专利名称：太阳能光伏发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能利用领域，尤其涉及一种太阳能光伏发电系统。
背景技术：
随着我国经济的快速持续增长，能源资源环境已成为影响未来发展的严重 制约因素。同时，全球气候变暖和能源供应安全已成为世界各国共同关注的重 大战略问题。在这一新形势下，大力开发利用可再生能源不4又是世界能源发展 的必然趋势，也是中国能源战略的必然选择。况且我国新能源分布广泛，根据 初步的资源评价，我国可再生能源资源潜力巨大，尤其在太阳能资源方面。因
此，对太阳能资源开发利用是我国以后经济发展的一个重要的举4晉，它为我国 经济持续发展提供不可缺少动力资源，为我国环境保护提供了强有力措施之一， 从而实现经济计的可持继发展，适合我国新型工业化道5^求，体现人与自然 的和谐协调发展。其中，太阳能光伏发电系统是诸多利用太阳能资源中一种。
太阳能电池板組是一种利用太阳能发电的设备，它是通过电池板把太阳 能转化为电能，然后通过接线盒、线缆组件、控制器和逆变器把太阳能电池板 组转化的电能输送给交流负载、直流负载和蓄电池，从而有效的将太阳能转化 为可供人们日常生活或工作的能源。目前，由于随着太阳能电池板组技术的显 著提高，成本的降低，光电转换效率也得到较大的提升，使得利用太阳能电池 板组进4亍发电具有广泛的市场应用前景。
在目前的太阳能光伏发电系统中，能源转化和利用效率^f氐下已经成为太阳能 光伏发电系统的制约瓶颈，不能很好地把握蓄电池蓄电和放电的时间，使得能 源利用率降低，并且还缺乏对蓄电池剩余的电量和太阳能电池板组的发电情况 监控和控制，使得发生供电不稳定时无法及时发现，从而导致无法采取紧急的 应对措施，以维持正常的供电。因此，急需一种能源利用率高、安全且稳定的且能及时采取紧急应对措 施的太阳能光伏发电系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能源利用率高、安全且稳定的且能及时采取 紧急应对措施的太阳能光伏发电系统。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为提供一种太阳能光伏发 电系统，包括太阳能电池板组、接线盒、光伏线缆、控制器及负载，所述太阳 能电池板组与所述接线盒电性连接，所述接线盒通过所述光伏线缆与所述控制 器电性连接，所述控制器与所述负载电性连接，其中，所述控制器包括稳压单 元、充电分配单元、供电控制单元、警告单元、稳压保护单元及至少一个蓄电 池；所述接线盒的电信号通过所述光伏线缆传输到所述稳压单元，所述稳压单 元的输出通过所述充电分配单元分别传输到所述供电控制单元及所述蓄电池， 所述蓄电池与所述供电控制单元电性连接，所述供电控制单元与所述警告单元 电性连接，所述供电控制单元与所述稳压保护单元电性连接，所述稳压保护单 元的输出与所述负载电性连接。
较佳地，所述接线盒包括上盖及盒体，所述上盖扣合于所述盒体上，所述盒 体内安装有至少两个接线座，相邻两个所述接线座之间通过旁路二极管电性连 接，所述接线座一端为输入端，所述输入端与所述太阳能电池板组引线电性连 接，另一端与安装在所述盒体一侧的接线端子电性连接，其中，上盖上表面设 有散热装置，所述散热装置由相对所述上盖上表面倾斜的若干散热片组成，相 邻所述散热片之间在上盖上表面上形成积水凹槽，所述盒体两侧分别设有透气 孔，所述透气孔内从外到内依次安装有防水透气膜及金属结晶过滤芯。由于相 邻散热片之间在上盖上表面上形成积水凹槽，且所述盒体两侧分别设有透气孔， 所述透气孔内从外到内依次安装有防水透气膜及金属结晶过滤芯，所述散热片 一方面增大了上盖的散热面积，另一方面散热片形成的积水凹槽能自然存储雨 水，通过雨水的蒸发可大大的提高本实用新型太阳能光伏发电系统用接线盒的 散热效果，使整个太阳能光伏发电系统用接线盒具有良好的散热性能；防水透气膜及金属结晶过滤芯保证太阳能光伏发电系统用接线盒内与外界相通加大太 阳能光伏发电系统用接线盒的散热能力的同时还保证了太阳能光伏发电系统用
