CN205754214U - 一种太阳能发电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能发电柜，具有结构简单、布置灵活、节能环保的优点，其结构包括：柜体、太阳能电池板、蓄电池、汇流箱和逆变器；蓄电池、汇流箱和逆变器设置在柜体内；柜体设置有直流电输出端口和交流电输出端口；太阳能电池板与汇流箱连接；汇流箱的输出端通过第一转换开关分别与逆变器、蓄电池及直流电输出端口连接；蓄电池的输出端通过第二转换开关分别与逆变器及直流电输出端口连接；逆变器的输出端与交流电输出端口连接。本实用新型为机房内用电设备的独立供电提供了有力的结构支持。太阳能发电柜的设置有助于将蓄电池、汇流箱和逆变器汇集在一起形成一个整体，减少占地面积的同时为集中管理及运行监控提供了有力的结构支持。

Description

一种太阳能发电柜

技术领域

本实用新型涉及新能源利用技术领域，具体涉及一种太阳能发电柜。

背景技术

现有技术中太阳能发电设施在制作规模上偏向于两级分化，大型的太阳能发电阵列虽能提供更多的电能，但考虑其制作成本过高，并不适用于中小企业甚至偏远地区的居民用电使用。小型的太阳能电池板，仅能满足低能耗设施的用电需求，其发电能力尚不能完全满足中小企业及偏远地区居民的用电需求。现有技术中位于岛屿或山区的偏远地区，由于电力输送成本过高，导致电缆无法抵达，因此只能依赖小型发电机来满足其用电需求。小型发电机的动力源通常为内燃机，电能转率低的同时，长时间使用还会增加环境污染，及造成大量的不可再生资源的消耗。进一步的，由太阳能电池板产生的电能通常为直流电，并且不具备储能功能，在室外光线较弱，甚至夜晚时，通常不能产生电能，难以满足电能连续输出的使用需求。进一步的，现有技术中的家庭用电设施在工作时更偏向于使用交流电，由太阳能电池板输出的电能，对于上述电器设施并不能直接加以利用。此外，将中型太阳能发电设施应用在现有技术中的设备机房中，还能进一步起到节能减排的技术效果。

现有技术中的太阳能发电相关设施通常布置过于松散，占用过多使用面积的同时也为运行数据监控带来了不便。42U机柜是标准机柜的一种，详细的尺寸由作为业界团体的美国电子工业协会(EIA)所决定。将太阳能发电相关设备集成在42U机柜内能够取得功能集成化的技术效果，减少设备布置松散而带来的占用过多使用面积的技术问题。

因此研发一款太阳能发电柜，以克服上述至少一种技术缺陷成为一种必需。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能发电柜，具有结构简单、布置灵活、节能环保的技术优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：本实用新型提供一种太阳能发电柜，包括：柜体、太阳能电池板、蓄电池、汇流箱和逆变器；所述蓄电池、汇流箱和逆变器设置在所述柜体内；所述柜体设置有直流电输出端口和交流电输出端口；所述太阳能电池板与所述汇流箱连接；所述汇流箱的输出端通过第一转换开关分别与所述逆变器、蓄电池及直流电输出端口连接；所述蓄电池的输出端通过第二转换开关分别与所述逆变器及所述直流电输出端口连接；所述逆变器的输出端与所述交流电输出端口连接。

在优选的实施方案中，所述直流电输出端口和交流电输出端口分别设置有电能表。

在优选的实施方案中，所述柜体为42U机柜。

在优选的实施方案中，所述交流电输出端口通过ATS自动切换开关与市电电网连接。

在优选的实施方案中，所述逆变器的输出端设置有电流表和电压表。

在优选的实施方案中，还包括能根据太阳能电池板的输出电流自动调节太阳能电池板朝向的电池板支架。

在优选的实施方案中，所述太阳能电池板设置有雨刷器。

在优选的实施方案中，所述太阳能电池板的上方设置有凸透镜。

在优选的实施方案中，所述太阳能电池板为有机太阳能电池。

进一步的，本实用新型通过在直流电输出端口和交流电输出端口分别设置有电能表，有助于对太阳能发电柜的电能输出做出精确的统计。

进一步的，本实用新型通过采用42U机柜来收纳蓄电池、汇流箱和逆变器，为保持供电设备的整洁性提供了有力的结构支持，节省了结构部件分散布置时所占据的地面空间；此外，当一个42U机柜不能收纳全部的蓄电池时，还能通过并排增加多个同型号的机柜达到整齐划一的技术效果。

进一步的，本实用新型通过将交流电输出端口通过ATS自动切换开关与市电电网连接达到了当太阳能发电柜供电不足时及时将交流电能输出切换至市电的技术效果。

进一步的，本实用新型通过在逆变器的输出端设置有电流表和电压表，有助于对逆变器的工作状态形成有效的技术监控，便于在太阳能发电柜出现设备故障时能够及时排除故障，维持太阳能发电柜的正常运行。

