锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站的制作方法
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站，属于新能源应用【技术领域】。锂离子电池动力牵引船通过左牵引绳索和右牵引绳索拖拉安装有多晶硅电池组件的水面漂浮光伏电站前进。太阳光照射安装在太阳能电池组件铝合金支架上的多晶硅太阳能电池板产生电流，左排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器甲输入汇流箱，右排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器乙输入汇流箱。温差发电装置产生的电流，小部分向无线光照传感器或无线温度传感器供电，大部分通过导电线和温差发电控制器输入汇流箱。从汇流箱输出的电流通过导电线、充电装置输入锂离子电池动力牵引船中的储能锂离子电池储存备用。
【专利说明】锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站，属于新能源应用【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光伏企业制造太阳能电池的半导体材料可以分为硅半导体系列材料和化合物半导体系列材料。多晶硅是用切割单晶硅剩下的边角料铸造制成的，铸造多晶硅比直拉单晶硅耗能少，生产效率高。2014年5月20日至5月22日，本发明人缪同春到上海新国际博览中心参加SNEC2014国际太阳能产业及光伏工程(上海)展览会三天，在展览会上缪同春高兴的看到，比单晶硅太阳能电池价格低的多晶硅太阳能电池的光电转换效率已经突破18%。多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池由于可靠性高，目前占全球太阳能电池总产量的75%，人类使用多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池已建造成功许多座陆地光伏电站、沙漠光伏电站、屋顶光伏电站，利用太阳能清洁能源发电，取得了节能减排，保护环境的良好业绩。缪同春看一眼晶体硅太阳能电池的表面就能分辨出单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池，由于多晶硅的晶粒与晶粒之间存在晶界，用肉眼可以看到多晶硅太阳能电池表面上忽隐忽现的晶界花纹，而单晶硅太阳能电池的表面上没有这种晶界花纹。
[0003]工业革命二百多年来，人类大量燃烧煤炭和石油发电，向空气中排放大量的二氧化碳、二氧化硫和污染环境的颗粒物，已在全球各地造成了不同程度的空气污染、水体污染和土壤污染，可恶的雾霾使许多抵抗力弱的老年人和儿童患上了呼吸系统疾病。许多地方已开始限制燃煤发电，但是地球表面上的生态环境承载污染物的容量是有限度的，一部分人已开始呼吁限制使用化石能源，大幅度减少燃煤发电。地球上每年需要一次能源180亿吨石油，如果全部安装光伏发电来提供清洁能源，约需要80万平方公里的面积，地球的表面积为5.1亿平方公里，其中水面占3.6亿平方公里，只需在地球上四百分之一的水面上建造水面漂浮光伏电站，就可以显著减少化石能源的使用，使生态环境得到显著改善，有益于人民的身体健康。用水冲洗晶体硅太阳能电池的表面，降低晶体硅太阳能电池表面的温度，可以增加5%的发电量。
[0004]无锡是中国光伏的发源地，无锡的光伏企业在建造陆地光伏电站方面取得了可喜的成绩，无锡的锂离子电池工业，造船工业都有坚实的基础，新时代电池江阴有限公司制造优质的船用动力锂离子电池，将会在发展水面漂浮光伏电站方面再立新功。本发明人缪同春感谢原国家知识产权局发展研究中心主任助理魏衍亮博士在中国知识产权报上发表的‘太阳能发电专利技术发展趋势’文章中的‘中国的情况’里首先提到缪同春，本发明人已从事十年光伏专利产品的试制与研究，过去发生侵犯专利权的事发明人会遭受损失，近年来，保护知识产权的工作受到重视，发明人的日子会一天比一天好起来。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站。
