即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，包括：光伏組件，光伏蓄電池，逆變器，光伏輸入控制電路，直流穩(wěn)壓電路，光伏控制器，直流電輸出接口，交流電輸出接口，交流電后備電源接口，并網(wǎng)接口，存儲(chǔ)箱，存儲(chǔ)箱設(shè)置光伏組件和光伏蓄電池，和逆變器，光伏組件的輸出端與蓄電池輸入端連接，蓄電池一個(gè)輸出端與直流電輸出接口連接，蓄電池另一個(gè)輸出端連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口和并網(wǎng)接口相聯(lián)。
【專利說(shuō)明】即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電組合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)是將多個(gè)光伏組件發(fā)出的電能經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換后直接并網(wǎng)，該產(chǎn)品適宜規(guī)模化太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，不適宜交流電和直流電即插即用分布式光伏系統(tǒng)。
[0003]量子點(diǎn)，又可稱為納米晶，是一種由I1-VI族或II1-V族元素組成的納米顆粒,量子點(diǎn)粒徑一般介于I?IOnm之間，量子點(diǎn)具有寬的激發(fā)譜和窄的發(fā)射譜，量子點(diǎn)發(fā)射光譜可以通過(guò)改變量子點(diǎn)的尺寸大小來(lái)控制，通過(guò)改變量子點(diǎn)尺寸和它的化學(xué)組成可以使其發(fā)射光譜覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)，以CdTe量子為例，當(dāng)它的粒徑從2.5nm生長(zhǎng)到4.0nm時(shí)，它們的發(fā)射波長(zhǎng)可以從510nm紅移到660nm。量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池的另一特點(diǎn)是，可以在弱光下吸收激發(fā)譜和轉(zhuǎn)換成窄的發(fā)射譜，可以顯著的提高光伏太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)換效率。
[0004]日本京都大學(xué)電子工程學(xué)教授野田進(jìn)及其同事開(kāi)發(fā)出一種濾膜，它只允許在目前技術(shù)條件下能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化、有特定波長(zhǎng)的光穿過(guò)并照射太陽(yáng)能電池，從而提高光電轉(zhuǎn)換的實(shí)際效率。這種濾膜由兩張鋁鎵砷半導(dǎo)體膜夾一張6.8納米厚的砷化鎵半導(dǎo)體膜制成。當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)這種濾膜再照射太陽(yáng)能電池后，電池的光電轉(zhuǎn)換效率可提高到40%以上。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的是:1、提供一種適宜即插即用交流和直流兩用的光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，提高用戶自主安裝和使用能力，用戶無(wú)須培訓(xùn)，在一天之內(nèi)就能完成安裝和并網(wǎng)的全過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)交流電器和直流電器即插即用功能，加快分布式光伏系統(tǒng)的推廣使用。2、太陽(yáng)能電池背部設(shè)涂量子點(diǎn)材料的反射板，提高太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率。3、太陽(yáng)能光伏組件上部設(shè)置多層光濾膜，光濾膜將過(guò)濾不能用于光伏組件的光譜，透過(guò)能夠用于光伏組件的光譜，提高光電轉(zhuǎn)換的效率。4、太陽(yáng)能光伏組件上部設(shè)置多層光孔濾膜，通過(guò)多層光孔濾膜光的橫向傳播和過(guò)濾不能用于光伏組件的光譜，透過(guò)能夠用于光伏組件的光譜，提高光電轉(zhuǎn)換的效率。5、光伏組件上部透光玻璃上表面設(shè)置量子點(diǎn)材料，光伏組件上部透光玻璃下表面設(shè)置光濾膜，通過(guò)量子點(diǎn)材料吸收寬光譜和發(fā)射出用于光伏組件的光譜，通過(guò)光濾膜進(jìn)行二次過(guò)濾，提高太陽(yáng)能光伏組件的光電轉(zhuǎn)換的效率。6、光伏組件與背板間設(shè)氣體層，提高光伏組件和控制系統(tǒng)和逆變器和蓄電池的散熱功能，提高光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率。7、光伏組件側(cè)設(shè)光反射板或聚光反射板，提高光伏組件的光接收面積。
[0006]本發(fā)明提出的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，包括:光伏組件，光伏蓄電池，逆變器，光伏輸入控制電路，直流穩(wěn)壓電路，光伏控制器，直流電輸出接口，交流電輸出接口，交流電后備電源接口，并網(wǎng)接口，存儲(chǔ)箱，其特征是:存儲(chǔ)箱設(shè)置光伏組件和光伏蓄電池，和逆變器，光伏組件的輸出端與蓄電池輸入端連接，蓄電池一個(gè)輸出端與直流電輸出接口連接，蓄電池另一個(gè)輸出端連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口和并網(wǎng)接口相聯(lián)。
