一種太陽(yáng)能停車棚的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種利用停車棚頂部的太陽(yáng)能板進(jìn)行發(fā)電，不僅可以為停在車棚內(nèi)的電動(dòng)自行車進(jìn)行充電，還可以為車棚內(nèi)的照明燈進(jìn)行供電。這樣可以充分發(fā)揮太陽(yáng)能電池板的熱電轉(zhuǎn)換。這種太陽(yáng)能停車棚可以建在地鐵站附近、小區(qū)內(nèi)等。太陽(yáng)能停車棚由太陽(yáng)能電池板、控制器、蓄電池組構(gòu)成，其基本原理是利用安裝在車棚頂?shù)奶?yáng)能電池板發(fā)電，并將產(chǎn)生的電能通過(guò)控制器連接電動(dòng)車進(jìn)行充電，并可將電量存儲(chǔ)在大容量的鉛酸蓄電池中。太陽(yáng)能停車棚能夠完美實(shí)現(xiàn)較大表面太陽(yáng)能發(fā)電利用太陽(yáng)能停車棚為電動(dòng)自行車充電，可以減少電動(dòng)自行車對(duì)公共電網(wǎng)的依賴，并有利于在國(guó)民中普及綠色能源的概念。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能停車棚

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利提出了一種利用停車棚頂部的太陽(yáng)能板進(jìn)行發(fā)電，不僅可以為停在車棚內(nèi)的電動(dòng)自行車進(jìn)行充電，還可以為車棚內(nèi)的照明燈進(jìn)行供電。這樣可以充分發(fā)揮太陽(yáng)能電池板的熱電轉(zhuǎn)換。這種太陽(yáng)能停車棚可以建在地鐵站附近、小區(qū)內(nèi)等。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電動(dòng)車的概念已經(jīng)提及了很長(zhǎng)時(shí)間，但一直以來(lái)沒(méi)有被普及的主要原因就是因?yàn)樘?yáng)能電池板的成本太高，并且光電轉(zhuǎn)換效率低，效益與投入不成正比。如何更好的把太陽(yáng)能資源利用在人類的交通上呢？本專利提出了一種太陽(yáng)能停車棚，這種車棚可以建在地鐵站附近、小區(qū)內(nèi)等，這樣大家就可以共用太陽(yáng)能電池板，充分發(fā)揮了太陽(yáng)能電池板的效用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]太陽(yáng)能停車棚由太陽(yáng)能電池板、控制器、蓄電池組構(gòu)成，其基本原理是利用安裝在車棚頂?shù)奶?yáng)能電池板發(fā)電，并將產(chǎn)生的電能通過(guò)控制器連接電動(dòng)車進(jìn)行充電，并可將電量存儲(chǔ)在大容量的鉛酸蓄電池中。車棚還可以提供其它充電插口，為用戶隨身攜帶的手機(jī)等小電器充電。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明將詳細(xì)說(shuō)明太陽(yáng)能停車棚的充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能停車棚的結(jié)構(gòu)和安裝、太陽(yáng)能停車棚的電池串并聯(lián)數(shù)的計(jì)算方法、蓄電池的選擇及充電優(yōu)化策略方法。
[0005]太陽(yáng)能電池板:按太陽(yáng)能電池組件按一定數(shù)目串聯(lián)起來(lái)，就可以獲得所需要的工作電壓。當(dāng)太陽(yáng)能電池方陣對(duì)蓄電池充電時(shí)，太陽(yáng)能電池組件的串聯(lián)數(shù)必須適當(dāng)，如果串聯(lián)數(shù)太少，串聯(lián)電壓低于蓄電池浮充電壓，方陣就不能對(duì)蓄電池充電。當(dāng)串聯(lián)組件的輸出電壓遠(yuǎn)高于浮充電壓時(shí)，充電電流也不會(huì)有明顯的增加。因此，只有當(dāng)太陽(yáng)能電池組件的串聯(lián)電壓等于合適的浮充電壓時(shí)，才能達(dá)到最佳的充電狀態(tài)。計(jì)算公式為:
Ns=UR/Udc= (Uf+UD+UC) /UDC
式中UR為太陽(yáng)能電池方陣輸出的最小電壓，UDC為太陽(yáng)能電池組件的最佳工作電壓，Uf為蓄電池浮充電壓，UD為二極管壓降，一般取0.7V，UC為其它因素引起的壓降。
[0006]并聯(lián)所用太陽(yáng)能電池組件是在連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)所發(fā)電量，不僅供電動(dòng)車充電使用，還需要補(bǔ)足蓄電池在最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天內(nèi)所虧損的電量。并聯(lián)數(shù)計(jì)算公式為:
NP=(Bcb+NwQL)/(QPNW)
Bcb為兩組最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天之間需要補(bǔ)充的蓄電池容量 Nw為兩組最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)，一般取30天 QL=P/Vl * N
QP為太陽(yáng)能電池組件日發(fā)電量根據(jù)太陽(yáng)能電池組件的串并聯(lián)數(shù)，即可得出所需太陽(yáng)能電池方陣的功率。
[0007]P=PONSNP (W)
其中PO為太陽(yáng)能電池組件的額定功率