[0006]多晶硅太阳能电池的生产成本比单晶硅太阳能电池的生产成本低，多晶硅的铸锭中有许多紧密结合的晶粒，多晶硅的内部会有载流子与晶粒作垂直方向的移动，晶粒与晶粒之间的晶界对多晶硅太阳能电池产生的电势差的影响很小，多晶硅太阳能电池的光电转换效率已达到18%，其价格比单晶硅太阳能电池便宜，因此多晶硅太阳能电池在光伏工程中得到了广泛的应用。无锡尚德太阳能电力有限公司、无锡顺风光电有限公司、无锡振发新能源科技有限公司在建造陆地光伏电站时，在陆地光伏电站上安装的主要是多晶硅太阳能电池或单晶硅太阳能电池。由于多晶硅太阳能电池或单晶硅太阳能电池工作可靠，光电转换效率较高，多晶硅太阳能电池的使用年限长达25年，已建成的多晶硅太阳能光伏电站普遍取得了较好的社会效益和经济效益。
[0007]由于地球上的污染需要加快治理，光靠在土地资源有限的陆地地面上建造太阳能光伏电站是不够的，本发明的核心就是建造大规模的、可以移动位置的水面漂浮光伏电站，提供大量的清洁能源，压倒化石能源，加快环境中污染的治理，建设洁净的生态文明环境。建造水面漂浮光伏电站的成败关键在于漂浮材料所能产生的浮力大小。漂浮装置在水体中产生的浮力能否支撑水面漂浮光伏电站的全部重量。木船、竹筏、不锈钢船是传统的漂浮工具。现代的漂浮材料有高密度PE发泡材料、EVA橡塑发泡材料、聚合物基高强度轻质漂浮材料，热固性轻质高分子复合漂浮材料，高强度高浮力的聚氨酯发泡材料，闭孔泡沫漂浮材料、纳米塑料泡沫漂浮材料、管道漂浮材料、空心球漂浮材料，更加新颖的高浮力漂浮材料不断涌现，必能为锂离子电池拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站项目提供科技支撑。
[0008]利用水体中不同部位的温度差异进行温差发电，也可以提供清洁能源。在水面漂浮光伏电站的左侧安装温差发电装置乙，利用温差发电产生的电流，小部分电流用于向无线温度传感器供应工作用电，大部分电流用于通过导电线和温差发电控制器乙输入汇流箱，在水面漂浮光伏电站的右侧安装温差发电装置甲，利用温差发电产生的电流，小部分电流用于向无线光照传感器供应工作用电，大部分电流用于通过导电线和温差发电控制器甲输入汇流箱。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
由水面I上的锂离子电池动力牵引船2、驾驶室3、网络信息收发储存装置4、储能锂离子电池5、充电装置6、导电线7、动力锂离子电池8、电动机9、传动轴10、螺旋桨11、右牵引绳索12、左牵引绳索13、水面漂浮光伏电站14、漂浮装置15、温差发电控制器甲16、温差发电装置甲17、无线光照传感器18、温差发电控制器乙19、温差发电装置乙20、无线温度传感器21、汇流箱22、光伏控制器甲23、光伏控制器乙24、多晶硅太阳能电池板25、太阳能电池组件铝合金支架26共同组成；
在锂离子电池动力牵引船2的前部安装驾驶室3，在驾驶室3的上面安装网络信息收发储存装置4，在锂离子电池动力牵引船2的中部安装储能锂离子电池5，在储能锂离子电池5的上部安装充电装置6，在锂离子电池动力牵引船2的后部安装动力锂离子电池8、电动机
9、传动轴10、螺旋桨11、右牵引绳索12、左牵引绳索13，在水面漂浮光伏电站14的下部安装漂浮装置15，在水面漂浮光伏电站14的前部安装导电线7、汇流箱22、光伏控制器甲23、光伏控制器乙24，在水面漂浮光伏电站14的中部和后部安装6组一80组由多晶硅太阳能电池板25和太阳能电池组件铝合金支架26组成的左排和右排、共两排多晶硅电池组件，在水面漂浮光伏电站14的右侧安装温差发电控制器甲16、温差发电装置甲17、无线光照传感器18，在水面漂浮光伏电站14的左侧安装温差发电控制器乙19、温差发电装置乙20、无线温度传感器21 ；
在锂离子电池动力牵引船2上，储能锂离子电池5通过前方的一根导电线7与驾驶室3连接，储能锂离子电池5通过后方的一根导电线7与动力锂离子电池8连接，动力锂离子电池8通过导电线7与电动机9连接，电动机9通过传动轴10与螺旋桨11连接，锂离子电池动力牵引船2通过右牵引绳索12、左牵引绳索13与水面漂浮光伏电站14连接，储能锂离子电池5上的充电装置6通过导电线7与水面漂浮光伏电站14上的汇流箱22连接，在水面漂浮光伏电站14上，右排的多晶硅电池组件通过导电线7与光伏控制器乙24连接，光伏控制器乙24通过导电线7与汇流箱22连接，左排的多晶硅电池组件通过导电线7与光伏控制器甲23连接，光伏控制器甲23通过导电线7与汇流箱22连接，无线光照传感器18通过导电线7与温差发电装置甲17连接，温差发电装置甲17通过导电线7与温差发电控制器甲16连接，温差发电控制器甲16通过导电线7与汇流箱22连接，无线温度传感器21通过导电线7与温差发电装置乙20连接，温差发电装置乙20通过导电线7与温差发电控制器乙19连接，温差发电控制器乙19通过导电线7与汇流箱22连接。
