一種光伏微建筑單體及其組合的多體光伏微建筑的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的一種光伏微建筑單體及其組合的多體光伏微建筑，包括：至少一個用于將其接收到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能的光伏組件；用于將所述光伏組件中輸出的電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電流的光伏控制器；用于對輸入的穩(wěn)壓電流進(jìn)行存儲的蓄電池；用于控制所述單體光伏建筑是否單獨(dú)使用的合并/獨(dú)立開關(guān)；以及，用于進(jìn)行光伏微建筑單體內(nèi)電流傳輸和建立與其他光伏微建筑單體建立電氣連接的直流母線。本實(shí)用新型所提供的建筑單體及其光伏微建筑，可以快速作為供電空間體，為用戶提供充電及報(bào)警等服務(wù)，滿足用戶實(shí)際用電的需要。
【專利說明】
一種光伏微建筑單體及其組合的多體光伏微建筑
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏建筑單體及其組合的多體光伏微建筑。
【背景技術(shù)】
[0002]由于對石油、煤炭、天然氣等化石能源的過度開采，地球能源供給已經(jīng)出現(xiàn)危機(jī)，而太陽能作為一種取之不盡的能源，進(jìn)入了大家的視野。也促成了光伏行業(yè)的出現(xiàn)與成長。
[0003]在光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)能力得到一定提高后，人們希望光伏能更加親民，讓更多的光伏產(chǎn)品可以出現(xiàn)在我們身邊?，F(xiàn)在的光伏新產(chǎn)品中，有大量的與現(xiàn)有的社會產(chǎn)品結(jié)合的產(chǎn)品，如太陽能熱水器、太陽能手電筒、太陽能洗車機(jī)等等。但是有個問題的存在就是，這類產(chǎn)品由于本身設(shè)計(jì)是以電力或者化石能源為基礎(chǔ)運(yùn)行，而光伏發(fā)展較之效率偏低且不穩(wěn)定，所以難得得到較好的推廣使用。
[0004]最重要的是，在極端環(huán)境中，可快速組裝的供能空間，從可持續(xù)發(fā)展方面看，有著極佳的可觀性。就像中國人每年都會經(jīng)歷的春節(jié)各車站的大人流滯留，以及像大型活動的臨時(shí)滯留，往往都會造成廣場等缺少露天的臨時(shí)駐點(diǎn)，而這方面臨時(shí)用電，如果臨時(shí)拉電搭載普通住宿大棚，又存在著用電安全等等問題，且舒適度很低，不能體現(xiàn)一個人性化。
[0005]而當(dāng)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，往往會伴有電網(wǎng)系統(tǒng)的一個崩潰，通信也會受到很大的影響。這會讓信息的流通出現(xiàn)很大的延緩。而且災(zāi)民安置上，現(xiàn)在也基本使用是帳篷，舒適度可以，但是卻很難有能源供應(yīng)?？梢哉f，有電就有希望。這也是一個能源空間體的一個需求，而在現(xiàn)在的景區(qū)，公共設(shè)施改造中，由于大部分電路是埋線為主，因此電力電路的重新改造也較為困難。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種光伏建筑單體及其組合的多體光伏微建筑，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中不含有能滿足快速組裝供能空間的建筑單體或者微建筑，無法實(shí)現(xiàn)快速組建供能空間體的缺陷。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0009]一種光伏微建筑單體，其中，包括:光伏微建筑單體本體和設(shè)置在所述光伏微建筑單體本體上的電器組件，所述電器組件包括以下內(nèi)容:
[0010]至少一個用于將其接收到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能的光伏組件；
[0011]用于將所述光伏組件中輸出的電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電流的光伏控制器；
[0012]用于對輸入的穩(wěn)壓電流進(jìn)行存儲的蓄電池；
