CN209805492U - 一种双模式充电的太阳能发电***及太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双模式充电的太阳能发电***及太阳能发电装置，涉及光伏发电技术领域，解决了目前太阳能发电***无法最大限度利用太阳能的技术问题。该***包括第一充电模式电路和第二充电模式电路，第一充电模式电路包括第一太阳能电池板以及与第一太阳能电池板相连接的第一太阳能控制器；第一太阳能控制器能够在高辐照度条件下实时监测第一太阳能电池板的发电电压以追踪第一太阳能电池板产生的最高电压以便将第一太阳能电池板产生的电能对蓄电池快速充电；第二充电模式电路包括第二太阳能电池板以及与第二太阳能电池板相连接的第二太阳能控制器，第二太阳能控制器能够在低辐照度条件下将第二太阳能电池板产生的电能对蓄电池进行脉冲充电。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种双模式充电的太阳能发电***及太阳能发电装置。
背景技术
目前，太阳能发电***通常包括太阳能电池组件、太阳能控制器以及蓄电池。太阳能电池组件转换的电能通过太阳能控制器给蓄电池充电，同时给负载供电。其中太阳能电池组件通常采用晶体硅电池板，其中晶体硅电池板又分为单晶硅电池板和多晶硅电池板。单晶硅电池板其光电转换效果最高，可达17％左右，最高可达到20％，但是其制作成本较高。多晶硅电池板相对于单晶硅电池板的光电转化效果低很多，但是其制作成本相对较低，使用寿命相对也较短。非晶硅薄膜电池其光电转换效率也偏低，且不够稳定，随着时间的延长其转换效率衰减，但其在弱光条件下具有较好的弱光发电效应，且发电稳定。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有技术中的太阳能电池无法满足在低辐照时间较长的地区也能够保证具有较高光电转换率。另外，目前的太阳能发电通常仅采用单一PWM或MPPT充电模式，和单一的单晶硅或多晶硅发电模式，在实际使用过程中，导致无法最大限度的利用太阳能，实现全天候的发电和充电，造成了资源的诸多浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双模式充电的太阳能发电***，以解决现有技术中存在的太阳能发电***无法最大限度的利用太阳能的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种双模式充电的太阳能发电***，包括第一充电模式电路和第二充电模式电路，其中，所述第一充电模式电路包括第一太阳能电池板以及与所述第一太阳能电池板相连接的第一太阳能控制器；所述第一太阳能控制器能够在高辐照度条件下实时监测所述第一太阳能电池板的发电电压以追踪所述第一太阳能电池板产生的最高电压以便将所述第一太阳能电池板产生的最大电能对蓄电池快速充电；所述第二充电模式电路包括第二太阳能电池板以及与所述第二太阳能电池板相连接的第二太阳能控制器，所述第二太阳能控制器能够在低辐照度条件下将所述第二太阳能电池板产生的电能对蓄电池进行脉冲充电。
根据一种优选实施方式，在高辐照度条件下，所述第一太阳能电池板的光电转换率大于所述第二太阳能电池板的光电转换率；在低辐照度条件下，所述第二太阳能电池板的光电转换率大于所述第一太阳能电池板的光电转换率。
根据一种优选实施方式，所述第一太阳能电池板包括由单晶硅太阳能电池片组成的太阳能电池组件。
根据一种优选实施方式，所述第一太阳能电池板包括由单晶硅太阳能电池片和多晶硅太阳能电池片组成的太阳能电池组件。
根据一种优选实施方式，所述第二太阳能电池板包括由非晶硅薄膜组成的太阳能电池组件。
根据一种优选实施方式，所述第一太阳能控制器为MPPT控制器。
根据一种优选实施方式，所述第二太阳能控制器为PWM控制器。
根据一种优选实施方式，所述第一太阳能控制器和所述第二太阳能控制器均与负载以及蓄电池电连接。
本实用新型还提供了一种太阳能发电装置，包括所述的双模式充电的太阳能发电***，所述太阳能发电装置还包括壳体，所述壳体至少包括呈水平方式设置的顶面以及呈倾斜方式设置的一个侧面，在所述壳体的顶面上设置所述太阳能发电***的第一太阳能电池板；在所述壳体的倾斜侧面上设置所述太阳能发电***的第二太阳能电池板；或者