[0010]储能锂离子电池5和动力锂离子电池8是磷酸铁锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:①机动性强，全年发电量高。水面漂浮光伏电站的经济收入主要来自卖电的收入，努力提高全年的发电总量才能实现经济收入的增长。太阳能发电受天气变化的影响大，锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站根据天气预报主动撤离阴雨连绵的水域，开赴阳光灿烂的水域，接受烈日曝晒进行光伏发电，可以显著提高全年的发电总量，增加经济收入，其灵活性、机动性都很强。②十分环保，是治理污染的急先锋。陆地上的空气净化，土壤改良，水体中的污水治理、水质改良、海水淡化、海水制氢都需要大量的电力供应。特别是在水面中央区域的电力就地供应，锂离子电池动力牵引船在充放电和供电的过程中都不会造成水体的污染，比起采用柴油发动机或汽油发动机作为动力的船舶要节能环保得多，水面漂浮光伏电站产生的清洁能源电力，主要用来治理环境污染，供应工农业生产和人民群众的生活，真是人类社会减少化石能源的用量，治理环境污染的利器和急先锋。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]锂离子电池动力牵引船通过左牵引绳索和右牵引绳索拖拉安装有多晶硅电池组件的水面漂浮光伏电站前进。太阳光照射安装在太阳能电池组件铝合金支架上的多晶硅太阳能电池板产生电流，左排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器甲输入汇流箱，右排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器乙输入汇流箱。温差发电装置产生的电流，小部分向无线光照传感器或无线温度传感器供电，大部分通过导电线和温差发电控制器输入汇流箱。从汇流箱输出的电流通过导电线、充电装置输入锂离子电池动力牵引船中的储能锂离子电池储存备用。
[0014]下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述:
由水面I上的锂离子电池动力牵引船2、驾驶室3、网络信息收发储存装置4、储能锂离子电池5、充电装置6、导电线7、动力锂离子电池8、电动机9、传动轴10、螺旋桨11、右牵引绳索12、左牵引绳索13、水面漂浮光伏电站14、漂浮装置15、温差发电控制器甲16、温差发电装置甲17、无线光照传感器18、温差发电控制器乙19、温差发电装置乙20、无线温度传感器21、汇流箱22、光伏控制器甲23、光伏控制器乙24、多晶硅太阳能电池板25、太阳能电池组件铝合金支架26共同组成；
在锂离子电池动力牵引船2的前部安装驾驶室3，在驾驶室3的上面安装网络信息收发储存装置4，在锂离子电池动力牵引船2的中部安装储能锂离子电池5，在储能锂离子电池5的上部安装充电装置6，在锂离子电池动力牵引船2的后部安装动力锂离子电池8、电动机
9、传动轴10、螺旋桨11、右牵引绳索12、左牵引绳索13，在水面漂浮光伏电站14的下部安装漂浮装置15，在水面漂浮光伏电站14的前部安装导电线7、汇流箱22、光伏控制器甲23、光伏控制器乙24，在水面漂浮光伏电站14的中部和后部安装6组一80组由多晶硅太阳能电池板25和太阳能电池组件铝合金支架26组成的左排和右排、共两排多晶硅电池组件，在水面漂浮光伏电站14的右侧安装温差发电控制器甲16、温差发电装置甲17、无线光照传感器18，在水面漂浮光伏电站14的左侧安装温差发电控制器乙19、温差发电装置乙20、无线温度传感器21 ；