[0013]用于控制所述單體光伏建筑是否單獨(dú)使用的合并/獨(dú)立開關(guān)；
[0014]以及，用于進(jìn)行光伏微建筑單體內(nèi)電流傳輸和建立與其他光伏微建筑單體建立電氣連接的直流母線；
[0015]所述光伏組件和光伏控制器設(shè)置所述光伏微建筑單體本體的頂層，所述合并/獨(dú)立開關(guān)設(shè)置在直流母線上，并與所述蓄電池相連;所述蓄電池設(shè)置在光伏微建筑單體本體的底層。
[0016]所述光伏微建筑單體，其中，在所述光伏控制器與合并/獨(dú)立開關(guān)之間還設(shè)置有單向輸出模塊，所述單向輸出模塊為:肖特基功率二極管或者M(jìn)OS管。
[0017]所述光伏微建筑單體，其中，還包括:用于提供光伏微建筑單體本體上頂層與底層之間電路連接線通路的電路連接管；
[0018]所述電路連接管設(shè)置在光伏微建筑單體的本體的側(cè)壁內(nèi)，貫穿所述光伏微建筑單體本體的頂層和底層。
[0019]所述光伏微建筑單體，其中，還包括:用于對光伏微建筑單體本體頂層和底層的電路進(jìn)行穩(wěn)固的穩(wěn)固管；
[0020]所述穩(wěn)固管與所述電路連接管并列設(shè)置，且其個數(shù)為3-4個。
[0021]所述光伏微建筑單體，其中，還包括:用于將光伏微建筑單體的頂層接收到的水排出的排水管;所述排水管與所述電路連接管并列設(shè)置。
[0022]所述光伏微建筑單體，其中，所述光伏微建筑單體本體的形狀為正六面體形。
[0023]—種多體光伏微建筑，其中，由至少兩個所述光伏微建筑單體組合而成;所述光伏微建筑單體本體上的合并/獨(dú)立開關(guān)調(diào)至合并狀態(tài)，接入直流母線，通過接入所述直流母線為所述光伏微建筑單體的負(fù)載電器設(shè)備供電。
[0024]所述多體光伏微建筑，其中，所述光伏微建筑單體的組合個數(shù)不超過8個。
[0025]所述多體光伏微建筑，其中，所述多體光伏微建筑的組合形狀為蜂窩狀排列或者線性排列。
[0026]—種多體光伏微建筑，其中，包括:由一個所述光伏微建筑單體與多個如所述光伏微建筑單體本體的頂層電路組合而成;所述光伏微建筑單體的頂層電路與所述多個所述光伏微建筑單體本體的頂層電路建立連接；
[0027]所述頂層電路包括:設(shè)置在直流母線上的光伏組件、光伏控制器、單向輸出模塊和合并/獨(dú)立開關(guān)；
[0028]所述光伏微建筑單體本體上的合并/獨(dú)立開關(guān)調(diào)至合并狀態(tài)，接入直流母線，通過接入所述直流母線，為所述光伏微建筑單體的負(fù)載電器設(shè)備進(jìn)行供電。
[0029]有益效果:本實(shí)用新型提供的一種光伏建筑單體及其組合的多體光伏微建筑，包括:至少一個用于將其接收到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能的光伏組件；用于將所述光伏組件中輸出的電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電流的光伏控制器；用于對輸入的穩(wěn)壓電流進(jìn)行存儲的蓄電池；用于控制所述單體光伏建筑是否單獨(dú)使用的合并/獨(dú)立開關(guān)；以及，用于進(jìn)行光伏微建筑單體內(nèi)電流傳輸和建立與其他光伏微建筑單體建立電氣連接的直流母線;所述光伏組件和光伏控制器設(shè)置所述光伏微建筑單體本體的頂層，所述合并/獨(dú)立開關(guān)設(shè)置在直流母線上，并與所述蓄電池相連;所述蓄電池設(shè)置在光伏微建筑單體本體的底層。本實(shí)用新型所提供的建筑單體及其光伏微建筑，可以快速作為供電空間體，為用戶提供充電及報(bào)警等服務(wù)，滿足用戶實(shí)際用電的需要。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型所提供光伏建筑單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖2為本實(shí)用新型提供的光伏微建筑單體原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖3是本實(shí)用新型提供的多體光伏微建筑第一實(shí)施例的電氣連接原理示意圖。
[0033]圖4是本實(shí)用新型提供的多體光伏微建筑內(nèi)各單體之間供電連接的布線示意圖。
[0034]圖5是本實(shí)用新型提供的多體光伏微建筑第一實(shí)施例的立體示意圖。
