CN206349804U - 一种新型有机光伏低压供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型有机光伏低压供电系统，包括有机光伏电池列阵、光伏汇流箱、直流配电柜和多个直流用电设备，其中有机光伏电池列阵的输出端连接光伏汇流箱，光伏汇流箱连接直流配电柜，直流配电柜连接多个直流用电设备，直流配电柜内设有PCB电路控制板和储能电池；有机光伏电池列阵包括多个串联的反式单层元件。本实用新型通过实用新型的有机光伏电池列阵，可以大幅度提高光能利用率。而且由于将直流电直接供给直流用电设备使用，无需使用交直流转换电路，因而也就避免了功率损失，提高了电能利用率。并且当通过有机光伏电池列阵获得的电能不足以供给多个直流用电设备时，可以通过市电供应装置进行补给，客户使用体验更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压供电技术领域，具体地是涉及一种新型有机光伏低压供电系统。
背景技术
目前国内的室内供电系统，统一的采用220V交流电源(也称市电)进行供电，从当初供电系统选择交流供电的原因来看，主要是考虑到交流电可以很方便的进行升压降压，高压交流电在传输上损耗低，而在具体使用时也便于降低电压到220V供使用。
但是220V交流电在室内使用并不安全，很容易导致触电事故。实际上，室内往往有很多低压直流供电的小功率直流电器设备，例如LED灯具。LED的驱动是直流器件，一般只需要低压直流供电，因此在室内LED照明系统中，往往需要在LED照明灯具产品中集成将交流220V变换为直流36V(包括36V-6V)的变压器，这不仅造成了LED制作材料上的浪费，更使得LED灯具的发热量增大，影响了LED灯具的寿命。对于其它低压直流供电的小功率直流电器设备，这些缺陷同样存在。
因此，本实用新型的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种新型有机光伏低压供电系统，可避免触电事故的发生，节省材料，降低成本，而且有机光电池的使用也可以达到节能减排的目的。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种新型有机光伏低压供电系统，包括：一个或者多个有机光伏电池列阵、光伏汇流箱、直流配电柜和多个直流用电设备，其中所述有机光伏电池列阵的输出端连接于所述光伏汇流箱，所述光伏汇流箱连接于所述直流配电柜，所述直流配电柜连接于多个直流用电设备，所述直流配电柜内设有PCB电路控制板和储能电池，所述PCB电路控制板上设有整流电路和控制器，所述整流电路分别和所述光伏汇流箱的输出端与所述控制器连接，所述控制器将直流电分别发送给储能电池和直流用电设备。
优选地，所述有机光伏电池列阵包括多个串联的反式单层元件，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极，所述光活性层由P型高分子半导体材料制备而成。
优选地，还包括市电供应装置，所述市电供应装置与所述直流配电柜的输入端连接。
优选地，所述市电供应装置内设有AC/DC转换电路，该AC/DC转换电路与所述储能电池连接。
优选地，所述光伏汇流箱和/或所述直流配电柜上设有避雷装置。
优选地，还包括一供电接口，所述供电接口与所述储能电池电连接。
优选地，所述直流用电设备包括低压照明灯具、风扇、低压消防电器、楼宇对讲、报警器、传感器组件以及室内监控系统。
优选地，所述传感器组件包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏传感器中的一种或者多种。
优选地，所述有机光伏电池列阵设置于墙体和/或玻璃窗和/或百叶窗上。
优选地，所述供电接口为USB接口。
采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：
本实用新型所述的新型有机光伏低压供电系统，通过使用新型的有机光伏电池列阵，较传统的光伏电池来说可以大幅度提高光能利用率。而且由于将直流电直接供给直流用电设备使用，无需使用交直流转换电路，无需功率转换，因而也就避免了功率损失，提高了电能利用率。而且当光照不足，通过有机光伏电池列阵获得的电能不足以供给多个直流用电设备时，可以通过市电供应装置进行补给，客户使用体验更好。
附图说明
图1为本实用新型所述的新型有机光伏低压供电系统的结构示意图；
图2为本实用新型所述的新型有机光伏低压供电系统的原理图；
图3为本实用新型所述的新型有机光伏低压供电系统的电路图。
