雪工作就会存在一些问题，例如这就对电源的容量要求较高、投入成本高、使用频度低（20次左右/年）等。因此，对大量的太阳能组件进行分区管理以及分时处理就显得非常必要。以2646块太阳能组件为例，可划分为14个区进行管理，每个区包含有9个组串，每个组串是由21块太阳能组件串联形成的。参见图5，在太阳能电池板进行融雪工作时，可由PLC控制器105选择先融化哪个区太阳能组件上的积雪，整个区可同时进行融雪工作，也可进一步地再由PLC控制器105选择先融化该区内的哪个组串的太阳能组件上的积雪。这样就可降低对电源容量的要求，同时还可减少成本投资，另外，还可充分利用已根据加热曲线进行融雪的组件产生的电能，将该电能应用到未融雪的组件上，产生连锁效应。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型太阳能电池板，其特征在于，包括恒压恒流源、脉冲调制器、限流电阻、PLC控制器、可控硅、至少一个太阳能组件，
所述至少一个太阳能组件串接在所述恒压恒流源和所述可控硅的阴极之间；
所述PLC控制器分别与所述恒压恒流源、所述可控硅的控制极相连；
所述恒压恒流源还与所述脉冲调制器相连，所述脉冲调制器还经所述限流电阻与所述可控硅的阳极相连；
所述PLC控制器用于控制所述可控硅的通断状态，并控制所述脉冲调制器产生加热波形发送至所述太阳能组件；所述太阳能组件按照所述加热波形产生热量。
2.按照权利要求1所述的新型太阳能电池板，其特征在于，
所述太阳能电池板包括多个太阳能组件，所述多个太阳能组件形成多条并联支路，所述多条并联支路都串接在所述恒压恒流源和所述可控硅的阴极之间，
且所述多条并联支路还都与所述PLC控制器相连，由所述PLC控制器控制各条支路的通断状态。
3.按照权利要求1所述的新型太阳能电池板，其特征在于，
所述太阳能电池板包括多个太阳能组件，所述多个太阳能组件形成多条并联支路，每条并联支路都串接一个可控硅；所述可控硅的阴极与其所在并联支路的一端相连，所述可控硅的控制极与所述PLC控制器相连，所述可控硅的阳极与所述限流电阻相连；
所述并联支路的另一端与所述恒压恒流源相连，
所述多条并联支路还都与所述PLC控制器相连，由所述PLC控制器控制各条支路的通断状态。
4.按照权利要求1、2或3所述的新型太阳能电池板，其特征在于，所述脉冲调制器为无触点继电器，且所述无触点继电器受交流控制。
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CN103227216A (zh) * 2013-04-25 2013-07-31 苏州盖娅智能科技有限公司 一种智能除雪装置及其控制方法

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