[0007]存儲(chǔ)箱上設(shè)安裝支架，安裝支架用于固定存儲(chǔ)箱和調(diào)整存儲(chǔ)箱上的光伏組件接收太陽(yáng)光的角度。
[0008]光伏組件用于接收太陽(yáng)能，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電。
[0009]光伏組件側(cè)設(shè)光反射板或聚光反射板，光反射板或聚光反射板用于提高光伏組件的光接收面積。
[0010]光伏組件上部透光玻璃上設(shè)置多層光濾膜，光濾膜包括鋁鎵砷半導(dǎo)體膜和砷化鎵半導(dǎo)體膜，多層鋁鎵砷半導(dǎo)體膜和砷化鎵半導(dǎo)體膜允許特定波長(zhǎng)的光穿過(guò)光濾膜后照射太陽(yáng)能光伏組件上，從而提高光電轉(zhuǎn)換的效率。
[0011]光伏組件上部透光玻璃上設(shè)置多層光孔濾膜，光孔濾膜包括鋁鎵砷半導(dǎo)體膜和砷化鎵半導(dǎo)體膜，交替排列的多層光孔濾膜不但允許特定波長(zhǎng)的光穿過(guò)并照射太陽(yáng)能電池光伏組件上，而且，通過(guò)光在多層光孔濾膜間的橫向傳播，提高光電轉(zhuǎn)換的效率。
[0012]光伏組件上部透光玻璃上表面設(shè)置量子點(diǎn)材料，光伏組件上部透光玻璃下表面設(shè)置光濾膜，通過(guò)量子點(diǎn)材料吸收寬光譜和發(fā)射出用于光伏組件的光譜，通過(guò)光濾膜進(jìn)行二次過(guò)濾，提高太陽(yáng)能光伏組件的光電轉(zhuǎn)換的效率。
[0013]為提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，太陽(yáng)能電池下面設(shè)涂量子點(diǎn)材料的反射板，太陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能電池板上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，透過(guò)太陽(yáng)能電池板的光線照射在反射板的量子點(diǎn)材料上，量子點(diǎn)材料將透過(guò)太陽(yáng)能電池板的光線轉(zhuǎn)換成能夠使太陽(yáng)能電池板進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)的光線，通過(guò)反射板將光線反射到太陽(yáng)能電池板上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
[0014]量子點(diǎn)是由I1-VI族或II1-V族元素組成的納米顆粒,但不限于上述顆粒。
[0015]光伏控制器用于檢測(cè)和控制太陽(yáng)能電池充電和蓄電池放電，參數(shù)設(shè)置或運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，對(duì)逆變器輸出的交流電和交流電后備電源接口輸出的交流電進(jìn)行切換控制。
[0016]蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路和串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。
[0017]交流電備用電源接口通過(guò)逆變器向蓄電池充電或負(fù)載通過(guò)交流電備用電源接口使用電網(wǎng)電。
[0018]蓄電池電量顯示器連接在蓄電池正負(fù)兩端用于顯示蓄電池存儲(chǔ)的電量。
[0019]存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置多個(gè)光伏蓄電池和逆變器，多個(gè)光伏蓄電池和逆變器的優(yōu)點(diǎn)是光伏組件轉(zhuǎn)換的電能可以分別對(duì)不同的光伏蓄電池進(jìn)行充電，多個(gè)光伏蓄電池也可以依據(jù)用電情況分別進(jìn)行放電和實(shí)現(xiàn)邊充電邊放電功能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0020]多個(gè)即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)通過(guò)控制系統(tǒng)和并網(wǎng)導(dǎo)線連接在一起，組成局域供電網(wǎng)絡(luò)，局域供電網(wǎng)絡(luò)直接用于負(fù)載使用，減少輸電線路的建設(shè)費(fèi)用。
[0021]即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)蓄電池存儲(chǔ)的電能通過(guò)控制系統(tǒng)輸入到大蓄電池中存儲(chǔ)。
[0022]光伏組件與控制系統(tǒng)和逆變器和蓄電池間設(shè)氣體層，氣體層可以降低光伏組件和控制系統(tǒng)和逆變器和蓄電池溫度，提高光伏組件光電轉(zhuǎn)換效率，提高光伏組件和控制系統(tǒng)和逆變器和蓄電池的安全性能。
[0023]光伏組件背部設(shè)保溫層，夜間無(wú)光時(shí)，光伏組件覆蓋在活動(dòng)房，車，船的頂部或側(cè)部，提高太陽(yáng)能電池的保溫性能。
[0024]安裝支架為可伸縮或可折疊的活動(dòng)支架，活動(dòng)支架的作用是通過(guò)活動(dòng)支架的伸縮或折疊調(diào)整光伏組件板的傾角，通過(guò)活動(dòng)支架的收縮或折疊，減小即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)體積，便于運(yùn)輸。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】:
[0025]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0026]圖1是具有本發(fā)明特征帶有空氣保溫層和量子點(diǎn)層和光濾膜層的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)組合關(guān)系方框圖。