在所述壳体的顶面上设置所述太阳能发电***的第二太阳能电池板；在所述壳体的倾斜侧面上设置所述太阳能发电***的第一太阳能电池板。
根据一种优选实施方式，与所述第一太阳能电池板电连接的MPPT控制器以及与所述第二太阳能电池板电连接的PWM控制器均设置在所述壳体内部，并且，所述MPPT控制器和所述PWM控制器均与蓄电池以及负载电连接。
基于上述技术方案，本实用新型实施例的双模式充电的太阳能发电***至少具有如下技术效果：
本实用新型的太阳能发电***包括第一充电模式电路和第二充电模式电路，其中，第一充电模式电路包括第一太阳能电池板以及与第一太阳能电池板相连接的第一太阳能控制器；第一太阳能控制器能够在高辐照度条件下实时监测所述第一太阳能电池板的发电电压以追踪所述第一太阳能电池板产生的最高电压以便将所述第一太阳能电池板产生的最大电能对蓄电池进行快速充电；因此在高辐照度条件下，可以通过第一太阳能控制器实时追踪第一太阳能电池板的最大发电电压，以便将其产生的电能对蓄电池完成快速充电，能够保证在高辐照度条件下最大程度的利用太阳能，另外，第二充电模式电路包括第二太阳能电池板以及与第二太阳能电池板相连接的第二太阳能控制器，第二太阳能控制器能够在低辐照度条件下将第二太阳能电池板产生的电能对蓄电池进行脉冲充电。因此在低辐照度条件下，可以通过第二太阳能控制器将第二太阳能电池板产生的电能对蓄电池进行充电，如此可以保证本实用新型的太阳能发电***不管是在高辐照度条件还是低辐照度条件均能够实现对蓄电池实施全天候的充电以及对负载的供电，保证负载稳定运行，有利于在低辐照度时间较长地区的应用，保证太阳能发电日日发电，夜夜照明。
另一方面，本实用新型还提供了一种太阳能发电装置，该装置的壳体包括呈水平方式设置的顶面以及呈倾斜方式设置的一个侧面，并且在壳体的顶面上设置太阳能发电***的第一太阳能电池板；在壳体的顶面上设置以保证该装置在高辐照度条件下的充电和照明。在壳体的倾斜侧面上设置太阳能发电***的第二太阳能电池板，以保证在低辐照度条件下的充电和照明，利用低辐照度智能驱动，能够将微弱的光能转换为电能。或者，可以根据具体情况更换第一太阳能电池板和第二太阳能电池板的设置位置，如此可以保证本实用新型实施例的装置可以适用于多种不同的环境。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的双模式充电的太阳能发电***的示意图；
图2是本实用新型的双模式充电的太阳能发电***的一种优选实施方式的示意图；
图3是本实用新型的太阳能发电装置的一种优选实施方式的结构示意图。
图中：10-壳体；11-第一充电模式电路；111-第一太阳能电池板；112-第一太阳能控制器；1111-单晶硅太阳能电池片；1112；多晶太阳能电池片；1121-MPPT控制器；12-第二充电模式电路；121-第二太阳能电池板；122-第二太阳能控制器；1211-非晶硅薄膜电池；1221-PWM控制器；15-蓄电池；16-负载；17-把手。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
下面结合说明书附图1至3对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示，图1示出了本实用新型的双模式充电的太阳能发电***的示意图。本实用新型提供的一种双模式充电的太阳能发电***包括第一充电模式电路11和第二充电模式电路12。其中，第一充电模式电路11包括第一太阳能电池板111以及与第一太阳能电池板111相连接的第一太阳能控制器112；第一太阳能控制器112能够在高辐照度条件下实时监测第一太阳能电池板111的发电电压以追踪第一太阳能电池板111产生的最高电压以便将第一太阳能电池板111产生的最大电能对蓄电池进行快速充电。进而在高辐照度条件下，可以通过第一太阳能控制器实时追踪第一太阳能电池板的最大发电电压，以便将其产生的最大电能对蓄电池充电，在提高光电转换率的同时能够保证在高辐照度条件下最大程度的利用太阳能。优选地，第二充电模式电路12包括第二太阳能电池板121以及与第二太阳能电池板121相连接的第二太阳能控制器122，第二太阳能控制器122能够在低辐照度条件下将第二太阳能电池板121产生的电能对蓄电池进行脉冲充电。从而在保证本实用新型的太阳能发电***在高辐照度和低辐照度条件下均具有较高的光电转换率的同时，保证在低辐照度条件下也能够对蓄电池进行稳定充电，进而保证负载能够运行稳定。
