CN202818157U - 一种太阳能光伏发电系统及其太阳能光伏发电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏发电箱，包括：由依次固定设置的基板、太阳能电池片和盖板组成的第一太阳能电池组件，用于封装该组件的第一箱体。第一箱体的内侧壁上固装有支架，且该支架支撑固定基板。太阳能电池组件产生的电流经由设置于第一箱体上的输出装置直接输入到负载使用，或输入其他功能元件后再提供给负载使用。本实用新型的优选方案中，包括围装于盖板的边缘与第一箱体的内侧壁之间的密封件。与现有技术相比，上述结构的太阳能光伏发电箱，具有便于携带和运输的特点，从而拓展了太阳能的适用范围。此外，本实用新型还公开了一种采用上述太阳能光伏发电箱的太阳能光伏发电系统。

Description

一种太阳能光伏发电系统及其太阳能光伏发电箱

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电领域，特别涉及一种太阳能光伏发电系统及其太阳能光伏发电箱。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型绿色能源已受到社会各界的普遍重视，随着太阳能电池技术的进步，材料成本的降低，光伏发电技术现已逐渐步入成熟，太阳能光伏产品也从原来的特殊专业化用途逐渐向市场化的消费类产品发展，其应用范围扩展到了各个领域。

太阳能光伏发电分为独立光伏发电与并网光伏发电：独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统；并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。其中，独立光伏发电系统的推出使太阳能发电真正走进人们的日常生活中，改变人们对太阳能光伏发电高专业性、高价位、技术遥不可及的认识，实现太阳能光伏发电应用的大众化和平民化。

目前，独立光伏发电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载发电，还需要配置交流逆变器。传统的独立光伏发电系统是将太阳能组件直接使用，而配电部分容置于一个金属钣金箱体内。显然，传统的发电系统使用方式不便于携带和运输，因此无法适用于应急抢险、野外勘测等不能使用常规电源的领域。

有鉴于此，亟待针对传统的太阳能光伏发电系统进行结构优化设计，以解决传统太阳能光伏发电系统不便于携带、运输的问题，从而拓展采用清洁能源发电的适用范围，进而减小因其他发电方式带来的环境污染和资源消耗。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种便携式太阳能光伏发电箱，以解决现有技术中因直接使用太阳能组件方式而存在不便于携带、运输的问题，从而拓展太阳能发电的适用范围。