进一步的，本实用新型通过为太阳能电池板设置电池板支架，达到了取光智能控制的技术效果，有助于帮助太阳能电池板最大限度的利用环境中的光照强度，产生尽可能多的电能。

进一步的，本实用新型通过为太阳能电池板设置雨刷器，有助于及时清洁太阳能电池板上的尘垢，进而达到维持太阳能电池板最佳的工作状态的技术效果。

进一步的，本实用新型通过在太阳能电池板的上方设置有凸透镜，有助于聚拢太阳能电池板上方的太阳光，进而达到提升发电效率的技术效果，特别是在阴雨天，通过凸透镜收集的光线，能够继续维持太阳能电池板低效率工作。

进一步的，本实用新型通过采用有机太阳能电池作为太阳能电池板，有助于达到阴雨天依然能够保持高效率发电的技术效果。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过提供一种太阳能发电柜，为机房内用电设备的独立供电提供了有力的结构支持。太阳能发电柜的设置有助于将蓄电池、汇流箱和逆变器汇集在一起形成一个整体，减少占地面积的同时为集中管理及运行监控提供了有力的结构支持。进一步的，本实用新型通过在柜体设置直流电输出端口和交流电输出端口，使太阳能发电柜同时具备交流电及直流电输出的功能，为机房用电提供了极大的便利性。此外，本实用新型通过在柜体内设置第一转换开关和第二转换开关，有助于达到任意切换交流、直流输出，及切换通过蓄电池经逆变器输出交流电、或通过太阳能电池板经逆变器输出交流电、或通过蓄电池输出直流电的技术效果。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例1中太阳能发电柜的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2中电池板支架结构示意图；

图3是本实用新型实施例3中雨刷器结构示意图；

图4是本实用新型实施例4中设置有凸透镜的太阳能电池板结构示意图。

图中：

100、柜体；110、直流电输出端口；120、交流电输出端口；200、太阳能电池板；210、凸透镜；300、蓄电池；400、汇流箱；500、逆变器；600、第一转换开关；700、第二转换开关；800、俯仰角调节架；900、自动转台；1000、空间光强测量装置；1001、光强传感器；1100、雨刷器。

具体实施方式

实施例1：

不失一般性，如图1所示，本实用新型提供一种太阳能发电柜，包括：柜体100、太阳能电池板200、蓄电池300、汇流箱400和逆变器500；蓄电池300、汇流箱400和逆变器500设置在柜体100内；柜体100设置有直流电输出端口110和交流电输出端口120；太阳能电池板200与汇流箱400连接；汇流箱400的输出端通过第一转换开关600分别与逆变器500、蓄电池300及直流电输出端口110连接；蓄电池300的输出端通过第二转换开关700分别与逆变器500及直流电输出端口110连接；逆变器500的输出端与交流电输出端口120连接。

汇流箱，在本实用新型太阳能发电柜中，起到减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线的作用。用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏阵列，然后再将若干个光伏阵列并联接入汇流箱，在汇流箱内汇流后，通过逆变器，配套使用从而构成完整的光伏发电***，实现与市电并网。为了提高太阳能发电柜的可靠性和实用性，优选在汇流箱里配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器，方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，保证太阳能光伏发电***发挥最大功效。

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

需要说明的是，本实施例中，太阳能电池板、汇流箱、逆变器和蓄电池均为现有技术，故其详细技术细节在此不再赘述。此外，本实施例中太阳能电池板的设置数量不受限制，为满足供电需要而设置的任意数量的太阳能电池板均应落入本实用新型的保护范围。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，直流电输出端口和交流电输出端口分别设置有电能表。本实用新型通过在直流电输出端口和交流电输出端口分别设置有电能表，有助于对太阳能发电柜的电能输出做出精确的统计。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，柜体为42U机柜。本实用新型通过采用42U机柜来收纳蓄电池、汇流箱和逆变器，为保持供电设备的整洁性提供了有力的结构支持，节省了结构部件分散布置时所占据的地面空间。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，交流电输出端口通过ATS自动切换开关与市电电网连接。本实用新型通过将交流电输出端口通过ATS自动切换开关与市电电网连接达到了当太阳能发电柜供电不足时及时将交流电能输出切换至市电的技术效果。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，逆变器的输出端设置有电流表和电压表。本实用新型通过在逆变器的输出端设置有电流表和电压表，有助于对逆变器的工作状态形成有效的技术监控，便于在太阳能发电柜出现设备故障时能够及时排除故障，维持太阳能发电柜的正常运行。

使用时，将太阳能电池板布置在室外光线充足的平台上，并将设置有蓄电池、汇流箱和逆变器的柜体放置在机房内。将直流电输出端口和交流电输出端口分别与相应的用电设备相连通。通过第一转换开关切换太阳能电池板的电能输出用于通过逆变器转化为交流电输出、直接通过直流电输出端口输出、还是用于为蓄电池蓄电。而后进一步通过操作第二转换开关，达到将蓄电池储存的电能通过逆变器输出交流电或直接通过直流电输出接口输出电能的技术效果。本实用新型通过充分利用蓄电池的蓄能作用，为黑暗环境下依旧能够持续供电提供有力的结构支持。