优选地，在高辐照度条件下，第一太阳能电池板111的光电转换率大于第二太阳能电池板121的光电转换率。在低辐照度条件下，第二太阳能电池板121的光电转换率大于第一太阳能电池板111的光电转换率。在高辐照度条件下，通过第一太阳能电池板进行光电转换时可以得到较高的光电转换率，而在低辐照度条件下，通过第二太阳能电池板进行光电转换时也可以得到较高的光电转换率，如此，保证本实用新型实施例的太阳能发电***在高辐照度和低辐照度条件下均能够具有较高的光电转换率，可以适用于低辐照度条件较长的地区使用，实现全天候发电。
优选地，第一太阳能控制器112和第二太阳能控制器122均与负载16以及蓄电池15电连接。以实现对蓄电池的实时充电，保证负载能够夜夜照明。
优选地，第一太阳能电池板111包括由单晶硅太阳能电池片1111组成的太阳能电池组件。由于单晶硅在高辐照度条件下具有较高的光电转换率，因此可以保证第一太阳能电池板在高辐照度条件下较高的电能输出。或者，优选地，第一太阳能电池板111包括由单晶硅太阳能电池片1111和多晶硅太阳能电池片1112组成的太阳能电池组件。保证在高辐照度条件下，第一太阳能电池板具有较高光电转换率的同时，降低太阳能电池板的制作成本。
优选地，第二太阳能电池板121包括由非晶硅薄膜电池1211组成的太阳能电池组件。由于非晶硅薄膜具有较高的弱光效应，因此，在低辐照度条件下，可以通过第二太阳能电池板有效的保证光电转换率，使其适用于低辐照度时间较长的地区。
优选地，第一太阳能控制器112为MPPT控制器1121。MPPT控制器1121能够实时监测第一太阳能电池板的发电电压，并追踪最高的电压电流，输出最高的电能，使得***以最高的效率对蓄电池进行充电，实现最大程度的利用太阳能的目的。优选地，第二太阳能控制器122为PWM控制器1221。通过PWM控制器的间接式脉冲充电方式，在光伏电池板电压值较低的情况下，持续不断的对蓄电池进行充电，保护蓄电池，使蓄电池的使用寿命延长。
如图2所示，图2示出了本实用新型的双模式充电的太阳能发电***的一种优选实施方式的示意图。其中，单晶硅太阳能电池片1111和/或多晶硅太阳能电池片1112均与MPPT控制器1121电连接。非晶硅薄膜电池1211与PWM控制器1221电连接。MPPT控制器和PWM控制器均与蓄电池15电连接，以对保证对蓄电池15的实时充电，MPPT控制器和PWM控制器还与负载电连接，以保证负载发光稳定。
根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种太阳能发电装置，如图3所示，包括所述的双模式充电的太阳能发电***。本实用新型实施例的太阳能发电装置还包括壳体10。优选地，壳体10至少包括呈水平方式设置的顶面以及呈倾斜方式设置的一个侧面，即，壳体10的纵截面呈直角梯形结构。在壳体10、的顶面上设置太阳能发电***的第一太阳能电池板111；以保证该装置在高辐照度条件下的充电和照明。优选地，在壳体10的倾斜侧面上设置太阳能发电***的第二太阳能电池板121，可以保证在低辐照度条件下，第二太阳能电池板121最大程度的吸收光能，提高其光电转换率。或者，优选的，在壳体10的顶面上设置太阳能发电***的第二太阳能电池板121，在壳体10的倾斜面上设置太阳能发电***的第一太阳能电池板111。可以根据当地的辐照度环境情况进行更换。
优选地，与第一太阳能电池板111电连接的MPPT控制器1121以及与第二太阳能电池板121电连接的PWM控制器1221均设置在壳体10内部。并且，MPPT控制器1121和PWM控制器1221均与蓄电池15以及负载16电连接。优选地，在壳体10的外侧还设有把手17，便于直接将本实用新型实施例的太阳能发电装置安装至发电杆上。
