一种无蓄电池家用太阳能供电系统的制作方法

本发明涉及供电系统，尤其涉及一种无蓄电池家用太阳能供电系统，属于太阳能光伏发电技术领域。

背景技术：

目前，随着工业化进程地加快，使得对能源的需求量大幅增加。传统的能源供应很大程度上依赖化石燃料的燃烧，而化石燃料作为不可再生资源正日益枯竭，同时燃烧时会产生大量温室气体，对环境的污染日益严重。太阳能这一可再生能源具有高效清洁，适用范围广，绿色环保等特点，被广泛应用，尤其是太阳能光伏发电。由于地理位置的原因，资源分配不合理，很多偏远地区的供电系统很不完善，居民用电十分不便。因此发展太阳能发电系统对保证分散人口地区居民用电的独立性和安全性具有重要意义。但目前大多数太阳能家用供电系统结构复杂，成本高，很难真正运用到无电少电的偏远地区家庭。因此，提出一种耗能少、无污染、成本低的家用太阳能供电系统就具有深远的实用意义和环保意义。

CN201310354207.4公开了“一种家用太阳能供电系统”，该系统可以实现给少电无电偏远地区家庭持续的可靠供电，整套装置维护简单，可将余电卖给国家电网，同时供能和实现经济收益。但系统所需多组锂离子蓄电池价格高昂，且整个系统尚处于理论阶段，未实际应用。CN201520309766.8公开了“一种家用太阳能供电系统”，其太阳能供电系统能保证负载在日照充足和阴天下雨均持续稳定，供电易控制，安全系数高。但整套系统连接线路较为复杂，控制模块较多，耗材多，成本偏高。因此，现有家用太阳能供电系统控制复杂，后续控制装置繁复，成本高昂，需要改进和完善。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种无蓄电池家用太阳能供电系统，太阳能电池板的连接线路分为两路，一路供电直接供给电器的使用，一路供电给水泵，抽水进蓄水池储水。蓄能发电，即省去了无光照时储存电能的蓄电池又实现了持续供电的目的。同时用电器所需用电量和蓄水池出水经由水轮发电机提供的电量可相互调控，提高了电能利用率，避免了水资源的浪费。该家用太阳能供电系统具有系统简易，建造维护成本低，使用便捷，优异的发电性能等优点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种无蓄电池家用太阳能供电系统。包括：太阳能电池板、总连接电线，分连接电线I、分连接电线II、分连接电线III、USB扩展口、水泵、蓄水池I、蓄水池II、水管I、水管II、水管III、开关I、开关II、开关III、电磁阀、水轮发电机。

所述太阳能电池板无需加装蓄电池。

所述太阳能电池板无需连接逆变器，直接输出直流电进行供电。

所述太阳能电池板的总连接电线分为两路，一部分线路用于供USB接口上不同的用电器正常工作，一部分线路用于给水泵抽水蓄能。

所述电磁阀为可变档位式电磁阀，根据USB扩展口用电量自动进行换挡。

与现有技术相比，本发明将太阳能电池板的供电分为两路，一路直接供电给用电器，一路蓄水发电。该系统省去了蓄电池，但保证了夜间或阴雨天或光照微弱情况下的，供电的持续性。整个系统无逆变器等后续的控制模块，连接线路简单，占地面积小，结构简单，成本低廉，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是一种无蓄电池家用太阳能供电系统的工作原理图。

图2是一种无蓄电池家用太阳能供电系统的具体实施例图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。

本发明设计的一种无蓄电池家用太阳能供电系统(参见图1)，包括：太阳能电池板、总连接电线，分连接电线I、分连接电线II、分连接电线III、USB扩展口、水泵、蓄水池I、蓄水池II、水管I、水管II、水管III、开关I、开关II、开关III、电磁阀、水轮发电机。