本实用新型通过提供一种太阳能发电柜，为机房内用电设备的独立供电提供了有力的结构支持。太阳能发电柜的设置有助于将蓄电池、汇流箱和逆变器汇集在一起形成一个整体，减少占地面积的同时为集中管理及运行监控提供了有力的结构支持。进一步的，本实用新型通过在柜体设置直流电输出端口和交流电输出端口，使太阳能发电柜同时具备交流电及直流电输出的功能，为机房用电提供了极大的便利性。此外，本实用新型通过在柜体内设置第一转换开关和第二转换开关，有助于达到任意切换交流、直流输出，及切换通过蓄电池经逆变器输出交流电、或通过太阳能电池板经逆变器输出交流电、或通过蓄电池输出直流电的技术效果。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，还包括能根据太阳能电池板的输出电流自动调节太阳能电池板朝向的电池板支架。

优选的，如图2所示，上述电池板支架包括：俯仰角调节架800、自动转台900及空间光强测量装置1000；空间光强测量装置1000包括设置在透明球体内的各个均布在球体内侧的光强传感器1001；俯仰角调节架800及自动转台900的转动位置与空间光强测量装置1000反馈的数据信息相适配。

优选的，上述光强传感器的设置数量为13个。

本实用新型通过为太阳能电池板设置电池板支架，达到了取光智能控制的技术效果，有助于帮助太阳能电池板最大限度的利用环境中的光照强度，产生尽可能多的电能。

实施例3：

如图3所示，本实施例在上述实施例的基础上，太阳能电池板设置有雨刷器1100。本实用新型通过为太阳能电池板设置雨刷器，有助于及时清洁太阳能电池板上的尘垢，进而达到维持太阳能电池板最佳的工作状态的技术效果。

需要说明的是本实用新型上述雨刮器的结构为现有技术，故其具体结构细节在此不再赘述。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，上述雨刷器的结构包括：动力装置、挂水刷臂和固设在刮水刷臂上的橡胶刮片。使用时，动力装置驱动挂水刷臂摆动，进而达到清洁太阳能电池板的技术效果。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，将上述橡胶刮片替换为毛刷。本实用新型通过采用毛刷替代橡胶刮片有助于达到防护太阳能电池板板面划伤的技术效果。

实施例4：

优选的，如图4所示，本实施例在上述实施例的基础上，太阳能电池板200的上方设置有凸透镜210。本实用新型通过在太阳能电池板200的上方设置有凸透镜210，有助于聚拢太阳能电池板上方的太阳光，进而达到提升发电效率的技术效果，特别是在阴雨天，通过凸透镜收集的光线，能够继续维持太阳能电池板低效率工作。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，还包括凸透镜位置调整装置，本实用新型通过为凸透镜设置凸透镜位置调整装置，有助于达到及时调整光强汇聚面积，与太阳能电池板板面大小相适配的技术效果。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上，太阳能电池板为有机太阳能电池。本实用新型通过采用有机太阳能电池作为太阳能电池板，有助于达到阴雨天依然能够保持高效率发电的技术效果。

有机太阳能电池，可以通过3D打印来快速生产，大范围铺设，让太阳能电池在一些永远阴沉的城市，比如伦敦和西雅图也实现发电。比起传统硅基电池，有机太阳能电池的光电转换效率并没有优势。但是在光线有限的时候，有机太阳能电池的发电能力明显要比硅基电池更高。而且，有机太阳能电池的效率一直在进步，从2008年的5％，到现在已经有了12％效率了。而普通的硅基电池15％-20％的效率比起有机太阳能电池来，成本不占优势。硅基电池需要阳光直射才能有效率，有机太阳能电池则无这方面的缺点。任意角度、即使是较弱的光线，都能发挥作用。白天阳光强烈的时候效率固然很高，总体而言，还是光线不足的时间更长，而且即使是阴天，仍然有一定的光线穿过云层。因此，有机太阳能电池可以在一天中的大部分时间发挥作用。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能发电柜，其特征在于，包括：柜体、太阳能电池板、蓄电池、汇流箱和逆变器；所述蓄电池、汇流箱和逆变器设置在所述柜体内；所述柜体设置有直流电输出端口和交流电输出端口；所述太阳能电池板与所述汇流箱连接；所述汇流箱的输出端通过第一转换开关分别与所述逆变器、蓄电池及直流电输出端口连接；所述蓄电池的输出端通过第二转换开关分别与所述逆变器及所述直流电输出端口连接；所述逆变器的输出端与所述交流电输出端口连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述直流电输出端口和交流电输出端口分别设置有电能表。

3.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述柜体为42U机柜。

4.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述交流电输出端口通过ATS自动切换开关与市电电网连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述逆变器的输出端设置有电流表和电压表。

6.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：还包括能根据太阳能电池板的输出电流自动调节太阳能电池板朝向的电池板支架。

7.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述太阳能电池板设置有雨刷器。

8.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述太阳能电池板的上方设置有凸透镜。

9.根据权利要求1所述的太阳能发电柜，其特征在于：所述太阳能电池板为有机太阳能电池。