在锂离子电池动力牵引船2上，储能锂离子电池5通过前方的一根导电线7与驾驶室3连接，储能锂离子电池5通过后方的一根导电线7与动力锂离子电池8连接，动力锂离子电池8通过导电线7与电动机9连接，电动机9通过传动轴10与螺旋桨11连接，锂离子电池动力牵引船2通过右牵引绳索12、左牵引绳索13与水面漂浮光伏电站14连接，储能锂离子电池5上的充电装置6通过导电线7与水面漂浮光伏电站14上的汇流箱22连接，在水面漂浮光伏电站14上，右排的多晶硅电池组件通过导电线7与光伏控制器乙24连接，光伏控制器乙24通过导电线7与汇流箱22连接，左排的多晶硅电池组件通过导电线7与光伏控制器甲23连接，光伏控制器甲23通过导电线7与汇流箱22连接，无线光照传感器18通过导电线7与温差发电装置甲17连接，温差发电装置甲17通过导电线7与温差发电控制器甲16连接，温差发电控制器甲16通过导电线7与汇流箱22连接，无线温度传感器21通过导电线7与温差发电装置乙20连接，温差发电装置乙20通过导电线7与温差发电控制器乙19连接，温差发电控制器乙19通过导电线7与汇流箱22连接。
[0015]储能锂离子电池5和动力锂离子电池8是磷酸铁锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
[0016]中国建设海洋强国，开发和利用海洋能源是主要的项目之一。地球上的海洋面积约36100万平方千米，太阳光照射地球上的水面已有几亿年的历史，太阳光的照射提高了水面的温度，其能量资源并没有得到充分的科学利用。长期以来，人类迷恋开采并使用化石能源，导致了地球上大面积的环境污染，已影响到人类的健康。大力开发并利用海洋中的清洁能源，向陆地上的用电户提供清洁能源电力，有利于治理陆地上的环境污染。在英国伦敦举办过40多年的国际海洋科技展览会在2013年9月移师到上海国际展览中心举办首届上海国际海洋技术与工程设备展览会，本发明人缪同春在这一亚洲顶级海洋科技展览会上与国内外海洋专家进行了初次交流，并将在2014年9月3日至5日赴第二届上海国际海洋技术与工程设备展览会新设立的海洋可再生能源专区与有关海洋能源专家就水面漂浮光伏电站项目实施中的关键技术进行深入的探讨。
[0017]太阳光照射安装在水面漂浮光伏电站上部的太阳能电池组件铝合金支架上的多晶硅太阳能电池板产生电流，左排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流，通过导电线、光伏控制器甲输入汇流箱，右排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流，通过导电线、光伏控制器乙输入汇流箱。安装在水面漂浮光伏电站左侧的温差发电装置乙产生的电流，小部分电流用于向无线温度传感器供应工作用电，大部分电流通过导电线、温差发电控制器乙输入汇流箱，安装在水面漂浮光伏电站右侧的温差发电装置甲产生的电流，小部分电流用于向无线光照传感器供应工作用电，大部分电流通过导电线、温差发电控制器甲输入汇流箱，两股光伏发电产生的电流和两股温差发电产生的电流在汇流箱中汇合，从汇流箱中输出的电流通过导电线、充电装置输入安装在锂离子电池动力牵引船的中部的储能锂离子电池，从储能锂离子电池向前方输出的电流通过导电线向驾驶室和安装在驾驶室上方的网络信息收发储存装置供电，从储能锂离子电池向后方输出的电流通过导电线向动力锂离子电池供电，从动力锂离子电池输出的电流通过导电线输入电动机，在电动机内电能转换成机械能，机械能驱动电动机、传动轴、螺旋桨的同步旋转，螺旋桨在水体中的旋转产生推动锂离子电池动力牵引船拖拉水面漂浮光伏电站在水面上航行的动力。充满电的储能锂离子电池可以在靠岸时与陆地上同样规格的、没有充满电的储能锂离子电池进行拆卸互换，这项工作已可以由搬运机器人来完成。
[0018]安装在驾驶室上面的网络信息收发储存装置通过无线通信与安装在水面漂浮光伏电站上的无线光照传感器和无线温度传感器保持联系。
[0019]现举出实施例如下:
实施例一:
磷酸铁锂锂离子电池动力牵引船通过左牵引绳索和右牵引绳索拖拉安装有多晶硅电池组件的水面漂浮光伏电站前进。太阳光照射安装在太阳能电池组件铝合金支架上的多晶硅太阳能电池板产生电流，左排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器甲输入汇流箱，右排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器乙输入汇流箱。温差发电装置产生的电流，小部分电流用于向无线光照传感器或无线温度传感器供电，大部分电流通过导电线和温差发电控制器输入汇流箱。从汇流箱输出的电流通过导电线、充电装置输入磷酸铁锂锂离子电池动力牵引船中的储能磷酸铁锂锂离子电池储存备用。
[0020]实施例二:
