[实用新型]高效太阳能模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能模块，特别是能增益太阳能光电转换效率，提高太阳能装置吸能效果的高效太阳能模块。 

背景技术

现有技术中一般已知的低功率太阳能产品是由充电部份与放电部份所组成，通过太阳能电池将电能储存至电池而构成充电部份，再经电池放电至负载，如日常生活中的太阳能庭园灯、太阳能指示牌、太阳能交通及施工装置、太阳能充电器或太阳能手电筒、太阳能收音机、太阳能玩具等，以减少干电池的使用量。 

然而，太阳能能源系统在应用上存在两大问题： 

太阳能为不稳定的能源。太阳能电池所产生的光电转换会随天气变化、太阳入射角度、日光阴影与日光强度而产生变化，造成充电电压(电流)下震荡。

清晨与黄昏之际因入射光线不足，太阳能电池所产上生的电压（电流）微弱，无法充电至电池（电池内阻过大），虚耗光电转换能源。一天将近12小时的白天，仅约3.5小时的日照可利用，其能量损失甚巨。 

针对前述问题，如美国专利USP 4,634,953与USP 5,782,552。揭露了使用大容量电容器作为太阳能系统中充电电池的取代物，意图解决电池寿命、维护替换等问题的技术手段，此大容量电容为能量释放型的高功率超高容量电容器，具有法拉级的电容量。其等效串联电阻（ESR）虽低于电池，但仍然有数欧姆至数十欧姆，对于太阳能能源的吸能困窘，无太大帮助。能量释放型高功率超高容量电容器的电容量如太小，则等效串联电阻太大，能量都在转换之间以热能消耗；但电容量太大，则又许多能量存于高功率超高容量电容器内，以自我放电逸失无法利用。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，即解决日照因地形、气候、阴影与环境变化，致使太阳能不稳定能源输入以及小电能无法储存转为电能的问题，而提供一种高效的太阳能模块。 

本实用新型技术方案包括： 

一组太阳能电池，该太阳能电池是光能与电能转换组件；

一个高功率超高容量电容器，该电容器并接在太阳能电池两端，收集太阳能电池所转换的电能，并于太阳能电池转换效能低或无法转换时，将储存的电能释放至储能装置；

一个升压电路，该升压电路与控制电路并接，其一端与太阳能电池和高功率超高容量电容器的一公共端相连接，另一端与储能装置的一端相连接，提升电容器电压以对储能装置充电；

一个控制电路，该控制电路与升压电路并接，其一端与太阳能电池和高功率超高容量电容器的一公共端相连接，另一端与储能装置的一端相连接，控制太阳能电池在强日照下将电能存入储能装置；

一个储能装置，该储能装置一端与控制电路和升压电路的公共端相连接，另一端与太阳能电池和高功率超高容量电容器的另一公共端相连接，用以储存电能及供应给负载运作的主要电源。

本实用新型由于采用了上述结构方案，在日照充足时，太阳能电池稳定而充裕的同时对高功率超高容量电容器、储能装置充电及提供负载所需的电能；当日照不足，太阳能电池所产生电能经很低内阻的高功率超高容量电容器经升压电路储能至储能装置，使传统太阳能电路模块视为无法利用的小电能经此存入，提高了太阳能模块效率。 

另外不论光照的强弱，太阳能电池所产生的电能都储入低内阻高功率的高功率超高容量电容器，待高功率超高容量电容器充饱后再经升压电路充电至储能装置。如此可克服太阳光因地形、气候、阴影、环境变化而造成不稳定输入、输入电压震荡、充电效率低等负面因素。 

综上所述，本实用新型解决日照因地形、气候、阴影与环境变化，致使太阳能不稳定能源输入与小电能无法储存转为电能的问题，提升太阳能的光电转换效率，提高太阳能装置吸能效果，使应用范畴更为广泛、稳定，有助于推广无公害污染且干净的能源应用于日常生活。本实用新型尤其适合天气不好、多云、气候变化大、日照时间低与高纬度地区，更能充分发挥出功效。 

附图说明

图1是为本实用新型的电路方框示意图； 

图2是为本实用新型的基本电路图。