太阳能电池板装置及太阳能发电系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能应用设备领域，特别涉及一种太阳能电池板装置和太阳能发电系统。

背景技术：

太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。

现有的太阳能电池板一般由铝合金边框、钢化玻璃和太阳能电池片构成，太阳能电池板在使用时朝向太阳光的一面为工作面，与工作面相对的另一面为背面；安装电池板经常是一个电池板对应一个支架，每个支架分别通过螺钉或者铆钉与屋顶结构固定，而现有技术中，太阳能电池板所用的支撑架大都为固定式，角度无法调节，同时太阳能电池板需要满足随时安装、随时拆卸的需求，而现有的太阳能电池板的安装结构相对复杂，这制约了其应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有安装便捷、角度可调的太阳能电池板装置，以解决现有技术中结构复杂、调节性能差的技术问题。

本实用新型提供了一种太阳能电池板装置，该太阳能电池板装置包括：底座、支撑框架和电池板组；

所述支撑框架通过连杆铰装在底座上，所述电池板组安装在所述支撑框架上；

所述支撑框架包括第一框架和第二框架，所述第一框架用于支撑所述电池板组，所述第二框架垂直安装在所述第一框架靠外一侧，所述第二框架用于对所述电池板组限位。

进一步的，所述第二框架靠近所述第一框架的一侧面上设有卡槽，所述卡槽内安装有凸出于所述第二框架侧平面的限位板。

进一步的，所述限位板与电池板之间注入硅胶或嵌入橡胶条。

进一步的，所述第一框架和第二框架之间通过调节螺栓连接。

进一步的，所述电池板组为弧形。

进一步的，所述电池板组为半球形。

进一步的，所述电池板组为平板形。

进一步的，所述电池板组为由多块电池板组装而成。

进一步的，所述电池板单晶硅太阳能电池板或多晶硅太阳能电池板。

本实用新型还提供了一种太阳能发电系统，该太阳能发电系统包括：充放电控制器、并网逆变器、蓄电池组以及如上所述的太阳能电池板装置；

所述太阳能电池板装置电连接所述充放电控制器；

所述充放电控制器分别电连接所述蓄电池组和并网逆变器；

所述蓄电池组和所述并网逆变器分别接入于市电电网。

采用上述技术方案，本实用新型产生的技术效果有：

本专利提供的太阳能电池板装置；利用支撑框架结构可以对电池板组进行固定，组装便捷，支撑架的形状可以与电池板组形状匹配，使太阳能电池板能够满足随时安装、随时拆卸的要求；同时，电池板组可以同支撑框架一起进行角度调节，便于应用。

本专利提供的太阳能供电系统；其中太阳能电池板装置可以放置在任何阳光充足地方进行供电，充放电控制器控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电和过放电保护，并网逆变器将直流电转换为交流电后并入市电电网，蓄电池也可以在特殊情况下进行供电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是电池板组的其中一实施例的结构示意图；

图3是电池板组的其中另一实施例的结构示意图；

图4是电池板组的其中又一实施例的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的太阳能发电系统的原理图。

图中：

1－底座； 2－支撑框架； 3－电池板组；

4－连杆； 5－限位板； 6－调节螺栓；

7－连接耳； 21－第一框架； 22－第二框架；

221－卡槽； 31－电池板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1示出了本实用新型提供的太阳能电池板装置的结构示意图；

请参照图1；

本实用新型提供的一种太阳能电池板装置，包括底座1、支撑框架2和电池板组3；

支撑框架2通过连杆4铰装在底座1上，支撑框架2可以相对于底座1进行角度调节，电池板组3安装在支撑框架2上，电池板组可以伴随支撑框架2进行角度调节。

具体的：

本实用新型的支撑框架2包括第一框架21和第二框架22，第一框架21用于支撑电池板组3，第二框架22垂直安装在该第一框架21靠外一侧，两者形成L形结构，其中，第二框架22用于对电池板组3限位。

优选地，在第二框架22靠近于第一框架21的一侧面上设有卡槽221，并且，该卡槽221的高度高于安装在第一框架21上的电池板的高度，在该卡槽221内安装有凸出于第二框架22侧平面的限位板5，该限位板5底部可以直接与电池板组相接触，用于对电池板组进行固定。

优选地，在限位板5与电池板上端面还可以预留一段距离，两者形成一个密封槽，在限位板5与电池板之间的该密封槽内注入硅胶或嵌入橡胶条，注入硅胶或者嵌入橡胶条的作用是防止雨水渗入，保障良好的密封效果。

本实用新型的第一框架21和第二框架22之间可以采用固定连接方式，即第一框架21和第二框架22采用焊接方式连接，通过调节螺栓6连接。具体设置时，在第一框架21和第二框架22上分别设有螺孔，然后将调节螺栓6拧入至螺孔内，进而实现对第一框架21和第二框架22之间的距离。