本实用新型提供的太阳能光伏发电箱，包括：

第一太阳能电池组件，包括依次固定设置的基板、太阳能电池片和盖板；

第一箱体，封装所述第一太阳能电池组件；

支架，固装于所述第一箱体内侧壁上，且与所述基板固定；

输出装置，用于输出所述太阳能电池组件产生的电流。

优选地，还包括密封件，所述密封件围装于所述盖板的边缘与所述第一箱体的内侧壁之间。

优选地，所述密封件具体为斜压条。

优选地，所述基板具体为蜂窝板材料，所述盖板具体为乙烯-四氟乙烯共聚物膜。

优选地，所述第一箱体上与所述盖板对应侧板的外侧壁上嵌装有可调支架，以调整所述太阳能电池组件的仰角。

优选地，所述可调支架具体包括：

支架，一端与所述第一箱体的嵌装部铰接；

棘轮机构，包括棘轮和与之相适配的棘爪，其中，所述棘轮设置于所述嵌装部上，所述棘爪铰接于所述嵌装部上；

牵拉部件，一端固定于所述支架的中部，另一端固定缠绕于所述棘轮上；

第一复位弹性部件，一端固定于所述嵌装部上，另一端固定于所述棘轮上；

第二复位弹性部件，一端固定于所述嵌装部，另一端固定于所述棘爪上。

优选地，所述可调支架还包括拉环，所述拉环和所述棘爪通过拉绳连接。

优选地，还包括第二箱体，所述第二箱体内封装第二太阳能电池组件，且所述第一箱体和所述第二箱体铰接。

本实用新型还提供一种太阳能光伏发电系统，包括：

太阳能光伏供电箱，其上设置有电流的输入装置，还包括太阳能光伏发电箱，所述太阳能光伏发电箱具体为如上所述的太阳能光伏发电箱。

优选地，所述太阳能光伏供电箱包括：蓄电池、控制器、逆变器、控制面板和电源输出部分以及容置上述功能元件的第三箱体。

优选地，所述第三箱体具体为半开式箱体，所述控制面板位于所述半开式箱体上可开合箱盖的对应位置。

优选地，所述第三箱体上沿长度方向设置伸缩拉杆，且在靠近箱体底部由下至上依次设置滚轮和爬坡轮，其中，所述滚轮直径大于所述爬坡轮直径。

优选地，所述第二箱体的开合处设置防水装置。

优选地，所述的防水装置包括：

第一凹槽，沿长度方向设置于所述开合处的箱体上；

第二凹槽，设置于所述开合处的箱盖上与所述第一凹槽对应位置处，且与所述第一凹槽相适配；

密封圈，嵌装于所述第一凹槽和所述第二凹槽中的一者内。

优选地，所述控制面板具体为荧光膜面板。

本实用新型提供的太阳能光伏发电箱，包括由依次固定设置的基板、太阳能电池片和盖板以及固定于基板上的接线盒组成的第一太阳能电池组件和用于封装该组件的第一箱体。第一箱体的内侧壁上固装有支架，且该支架支撑固定基板。太阳能电池组件产生的电流经由设置于第一箱体上的输出装置直接输入到负载，或输入到蓄电池、控制器、逆变器等功能元件后再提供给负载。

较之于现有技术，采用上述结构的太阳能光伏发电箱后，不仅防止了阴雨等天气下水汽渗入背板而使之与太阳能电池片脱离，而且采用箱体封装太阳能电池组件，使其便于携带和运输，从而拓展了其适用范围，可以适用于应急抢险，野外勘测，偏远地区，军队野外训练，外出郊游等领域，进而减小了传统发电方式发电所造成的环境污染和资源浪费。

本实用新型的一优选方案中，还包括密封件，该密封件围装于太阳能电池组件盖板的边缘与第一箱体的内侧壁之间，从而防止了在阴雨等恶劣天气，因水汽等从太阳能电池组件与第一箱体内侧壁之间的缝隙渗入，而使各组件之间脱离，进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化。

本实用新型的又一优选方案中，太阳能电池组件的基板具体为蜂窝板材料，采用这种结构后由于蜂窝结构中正六边形结构不仅增强了基板的强度和韧性，而且使整个太阳能光伏发电箱的整体重量大幅度降低，进一步提高了其便携性；此外，在本实用新型中太阳能电池组件的盖板采用了乙烯-四氟乙烯共聚物膜，较之于传统组件中玻璃盖板相比，进一步减轻了发电箱的整体重量。

本实用新型的又一优选方案中，在第一箱体上与盖板对应侧板的外侧壁上嵌装有可调支架，以调整所述太阳能电池组件的仰角。由于不同纬度处太阳能电池组件的仰角不同，其所受到的日入射量不同，从而将会产生不同的发电量，因此，本实用新型通过可调支架调整电池组件仰角以获得最大的发电量，从而提高太阳能光伏组件的利用率。

附图说明

图1示出了具体实施例中太阳能光伏发电箱闭合状态下主视图；

图2示出了图1中所示太阳能光伏发电箱打开状态下主视图；

图3示出了图1的左视图；

图4示出了图3中I处的局部放大示意图；

图5示出了图3中太阳能电池板的结构示意图；

图6示出了图5中基板的内部结构图；

图7示出了设有可调支架的太阳能光伏发电箱的左视图；

图8示出了图7中可调支架的工作原理示意图；

图9示出了具体实施例中太阳能供电箱箱盖打开位置时的主视图；

图10示出了图9的左视图；

图11示出了图9中箱盖闭合位置时太阳能供电箱的俯视图；

图12示出了图9中防水装置的结构示意图。

图中：

1太阳能电池组件、11基板、12太阳能电池板、13盖板、14粘合剂、2第一箱体、21内侧壁、22输出装置、23嵌装部、3直角支架、4密封件、5可调支架、51支架、52棘轮、53棘爪、54牵拉部件、55第一弹性部件、56第二弹性部件、57拉环、58拉绳、6第二箱体、7第二太阳能电池组件、8第三箱体、81箱体、82箱盖、821第一弧形凹槽、822第二弧形凹槽、83密封圈、84伸缩拉杆、85滚轮、86爬坡轮、9控制面板、91控制按钮组件、92输入装置。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种太阳能光伏发电箱，以解决现有的太阳能发电系统中对太阳能光伏组件的直接使用而造成不便于携带、运输的问题，从而拓展太阳能光伏发电的适用范围。

不失一般性，下面结合说明书附图，来具体说明本实用新型提供的太阳能光伏发电箱的具体实施方式。

请参见图1、图2、图3和图4，其中，图1示出了具体实施例中太阳能光伏发电箱闭合状态下主视图，图2示出了图1中所示太阳能光伏发电箱打开状态下主视图，图3示出了图1的左视图，图4示出了图3中I处的局部放大示意图。

