太阳能电池板.pdf

本发明公开了一种太阳能电池板，其包括若干太阳能电池单元，所述各太阳能电池单元并联连接，所述太阳能电池单元包括相互连接的一发电组件与一控制组件，所述各控制组件分别连接到一控制系统；所述发电组件吸收太阳能产生电流，所述控制组件控制所述电流的输出与否并将输出电流值信息反馈给所述控制系统，所述控制系统根据所述反馈信息控制所述各控制组件的工作状态；所述控制系统选择性的控制所述各控制组件使所述各控制组件输出电流汇流得到预定的电流强度。本发明能够输出稳定的电流及电压，同时可以根据需要自行选择输出的电流及电压值。

1.  一种太阳能电池板，其特征在于，包括不少于2个太阳能电池单元以及输出端口；所述太阳能电池单元并联连接，所述太阳能电池单元包括N个串联的发电组件（1）和控制组件（2），N大于或等于1，所述发电组件（1）与所述控制组件（2）相互连接；所述控制组件（2）分别连接到控制系统（3）；所述输出端口用于输出最终电流； 所述发电组件（1）用于吸收太阳能产生电流， 所述控制组件（2）用于： 将所述电流的信息反馈给所述控制系统（3）； 响应所述控制系统（3）发送而来的控制指令，控制电流的输出； 所述控制系统（3）用于依据所需的最终电流强度向部分或全部所述控制组件（2）发出电流输出控制指令； 所述最终电流通过所述电流汇流而成。

2.  根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述太阳能电池单元还包括开关（4），每个所述开关（4）用以控制一个所述发电组件(1)导通或短路。

3.  根据权利要求2所述的太阳能电池板，其特征在于，所述开关（4）被所述控制系统（3）控制，从而实现控制对应所述发电组件（1）的导通或短路。

4.  根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述发电组件（1）可拆卸。

5.  根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述发电组件（1）包括故障检测单元，所述故障检测单元与所述控制组件（2）相连接。

6.  根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述各发电组件（1）产生的电流与电压相同。

7.  根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述输出端口连接有稳压单元和/或稳流单元。

8.  根据权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于，所述输出端口连接储电设备和/或用电器。

9.  根据权利要求8所述的一种太阳能电池板，其特征在于，所述控制系统（3）包括检测所述储电设备的电量检测单元，所述电量检测单元分别与所述控制系统（3）和所述储电设备连接； 所述电量检测单元用于检测所述储电设备的电量，所述控制系统（3）还用于控制所述储电设备的充电。

10.  一种太阳能电池板的工作方法，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的太阳能电池板，包括以下步骤： S1、预设最终电流参数； S2、控制组件（2）将各自所在太阳能电池单元的电流信息反馈发送给控制系统（3）； S3、控制系统（3）根据反馈信息以及设定的最终电流参数得到控制指令，并将控制指令发送给部分或全部控制组件（2）； S4、控制组件（2）根据控制指令控制所在太阳能电池单元输出或断开； S5、电流在输出端口汇流，得到最终电流。

