[發明專利]集成式智能化太陽能發電儲能裝置

無效

• 申請號: 201110066422.5
• 申請日: 2011-03-19
• 公開（公告）號: CN102163857A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 陸明;劉輝藝
• 申請（專利權）人: 江西日普升太陽能光伏產業有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/06;H01L31/048
• 代理公司: 萍鄉益源專利事務所 36119
• 代理人: 周益麗

技術領域

本發明涉及太陽能發電裝置，特別是涉及集成式智能化太陽能發電儲能裝置。

背景技術

當前，全社會都在倡導綠色、節能、低碳、環保。太陽能作為一種取之不盡而又清潔的能源受到廣泛關注，各種采用太陽能發電的光伏應用產品層出不窮。目前，光伏應用產品大都由太陽能電池組件（帶光伏組件接線盒）、儲能蓄電池（一般為鉛酸蓄電池）和光伏控制器構成的發電儲能裝置向負載提供電能，其發電儲能的原理是：太陽能電池組件將太陽能轉換為電能，再將電能通過光伏組件接線盒引入光伏控制器，光伏控制器控制蓄電池的充放電和負載的工作模式，保證系統的正常工作。它不僅可以節省大量電能，而且可以為美化環境、亮化城鎮提供綠色環保的電能，給人們工作和生活帶來方便、美感和舒適。但現有太陽能發電儲能裝置還存在有以下問題：一是太陽能電池組件、光伏控制器和蓄電池往往不能在同一位置安裝，它們之間需用導線連接，還使用了光伏組件接線盒，給安裝及后續的更換維護帶來麻煩，也影響了系統的可靠性；二是鉛酸蓄電池體積大，重量重，所以常要挖坑或在燈桿上預留大鐵盒來安裝鉛酸蓄電池，安裝更換維護都比較麻煩；三是鉛酸蓄電池循環壽命約為300-500次，使用壽命較短，需經常更換蓄電池。

發明內容

針對現有太陽能光伏應用產品發電儲能裝置存在的上述問題，本發明提供了一種結構簡單、安裝方便、適用性強、安全可靠、免維護、壽命長的供太陽能光伏產品使用的集成式智能化太陽能發電儲能裝置。

本發明要解決的技術問題所采取的技術方案是：所述集成式智能化太陽能發電儲能裝置包括太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括鋼化玻璃、背板及固定在鋼化玻璃與背板之間的太陽能電池板，所述太陽能電池組件整體配裝在框體上，在框體體內封裝有鋰電池，在背板上設置有與鋰電池相連的智能光伏控制器。

所述鋰電池為磷酸鐵鋰電池，當然也可以是其它類別的鋰電池，所述智能光伏控制器包括市電互補自動切換器，用磷酸鐵鋰電池作為儲能設備，替代傳統的鉛酸蓄電池，并將磷酸鐵鋰電池封裝在框體體內，再將智能光伏控制器固定在背板上并與磷酸鐵鋰電池相連接，形成一個為光伏應用產品提供電能的集成式智能化發電儲能裝置。

所述鋰電池最好是以摻入了三元材料的磷酸鐵鋰作為正極材料的磷酸鐵鋰電池，它的循環壽命可達2000次以上，而鉛酸蓄電池的循環壽命約300-500次。同質量的鉛酸蓄電池一般可以使用1-1.5年，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下可使用７-８年。綜合考慮，它的性能價格比將為鉛酸蓄電池的4倍以上。因此，采用磷酸鐵鋰電池作為儲能設備大大的延長了使用壽命。

所述智能光伏控制器通過微處理器芯片對磷酸鐵鋰電池電壓、太陽能電池電壓、放電電流、環境溫度等參數進行采樣，通過專用控制模型計算，實現符合磷酸鐵鋰電池特性的放電率、溫度補償修正的高準確控制，并采用了智能高效的PWM模糊充電方式對鋰電池進行充電，延長了磷酸鐵電池的使用壽命。同時它綜合了普通光伏控制器的所有功能，還增加了市電互補自動切換功能，集成了光伏組件接線盒的功能，能保證對磷酸鐵鋰電池的均勻充電，確保系統的穩定運行。

本發明所述集成式智能化太陽能發電儲能裝置最大的創新點在于：一是用儲能效果好、體積小、重量輕的鋰電池取代鉛酸蓄電池進行儲能；二是將鋰電池封裝在框體體內；三是采用帶有市電互補自動切換功能的智能光伏控制器。從而可使集成式智能化發電儲能裝置形成一個發電儲能效果好、體積小、重量輕，穩定性好、適用性和耐用性強的一體化的模塊。

本發明的有益效果是，大大的延長了使用壽命，縮小了體積，并將太陽能電池組件、鋰電池和智能光伏控制器集成在一起，做成一個模塊，可以方便地和負載連接，便于攜帶、不需要挖坑或在燈桿上預留大鐵盒來安裝蓄電池，安裝和維護方便又安全可靠，降低了使用成本，提高了適用性和耐用性，幾乎可以為所有的光伏應用產品提供穩定可靠的電力電源。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖，

圖2是本發明的后視結構示意圖，

圖3是圖1的A—A剖視結構放大示意圖。

在圖中，1、磷酸鐵鋰電池???2、框體??3、背板??4、太陽能電池板??5、鋼化玻璃???6、智能光伏控制器??7、鋁合金型槽。

具體實施方式

在圖1、圖2和圖3中，所述集成式智能化太陽能發電儲能裝置包括太陽能電池組件、蓄電池和光伏控制器，所述太陽能電池組件包括透光性很好的鋼化玻璃5、背板3和位于鋼化玻璃與背板之間的太陽能電池板4，太陽能電池板用光伏焊帶連接后，再用層壓等工藝將鋼化玻璃、太陽能電池板和背板制成整體式的太陽能電池組件，太陽能電池組件配裝固定在鋁合金型槽7內，鋁合金型槽固定在呈四邊形的框體2頂面四周，太陽能電池組件外形與框體相同，在圖1、圖2和圖3所述的實施例中，所述鋰電池采用磷酸鐵鋰電池1，當然在其它實施例中也可采用其它類別的鋰電池，所述磷酸鐵鋰電池1封裝在框體體內并彼此用導線相連結，在背板3上設置有與磷酸鐵鋰電池相連的智能光伏控制器6，所述智能光伏控制器內設置有市電互補自動切換器（圖中未畫出），智能光伏控制器再與負載（LED燈等用電負載）相連，這樣，實現了將太陽能電池組件、磷酸鐵鋰電池和智能光伏控制器集成在一起，形成一個很方便的為光伏應用產品配套使用的集成式智能化太陽能發電儲能裝置。所述框體具體形狀、大小以及鋰電池規格、數量和設置方式等視光伏應用產品規格和形狀而決定。