一种新型太阳能锂电储能一体化装置的制作方法

本实用新型涉及一种储能装置，尤其涉及一种新型太阳能锂电储能一体化装置。

背景技术：

目前太阳能电池已广泛应用于发电领域，现有的太阳能电池板一般与充电锂电池分开设置，没有做到模块化设计，操作人员需要为负载单独设计相应的控制器与太阳能电池板及充电电池结合使用，从而实现对负载的供电，同时现有的控制器也没有针对具体环境(光线强度)来调整对负载供电模式的功能，应用时不是很方便。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的新型太阳能锂电储能一体化装置，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种模块化设计便于应用同时能够根据内外环境调整供电模式的新型太阳能锂电储能一体化装置。

本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，包括太阳能电池板，所述太阳能电池板的后侧面上设置有蓄电池、接线盒和控制器，所述蓄电池由多个锂离子电池串联而成，所述接线盒内设有与所述太阳能电池板电连接的金属电极，所述控制器包括单片机、充电电路、DC/DC转换器和开关控制电路，所述单片机输出端与充电电路的输入端连接，所述充电电路的输出端与蓄电池的输入端连接，所述蓄电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接，所述DC/DC转换器的输出端与开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路用于控制负载通断，所述单片机的另一输出端与开关控制电路的输入端连接，所述控制器还包括电流电压检测单元和定时单元，所述电流电压检测单元分别与太阳能电池板及蓄电池电连接，电流电压输出单元的输出端与单片机的输入端连接，所述定时单元的输出端与单片机电连接。

进一步的，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，所述控制器上还设有与所述单片机电连接的市电接口。

进一步的，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，所述锂离子电池为聚合物锂离子电池。

进一步的，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，所述控制器还包括状态指示单元，所述状态指示单元与单片机电连接。

进一步的，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，所述锂离子电池的数目为8块。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，通过将蓄电池及控制器设置在太阳能电池板的后侧面，从而使其实现了模块化设计，方便了操作人员的具体应用，此外，控制器内电流电压检测单元的设置，使得单片机能够根据其采集到的太阳能电池板及蓄电池的电流电压信息来调整对负载的供电模式，使用非常方便。具体使用时，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置通过把蓄电池与太阳能电池板复合为一体化的设计方案，使其作为LED路灯的独立电源，应用于LED路灯系统。实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置由太阳能电池板发电，通过控制器给蓄电池充电，当控制器监控模式满足蓄电池放电需求时，蓄电池开始放电，通过控制器输出，负载开始正常工作。

控制器控制整套系统的运行。太阳能板发的电通过控制器给蓄电池充电，通过光控、时控或光控时控结合，蓄电池开始放电，负载开始工作，负载的运行时间由控制器控制。另外，在控制器上可以预留市电，以选择与市电互补。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置的结构示意图；

图2是太阳能锂电储能一体化装置的电气原理示意图；

图3是太阳能锂电储能一体化装置的接线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1至图3，本实用新型一较佳实施例的一种新型太阳能锂电储能一体化装置，包括太阳能电池板1，太阳能电池板的后侧面上设置有蓄电池2、接线盒3和控制器4，蓄电池由多个锂离子5电池串联而成，接线盒内设有与太阳能电池板电连接的金属电极(图中未示出)，控制器包括单片机、充电电路、DC/DC转换器和开关控制电路，单片机输出端与充电电路的输入端连接，充电电路的输出端与蓄电池的输入端连接，蓄电池的输出端与DC/DC转换器的输入端连接，DC/DC转换器的输出端与开关控制电路的输入端连接，开关控制电路用于控制负载6通断，单片机的另一输出端与开关控制电路的输入端连接，控制器还包括电流电压检测单元和定时单元，电流电压检测单元分别与太阳能电池板及蓄电池电连接，电流电压输出单元的输出端与单片机的输入端连接，定时单元的输出端与单片机电连接。

具体工作时，太阳能电池板发的电通过控制器给锂电池充电，通过光控、时控或光控、时控结合的方式控制蓄电池放电，为负载提供电能，负载的运行时间由控制器控制。另外，在控制器上可以预留市电，以选择与市电互补。

具体实施时，太阳能电池板最大功率Pm＝265W、开路电压Voc＝38.5V、最大功率点电压Vmp＝31V、短路电流Isc＝8.9A、最大功率点电流Imp＝8.6A，日均发电时间计3.25h，年度日均发电计0.86kWh/天，最大发电计1.6kWh/天。用额定功率30W(12V/24V)的LED灯作为负载，年均日照明时间设计为10h/天，采用分时控制照明时间逻辑。例如，照明时间为晚19:00-次日凌晨05:00，共10h，其中19:00-22:00采用3h×30W全功率照明方式；22:00-23:00采用1h×15W功率照明方式；23:00-次日凌晨05:00采用6h×5W照明方式，其耗电量为0.135kWh。系统电损计6％。总耗电量为0.143kWh/天。设计6天续航照明能力，系统日均需储能0.86kWh。

以下为控制器控制模式说明，纯光控模式：系统正常情况下，当太阳光的光伏电压小于参数设置的开灯电压时，控制器将延时20秒自动开启负载，当太阳光的光伏电压大于参数设置的开灯电压时，控制器将延时1分钟自动关闭负载；时控+光控模式：系统正常情况下，当太阳光的光伏电压小于参数设置的开灯电压时，控制器将延时20秒根据设置的开灯时间段自动开启负载，当太阳光的光伏电压大于参数设置的开灯电压，控制器将延时1分钟自动关闭负载,或者到了设置的时间段结束时，自动关闭负载；调试模式解释：系统正常情况下，当太阳光的光伏电压小于参数设置的开灯电压时，控制器将无延时自动开启负载，光伏电压大于蓄电池电压后，控制器将进入充电状态，该模式下，施工人员可以使用该模式，检查系统接线是否正常；常开模式：系统正常情况下，负载保持开启状态，该模式下不受太阳光和时间段的控制，可以实现边充电，边放电的功能；晨亮模式：系统正常情况下，一段，二段按照时控+光控模式工作；晨亮时间段表示天亮之前的时间段，可以自行设定。

其中电流电压采集电路用于采集太阳能电池板及蓄电池的电流电压数据并输出至单片机，开关控制电路用于根据单片机发送的开关指令实现对负载的开关。

作为优选，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，控制器上还设有与单片机电连接的市电接口7。

作为优选，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，锂离子电池为聚合物锂离子电池。

聚合物锂离子电池单层结构电池厚度可以做到1mm左右，对应储能密度0.23kWh/㎡、质量1.11kg/㎡、容量质量比0.207kWh/kg。本设计方案选用的最小单块锂电规格为：额定电压3.7V、额定电量56Ah、额定容量0.207kWh、尺寸333mm×181mm×8.7mm、重量1kg。

作为优选，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，控制器还包括状态指示单元，状态指示单元与单片机电连接。

作为优选，本实用新型的新型太阳能锂电储能一体化装置，锂离子电池的数目为8块。

8块锂离子电池串联后，蓄电池的额定电压29.6V、额定电量56Ah、额定容量1.6kWh、重量8kg，额定容量设计为太阳能电池板的最大日发电量，可以满足设计存储要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。