太阳能电池板
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池板，特别是一种能够输出稳定电压及电流的太阳能电池板。
背景技术
太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到PN结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入N区，空穴流入P区，结果使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴。它们在PN结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。此时，如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短路电流，另一方面，若将PN结两端开路，则由于电子和空穴分别流入N区和P区，使N区的费米能级比P区的费米能级高，在这两个费米能级之间就产生了电位差Voc。可以测得这个值，并称为开路电压。由于此时结处于正向偏置，因此，上述短路光电流和二极管的正向电流相等，并由此可以决定Voc的值。
由于太阳光照强度并非恒定，其随着时间的变化而变化，所以一般太阳能电池的产电电流与电压并不稳定。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种太阳能电池板，包括不少于2个太阳能电池单元以及输出端口；该太阳能电池单元并联连接，太阳能电池单元包括N个串联的发电组件1和控制组件2，N大于或等于1，该发电组件1与控制组件2相互连接；控制组件2分别连接到控制系统3；该输出端口用于输出最终电流；
其中发电组件1用于吸收太阳能产生电流；
控制组件2用于：
将电流的信息反馈给控制系统3；
以及响应控制系统3发送而来的控制指令，控制电流的输出；
该控制系统3用于依据所需的最终电流强度向部分或全部控制组件2发出电流输出控制指令；
该最终电流通过电流汇流而成。
在本发明中，利用控制系统3来实现控制每一个太阳能电池单元是否输出电流，进而实现对输出电压和输出电流大小的控制，阳光强烈照射时，太阳能发电组件1所产生的电流、电压较强，此时控制系统3自动控制部分太阳能发电组件1断开停止输出电流，太阳光较弱时，太阳能发电组件1所产生的电流、电压较弱，此时控制系统3自动控制原本未输出电流的太阳能发电组件1输出电流，进而实现输出电压、输出电流的控制，使输出电压、输出电流达到相对稳定的状态。
作为优选的，该太阳能电池单元还包括开关4，每个开关4用以控制一个发电组件1导通或短路。可以通过开关4控制太阳能单元中串联的发电组件1数量，进而实现对输出电压、输出电流强度的控制。
进一步的，该开关4被控制系统3控制，从而实现控制对应发电组件1的导通或短路。由控制系统3实现发电组件1的导通或短路，可以免去人力拨动开关4的麻烦。
作为优选的，该发电组件1可拆卸。因太阳能发电组件1通常置于室外，受到外部环境的影响，该发电组件1相对容易故障，将该发电组件1设计成可拆卸的，可以对故障发电组件1进行更换，降低维护成本。
作为优选的，该发电组件1还包括故障检测单元，其中故障检测单元与控制组件2相连接。当太阳能发电组件1发生故障时，故障检测单元可以检测到发电组件1的故障，并向控制组件2发出一个发电组件1故障的信号，发电组件1再将故障信号发送给控制系统3，控制系统3自动将故障发电组件1屏蔽，默认其不工作，同时发出故障警报，提醒维护人员更换发电组件1。
作为优选的，控制系统3包括计算机和/或单片机。用计算机作为控制系统3，可以实现可视化控制，使得对太阳能电池板控制更加直观；用单片机作为控制系统3，可以实现控制系统3的低功耗，甚至可以实现利用本发明的系统进行供电。
作为优选的，各发电组件1产生的电流与电压相同。各发电组件1产生的电流与电压相同，控制系统3才能够更准确地控制输出的电压和电流。
由于每个发电组件1所输出的电流、电压在不同的环境下有所不同，汇流后得到的输出电流和电压也不可能与预设值相同，为确保输出电流和电压为定值，作为优选的，可以在输出端口连接稳压单元和稳流单元。
作为优选的，在输出端口连接储电设备和/或用电器。通过在输出端口连接储电设备和/或用电器，可以实现能源的有效利用。
进一步的，该控制系统3包括检测储电设备的电量检测单元，电量检测单元分别与控制系统3和储电设备连接；
该电量检测单元用于检测储电设备的电量，控制系统3还用于控制储电设备的充电。
一种太阳能电池板的工作方法，包括上述任意一项的太阳能电池板，包括以下步骤：
S1、外部控制设置最终电流参数；
S2、控制组件2将各自所在太阳能电池单元的电流信息反馈发送给控制系统3；
S3、控制系统3根据反馈信息以及设定的最终电流参数得到控制指令，并将控制指令发送给各控制组件2；
S4、控制组件2根据控制指令控制所在太阳能电池单元输出或断开。
S5、电流在输出端口汇流，得到最终电流。
