[发明专利]集成式智能化太阳能发电储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电装置，特别是涉及集成式智能化太阳能发电储能装置。

背景技术

当前，全社会都在倡导绿色、节能、低碳、环保。太阳能作为一种取之不尽而又清洁的能源受到广泛关注，各种采用太阳能发电的光伏应用产品层出不穷。目前，光伏应用产品大都由太阳能电池组件（带光伏组件接线盒）、储能蓄电池（一般为铅酸蓄电池）和光伏控制器构成的发电储能装置向负载提供电能，其发电储能的原理是：太阳能电池组件将太阳能转换为电能，再将电能通过光伏组件接线盒引入光伏控制器，光伏控制器控制蓄电池的充放电和负载的工作模式，保证系统的正常工作。它不仅可以节省大量电能，而且可以为美化环境、亮化城镇提供绿色环保的电能，给人们工作和生活带来方便、美感和舒适。但现有太阳能发电储能装置还存在有以下问题：一是太阳能电池组件、光伏控制器和蓄电池往往不能在同一位置安装，它们之间需用导线连接，还使用了光伏组件接线盒，给安装及后续的更换维护带来麻烦，也影响了系统的可靠性；二是铅酸蓄电池体积大，重量重，所以常要挖坑或在灯杆上预留大铁盒来安装铅酸蓄电池，安装更换维护都比较麻烦；三是铅酸蓄电池循环寿命约为300-500次，使用寿命较短，需经常更换蓄电池。

发明内容

针对现有太阳能光伏应用产品发电储能装置存在的上述问题，本发明提供了一种结构简单、安装方便、适用性强、安全可靠、免维护、寿命长的供太阳能光伏产品使用的集成式智能化太阳能发电储能装置。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述集成式智能化太阳能发电储能装置包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括钢化玻璃、背板及固定在钢化玻璃与背板之间的太阳能电池板，所述太阳能电池组件整体配装在框体上，在框体体内封装有锂电池，在背板上设置有与锂电池相连的智能光伏控制器。

所述锂电池为磷酸铁锂电池，当然也可以是其它类别的锂电池，所述智能光伏控制器包括市电互补自动切换器，用磷酸铁锂电池作为储能设备，替代传统的铅酸蓄电池，并将磷酸铁锂电池封装在框体体内，再将智能光伏控制器固定在背板上并与磷酸铁锂电池相连接，形成一个为光伏应用产品提供电能的集成式智能化发电储能装置。

所述锂电池最好是以掺入了三元材料的磷酸铁锂作为正极材料的磷酸铁锂电池，它的循环寿命可达2000次以上，而铅酸蓄电池的循环寿命约300-500次。同质量的铅酸蓄电池一般可以使用1-1.5年，而磷酸铁锂电池在同样条件下可使用７-８年。综合考虑，它的性能价格比将为铅酸蓄电池的4倍以上。因此，采用磷酸铁锂电池作为储能设备大大的延长了使用寿命。

所述智能光伏控制器通过微处理器芯片对磷酸铁锂电池电压、太阳能电池电压、放电电流、环境温度等参数进行采样，通过专用控制模型计算，实现符合磷酸铁锂电池特性的放电率、温度补偿修正的高准确控制，并采用了智能高效的PWM模糊充电方式对锂电池进行充电，延长了磷酸铁电池的使用寿命。同时它综合了普通光伏控制器的所有功能，还增加了市电互补自动切换功能，集成了光伏组件接线盒的功能，能保证对磷酸铁锂电池的均匀充电，确保系统的稳定运行。

本发明所述集成式智能化太阳能发电储能装置最大的创新点在于：一是用储能效果好、体积小、重量轻的锂电池取代铅酸蓄电池进行储能；二是将锂电池封装在框体体内；三是采用带有市电互补自动切换功能的智能光伏控制器。从而可使集成式智能化发电储能装置形成一个发电储能效果好、体积小、重量轻，稳定性好、适用性和耐用性强的一体化的模块。

本发明的有益效果是，大大的延长了使用寿命，缩小了体积，并将太阳能电池组件、锂电池和智能光伏控制器集成在一起，做成一个模块，可以方便地和负载连接，便于携带、不需要挖坑或在灯杆上预留大铁盒来安装蓄电池，安装和维护方便又安全可靠，降低了使用成本，提高了适用性和耐用性，几乎可以为所有的光伏应用产品提供稳定可靠的电力电源。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，

图2是本发明的后视结构示意图，

图3是图1的A—A剖视结构放大示意图。

在图中，1、磷酸铁锂电池   2、框体  3、背板  4、太阳能电池板  5、钢化玻璃   6、智能光伏控制器  7、铝合金型槽。

具体实施方式

在图1、图2和图3中，所述集成式智能化太阳能发电储能装置包括太阳能电池组件、蓄电池和光伏控制器，所述太阳能电池组件包括透光性很好的钢化玻璃5、背板3和位于钢化玻璃与背板之间的太阳能电池板4，太阳能电池板用光伏焊带连接后，再用层压等工艺将钢化玻璃、太阳能电池板和背板制成整体式的太阳能电池组件，太阳能电池组件配装固定在铝合金型槽7内，铝合金型槽固定在呈四边形的框体2顶面四周，太阳能电池组件外形与框体相同，在图1、图2和图3所述的实施例中，所述锂电池采用磷酸铁锂电池1，当然在其它实施例中也可采用其它类别的锂电池，所述磷酸铁锂电池1封装在框体体内并彼此用导线相连结，在背板3上设置有与磷酸铁锂电池相连的智能光伏控制器6，所述智能光伏控制器内设置有市电互补自动切换器（图中未画出），智能光伏控制器再与负载（LED灯等用电负载）相连，这样，实现了将太阳能电池组件、磷酸铁锂电池和智能光伏控制器集成在一起，形成一个很方便的为光伏应用产品配套使用的集成式智能化太阳能发电储能装置。所述框体具体形状、大小以及锂电池规格、数量和设置方式等视光伏应用产品规格和形状而决定。