其中：1有机光伏电池列阵，2光伏汇流箱，3直流配电柜，31柜体，32柜门，33控制面板，34进线端，35出线端，36PCB电路控制板，37储能电池。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图3所示，为符合本实用新型的一种新型有机光伏低压供电系统，包括：一个或者多个有机光伏电池列阵1、光伏汇流箱2、直流配电柜3和多个直流用电设备，其中所述有机光伏电池列阵1的输出端连接于所述光伏汇流箱2，所述光伏汇流箱2连接于所述直流配电柜3，所述直流配电柜3通过线缆连接于多个直流用电设备，所述直流配电柜3内设有PCB电路控制板36和储能电池37，所述PCB电路控制板36上设有整流电路和控制器，所述整流电路分别和所述光伏汇流箱2的输出端与所述控制器连接，所述控制器将直流电分别发送给储能电池37和直流用电设备。由于将直流电直接供给直流用电设备使用，无需使用交直流转换电路，无需功率转换，因而也就避免了功率损失，提高了电能利用率。
优选地，所述直流配电柜3包括柜体31，所述柜体31上设有柜门32，所述柜门32上设有控制面板33，所述控制面板33上设有计量表、电压/电流表以及故障指示器，所述柜体31一侧上端设有进线端34，所述柜体31另一侧底端设有出线端35，所述出线端35通过进户开关连接直流用电设备，所述柜体31内部设有PCB电路控制板36和储能电池37。
优选地，所述控制器的电路结构包括电解电容C1、电容C2、场效应管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、熔断器F1、二极管D7、二极管D8和控制芯片，所述有机光伏电池列阵1的一输入端与二极管D8的正极连接，二极管D8的负极与熔断器F1连接；电解电容C1与电容C2并联后一端与熔断器F1连接，另一端与场效应管Q1的源极连接；场效应管Q1的棚极与控制芯片连接，场效应管Q1的漏极与电阻R1连接，电阻R1的另一端与熔断器F1连接；电阻R2与电阻R3串联后与电阻R4并联，电阻R2和电阻R4的一端与熔断器F1连接，电阻R3和电阻R4的一端与电阻R5连接，场效应管Q1的源极与电阻R5连接，电阻R5的另一端和控制芯片的输出端均与储能电池37的负极连接，储能电池37的正极与熔断器F1连接。
二极管D8为防反二极管，以保证有机光伏电池列阵1的单向导电性，同时避免了储能电池37对有机光伏电池列阵1的影响。二极管D7及熔断器F1的加入防止了储能电池37的反接，即当储能电池37反接时，通过二极管D7构成短路回路，过大的短路电流使熔断器F1快速熔断切断电路，从而保护了其它元器件。
优选地，所述整流电路包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5、整流二极管D6，其中整流二极管D1与整流二极管D2串联，整流二极管D3与整流二极管D4串联，整流二极管D5与整流二极管D6串联；所述风机1的第一输出端与整流二极管D1的正极连接，所述风机1的第二输出端与整流二极管D3的正极连接，所述风机1的第三输出端与整流二极管D5的正极连接；整流二极管D1的负极与整流二极管D3的负极和整流二极管D5的负极连接，整流二极管D2的正极与整流二极管D4的正极和整流二极管D6的正极连接。
优选地，所述控制芯片为SG3525电压型脉宽调制芯片。
所述有机光伏电池列阵1包括多个串联的反式单层元件，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极，所述光活性层由P型高分子半导体材料制备而成。优选地，所述光活性层由PV2000材料制备而成。PV2000具有良好的大气制程稳定性，可采用各种湿式印刷制程技术，涂布在软性PET塑胶基材上，由于达成最佳性能表现的薄膜厚度可达到250-300nm，在溶液涂布制程上具有良好的均匀性控制及再现性。PV2000所制作的单层元件热稳定性可达110℃以上，于80℃/65％RH大气测试环境下，无明显劣化现象发生；模拟光源(1,000W/m2)元件稳定性测试大于20,000小时，相当于七年使用寿命。以狭缝涂布方式所完成PV2000:PC70BM的元件模组(有效面积23.7cm2)，经美国Newport认证可达7.56％。由于在光电转换效率、制程加工性、制程可靠性及操作稳定性上获得显著的提升，PV2000无论在产品性能、价格及普遍应用性均可得到全方位的竞争优势。PV2000是现有技术中的一种材料，该材料已经投放市场，如美商Polyera公司已经在销售该材料。
优选地，还包括市电供应装置，所述市电供应装置与所述直流配电柜3的输入端连接。当光照不足，通过有机光伏电池列阵1获得的电能不足以供给多个直流用电设备时，可以通过市电供应装置进行补给，客户使用体验更好。
优选地，所述市电供应装置内设有AC/DC转换电路，该AC/DC转换电路与所述储能电池37连接。
优选地，所述光伏汇流箱2和/或所述直流配电柜3上设有避雷装置。
优选地，还包括一供电接口，所述供电接口与所述储能电池37电连接。