接线盒内干燥和防水的目的；从而大大提高本实用新型太阳能光伏发电系统用 接线盒防水、防潮及散热性能，使用寿命也大大提高。
较佳地，所述盒体及上盖均为铝合金材质，所述散热装置与所述上盖一体 成型，所述上盖下底具有突出的固定轴，所述盒体具有与所述固定轴相匹配的 安装孔。铝合金材质的盒体及上盖具有良好的热传导能力，能使本实用新型接 线盒内的热量迅速的传导到外界中，并且还有效的避免了 一般使用塑料制成的 接线盒受紫外线照射易老化的缺点，所述固定轴安装在所述安装孔中，使所述 上盖与所述盒体紧密连接，连接简单实用。
较佳地，所述旁路二极管上端与所述上盖下底面之间设有绝缘导热板，所 述绝缘导热板一侧紧贴于所述旁路二极管，另一侧紧贴于所述上盖下底面，所 述绝缘导热板将所述旁路二极管与铝合金上盖分隔，防止发生短路，并且还将 旁路二极管产生的热量迅速传导到外界。
较佳地，所述上盖与所述盒体扣合处形成环形凹槽，所述环形凹槽内紧贴 有弹性密封圈，所述弹性密封圈将所述上盖与所述盒体之间的缝隙紧密封闭， 防止外界水通过缝隙渗入到所述盒体内。
较佳地，所述光伏线缆包括若干根导体，所述导体集合绞合构成线缆线芯， 所述线缆线芯外挤包一层呈体型聚乙烯结构的绝缘层，所述绝缘层外挤包一层 呈体型聚乙烯结构的外被。由于导体绞合构成的线缆线芯外具有呈体型聚乙晞 结构的绝缘层和外被，且绝缘层和外被分两次挤包成型，这样使得少量能穿透 外被的射线尤其是紫外线，由于外被与绝缘层分两次成型，故外被与绝缘层具 有一个分界面，所以少量穿透外被的射线也会被绝缘层所具有的表面反射回， 从而增强了本实用新型太阳能光伏发电系统的防紫外线能力；呈体型聚乙烯结 构的绝缘层和外被由于具有三维网状结构的交联物质特性，从而使得本实用新 型太阳能光较佳地，所述导体绞合成线缆线芯的绞距介于40mm至45mm之间，增加 本实用新型太阳能光伏发电系统用线缆的牢固性，
较佳地，所述线缆线芯截面积大于等于4 " 2,保证本实用新型太阳能光伏 发电系统用线缆的电力传输能力能满足太阳能光伏发电系统的需求。
较佳地，所述绝缘层的抗张强度大于0.66千克力每平方毫米，所述外被的 抗张强度大于0.82千克力每平方毫米。确保本实用新型实用新型太阳能光伏发 电系统用线缆能抵御恶劣气候环境和施工中对其造成的外力损伤，这种较好的 机械特性能保证本实用新型太阳能光伏发电系统用线缆在恶劣环境下的正常工 作。
本实用新型与现有技术相比，本实用新型供电控制单元能够适时地选择供电 来源，做到能源的恰当利用，从而提高本实用新型太阳能光伏发电系统的能源 利用率，所述警告单元能够及时地告知所述充电分配单元和所述蓄电池的供电 情况，能及时的对蓄电池剩余的电量和太阳能电池板组的发电情况进行监控和 控制，当发生供电不稳定时能及时的发出预警提示，确保了本实用新型太阳光 伏发电系统的安全性和稳定性，并且可根据预警提供是及时的采取紧急的应对 措施，以维持正常的供电。
图1本实用新型太阳能光伏发电系统的原理框图。 图2本实用新型太阳能光伏发电系统的供电控制单元的原理框图。 图3为本实用新型太阳能光伏发电系统的接线盒的结构示意图。 图4为图3的分解示意图。
图5为本实用新型太阳能光伏发电系统的接线盒的上盖的结构示意图。 图6为本实用新型太阳能光伏发电系统的光伏线缆的结构图。 图7为本实用新型太阳能光伏发电系统的光伏线缆的截面图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型太阳能光伏发电系统600,包括太阳能电池;tl组 100、接线盒200、光伏线缆23、控制器300及负载400，所述太阳能电池板组 100与所述接线盒200电性连接，所述接线盒200通过所述光伏线缆23与所述 控制器300电性连接，所述控制器300与所述负栽400电性连接，其中，所述 控制器300包括稳压单元30、充电分配单元31、供电控制单元32、警告单元 33、稳压保护单元35及蓄电池34a、 34b;所述接线盒200的电信号通过所述光 伏线缆23传输到所述稳压单元30，所述稳压单元30的输出分别通过所述充电 分配单元31传输到所述供电控制单元32及所述蓄电池34a、 34b,所述蓄电池 34a、 34b分别与所述供电控制单元32电性连接，所述供电控制单元32与所述 警告单元33电性连接，所述供电控制单元32与所述稳压保护单元35电性连接， 所述稳压保护单元35的输出与所述负载400电性连接。