太阳能电池板1直接与总连接电线2相连，总连接电线2分为两个支路，一路经由开关I 16控制，分连接电线I 11连接USB扩展口3，一路经由开关III9控制，分连接电线II 12与水泵5直接相连并放置在蓄水池II 4中，通过水管I 10将水抽至位于高处的蓄水池I 6，蓄水池I 6经由水管II 14连接着电磁阀8，电磁阀8下部连接着水轮发电机7；电磁阀8为多档可调式，可根据USB扩展口3上用电器的用电量调节电磁阀8的档位，控制其阀门开度，调节流经水轮发电机7的水量。流过水轮发电机7的水经由出水侧连接水管III15流回至蓄水池II 4；输电侧输出的电经由分连接电线III13为USB扩展口3上的用电器持续循环供电，开关II 17控制电路的通断。

发明未述及之处适用于现有技术。

下面给出本发明的一种无蓄电池家用太阳能供电系统具体实施例。具体实施例仅用于具体说明本发明家用太阳能供电系统，不构成对本发明权利要求的限制。

实施例1：

本实施例设计的一种无蓄电池家用太阳能供电系统(参见图1，图2)，包括：太阳能电池板、总连接电线，分连接电线I、分连接电线II、分连接电线III、USB扩展口、水泵、蓄水池I、蓄水池II、水管I、水管II、水管III、开关I、开关II、开关III、电磁阀、水轮发电机。

太阳能电池板1直接与总连接电线2相连，总连接电线2分为两个支路，一路经由开关I 16控制，分连接电线I 11连接USB扩展口3，一路经由开关III9控制，分连接电线II 12与水泵5直接相连并放置在蓄水池II 4中，通过水管I 10将水抽至位于高处的蓄水池I 6，蓄水池I 6经由水管II 14连接着电磁阀8，电磁阀8下部连接着水轮发电机7；电磁阀8为多档可调式，可根据USB扩展口3上用电器的用电量调节电磁阀8的档位，控制其阀门开度，调节流经水轮发电机7的水量。流过水轮发电机7的水经由出水侧连接水管III15流回至蓄水池II 4；输电侧输出的电经由分连接电线III13为USB扩展口3上的用电器持续循环供电，开关II 17控制电路的通断。

将太阳能电池板1放置在房顶上接受光照，经由总连接电线2将输出的电能分两路提供给连接着USB扩展口3的分连接电线I 11和连接着水泵5的分连接电线II 12。当光照充足时，太阳能电池板1提供的电能通过分连接电线I 11，将电能供给室内客厅，厨房卫生间等照明和USB扩展口3上连接的用电器；分连接电线II 12为水泵5提供电能，水泵5将蓄水池II 4中的水经由水管I 10抽至蓄水池I 6，储水用于光照弱或夜晚时蓄水发电在供室内用电器正常持续地使用，且开关III9控制水泵的起停，以防在蓄水池II 4内没水时，水泵5发生空转，损坏电机。根据USB扩展口3中用电器的电量，电磁阀8可调制不同档位，控制从蓄水池I 6流经水轮发电机7的水量，做到高效用电，避免浪费水资源。当夜晚或无太阳光的情况下，需要发电时，打开电磁阀8，水经由水管II 14流经水轮发电机7进行发电，需要蓄水时，关闭电磁阀8蓄水即可。水轮发电机7水侧出口的水经由水管III15流回至蓄水池II 4，输电侧将电能经由分连接线13输入到USB扩展口3上，为用电器持续循环供电。

本实施例采用直径450mm，高为1m的蓄水池，5V/40W的单晶硅太阳能电池板进行实验，对四个5V/1W LED灯、一个5V/3W LED充电手电筒、5V/5W打火器、输入电压5V手机、直流泵、5V/3WMP3进行供电。一天需耗电0.8千瓦时。太阳光充足时，LED灯、手机、打火器、LED可充电式手电筒均可正常工作和充电，将电磁阀档位调制1千瓦时的档位，直流泵可将能提供1千瓦时电量对应的水量抽进蓄水池；当无光照时，水轮发电机发出的电可供给上述用电器正常工作和充电。

实施例2：

本实施例设计的无蓄电池家用太阳能供电系统基本同于实施例1。其区别在于在上述用电器上加装了5V/6W的无线AP，系统仍能使得无线AP及实施例1中所有用电器正常使用。