本实用新型的底座1可以采用方形、圆形、椭圆形或其他多边形等形状，其与安装面采用固定方式连接，在底座1上端面设置有连接耳7，同样地，在第一框架21底面也设置有连接耳7，连杆4设置在两个连接耳7之间，连杆4的两端部分别通过销轴与两个连接耳7铰接，使连杆4可以相对于底座1旋转运动，同时，第一框架21可以相对连杆4顶端进行旋转运动，实现对电池组角度的调节。

优选地，电池板组3为由多块电池板31组装而成。

本实施例提供的电池板组3可以采用多种结构形式，具体如下：

1、电池板组为弧形(单弧面)。

请参照图1和图2；电池板组3由多个内凹的单弧面的电池板31组装而成，同样地，用于支撑电池板组3的支撑框架2同样设置为与电池板组3形状匹配的内凹单弧面状，安装时，依次将各个单块电池板放置在支撑框架2上的第一框架21上，拧紧调节螺栓6，使第二框架22向第一框架21方向移动，进而对放置在第一框架21上的电池板进行紧固，然后在第二框架22的卡槽221中安装限位板5，在限位板5与电池板之间注入硅胶或者嵌入橡胶条，完成安装工序。

2、电池板组为半球形。

请参照图1和图3；电池板组3由多个外凸的单弧面的电池板31组装而成，同样地，用于支撑电池板组3的支撑框架2同样设置为与电池板组3形状匹配的外凸单弧面状，安装时，依次将各个单块电池板放置在支撑框架2上的第一框架21上，拧紧调节螺栓6，使第二框架22向第一框架21方向移动，进而对放置在第一框架21上的电池板进行紧固，然后在第二框架22的卡槽221中安装限位板5，在限位板5与电池板之间注入硅胶或者嵌入橡胶条，完成安装工序。

3、所述电池板组为平板形。

请参照图1图4；电池板组由多个平板的电池板组装而成，同样地，用于支撑电池板组的支撑框架同样设置为与电池板组形状匹配的平板状，安装时，依次将各个单块电池板放置在支撑框架上的第一框架上，拧紧调节螺栓，使第二框架向第一框架方向移动，进而对放置在第一框架上的电池板进行紧固，然后在第二框架的卡槽中安装限位板，在限位板与电池板之间注入硅胶或者嵌入橡胶条，完成安装工序。

需要说明的是，本实施例中只是对电池板组的一般形状作为举例说明，本领域技术人员应当理解，电池板组还可以是任何其他形状以应用。

本实施例中，电池板组可以应用于任何形状，主要是考虑到随着社会的发展和人类对产品追求品质、审美观的提高，在城市中，太阳电池板装置普遍置于平房或者楼房顶部，而平房或者楼房的形状也并不是固定的，本专利的太阳能电池板装置可以对于不同的应用环境选用不同的结构形式，可与建筑物形成统一的艺术效果，增加统一性，美观性，以满足使用需求。同时，扩大了太阳能利用领域，既节能又环保。

优选地，电池板单晶硅太阳能电池板或多晶硅太阳能电池板。

目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12％左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池略好。

采用本专利提供的太阳能电池板装置，利用支撑框架结构可以对电池板组进行固定，组装便捷，支撑架的形状可以与电池板组形状匹配，使太阳能电池板能够满足随时安装、随时拆卸的要求；同时，电池板组可以同支撑框架一起进行角度调节，便于应用。

本实用新型还提供了一种太阳能发电系统，请参照图5；该太阳能发电系统包括：充放电控制器、并网逆变器、蓄电池组以及如上所述的太阳能电池板装置；

太阳能电池板装置电连接充放电控制器；充放电控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

充放电控制器分别电连接蓄电池组和并网逆变器；

蓄电池组一般为铅酸电池，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，在需要的时候再释放出来。

逆变器的作用是将直流电转化为交流电。

蓄电池组和并网逆变器分别接入于市电电网。

本系统投入应用时，在光照条件下，系统的太阳能电池吸收光能，将光能转化为电能，太阳能电池的两端出现异号电荷，随着日照时间的增加，太阳能电池两端的异号电荷逐渐累积，太阳能电池的电动势也随之提高。太阳能电池组是由多个太阳能电池板通过串行或者并行连接起来，其所产生的电能也是每个电池板产生电能的累加。当太阳能电池板组的输出电压达到系统设定的输入电压的要求，且高于蓄电池组的当前电压时，太阳能充放电控制器进入工作模式，开始对蓄电池组进行充电。同时，太阳能电池板组产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电，直接接入公共电网，供用户使用。

蓄电池组的电压低于直充保护点电压时，太阳能充放电控制器采用直充模式进行充电，当蓄电池组的电压高于直充保护点电压时，太阳能充放电控制器结束直充模式，停止充电；同时，在特殊情况下也可以利用蓄电池对市电电网供电。

采用本专利提供的太阳能发电系统，其中太阳能电池板装置可以放置在任何阳光充足地方进行供电，充放电控制器控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电和过放电保护，并网逆变器将直流电转换为交流电后并入市电电网，蓄电池也可以在特殊情况下进行供电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。