较佳者，结合图2所示，所述供电控制单元32包括输入输出模块302、中 央处理模块303及检测模块304。所述充电分配单元31接收所述稳压单元30输 出电信号，形成充电分配单元31输出电信号，并将所述充电分配单元31输出 电信号分配到所述蓄电池34a、 34b上对其充电或分配到所述供电控制单元32 的输入输出模块303，具体地，充电分配单元31能够根据蓄电池34a、 34b存储 电量的情况选择对蓄电池34a、 34b之一进行充电，当给一个蓄电池充电完毕之 后，自动选择给下一个蓄电池充电。结合图1和图2，所述警告单元33用于根 据检测模块304发出的检测结果，发出警告。还设置了与所述警告单元33相匹 配的显示操作面板(图中未示)。具体地，所述警告单元33时刻显示所述冲全测 模块304发出的检测结果，及时掌握所述充电分配单元31的输出的强弱及所述 蓄电池34a、 34b的电量的的大小，对应地在显示操作面板上显示，方便操作， 当发生供电不稳定时能及时的发出预警提示，确保了本实用新型太阳光伏发电 系统600的安全性和稳定性，并且可根据预警提供是及时的采取紧急的应对措 施，以维持正常的供电。
结合图3、图4及图5所示，对本实用新型太阳能光伏发电系统600的接线 盒200的结构及连接进行具体的说明，如下
本实用新型太阳能光伏发电系统600的接线盒200，包括上盖1及盒体2，所述上盖1扣合于所述盒体2上，所述盒体l内安装有至少两个接线座3，相邻 两个所述接线座3之间通过旁路二极管4电性连接，所述接线座3 —端为输入 端3a，所述输入端3a通过所述盒体底面的开口 2c与所述太阳能电池板组100 引线(图中未示)电性连接，另 一端与安装在所述盒体1 一侧的4妻线端子5电性 连接，其中，上盖上表面lb设有散热装置6，所述散热装置6由相对所述上盖 上表面lb倾斜的若干散热片6a组成，相邻散热片6a之间在所述上盖上表面lb 上形成积水凹槽6b,所述盒体1两侧分别设有透气孔2a,所述透气孔2a内从外 到内依次安装有防水透气膜7及金属结晶过滤芯8。具体地，接线盒200的盒体 2内安装有四个接线座3，所述散热装置6由若干相对所述上盖上表面lb倾斜 的散热片6a组成，这样增大了所述散热装置6与空气接触的散热面积，使所述 旁路二极管4工作时热量能迅速地散—发到所述接线盒200外部，从而使得所述 旁路二极管4始终能保持低温工作状态；另，由于接线盒200处于露天环境中 工作，因此，所述相邻的散热片6a与所述上盖上表面lb形成的积水凹槽6b能 在雨天时存储雨水，待晴天时，所述积水凹槽6b中的雨水的蒸发所带走的热量 将大大的提高了本实用新型太阳能光伏发电系统600的散热效果。所述防水透 气膜7能够阻挡雨水进入，但空气能自由通过，这样一方面能防止水份进入所 述盒体2内部，造成电路短路，损坏电器元件，另一方面4吏接线盒200内部气 压与外部气压保持一致，防止接线盒200变形而且空气通过所述透气孔2a能帮 助接线盒200内部通气散热。所述金属结晶过滤芯8能吸收空气中的水份及过 滤空气中的微粒，保持所述盒体2内部干燥、清洁，防止某些带电的微粒进入， 造成电路短路。
较佳者，所述盒体2及上盖1均为铝合金材质，所述散热装置6与所述上 盖1一体成型，铝合金材质的盒体2及上盖1具有良好的热传导能力，能使本 实用新型太阳能光伏发电系统600的接线盒200内的热量迅速的传导到外界中， 并且还有效的避免了一般使用塑料制成的太阳能光伏发电系统用接线盒200受 紫外线照射易老化的缺点。所述旁路二极管4上端与所述上盖1下底面之间设 有绝缘导热板9，所述绝缘导热板9 一侧紧贴于所述旁路二极管4，另一侧紧贴 于所述上盖1下底面，所述绝缘导热板9将所述旁路二极管4与铝合金材质的所述上盖1分隔，防止发生短路，并且还将旁路二极管4产生的热量迅速传导 到外界。所述上盖1下底具有突出的固定轴la，所述盒体2具有与所述固定轴 la相匹配的安装孔2b，所述固定轴la安装在所述安装孔2b中，4吏所述上盖1 与所述盒体2紧密连接，连接简单实用。