钴酸锂锂离子电池动力牵引船通过左牵引绳索和右牵引绳索拖拉安装有多晶硅电池组件的水面漂浮光伏电站前进。太阳光照射安装在太阳能电池组件铝合金支架上的多晶硅太阳能电池板产生电流，左排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器甲输入汇流箱，右排的多晶硅太阳能电池组件产生的电流通过导电线、光伏控制器乙输入汇流箱。温差发电装置产生的电流，小部分电流用于向无线光照传感器或无线温度传感器供电，大部分电流通过导电线和温差发电控制器输入汇流箱。从汇流箱输出的电流通过导电线、充电装置输入钴酸锂锂离子电池动力牵弓I船中的储能钴酸锂锂离子电池储存备用。
【权利要求】
1.锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站，其特征是，由水面(I)上的锂离子电池动力牵引船(2)、驾驶室(3)、网络信息收发储存装置(4)、储能锂离子电池(5)、充电装置(6)、导电线(7)、动力锂离子电池(8)、电动机(9)、传动轴(10)、螺旋桨(11)、右牵引绳索(12)、左牵引绳索(13)、水面漂浮光伏电站(14)、漂浮装置(15)、温差发电控制器甲(16)、温差发电装置甲(17)、无线光照传感器(18)、温差发电控制器乙(19)、温差发电装置乙(20)、无线温度传感器(21)、汇流箱(22)、光伏控制器甲(23)、光伏控制器乙(24)、多晶硅太阳能电池板(25)、太阳能电池组件铝合金支架(26)共同组成； 在锂离子电池动力牵引船(2)的前部安装驾驶室(3)，在驾驶室(3)的上面安装网络信息收发储存装置(4)，在锂离子电池动力牵引船(2)的中部安装储能锂离子电池(5)，在储能锂离子电池(5)的上部安装充电装置(6)，在锂离子电池动力牵引船(2)的后部安装动力锂离子电池(8)、电动机(9)、传动轴(10)、螺旋桨(11)、右牵引绳索(12)、左牵引绳索(13)，在水面漂浮光伏电站(14)的下部安装漂浮装置(15)，在水面漂浮光伏电站(14)的前部安装导电线(7)、汇流箱(22)、光伏控制器甲(23)、光伏控制器乙(24)，在水面漂浮光伏电站(14)的中部和后部安装6组一80组由多晶硅太阳能电池板(25)和太阳能电池组件铝合金支架(26)组成的左排和右排、共两排多晶硅电池组件，在水面漂浮光伏电站(14)的右侧安装温差发电控制器甲(16)、温差发电装置甲(17)、无线光照传感器(18)，在水面漂浮光伏电站(14)的左侧安装温差发电控制器乙(19)、温差发电装置乙(20)、无线温度传感器(21)； 在锂离子电池动力牵引船(2)上，储能锂离子电池(5)通过前方的一根导电线(7)与驾驶室(3)连接，储能锂离子电池(5)通过后方的一根导电线(7)与动力锂离子电池(8)连接,动力锂离子电池(8)通过导电线(7)与电动机(9)连接，电动机(9)通过传动轴(10)与螺旋桨(11)连接，锂离子电池动力牵引船(2)通过右牵引绳索(12)、左牵引绳索(13)与水面漂浮光伏电站(14)连接，储能锂离子电池(5)上的充电装置(6)通过导电线(7)与水面漂浮光伏电站(14)上的汇流箱(22)连接，在水面漂浮光伏电站(14)上，右排的多晶硅电池组件通过导电线(7)与光伏控制器乙(24)连接，光伏控制器乙(24)通过导电线(7)与汇流箱(22 )连接，左排的多晶硅电池组件通过导电线(7 )与光伏控制器甲(23 )连接，光伏控制器甲(23)通过导电线(7)与汇流箱(22)连接，无线光照传感器(18)通过导电线(7)与温差发电装置甲(17)连接，温差发电装置甲(17)通过导电线(7)与温差发电控制器甲(16)连接，温差发电控制器甲(16 )通过导电线(7 )与汇流箱(22 )连接，无线温度传感器(21)通过导电线(7)与温差发电装置乙(20)连接，温差发电装置乙(20)通过导电线(7)与温差发电控制器乙(19 )连接，温差发电控制器乙(19 )通过导电线(7 )与汇流箱(22 )连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池船拖拉的多晶硅电池组件水面漂浮光伏电站，其特征是，所述的储能锂离子电池(5)和动力锂离子电池(8)是磷酸铁锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
【文档编号】H02S10/40GK104052381SQ201410329857
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司