本实用新型实施例的太阳能发电装置能够保证不管在高辐照度条件还是低辐照度条件，本实用新型的太阳能发电装置均具有较高的光电转换率，同时能够实现实时对蓄电池进行充电，保证负载的运行稳定性。本实用新型的太阳能发电装置可以适用于低辐照度时间较长的地区，而且即便在恶劣的环境条件下，也能够保证负载稳定性以及运行时间。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，包括第一充电模式电路(11)和第二充电模式电路(12)，其中，所述第一充电模式电路(11)包括第一太阳能电池板(111)以及与所述第一太阳能电池板(111)相连接的第一太阳能控制器(112)；所述第一太阳能控制器(112)能够在高辐照度条件下实时监测所述第一太阳能电池板(111)的发电电压以追踪所述第一太阳能电池板(111)产生的最高电压以便将所述第一太阳能电池板(111)产生的最大电能对蓄电池快速充电；所述第二充电模式电路(12)包括第二太阳能电池板(121)以及与所述第二太阳能电池板(121)相连接的第二太阳能控制器(122)，所述第二太阳能控制器(122)能够在低辐照度条件下将所述第二太阳能电池板(121)产生的电能对蓄电池进行脉冲充电。
2.根据权利要求1所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，在高辐照度条件下，所述第一太阳能电池板(111)的光电转换率大于所述第二太阳能电池板(121)的光电转换率；在低辐照度条件下，所述第二太阳能电池板(121)的光电转换率大于所述第一太阳能电池板(111)的光电转换率。
3.根据权利要求2所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，所述第一太阳能电池板(111)包括由单晶硅太阳能电池片(1111)组成的太阳能电池组件。
4.根据权利要求2所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，所述第一太阳能电池板(111)包括由单晶硅太阳能电池片(1111)和多晶硅太阳能电池片(1112)组成的太阳能电池组件。
5.根据权利要求3或4所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，所述第二太阳能电池板(121)包括由非晶硅薄膜电池(1211)组成的太阳能电池组件。
6.根据权利要求1所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，所述第一太阳能控制器(112)为MPPT控制器(1121)。
7.根据权利要求1所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，所述第二太阳能控制器(122)为PWM控制器(1221)。
8.根据权利要求1所述的双模式充电的太阳能发电***，其特征在于，所述第一太阳能控制器(112)和所述第二太阳能控制器(122)均与负载(16)以及蓄电池(15)电连接。
9.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的双模式充电的太阳能发电***，所述太阳能发电装置还包括壳体(10)，所述壳体(10)至少包括呈水平方式设置的顶面以及呈倾斜方式设置的一个侧面，在所述壳体(10)的顶面上设置所述太阳能发电***的第一太阳能电池板(111)；在所述壳体(10)的倾斜侧面上设置所述太阳能发电***的第二太阳能电池板(121)；
或者，在所述壳体(10)的顶面上设置所述太阳能发电***的第二太阳能电池板(121)；在所述壳体(10)的倾斜侧面上设置所述太阳能发电***的第一太阳能电池板(111)。
10.根据权利要求9所述的太阳能发电装置，其特征在于，与所述第一太阳能电池板(111)电连接的MPPT控制器(1121)以及与所述第二太阳能电池板(121)电连接的PWM控制器(1221)均设置在所述壳体(10)内部，并且，所述MPPT控制器(1121)和所述PWM控制器(1221)均与蓄电池(15)以及负载(16)电连接。
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