较佳者，所述上盖1与所述盒体2扣合处形成环形凹槽10，所述环形凹槽 10内紧贴有弹性密封圏11，所述弹性密封圈11将所述上盖1与所述盒体2之 间的缝隙紧紧封闭，防止外界水通过缝隙渗入到所述盒体2内。
结合图6及图7所示，对本实用新型太阳能光伏发电系统600的光伏线缆 23的结构及连接进行具体的说明，如下
较佳者，本实用新型太阳能光伏发电系统600的光伏线缆23包括若千根导 体23a,所述导体23a集合绞合构成线缆线芯，所述线缆线芯外4齐包一层呈体型 聚乙烯结构的绝缘层23b,所述绝缘层外挤包一层呈体型聚乙烯结构的外被23c。 本实用新型太阳能光伏发电系统的光伏线缆23在由导体23a集合绞合构成的线 缆线芯外具有呈体型聚乙烯结构的绝缘层23b和外被23c，且绝缘层23b和外被 23c分两次挤包成型，这样使得少量能穿透外被23c的射线尤其是紫外线，由于 外被23c与绝缘层23b分两次成型，故外被23c与绝缘层23b具有一个分界面， 所以少量穿透外被23c的射线也会被绝缘层23b所具有的表面反射回，从而增 强了本实用新型太阳能光伏发电系统600的光伏线缆23的防紫外线能力；呈体 型聚乙烯结构的绝缘层23b和外被23c由于具有三维网状结构的交联物质特性， 从而使得本实用新型太阳能光伏发电系统600的光伏线缆23具有优异的机械性 能、耐化学腐蚀性能及电气性能，大大提高了本实用新型太阳能光伏发电系统 600的使用寿命及抵御恶劣气候环境的能力。
在本实施例中，所述导体23a采用合适导电材料制成，优选的是镀锡铜线， 也可以是其它材料，如铜线、镀银铜线等等。较佳者，本实施例中所述导体23a 绞合成线缆线芯的绞距介于40mm至45mm之间，增加本实用新型太阳能光伏 发电系统用线缆的牢固性，所述线缆线芯截面积大于等于4"" 2，保证本实用新
型太阳能光伏发电系统600的光伏线缆23的电力传输能力能满足负载400的需 求。较佳者，所述绝缘层23b的抗张强度大于0.66千克力每平方毫米，所述外 被23c的抗张强度大于0.82千克力每平方毫米，确保本实用新型实用新型太阳 能光伏发电系统600的光伏线缆23能抵御恶劣气候环境和施工中对其造成的外 力损伤，这种较好的机械特性能保证本实用新型太阳能光伏发电系统600在恶 劣环境下的正常工作。
本实用新型太阳能光伏发电系统600的供电控制单元32能够适时地选择供 电来源，做到能源的恰当利用，从而提高本实用新型太阳能光伏发电系统600 的能源利用率，所述警告单元33能够及时地告知所述充电分配单元31和所述 蓄电池34a、 34b的供电情况，能及时的对蓄电池34a、 34b剩余的电量和太阳能 电池板组100的发电情况进行监控和控制，当发生供电不稳定时能及时的发出 预警提示，确保了本实用新型太阳光伏发电系统600的安全性和稳定性，并且 可根据预警提供是及时的采取紧急的应对措施，以维持正常的供电
本实用新型太阳能光伏发电系统600所涉及的元器件均为本领域普通技术 人员所熟知，在此不再做详细的说明。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实 用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于 本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1、一种太阳能光伏发电系统，包括太阳能电池板组、接线盒、光伏线缆、控制器及负载，所述太阳能电池板组与所述接线盒电性连接，所述接线盒通过所述光伏线缆与所述控制器电性连接，所述控制器与所述负载电性连接，其特征在于所述控制器包括稳压单元、充电分配单元、供电控制单元、警告单元、稳压保护单元及至少一个蓄电池；所述接线盒的电信号通过所述光伏线缆传输到所述稳压单元，所述稳压单元的输出通过所述充电分配单元分别传输到所述供电控制单元及所述蓄电池，所述蓄电池与所述供电控制单元电性连接，所述供电控制单元与所述警告单元电性连接，所述供电控制单元与所述稳压保护单元电性连接，所述稳压保护单元的输出与所述负载电性连接。