[0035]圖6是本實(shí)用新型提供的多體光伏微建筑第二實(shí)施例的立體示意圖。
[0036]圖7是本實(shí)用新型提供的多體光伏微建筑第二實(shí)施例的供電連接布線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0038]本實(shí)用新型提供了一種光伏微建筑單體，如圖1所示，所述光伏微建筑單體整體框架圖，其具體包括:光伏微建筑單體本體和設(shè)置在所述光伏微建筑單體本體上的電器組件，所述電器組件具體包括以下內(nèi)容:
[0039]至少一個用于將其接收到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能的光伏組件;所述光伏組件一般為多晶硅或單晶硅光伏電池板。
[0040]用于將所述光伏組件中輸出的電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電流的光伏控制器；
[0041]用于對輸入的穩(wěn)壓電流進(jìn)行存儲的蓄電池；
[0042]用于控制所述單體光伏建筑是否單獨(dú)使用的合并/獨(dú)立開關(guān)；
[0043]以及，用于進(jìn)行光伏微建筑單體內(nèi)電流傳輸和建立與其他光伏微建筑單體建立電氣連接的直流母線；
[0044]所述光伏組件和光伏控制器設(shè)置所述光伏微建筑單體本體的頂層I，所述合并/獨(dú)立開關(guān)設(shè)置在直流母線上，并與所述蓄電池相連;所述蓄電池設(shè)置在光伏微建筑單體本體的底層2。
[0045]由于一般的多晶硅或單晶硅光伏電池板輸出為電流源型，不能直接輸出給負(fù)載和蓄電池，需通過光伏控制器將其變換為蓄電池可接受的穩(wěn)定的電壓或電流，實(shí)現(xiàn)蓄電池的有效充電或供給外接負(fù)載。光伏控制器還能實(shí)現(xiàn)對蓄電池組的過充和過放保護(hù)。
[0046]結(jié)合圖1和圖2，為本實(shí)用新型所述光伏微建筑單體的結(jié)構(gòu)原理圖，光伏組件設(shè)置在光伏微建筑單體本體的頂層，易于接收太陽光，其用于將接收到的太陽光轉(zhuǎn)換成電能，并在光伏控制器的控制下，將轉(zhuǎn)換成的電能存入蓄電池。所述蓄電池設(shè)置在所述光伏微建筑單體本體的底層，易于根據(jù)需要進(jìn)行供電操作以及對其進(jìn)行保護(hù)。在所述光伏微建筑單體本體的頂層的光伏組件、光伏控制器和合并/獨(dú)立開關(guān)均設(shè)置在直流母線上，通過對合并/獨(dú)立開關(guān)選擇合并還是獨(dú)立操作，實(shí)現(xiàn)對光伏微建筑單體中產(chǎn)生的電能是通過直流母線流入到負(fù)載的電器中還是為光伏微建筑單體本體底層的蓄電池充電。
[0047]為了實(shí)現(xiàn)對光伏組件中產(chǎn)生電流的較佳控制，在所述光伏控制器與合并/獨(dú)立開關(guān)之間還設(shè)置有單向輸出模塊，所述單向輸出模塊為:肖特基功率二極管或者M(jìn)OS管。
[0048]可以想到的是，結(jié)合圖1所示，為了實(shí)現(xiàn)頂層與底層之間的電連接，所述光伏微建筑單體，還包括:用于提供光伏微建筑單體本體上頂層與底層之間電路連接線通路的電路連接管;所述電路連接管設(shè)置在光伏微建筑單體的本體的側(cè)壁內(nèi)，位于貫穿所述光伏微建筑單體本體的頂層和頂層。所述電路連接管用于放置電路連接線，避免在使用光伏微建筑時(shí)電路連接線擺放的混亂，同時(shí)也可以對其進(jìn)行有效的保護(hù)。
[0049]為了提高所述光伏微建筑單體的穩(wěn)定性，所述光伏微建筑單體，還包括:用于對光伏微建筑單體本體頂層和底層的電路進(jìn)行穩(wěn)固的穩(wěn)固管；
[0050]所述穩(wěn)固管與所述電路連接管并列設(shè)置，且其個數(shù)為3-4個。
[0051]所述光伏微建筑單體，還包括:用于將光伏微建筑單體的頂層接收到的水排出的排水管;所述排水管與所述電路連接管并列設(shè)置。為了實(shí)現(xiàn)頂層接收到的水盡快排出，在具體應(yīng)用時(shí)，設(shè)置頂層傾斜一定角度，且將所述排水管上端部設(shè)置的進(jìn)水口設(shè)置在頂層最低處區(qū)域內(nèi)。
[0052]較佳的，所述光伏微建筑單體本體的形狀為正六面體形，可以想到的是，所述光伏微建筑單體本體的形狀還可以是用戶自定義的其他形狀，比如:長方體或者正方體等。