本方案中的太阳能光伏发电箱包括：第一太阳能电池组件1和用于封装该组件的第一箱体2。其中，第一太阳能电池组件1包括依次设置的基板11、太阳能电池板12和盖板13，且三者通过粘合剂14粘结，在第一箱体2的内侧壁上固装有支架3，该支架3支撑并固定第一太阳能电池组件1的基板11。当太阳光射入第一太阳能电池组件1后，其内产生的电流通过导线(图中未示出)经由设置与第一箱体2上的输出装置22输送至蓄能器存储或直接输送至负载使用。

较之于现有技术，采用上述结构的太阳能光伏发电箱后，不仅防止了阴雨等天气下水汽渗入背板而使之与太阳能电池片脱离，导致太阳能氧化而缩短其使用寿命，而且采用箱体封装太阳能电池组件，使其便于携带和运输，从而拓展了其适用范围，可以适用于应急抢险，野外勘测，偏远地区，军队野外训练，外出郊游等领域，以减小传统发电方式造成的环境污染和资源浪费。

需要说明的是，支架3在本方案中其截面具体为直角状，一直角边通过铆钉固定于第一箱体2的内侧壁21上，另一直角边支撑且通过硅胶固定第一太阳能电池组件1的基板11。可以理解，在满足功能需求的情况下，还可以采用其他截面形状的支架，当然，其与第一箱体的内侧壁和基板之间也可以采用异于上述方案的方式固定。另外，本方案中第一太阳能电池组件1的基板11、太阳能电池板12和盖板13三者通过粘合剂14粘结，在完全实现功能要求的基础上，三者也可以采用其他方式固定。

此外，本方案中为了防止在阴雨等恶劣天气下，因水汽或雨水等从太阳能电池板12与第一箱体2的内侧壁21的配合间隙渗入，而降低粘合剂14的粘着力从而使组成太阳能光伏组件1的三者彼此脱离，使太阳能电池板12发生氧化而缩短其使用寿命，为此，本方案在盖板的边缘与第一箱体的内侧壁21之间围装了密封件4。

进一步，本方案中的密封件4具体为斜铝压条，该压条、盖板13边缘和第一箱体2的内侧壁21通过硅胶粘结，且其与太阳能电池组件的盖板表面之间形成一夹角。这样，不仅使太阳能光伏发电箱外形美观的，而且防止了因密封件遮挡电池板表面形成阴影而导致热斑效应的发生，从而更进一步的延长了太阳能光伏组件的使用寿命。当然，在实现密封功能的前提下，密封件还可以采用其他公知材料和结构，例如：可采用胶带封装。

如前所述，本方案主要是为了提高太阳能光伏组件的便携性，因此减轻其重量也是实现该目的的重要手段之一。如图5和图6所示，其中，图5示出了图3中太阳能电池板的结构示意图，图6示出了图5中基板的内部结构图。本方案中的太阳能光伏组件1的基板11采用蜂窝板材料代替了传统的背板，且采用乙烯-四氟乙烯共聚物膜代替了传统的玻璃盖板，从而大幅度的降低了太阳能光伏组件的重量，进而使太阳能光伏发电箱更便于携带和运输。可以理解，在满足功能需求的基础上，还可以采用异于本方案中材质的基板和盖板，以减轻太阳能光伏组件的重量。

由于太阳能光伏发电组件的发电量与日光入射角相关，又因为地球上不同纬度处日光入射角不同，因此，在不同纬度处使用时可以通过调整其仰角使太阳能光伏组件与日光入射角适配，以获得最大的发电量。为此，本方案在第一箱体上与太阳能电池板上盖板对应侧板的外侧壁上嵌装了可调支架5。

请参见图7和图8，其中，图7示出了设有可调支架的太阳能光伏发电箱的左视图，图8示出了了图7中可调支架的工作原理示意图。

如图7和8所示，第一箱体2的外侧壁上沿箱体宽度方向设置一长条状嵌装部23，可调支架的支架51的一端与嵌装部23铰接，嵌装部中部设置棘轮机构，该机构的棘轮52套装于嵌装部上沿其宽度方向设置的固定轴上(图中未示出)，与之相适配的棘爪53与嵌装部23铰接。支架51和棘轮42两者之间通过牵拉部件54连接，该牵拉部件54的一端通过螺钉固定于支架51中部，另一端固定缠绕于棘轮52上。该可调支架5处于初始位置时，棘爪53在第一弹性部件55的弹性力作用下嵌入棘轮52的齿槽内，其中第一弹性部件55的一端固定于嵌装部23，另一端固定于棘轮52上。在棘轮52与固定轴(图中未示出)之间设置了第二弹性部件56，其一端固定于固定轴，另一端固定于棘轮上。

