[发明专利]基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统及充电方法

权利要求书

1.一种基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：包括薄膜光伏组件(1)、超级电容模组(2)、充放电控制器(4)、稳压模组(5)和锂电池组件(6)组成的储能设备，所述的薄膜光伏组件(1)的输出端连接所述的超级电容模组(2)的输入端，所述的超级电容模组(2)的输出端连接充放电控制器(4)的输入端，所述的充放电控制器(4)的输出端连接所述的稳压模组(5)；所述的锂电池组件(6)与所述的充放电控制器(4)相连；所述的薄膜光伏组件(1)为柔性或刚性的薄膜太阳能电池；所述的薄膜光伏组件(1)的额定电压高于锂电池组件(6)的最大电压；所述的超级电容模组(2)的电压的大小与所述的薄膜光伏组件(1)和锂电池组件(6)的电压呈正比，所述的超级电容模组的容量的大小与负载的启动时间和弱光下系统所需的缓冲空间呈正比；所述的超级电容模组(2)的内阻小于或等于所述的薄膜光伏组件(1)的内阻，呈阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的薄膜太阳能电池由直接带隙半导体构成。

3.根据权利要求2所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的薄膜太阳能电池为柔性铜铟镓硒薄膜太阳能电池、或刚性铜铟镓硒薄膜太阳能电池、或碲化镉太阳能电池电池、或非晶硅太阳能电池、或砷化镓太阳能电池。

4.根据权利要求1或3所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的薄膜太阳能电池为不锈钢或塑料为衬底的柔性铜铟镓硒太阳能电池。

5.根据权利要求1所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的超级电容模组(2)包括多个以串并联的方式组合的超级电容单体，所述的超级电容模组(2)内置超级电容保护电路和稳压电路，用于保持所述的各超级电容单体电压的平衡和一致。

6.根据权利要求1或5所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的超级电容模组(2)的额定电压高于所述的薄膜光伏组件(1)的额定电压。

7.根据权利要求1所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的锂电池组件(6)为磷酸铁锂电池、或钴酸锂电池、或聚合物锂电池。

8.根据权利要求1所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统，其特征在于：所述的充放电控制器(4)、稳压模组(5)集成设置在智能控制器(3)上，所述的智能控制器(3)上设置有三种颜色的显示灯，分别用于显示薄膜太阳能电池、锂电池组件、负载的工作状态。

9.根据权利要求1所述的基于薄膜太阳能电池的长效一体化的电源系统的充电方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、薄膜光伏组件(1)吸收太阳能能量并转换为电流Ia，所述的超级电容模组(2)吸收光伏组件(1)产生的电流Ia并累积电荷＝Ia*t，超级电容电压为其中t为充电时长，C为电容量；

S2、设锂电池组件(6)电压为U2，当超级电容模组(2)的电压U1高于锂电池电压U2时，触发智能控制器以连续脉冲的方式给锂电池组件(6)充电，直到超级电容模组(2)电压U1接近于锂电池组件(6)电压U2；当超级电容模组(2)的电压U1小于或等于锂电池组件(6)电压U2时，锂电池组件(6)不充电；

所述的充放电控制器(4)决定脉冲充电释放时间及次数对电池充电。