CN205385451U - 一种太阳能窗蓄电系统 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能窗蓄电系统，包括太阳能窗和蓄电池电路，所述太阳能窗包括有光阳极和对电极，所述蓄电池电路和太阳能窗的光阳极和对电极之间串联设置有开关元件，所述开关元件耦接于输出检测电路，所述输出检测电路包括有采样模块，所述采样模块耦接所述光阳极并输出采样电压；基准模块，用于提供基准电压；比较模块，耦接于采样模块和基准模块，当采样电压大于基准电压时，输出执行信号；所述开关元件受控于所述执行信号导通。也就是内部电势较低，导致采样模块的电压升高，使得比较模块输出执行信号，使得开关元件导通，太阳能窗的电能给蓄电池电路供电这样一来就可以完成正常供电，保证能耗较低，且不会影响太阳能窗的正常使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池领域，多用于家用窗户中，特别涉及一种太阳能窗蓄电系统。
背景技术
TiO2是一种宽禁带半导体，禁带宽度为3.2ev，在增强光电转化效率方面具有重要的作用，在电子学、光电转化方面，具有很高的研究价值。纳米TiO2作为一种绿色功能材料，具有一些特殊的性质，如N型半导体、化学与机械稳定性、光催化性、生物活性及低制备成本已成为该领域的研究热点之一，在染料敏化太阳能电池、光催化器件及传感器等方面有着广泛的应用前景。
将光伏技术集成到建筑结构中形成建筑一体化光伏有利于降低电池安装成本，调节室内温度以及减少建筑物空气温度调节的电力消耗。为了不影响外部视野，要求光伏部件的透明度较好。染料敏化太阳电池具有半透明、廉价以及颜色多样的特点，非常适合于建筑物窗户的光伏集成。其中，固态染料敏化太阳电池对于密封和包装的要求较低，是发电窗户的首选。然而，使用单一染料的染料敏化太阳电池仅吸收特定波段的太阳光，造成色彩失真。
而公告号为CN203573826U的中国专利公开了一种并联的叠层固态染料敏化太阳电池，通过设置如下结构，参照图1所示，包括上层电池和下层电池，上层电池包括有上层光阳极、上层电解质层和上层对电极，上层光阳极自上而下包括有透光导电的FTO基底、致密的TiO2阻挡层、负载有Z907染料的纳米多孔TiO2层，上层电解质层为2,2',7,7'-四溴-9,9'-螺二、三(4-碘苯)胺固态电解质，上层对电极为ITO透光导电层；下层电池包括有下层光阳极、下层电解质层和下层对电极，下层光阳极自下至上包括有透光导电的FTO基底、致密的TiO2阻挡层、负载有B1染料的纳米多孔TiO2层，下层电解质层为2,2',7,7'-四溴-9,9'-螺二、三(4-碘苯)胺固态电解质，下层对电极为ITO透光导电层；所述的上层电池和下层电池之间的FTO基底相互连接，上、下层对电极相互连接。
但是这样设置会存在一定问题，由于如果该太阳能玻璃直接作为供电端耦接至蓄电池，为蓄电池提供电能，也就是蓄电池的两个触点直接耦接在ITO层和FTO层上，虽然能及时起到蓄电的作用，但是如果在阴雨天气下，蓄电池本身如果存在电量，其储存的电能会形成反相电动势，使得离子反相跃迁，一来会对该太阳能玻璃的结构产生破坏，二来会浪费电量，造成较大的经济损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动检测充电电流并进行投切管理的一种太阳能窗蓄电系统。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种太阳能窗蓄电系统，包括太阳能窗和蓄电池电路，所述太阳能窗包括有光阳极和对电极，所述蓄电池电路和太阳能窗的光阳极和对电极之间串联设置有开关元件，所述开关元件耦接于输出检测电路，所述输出检测电路包括有
采样模块，所述采样模块耦接所述光阳极并输出采样电压；
基准模块，用于提供基准电压；
比较模块，耦接于采样模块和基准模块，当采样电压大于基准电压时，输出执行信号；
所述开关元件受控于所述执行信号导通。
通过这样设置，不会影响其正常使用，而太阳能窗和蓄电池电路直接可以进行供电，而当照度较低的情况下，离子跃迁能力较小，也就是内部电势较低，导致采样模块的电压升高，使得比较模块输出执行信号，使得开关元件导通，太阳能窗的电能给蓄电池电路供电这样一来就可以完成正常供电，保证能耗较低，且不会影响太阳能窗的正常使用。
进一步地：所述开关元件配置为三极管，所述三极管的基极接收所述执行信号。通过三极管进行开断，无触点开关避免电磁干扰。
进一步地：所述检测电路通过5V电池供电。检测电路通过5V电池供电，能耗较小。
进一步地：所述采样模块包括有采样电阻，所述采样电阻的阻值大于1K欧姆。通过采样电阻的设置，减小能耗。
进一步地：所述基准模块包括串联设置的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。分压较为稳定，精度较高，当具有过流情况产生时不会出现电位过零的情况。
进一步地：所述第三电阻为可调电阻。通过可调电阻的设置，可以保证可以根据实际太阳能窗的输出能力进行微调，较为方便。
进一步地：所述比较模块配置为比较器，所述比较器的正输入端耦接采样模块，其负输入端耦接基准模块。通过比较器进行比较，响应速度较快，保证处理效率。
进一步地：所述比较器的输出端耦接有发光二极管。通过发光二极管，可以起到指示作用，使用者可以及时获知该情况。
进一步地：所述开关元件的被控端并联有屏蔽按钮。通过屏蔽按钮的设置，可以对开关元件的输出进行屏蔽，直接对蓄电池充电电路进行充电。
进一步地：所述5V电池和所述输出检测电路之间还耦接有使能开关。通过使能开关的设置，可以保证整个电路可以停止使用，避免无故的能耗损失。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过这样设置，不会影响其正常使用，而太阳能窗和蓄电池电路直接可以进行供电，而当照度较低的情况下，离子跃迁能力较小，也就是内部电势较低，导致采样模块的电压升高，使得比较模块输出执行信号，使得开关元件导通，太阳能窗的电能给蓄电池电路供电这样一来就可以完成正常供电，保证能耗较低，且不会影响太阳能窗的正常使用。
附图说明
图1是现有技术中太阳能窗的供电电路接线示意图；
图2是本实用新型中太阳能窗的供电电路接收示意图；
图3是本实用新型中检测电路示意图。