通过可调支架5调整太阳能光伏组件1仰角的具体操作过程如下所述：

首先，克服第一弹性部件55的弹性力将棘爪53从棘轮52的齿槽内移出；

其次，拉动支架51，使牵拉部件54随其伸出并带动棘轮52旋转，此过程中，第二弹性部件56发生弹性变形；

最后，当太阳能电池组件调整至所需仰角后，移除外力使棘爪53在第一复位弹性部件55的弹性力的推动下移入插入棘轮52的齿槽内。

太阳能光伏发电箱使用完成后收起可调支架时，首先，克服第一复位弹性部件55的弹性力将棘爪53从棘轮52的齿槽中移出；其次，棘轮52在第二复位弹性部件56的弹性力作用下逆向旋转，带动牵拉部件54和支架51使其收至嵌装部23恢复至初始状态。

进一步，为了便于实现棘爪53由棘轮52齿槽内的移入和移出的动作，本方案中还设置了拉环57，该拉环57和棘爪53通过拉绳58连接。调整太阳能光伏发电箱仰角时，拉动拉环57使棘爪53克服第一弹性部件55的弹性力移出棘轮52齿槽，当松开拉57时棘爪可在第二弹性部件弹性力作用下移入棘轮52的齿槽内。当然，还可以采用其他的方式来实现上述动作。

另外，本方案中还包括第二箱体6，该第二箱体6内封装有第二太阳能电池组件6，且第二箱体5和第一箱体2铰接。本方案中第二箱体5的结构与上述的第一箱体2相同，且以相同的封装方式固定了第二太阳能电池组件6，通过这种结构设计第一箱体2和第二箱体5折叠闭合时互为箱盖，避免了在运输过程中磕碰等对太阳能电池组件造成的损伤，延长了该组件的使用寿命。当然，第二箱体的结构以及第二太阳能电池组件的封装方式也可以采用异于本方案中的其他公知的方法。

基于上述结构的太阳能光伏发电箱，本方案还提供一种太阳能光伏发电系统，该系统还包括设置有电流输入装置的太阳能光伏供电箱。该太阳能光伏供电箱包括：蓄电池、控制器、逆变器、控制面板和电源输出部分以及容置上述功能元件的第三箱体8。由太阳能光伏发电箱产生的电流经由导线从输出装置22发送至太阳能供电箱上的输入装置内，再输送至蓄电池存储或逆变器转化，最终可供负载使用。可以理解，该太阳能光伏供电箱内基本功能部件及工作原理与现有技术基本相同，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故本文不再赘述。本方案结合说明书附图来着重介绍第三箱体7的具体结构。

请参见图9、图10、图11和图12，其中，图9示出了具体实施例中太阳能供电箱的主视图，图10示出了图9的左视图，图11示出了图9中箱盖闭合位置时的太阳能光伏供电箱俯视图。

如图10所示，第三箱体8具体为半开式箱体，为了便于操作，太阳能光伏发电系统内的控制面板9具体为L字型，包括控制按钮组件91和输入装置92，且嵌装于第三箱体上可开合箱盖82的对应位置，这种设计不仅外形美观，而且将发电系统的控制元件封装于箱体内，使其免受灰尘和雨水等的损坏，从而延长了其使用寿命。此外，也实现了在无特殊防护装置情况下，该发电系统在恶劣天气下野外的使用，从而拓宽了其适用范围。

由于容置于太阳能光伏供电箱内的功能元件较多，且都比较笨重，为了便于携带，第三箱体8上与可开合箱盖82相对侧壁上沿其长度方向设置了伸缩拉杆84，且在靠近箱体底部由下至上依次设置了滚轮85和爬坡轮86，且滚轮85直径大于爬坡轮86直径。本方案中滚轮85和爬坡轮86具体为两组且相对于箱体的纵向中心线对称布置。通过这种设计，该太阳能光伏发电系统可以适用于部队野外行军和户外旅游等不便于车辆行驶的场合。

由于太阳能光伏供电箱能容置的是电子功能元件，因此在箱体的开合处需要设置防水装置，请参见图12，图12示出了图9中防水装置的结构示意图。本方案中在第三箱体8的箱盖82的开合处中部沿长度方向设有第一弧形凹槽821，且在对应位置的箱体上设置了第二弧形凹槽822，且第一弧形凹槽821弧长大于第二弧形凹槽822弧长，且在第二弧形凹槽822内嵌装密封圈83，密封圈83上部分圆弧由第二弧形凹槽822内伸出。当箱盖82和箱体闭合时，密封圈83内伸出部分挤压入第一弧形凹槽821内，从而阻止了雨水等渗入箱体内而对电子元件造成损坏，当箱盖82和箱体打开时，密封圈83随箱盖82移除第二弧形凹槽821。可以理解，在满足防水功能的条件下，本方案中的第一凹槽、第二凹槽以及密封圈均可采用其他结构形式。