[0053]在上述光伏微建筑單體的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開了一種多體光伏微建筑，如圖3到圖5所示，所述多體光伏微建筑由至少兩個所述光伏微建筑單體組合而成;所述光伏微建筑單體本體上的合并/獨(dú)立開關(guān)調(diào)至合并狀態(tài)，接入直流母線，通過接入所述直流母線，為所述光伏微建筑單體的負(fù)載電器設(shè)備進(jìn)行供電。
[0054]如圖3所示，當(dāng)單體I負(fù)載耗電量較大。白天時(shí)，單體2單體光伏組件所產(chǎn)生電量經(jīng)過光伏控制器，即可通過直流母線為單體I負(fù)載供電。夜間時(shí)或者光照量較差時(shí)，蓄電池也會對耗電量較大的單體負(fù)載供電。
[0055]如圖4所示，在進(jìn)行多個光伏微建筑單體的拼接時(shí)，理論上物理連接無限制，但電氣連接每個直流母線模塊，由于所述光伏微建筑單體的形狀為正六面體，因此所述光伏微建筑單體的組合個數(shù)不超過8個，其組合形狀如圖5所示。所述多體光伏微建筑的組合形狀為蜂窩狀排列或者線性排列。
[0056]在上述光伏微建筑單體的前提下，本發(fā)明還公開了一種多體光伏微建筑的第二實(shí)施例，其外形如圖6所示，具體的，所述多體光伏微建筑由一個所述光伏微建筑單體與多個所述光伏微建筑單體本體的頂層電路組合而成;所述光伏微建筑單體的頂層電路與所述多個如所述光伏微建筑單體本體的頂層電路建立連接。所述頂層電路包括:設(shè)置在直流母線上的光伏組件、光伏控制器、單向輸出模塊和合并/獨(dú)立開關(guān);所述光伏微建筑單體本體上的合并/獨(dú)立開關(guān)調(diào)至合并狀態(tài)，接入直流母線，通過接入所述直流母線，為所述光伏微建筑單體的負(fù)載電器設(shè)備進(jìn)行供電。
[0057]結(jié)合圖7，由于單我們只需使用單個的單體時(shí)，而又遇到供能不足時(shí)，可使用補(bǔ)充模塊，即增加多個新的光伏組件及光伏控制器等，每個頂面邊都可以加I個擴(kuò)容光伏組件，但其中增加的補(bǔ)充模塊無法對蓄電池進(jìn)行充電，只能為單體I的負(fù)載供電，即最高可獲得六倍的能量補(bǔ)充。
[0058]本實(shí)用新型所提供的光伏微建筑單體，在單體使用時(shí):每個單體單獨(dú)即是一個獨(dú)立的光伏供能系統(tǒng)屋，他能作為一個獨(dú)立供能空間，作為供能體，其中再搭載各種用電設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)各種人們需要的供能，如手機(jī)充電，加熱，冰凍等等。而且其外觀較具藝術(shù)感，可作為一些景區(qū)的標(biāo)志建筑，或一些類似于雜貨店精品店等，移動方便，不受電力系統(tǒng)束縛。
[0059]當(dāng)組合成多體光伏微建筑時(shí)，通過利用合并/獨(dú)立開關(guān)進(jìn)行合并或者獨(dú)立使用的控制，使用電路連接線進(jìn)行光伏微建筑單體之間的電路連接，我們可以將光伏微建筑單體直接進(jìn)行組合在一起，這時(shí)候，正六邊形的平面形狀的優(yōu)越性就體現(xiàn)出來了，我們可以將其組合成多種的類型。使其的外觀更加吸引人之外，對于能源的規(guī)劃使用也會變得更加優(yōu)越。如多個單體空間不同位置用電量不同，其他單體可為其供能，使其在擴(kuò)容性上得到極佳的提升。
[0060]多體電氣充放電過程；
[0061]充電:白天光伏組件對光伏微建筑單體內(nèi)部蓄電池進(jìn)行充電，同時(shí)可對合并在直流母線中的其他光伏微建筑單體負(fù)載供電。
[0062]放電:當(dāng)夜間時(shí)，通過直流母線的連接。接入直流母線的單體組件蓄電池可對其他負(fù)載進(jìn)行供電，已達(dá)到一個很好的均衡。
[0063]本實(shí)用新型提供的一種光伏建筑單體及其組合的多體光伏微建筑，包括:至少一個用于將其接收到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能的光伏組件；用于將所述光伏組件中輸出的電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電流的光伏控制器；用于對輸入的穩(wěn)壓電流進(jìn)行存儲的蓄電池；用于控制所述單體光伏建筑是否單獨(dú)使用的合并/獨(dú)立開關(guān)；以及，用于進(jìn)行光伏微建筑單體內(nèi)電流傳輸和建立與其他光伏微建筑單體建立電氣連接的直流母線;所述光伏組件和光伏控制器設(shè)置所述光伏微建筑單體本體的頂層，所述合并/獨(dú)立開關(guān)設(shè)置在直流母線上，并與所述蓄電池相連;所述蓄電池設(shè)置在光伏微建筑單體本體的底層。本實(shí)用新型所提供的建筑單體及其光伏微建筑，可以快速作為供電空間體，為用戶提供充電及報(bào)警等服務(wù)，滿足用戶實(shí)際用電的需要。