2、 如权利要求1所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述供电控制单元 包括输入输出模块、中央处理模块、检测模块。
3、 如权利要求1所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述接线盒包括上 盖及盒体，所述上盖扣合于所述盒体上，所述盒体内安装有至少两个接线座， 相邻两个所述接线座之间通过旁路二极管电性连接，所述接线座一端为输入端， 所述输入端与所述太阳能电池板组引线电性连接，另 一端与安装在所述盒体一 侧的接线端子电性连接，其特征在于所述上盖上表面设有散热装置，所述散 热装置由若干相对上盖上表面倾斜的散热片组成，相邻所述散热片之间在上盖 上表面上形成积水凹槽，所述盒体两侧分别设有透气孔，所述透气孔内从外到 内依次安装有防水透气膜及金属结晶过滤芯。
4、 如权利要求3所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述盒体及上盖均 为铝合金材质，所述散热装置与所述上盖一体成型，所述上盖下底具有突出的 固定轴，所述盒体具有与所述固定轴相匹配的安装孔。
5、 如如权利要求3所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述旁路二极管 上端与所述上盖下底面之间设有绝缘导热板，所述绝缘导热板一侧紧贴于所述 旁路二极管，另一侧紧贴于所述上盖下底面。
6、 如权利要求3所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述上盖与所述盒 体扣合处形成环形凹槽，所述环形凹槽内紧贴有弹性密封圏。
7. 如权利要求1所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述光伏线缆包括 若干根导体，所述导体集合绞合构成线缆线芯，所述线缆线芯外挤包一层呈体 型聚乙烯结构的绝缘层，所述绝缘层外挤包一层呈体型聚乙烯结构的外被。
8. 如权利要求7所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于所述导体绞合成线缆 线芯的绞距介于40mm至45mm之间。
9. 如权利要求7所述的太太阳能光伏发电系统，其特征在于所述线缆线芯截面 积大于等于4 " 2。
10. 如权利要求7所述的太阳能光伏发电系统,其特征在于所述绝缘层的抗张强 度大于0.66千克力每平方毫米，所述外被的抗张强度大于0.82千克力每平方毫 米。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能光伏发电系统，包括依次电性连接的太阳能电池板组、接线盒、控制器及负载，接线盒通过光伏线缆与控制器电性连接，其中，控制器包括稳压单元、充电分配单元、供电控制单元、警告单元、稳压保护单元及至少一个蓄电池；接线盒通过光伏线缆与稳压单元电性连接，稳压单元的输出通过充电分配单元分别传输到相互电性连接的供电控制单元和蓄电池，供电控制单元与警告单元和稳压保护单元电性连接，稳压保护单元的输出与负载电性连接。供电控制单元能够适时地选择供电来源，提高能源利用率，警告单元能够及时地告知充电分配单元和蓄电池的供电情况并发出预警提示，从而可根据预警提供是及时的采取紧急的应对措施，以维持正常的供电。
文档编号H02J7/00GK201360157SQ20082020671
公开日2009年12月9日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者李明斌 申请人:李明斌