利用此种方法，可以实现对输出的电流和电压强度进行控制。
附图说明
图1为本发明第一种实施例的结构示意图；
图2为本发明第二种实施例的结构示意图；
图3为本发明第三种实施例中开关4的结构示意图。
具体实施方式
下方结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
如图１所示，本发明第一种实施方式提供了一种太阳能电池板，包括不少于2个太阳能电池单元以及输出端口；在输出端口连接储电设备和/或用电器；该太阳能电池单元并联连接，太阳能电池单元包括1个的发电组件1和控制组件2，该发电组件1与控制组件2相互连接；控制组件2分别连接到控制系统3；输出端口用于输出最终电流；
其中发电组件1用于吸收太阳能产生电流且各发电组件1产生的电流与电压相同；
控制组件2用于：
将电流的信息反馈给控制系统3；
以及响应控制系统3发送而来的控制指令，控制电流的输出；
该控制系统3用于依据所需的最终电流强度向部分或全部控制组件2发出电流输出控制指令；
该最终电流通过电流汇流而成。
该控制系统3包括计算机、单片机等常用控制系统3的一种或多种。用计算机作为控制系统3，可以实现可视化控制，使得对太阳能电池板控制更加直观；用单片机作为控制系统3，可以实现控制系统3的低功耗，甚至可以实现利用本发明的系统进行供电。
本发明中太阳能电池板的工作方法，包括以下步骤：
S1、外部控制设置最终电流参数；
S2、控制组件2将各自所在太阳能电池单元的电流信息反馈发送给控制系统3；
S3、控制系统3根据反馈信息以及设定的最终电流参数得到控制指令，并将控制指令发送给各控制组件2；
S4、控制组件2根据控制指令控制所在太阳能电池单元输出或断开。
S5、电流在输出端口汇流，得到最终电流。
在本发明中，利用控制系统3来实现控制每一个太阳能电池单元是否输出电流，进而实现对输出电压和输出电流大小的控制，阳光强烈照射时，太阳能发电组件1所产生的电流、电压较强，此时控制系统3自动控制部分太阳能发电组件1断开停止输出电流，太阳光较弱时，太阳能发电组件1所产生的电流、电压较弱，此时控制系统3自动控制原本未输出电流的太阳能发电组件1输出电流，进而实现输出电压、输出电流的控制，使输出电压、输出电流达到相对稳定的状态。
本发明第二种实施方式提供了一种太阳能电池板，如图2所示，第二种实施方式是对第一种实施方式的改进，改进之处在于，太阳能电池单元包括多个串联连接的发电组件1和控制组件2。通过将多个发电组件1串联起来组成太阳能电池单元，使得每个太阳能电池单元输出的电压、电流更强，进而增强输出电压、电流的强度。
本发明第三种实施方式提供了一种太阳能电池板，第三种实施方式是对第二种实施方式的改进，改进之处在于，在发电组件1处设置一个单刀双掷开关4，如图3所示。该开关4用于控制发电组件1是否工作。当单刀双掷开关4扳向A端时，发电组件1连通，发电组件1处于工作状态。当单刀双掷开关4扳向B端时，电流通过外围电路绕过发电组件1，发电组件1不工作。通过此种方式，可以根据实际需求来扳动开关4，进而控制输出电压、电流强度。
本发明第四种实施方式提供了一种太阳能电池板，第四种实施方式是对第三种实施方式的改进，改进之处在于，通过该开关4由控制系统3控制，实现开关4的远程操控，降低了人力劳动。作为优选的，还能够通过程序实现开关4的自动操控。
本发明第五种实施方式提供了一种太阳能电池板，第五种实施方式是对以上所有实施方式的改进，改进之处在于，该发电组件1可拆卸。因太阳能发电组件1通常置于室外，受到外部环境的影响，该发电组件1相对容易故障，将该发电组件1设计成可拆卸的，可以对故障发电组件1进行更换，降低维护成本。
本发明第六种实施方式提供了一种太阳能电池板，第六种实施方式是对以上所有实施方式的改进，改进之处在于，该发电组件1还包括故障检测单元，其中故障检测单元与控制组件2相连接。当太阳能发电组件1发生故障时，故障检测单元可以检测到发电组件1的故障，并向控制组件2发出一个发电组件1故障的信号，发电组件1再将故障信号发送给控制系统3，控制系统3自动将故障发电组件1屏蔽，默认其不工作，同时发出故障警报，提醒维护人员更换发电组件1。
本发明第七种实施方式提供了一种太阳能电池板，第七种实施方式是对以上所有实施方式的改进，改进之处在于，在输出端口连接稳压单元和稳流单元。因为每个发电组件1所输出的电流、电压在不同的环境下有所不同，汇流后得到的输出电流和电压也不可能与预设值相同，为确保输出电流和电压为定值，可以在输出端增设稳压单元和稳流单元。
本发明第八种实施方式提供了一种太阳能电池板，第八种实施方式是对以上所有实施方式的改进，改进之处在于，该控制系统3包括检测储电设备的电量检测单元，电量检测单元分别与控制系统3和储电设备连接；
该电量检测单元用于检测储电设备的电量，控制系统3还用于控制储电设备的充电。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。