[0027]圖2是具有本發(fā)明特征帶有空氣保溫層和光濾膜層的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)組合關(guān)系方框圖。
[0028]圖3是具有本發(fā)明特征帶有空氣保溫層和量子點(diǎn)反射層的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)組合關(guān)系方框圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0029]實(shí)施例1:
[0030]帶有空氣保溫層和量子點(diǎn)層和光濾膜層的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)組合關(guān)系方框圖如圖1所示，存儲(chǔ)箱透光玻璃上面設(shè)置量子點(diǎn)材料層，透光玻璃下面設(shè)置光濾膜層，光濾膜層下面是氣體層，氣體層下面是太陽(yáng)能光伏組件，太陽(yáng)能光伏組件通過(guò)光伏控制電路向蓄電池供電，蓄電池上設(shè)置電量顯示裝置，用于顯示蓄電池內(nèi)的電量，蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路輸出到直流電輸出接口，通過(guò)串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置光伏蓄電池和逆變器，蓄電池另一個(gè)輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口相聯(lián)，交流電輸出接口設(shè)并網(wǎng)接口和負(fù)載接口和USB接口。
[0031]使用時(shí)，量子點(diǎn)材料層吸收寬的太陽(yáng)光激發(fā)譜和發(fā)射具有特定波長(zhǎng)和足夠能量的光穿過(guò)透光玻璃和光濾膜層，經(jīng)光濾膜層過(guò)濾后，獲得具有特定波長(zhǎng)和足夠能量的純凈光，穿過(guò)氣體層照射在太陽(yáng)能光伏組件太陽(yáng)能芯片上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能芯片轉(zhuǎn)換的直流電通過(guò)光伏輸入控制電路向蓄電池充電，蓄電池上設(shè)電量顯示裝置，用于顯示蓄電池的電量，蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路輸出到直流電輸出接口，通過(guò)串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置光伏蓄電池和逆變器，蓄電池另一個(gè)輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口相聯(lián)，交流電輸出接口設(shè)并網(wǎng)接口和負(fù)載接口和USB接口。
[0032]當(dāng)蓄電池內(nèi)電量不足時(shí)，電網(wǎng)中的交流電通過(guò)備用電源接口和逆變器向蓄電池充電或用于負(fù)載。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]帶有空氣保溫層和光濾膜層的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)組合關(guān)系方框圖如圖2所示，存儲(chǔ)箱透光玻璃下面設(shè)置光濾膜層，光濾膜層下面是氣體層，氣體層下面是太陽(yáng)能光伏組件，太陽(yáng)能光伏組件通過(guò)光伏控制電路向蓄電池供電，蓄電池上設(shè)置用于顯示蓄電池內(nèi)電量的顯示裝置，蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路輸出到直流電輸出接口，通過(guò)串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置光伏蓄電池和逆變器，蓄電池另一個(gè)輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口相聯(lián)，交流電輸出接口設(shè)并網(wǎng)接口和負(fù)載接口和USB接口。
[0035]使用時(shí)，太陽(yáng)光穿過(guò)透光玻璃和光濾膜層，經(jīng)光濾膜層過(guò)濾后，獲得具有特定波長(zhǎng)和足夠能量的純凈光穿過(guò)氣體層照射在太陽(yáng)能光伏組件太陽(yáng)能芯片上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能芯片轉(zhuǎn)換的直流電通過(guò)光伏輸入控制電路向蓄電池充電，蓄電池上設(shè)電量顯示裝置，用于顯示蓄電池的電量,蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路輸出到直流電輸出接口，通過(guò)串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置光伏蓄電池和逆變器，蓄電池另一個(gè)輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口相聯(lián)，交流電輸出接口設(shè)并網(wǎng)接口和負(fù)載接口和USB接口。