图中，100、太阳能窗；110、蓄电池电路；101、基准模块；102、采样模块；103、比较模块；201、对电极；202、光阳极。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种太阳能窗100蓄电系统，包括太阳能窗100和蓄电池电路110，所述太阳能窗100包括有光阳极和对电极201如图1和图2所示，包括上层电池和下层电池，上层电池包括有上层光阳极、上层电解质层和上层对电极201，上层光阳极自上而下包括有透光导电的FTO基底、致密的TiO2阻挡层、负载有Z907染料的纳米多孔TiO2层，上层电解质层为2,2',7,7'-四溴-9,9'-螺二、三(4-碘苯)胺固态电解质，上层对电极201为ITO透光导电层；下层电池包括有下层光阳极、下层电解质层和下层对电极201，下层光阳极自下至上包括有透光导电的FTO基底、致密的TiO2阻挡层、负载有B1染料的纳米多孔TiO2层，下层电解质层为2,2',7,7'-四溴-9,9'-螺二、三(4-碘苯)胺固态电解质，下层对电极201为ITO透光导电层；所述的上层电池和下层电池之间的FTO基底相互连接，上、下层对电极201相互连接，所述蓄电池电路110和太阳能窗100的光阳极和对电极201（ITO和FTO），之间串联设置有开关元件，所述开关元件配置为三极管，所述三极管的基极接收所述执行信号S1，在另一实施例中，开关元件可以通过继电器设备实现，只用将继电器线圈耦接执行信号，同时将对应的继电器触点设置在太阳能窗100的对电极201和光阳极之间。开关元件受控于所述执行信号S1导通。参照图3所示，所述开关元件耦接于输出检测电路，检测电路通过5V电池供电。所述输出检测电路包括有采样模块102，所述采样模块102耦接所述光阳极并输出采样电压；所述采样模块102包括有采样电阻，所述采样电阻的阻值大于1K欧姆。在另一实施例中，可以取消采样电阻的设置，将采样模块102设置为二极管，二极管的阳极耦接所述对电极201，其阴极耦接光阳极，二极管以及比较器都会产生对电流回路形成截止效应，所以不会产生较大的离子跃迁，对电量耗散产生影响。
基准模块101，用于提供基准电压；基准模块101包括串联设置的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。所述第三电阻为可调电阻。
比较模块103，耦接于采样模块102和基准模块101，当采样电压大于基准电压时，输出执行信号S1；比较模块103配置为比较器，优选为LM355，所述比较器的正输入端耦接采样模块102，其负输入端耦接基准模块101。所述比较器的输出端耦接有发光二极管。发光二极管的管降使得三极管在工作时满足导通条件。
所述开关元件的被控端并联有屏蔽按钮SB1。所述5V电池和所述输出检测电路之间还耦接有使能开关SB2。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种太阳能窗蓄电系统，包括太阳能窗(100)和蓄电池电路(110)，所述太阳能窗(100)包括有光阳极和对电极(201)，其特征在于：所述蓄电池电路(110)和太阳能窗(100)的光阳极和对电极(201)之间串联设置有开关元件，所述开关元件耦接于输出检测电路，所述输出检测电路包括有
采样模块(102)，所述采样模块(102)耦接所述光阳极并输出采样电压；
基准模块(101)，用于提供基准电压；
比较模块(103)，耦接于采样模块(102)和基准模块(101)，当采样电压大于基准电压时，输出执行信号；
所述开关元件受控于所述执行信号导通。
2.如权利要求1所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述开关元件配置为三极管，所述三极管的基极接收所述执行信号。
3.如权利要求1所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述检测电路通过5V电池供电。
4.如权利要求1所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述采样模块(102)包括有采样电阻，所述采样电阻的阻值大于1K欧姆。
5.如权利要求1所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述基准模块(101)包括串联设置的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。
6.如权利要求5所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述第三电阻为可调电阻。
7.如权利要求1所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述比较模块(103)配置为比较器，所述比较器的正输入端耦接采样模块(102)，其负输入端耦接基准模块(101)。
8.如权利要求7所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述比较器的输出端耦接有发光二极管。
9.如权利要求1所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述开关元件的被控端并联有屏蔽按钮。
10.如权利要求3所述的一种太阳能窗蓄电系统，其特征在于：所述5V电池和所述输出检测电路之间还耦接有使能开关。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620137552.1U Active CN205385451U (zh) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | 一种太阳能窗蓄电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205385451U (zh) |
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2016
- 2016-02-23 CN CN201620137552.1U patent/CN205385451U/zh active Active
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