优选地，所述直流用电设备包括但不限于低压照明灯具、风扇、低压消防电器、楼宇对讲、报警器、传感器组件以及室内监控系统。
优选地，所述传感器组件包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏传感器中的一种或者多种。传感器组件的设置可以用于检测室内的环境指数，并与报警器连接用于发出相应的警报，提升家居的智能化程度。
优选地，所述有机光伏电池列阵1设置于墙体和/或玻璃窗和/或百叶窗上。
优选地，所述供电接口为USB接口，可以用于供直流设备充电使用。
优选地，还包括一电池保护装置，与所述储能电池37连接，用于当异常使用(例如短路)或是电池多度放电、过温度等情况时，此装置会自动切断对负载端供电，保护电池和用电终端。由于其具体结构本领域技术人员应当知晓，故此处不再赘述。
还包括一智能控制系统，该智能控制系统包括一显示装置和一电池电量计算装置，所述电池电量计算装置用于计算储能电池37所存储的电能(电池电量计算装置为现有技术中已有的技术手段，故此处不再赘述，本领域技术人员应当知晓)，所述显示装置用于显示储能电池37所存储的电能。该显示装置优选为智能终端，如智能手机、平板、计算机等。通过实时检测电池电量，有效智能地对电能进行记录、使用及分配管理，进一步提升了家居用电的智能化程度。
本实施例所述的新型有机光伏低压供电系统，通过使用新型的有机光伏电池列阵1，较传统的光伏电池来说可以大幅度提高光能利用率。而且由于将直流电直接供给直流用电设备使用，无需使用交直流转换电路，无需功率转换，因而也就避免了功率损失，提高了电能利用率。而且当光照不足，通过有机光伏电池列阵1获得的电能不足以供给多个直流用电设备时，可以通过市电供应装置进行补给，客户使用体验更好。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种新型有机光伏低压供电系统，其特征在于，包括：一个或者多个有机光伏电池列阵、光伏汇流箱、直流配电柜和多个直流用电设备，其中所述有机光伏电池列阵的输出端连接于所述光伏汇流箱，所述光伏汇流箱连接于所述直流配电柜，所述直流配电柜连接于多个直流用电设备，所述直流配电柜内设有PCB电路控制板和储能电池，所述PCB电路控制板上设有整流电路和控制器，所述整流电路分别和所述光伏汇流箱的输出端与所述控制器连接，所述控制器将直流电分别发送给储能电池和直流用电设备。
2.如权利要求1所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述有机光伏电池列阵包括多个串联的反式单层元件，所述反式单层元件包括第一电极、第二电极以及位于二者之间的电子传递层、光活性层和电洞传递层，其中所述第一电极为银金属电极，所述第二电极为ITO电极，所述光活性层由P型高分子半导体材料制备而成。
3.如权利要求1所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：还包括市电供应装置，所述市电供应装置与所述直流配电柜的输入端连接。
4.如权利要求3所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述市电供应装置内设有AC/DC转换电路，该AC/DC转换电路与所述储能电池连接。
5.如权利要求1-4任一所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述光伏汇流箱和/或所述直流配电柜上设有避雷装置。
6.如权利要求1所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：还包括一供电接口，所述供电接口与所述储能电池电连接。
7.如权利要求1所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述直流用电设备包括低压照明灯具、风扇、低压消防电器、楼宇对讲、报警器、传感器组件以及室内监控系统。
8.如权利要求7所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述传感器组件包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏传感器中的一种或者多种。
9.如权利要求1所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述有机光伏电池列阵设置于墙体和/或玻璃窗和/或百叶窗上。
10.如权利要求6所述的新型有机光伏低压供电系统，其特征在于：所述供电接口为USB接口。
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