[0036]當(dāng)蓄電池內(nèi)電量不足時(shí)，電網(wǎng)中的交流電通過(guò)備用電源接口和逆變器向蓄電池充電或用于負(fù)載。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]帶有空氣保溫層和量子點(diǎn)反射層的即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)組合關(guān)系方框圖如圖3所示，存儲(chǔ)箱透光玻璃下面是太陽(yáng)能光伏組件，太陽(yáng)能光伏組件下面是氣體層，氣體層下面是量子點(diǎn)材料層，量子點(diǎn)材料層涂在量子點(diǎn)反射板上，太陽(yáng)能光伏組件通過(guò)光伏控制電路向蓄電池供電，蓄電池上設(shè)置電量顯示裝置，用于顯示蓄電池內(nèi)的電量，蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路輸出到直流電輸出接口，通過(guò)串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置光伏蓄電池和逆變器，蓄電池另一個(gè)輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口相聯(lián)，交流電輸出接口設(shè)并網(wǎng)接口和負(fù)載接口和USB接口。
[0039]使用時(shí)，太陽(yáng)光穿過(guò)透光玻璃照射在太陽(yáng)能光伏組件太陽(yáng)能芯片上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，低能量紅外線光穿過(guò)氣體層照射在量子點(diǎn)材料層上，量子點(diǎn)材料層吸收寬的太陽(yáng)光激發(fā)譜和發(fā)射具有特定波長(zhǎng)和足夠能量的光，量子點(diǎn)反射板使光穿過(guò)氣體層照射在太陽(yáng)能光伏組件芯片上進(jìn)行二次光電轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能芯片轉(zhuǎn)換的直流電通過(guò)光伏輸入控制電路向蓄電池充電，蓄電池上設(shè)電量顯示裝置，用于顯示蓄電池的電量，蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路輸出到直流電輸出接口，通過(guò)串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置光伏蓄電池和逆變器，蓄電池另一個(gè)輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口相聯(lián)，交流電輸出接口設(shè)并網(wǎng)接口和負(fù)載接口和USB接口。
[0040]當(dāng)蓄電池內(nèi)電量不足時(shí)，電網(wǎng)中的交流電通過(guò)備用電源接口和逆變器向蓄電池充電或用于負(fù)載。
【權(quán)利要求】
1.即播即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，包括:光伏組件，光伏蓄電池，逆變器，光伏輸入控制電路，直流穩(wěn)壓電路，光伏控制器，直流電輸出接口，交流電輸出接口，交流電后備電源接口，并網(wǎng)接口，存儲(chǔ)箱，其特征是:存儲(chǔ)箱設(shè)置光伏組件和光伏蓄電池，和逆變器，光伏組件的輸出端與蓄電池輸入端連接，蓄電池一個(gè)輸出端與直流電輸出接口連接，蓄電池另一個(gè)輸出端連接逆變器，逆變器與交流電輸出接口和并網(wǎng)接口相聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:光伏組件上部透光玻璃上設(shè)置多層光濾膜。
3.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:光伏組件上部透光玻璃上設(shè)置量子點(diǎn)材料層，量子點(diǎn)材料層下面設(shè)置光濾膜層。
4.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:光伏控制器用于檢測(cè)和控制太陽(yáng)能電池充電和蓄電池放電，參數(shù)設(shè)置或運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，對(duì)逆變器輸出的交流電和交流電后備電源接口輸出的交流電進(jìn)行切換控制。
5.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:蓄電池輸出端通過(guò)直流穩(wěn)壓電路和串口裝置實(shí)現(xiàn)6V或12V或24V或48V電壓輸出。
6.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:交流電備用電源接口通過(guò)逆變器向蓄電池充電或負(fù)載通過(guò)交流電備用電源接口使用電網(wǎng)電。
7.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置多個(gè)光伏蓄電池和逆變器。
8.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:多個(gè)即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)通過(guò)并網(wǎng)導(dǎo)線連接在一起，組成供電網(wǎng)絡(luò)。
9.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:光伏組件背部設(shè)涂量子點(diǎn)材料的反射板。
10.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:光伏組件側(cè)設(shè)光反射板或聚光反射板。
11.如權(quán)利要求1所述即插即用式光伏發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征是:光伏組件與控制系統(tǒng)和逆變器和蓄電池間設(shè)氣體層。
【文檔編號(hào)】H02S10/00GK103580590SQ201210278556
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月8日
【發(fā)明者】王廣武 申請(qǐng)人:王廣武