蓄電池是太陽(yáng)能停車棚中最主要的部件之一，其作用是儲(chǔ)存太陽(yáng)能車棚頂部太陽(yáng)能電池板陣列所產(chǎn)生的電能，當(dāng)日照量減少或夜間不發(fā)電時(shí)補(bǔ)充電平車充電要求的功率。當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電功率急劇下降時(shí)，蓄電池起緩沖作用，保證電壓的穩(wěn)定。在選擇蓄電池類型時(shí)，需要綜合考慮其電氣性能、尺寸、重量、壽命、蓄電池電壓和最大電流時(shí)能輸出的功率、充放電性能等諸方面的參數(shù)。本專利使用密封式鉛酸蓄電池作為太陽(yáng)能電動(dòng)車棚系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置。本系統(tǒng)采用優(yōu)化的充電控制策略對(duì)蓄電池進(jìn)行充電控制，可以有效延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。由于光伏系統(tǒng)受到環(huán)境溫度和日照變化的影響，使用常規(guī)的充電策略不能達(dá)到高效利用的目的，本專利提供的優(yōu)化策略一:為避免蓄電池始終在欠充狀態(tài)，將蓄電池組分成不同容量的小組，集中有限的陣列能量對(duì)小組進(jìn)行充電，使小組達(dá)到充滿狀態(tài)，循環(huán)地針對(duì)不同小組實(shí)施這樣的充電，從而使蓄電池組脫離始終欠充狀態(tài)，改善蓄電池特性。本專利提供的優(yōu)化策略二:采用適當(dāng)充分有利于蓄電池容量的恢復(fù)，特別是在蓄電池深度放電后，分組蓄電池增大放電電流，減少蓄電池酸分層和結(jié)晶大小。
[0008]
控制器的功能十分重要，擔(dān)負(fù)著最大功率點(diǎn)跟蹤控制、蓄電池充放電控制，有效避免蓄電池過(guò)充、過(guò)放。
[0009]
太陽(yáng)能停車棚能夠完美實(shí)現(xiàn)較大表面太陽(yáng)能發(fā)電。利用太陽(yáng)能停車棚為電動(dòng)自行車充電，可以減少電動(dòng)自行車對(duì)公共電網(wǎng)的依賴，并有利于在國(guó)民中普及綠色能源的概念。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能停車棚充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能停車棚的結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]圖1是本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能停車棚充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示； 圖中在太陽(yáng)能電池的上方覆蓋了一層凸透鏡，由于透鏡的聚光作用，可以將太陽(yáng)光的使用效率提高40%以上。經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后的光線照射在太陽(yáng)能電池陣列上，輸出的直流功率直接供給電平車充電，此外還同時(shí)供蓄電池充電。該蓄電池在夜間和陰雨天可通過(guò)放電向電平車提供必須的電功率，由于負(fù)荷的電壓經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，為了保證蓄電池有最佳的充電電流和電壓，所以還設(shè)置了控制器以調(diào)節(jié)電壓?？刂破髌鸬搅丝焖?、平穩(wěn)、高效地為蓄電池充電，并在充電過(guò)程中減少損耗，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命的作用?？刂破魃系?對(duì)接線柱分別與太陽(yáng)能電池方陣、蓄電池和直流負(fù)載相連。
[0013]
圖2是本發(fā)明提供的太陽(yáng)能停車棚的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示: 太陽(yáng)能電池組件安裝在停車棚頂?shù)男泵嫔希驗(yàn)檎戏?，傾斜角度為20度到40度，采用多晶硅太陽(yáng)能電池。電池組件在安裝時(shí)應(yīng)固定牢靠，能夠經(jīng)受當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)力。組件兩端并聯(lián)旁路二極管，可以防止陰影造成的發(fā)電量下降。在安裝時(shí)要注意極性，旁路二極管的正極與電池組件的負(fù)極相連，不可接錯(cuò)。平時(shí)旁路二極管處于反向偏置狀態(tài)，基本不消耗電能。因此，旁路二極管的耐壓和允許通過(guò)正向電流應(yīng)大于組件的工作電壓和電流。電池板的固定部分采用干式墊片，去掉墊片就可方便的更換模塊。此外還配備有專用布線收放盒，可從外部進(jìn)行布線施工及維修作業(yè)。目前太陽(yáng)能電池色彩有黑、藍(lán)、棕三種顏色，在設(shè)計(jì)停車棚時(shí)需考慮與周圍建筑風(fēng)格一致。假若組件安裝36塊電池板，每塊電池板發(fā)電功率為
0.21KW，整個(gè)車棚可發(fā)電7.56KW。每個(gè)停車棚的蓄電池停電容量為9.7度。按每輛電平車充電一次耗0.1度電計(jì)算，該太陽(yáng)能車棚每天可供100輛電動(dòng)車充電。
[0014] 盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能停車棚，其特征在于: 太陽(yáng)能電池組件安裝在停車棚頂?shù)男泵嫔?，朝向?yàn)檎戏?，傾斜角度為20度到40度，采用多晶硅太陽(yáng)能電池。
2.一種太陽(yáng)能停車棚，其特征在于: 在太陽(yáng)能電池的上方覆蓋了一層凸透鏡，由于透鏡的聚光作用，可以將太陽(yáng)光的使用效率提高40%以上。
3.一種太陽(yáng)能停車棚，其特征在于: 在太陽(yáng)能電池組件兩端并聯(lián)旁路二極管，可以防止陰影造成的發(fā)電量下降。
4.一種太陽(yáng)能停車棚，其特征在于: 為有效延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，避免蓄電池始終在欠充狀態(tài)，將蓄電池組分成不同容量的小組，集中有限的陣列能量對(duì)小組進(jìn)行充電，使小組達(dá)到充滿狀態(tài)，循環(huán)地針對(duì)不同小組實(shí)施這樣的充電，從而使蓄電池組脫離始終欠充狀態(tài)，改善蓄電池特性。
【文檔編號(hào)】E04D13/18GK104234472SQ201310105517
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】徐成琦 申請(qǐng)人:徐成琦