另外，本方案中太阳能光伏发电系统中的控制面板9表面设置了荧光膜，通过这种处理方式，可使该发电系统适用于无照明条件情况下的使用，从而进一步的拓展了该发电系统的适用范围。

需要说明的是，本方案中的第一箱体2、第二箱体5和第三箱体7的箱体材质均选用环氧树脂板，坚固耐用，外皮为氧化轧花铝板。较之于现有技术中的钣金箱体，在提高箱体强度的同时大大减轻了箱体的重量，使其更便于携带和运输。当然，箱体材质也可以采用本领域内技术人员公知的其他材质。

最后需要强调的是，如图11所示，本方案中太阳能光伏供电箱输入装置92具体为4个，太阳能光伏发电箱上的输出装置通过导线与之连接，因此，该供电箱可与两个上述太阳能光伏发电箱配合使用。当然，根据实际需求该供电箱上可设置多个输出装置，以提供更多的电量。需要说明的是，设置多个输出装置时供电箱内的功能元件需要进行相应调整。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (15)

1.一种太阳能光伏发电箱，其特征在于，包括： 

第一太阳能电池组件，包括依次固定设置的基板、太阳能电池片和盖板； 

第一箱体，封装所述第一太阳能电池组件； 

支架，固装于所述第一箱体内侧壁上，且与所述基板固定； 

输出装置，用于输出所述太阳能电池组件产生的电流。 

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，还包括密封件，所述密封件围装于所述盖板的边缘与所述第一箱体的内侧壁之间。 

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，所述密封件具体为斜压条。 

4.根据权利要求3所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，所述基板具体为蜂窝板材料，所述盖板具体为乙烯-四氟乙烯共聚物膜。 

5.根据权利要求4所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，所述第一箱体上与所述盖板对应侧板的外侧壁上嵌装有可调支架，以调整所述太阳能电池组件的仰角。 

6.根据权利要求5所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，所述可调支架具体包括： 

支架，一端与所述第一箱体的嵌装部铰接； 

棘轮机构，包括棘轮和与之相适配的棘爪，其中，所述棘轮设置于所述嵌装部上，所述棘爪铰接于所述嵌装部上； 

牵拉部件，一端固定于所述支架的中部，另一端固定缠绕于所述棘轮上； 

第一复位弹性部件，一端固定于所述嵌装部上，另一端固定于所述棘 

轮上； 

第二复位弹性部件，一端固定于所述嵌装部，另一端固定于所述棘爪 

上。 

7.根据权利要求6所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，所述可调支 架还包括拉环，所述拉环和所述棘爪通过拉绳连接。 

8.根据权利要求1至7中任一项所述的太阳能光伏发电箱，其特征在于，还包括第二箱体，所述第二箱体内封装第二太阳能电池组件，且所述第一箱体和所述第二箱体铰接。 

9.一种太阳能光伏发电系统，包括： 

太阳能光伏供电箱，其上设置有电流的输入装置；其特征在于，还包括太阳能光伏发电箱，所述太阳能光伏发电箱具体为如权利要求1至8任一项所述的太阳能光伏发电箱。 

10.根据权利要求9所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于，所述太阳能光伏供电箱包括：蓄电池、控制器、逆变器、控制面板和电源输出部分以及容置所述蓄电池、所述控制器、所述逆变器、所述控制面板和所述电源输出部分的第三箱体。 

11.根据权利要求10所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于，所述第三箱体具体为半开式箱体，所述控制面板位于所述半开式箱体上可开合箱盖的对应位置。 

12.根据权利要求11所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于，所述第三箱体上沿长度方向设置伸缩拉杆，且在靠近箱体底部由下至上依次设置滚轮和爬坡轮，其中，所述滚轮直径大于所述爬坡轮直径。 

13.根据权利要求12所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于，所述第二箱体的开合处设置防水装置。 

14.根据权利要求13所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于，所述的防水装置包括： 

第一凹槽，沿长度方向设置于所述开合处的箱体上； 

第二凹槽，设置于所述开合处的箱盖上与所述第一凹槽对应位置处，且与所述第一凹槽相适配； 

密封圈，嵌装于所述第一凹槽和所述第二凹槽中的一者内。 

15.根据权利要求14所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于，所述控 制面板具体为荧光膜面板。 

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