[发明专利]太阳能模块化集成的应用系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能应用方案，尤其涉及一种将应用系统模块化集成到太阳能发电组件上的系统设计方案。

背景技术

随着能源危机的日益临近，作为可再生能源中的一种，太阳能光伏应用已成为一种新兴的热门研究领域。但从已有的传统应用系统来看，主要是在构成应用系统的主要功能部件本身一体化集成太阳能光伏电源，以实现单一功能部件的应用需求。然而，这会造成太阳能综合应用的过度分散，各太阳能光伏电源的集中管理性差，也给应用系统的后期维护带来了巨大的麻烦。

特别地，从传统太阳能应用结构来看：针对单一功能部件集成太阳能光伏电源，极大地浪费了太阳能电池板本身空间的利用能效。在周知的太阳能光伏电池板结构上，除考虑散热的缘故，其背面接线盒以外往往具有很大的空间被闲置。这部分空间对于太阳能集成应用来说，是一个尚未填补的空白，使得太阳能应用长期局限在单一性的瓶颈之中。

传统太阳能电池组件背面结构如图1所示可见：周知的太阳能电池组件边框与太阳能电池组件背面之间存在一定的距离，而太阳能电池组件背面除接线盒11以外，背板12与背框13所围裹的腔体中有很大一部分空间被闲置浪费，降低了太阳能电池组件本身空间的利用能效。再如图2所示，传统的太阳能电池组件背面只有一连接输出电源的接线盒，用于为外部应用器件提供电能，除此之外没有其它任何功能，使得太阳能组件的应用潜力没有充分发挥。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种太阳能模块化集成应用系统及其实现方法，通过建立一种位于光伏组件背部结构内的模块化电能总线结构，为在组件背部结构中增加应用功能模块，实现多种一体化应用提供一种技术方法。填补太阳能大型系统应用中的部分应用模块有机地一体化集成在太阳能光伏组件上的空白，并在模块化集成的基础上，集中为全部应用模块供能，为应用系统的维护提供便利的解决方案。

本发明上述第一个目的，将通过以下技术方案得以实现：

太阳能模块化集成应用系统，基于太阳能电池组件构成，所述太阳能电池组件具有一体成型背板和背框，其特征在于：所述太阳能电池组件的背板上集成有与太阳能电池组件背部接线盒相连的直供电源总线，与直供电源总线相接的集成控制器，与集成控制器相接的控制总线和恒压电源总线，集成在直供电源总线上的一组对外非稳态电源调制接口和一组非稳态应用模块接口，以及集成在恒压电源总线上的一组对外恒压电源调制接口和一组稳态应用模块接口，一种以上稳态应用模块或非稳态应用模块一体集成于太阳能电池组件的背板上，并与相对应的应用模块接口相接。

优化的，所述太阳能电池组件在其背板上集成设有电池模块，所述电池模块连接至集成控制器输入端。

优化的，所述对外非稳态电源调制接口为带充电控制器、输出可控的充电接口，其中所述充电控制器具有用于识别相连接的电动车类型的采集单元。该对外非稳态电源调制接口设于背板或背框之上。

优化的，所述控制总线为以I2C，SPI，CAN，RS485，RS232，TTL，光纤，红外或Wifi为控制协议的总线。

本发明上述第二个目的，太阳能模块化集成应用的实现方法，在前述的集成应用系统基础上：太阳能电池组件的背部接线盒输出转化光能所得的非稳态电能至直供电源总线，通过直供电源总线将非稳态电能向非稳态应用模块接口供能，并输入至集成控制器调制成稳态电源，调制后的稳态电源通过恒压电源总线向稳态应用模块接口供能，将一种以上稳态应用模块或非稳态应用模块一体集成于太阳能电池组件的背板上，通过与之相对应的应用模块接口取能实现应用功能。

优化的，所述直供电源总线上集成有对外非稳态电源调制接口，所述恒压电源总线上集成有对外恒压电源调制接口，两种对外电源调制接口分别向外接的应用模块供能。

优化的，所述对外非稳态电源调制接口为带充电控制器的充电接口，通过充电控制器的采集单元识别相连接的电动车类型并匹配对应的输出充电功率，对电动车进行充电。

实施本发明的应用系统及其实现方法，根据应用的具体环境及规模，选用合适匹配的太阳能光伏电源，且通过对太阳能光伏电源背面空间的利用，能够大幅度提高太阳能光伏组件的应用价值，降低应用系统的成本，并且得到更加简洁和美观的效果，从而扩大光伏应用的市场，加快光伏能源的推广速度及提高其应用系统的紧凑、稳定和易维护性能。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是传统太阳能电池组件背侧的外观立体示意图；