[0064]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及本實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏微建筑單體，其特征在于，包括:光伏微建筑單體本體和設(shè)置在所述光伏微建筑單體本體上的電器組件，所述電器組件具體包括以下內(nèi)容: 至少一個用于將其接收到的太陽能轉(zhuǎn)化成電能的光伏組件； 用于將所述光伏組件中輸出的電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓電流的光伏控制器； 用于對輸入的穩(wěn)壓電流進(jìn)行存儲的蓄電池； 用于控制所述單體光伏建筑是否單獨(dú)使用的合并/獨(dú)立開關(guān)； 以及，用于進(jìn)行光伏微建筑單體內(nèi)電流傳輸和建立與其他光伏微建筑單體建立電氣連接的直流母線； 所述光伏組件和光伏控制器設(shè)置所述光伏微建筑單體本體的頂層，所述合并/獨(dú)立開關(guān)設(shè)置在直流母線上，并與所述蓄電池相連;所述蓄電池設(shè)置在光伏微建筑單體本體的底層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏微建筑單體，其特征在于，在所述光伏控制器與合并/獨(dú)立開關(guān)之間還設(shè)置有單向輸出模塊;所述單向輸出模塊為:肖特基功率二極管或者M(jìn)OS管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏微建筑單體，其特征在于，還包括:用于提供光伏微建筑單體本體上頂層與底層之間電路連接線通路的電路連接管； 所述電路連接管設(shè)置在光伏微建筑單體的本體的側(cè)壁內(nèi)，貫穿所述光伏微建筑單體本體的頂層和底層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述光伏微建筑單體，其特征在于，還包括:用于對光伏微建筑單體本體頂層和底層的電路進(jìn)行穩(wěn)固的穩(wěn)固管； 所述穩(wěn)固管與所述電路連接管并列設(shè)置，且其個數(shù)為3-4個。5.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述光伏微建筑單體，其特征在于，還包括:用于將光伏微建筑單體的頂層接收到的水排出的排水管;所述排水管與所述電路連接管并列設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述光伏微建筑單體，其特征在于，所述光伏微建筑單體本體的形狀為正六面體形。7.一種多體光伏微建筑，其特征在于，由至少兩個如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述光伏微建筑單體組合而成； 所述光伏微建筑單體本體上的合并/獨(dú)立開關(guān)調(diào)至合并狀態(tài)，接入直流母線，通過接入所述直流母線為所述光伏微建筑單體的負(fù)載電器設(shè)備供電。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述多體光伏微建筑，其特征在于，所述光伏微建筑單體的組合個數(shù)不超過8個。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述多體光伏微建筑，其特征在于，所述多體光伏微建筑的組合形狀為蜂窩狀排列或者線性排列。10.一種多體光伏微建筑，其特征在于，包括:由一個如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述光伏微建筑單體與多個所述光伏微建筑單體本體的頂層電路組合而成;所述光伏微建筑單體的頂層電路與所述多個如所述光伏微建筑單體本體的頂層電路建立連接； 所述頂層電路包括:設(shè)置在直流母線上的光伏組件、光伏控制器、單向輸出模塊和合并/獨(dú)立開關(guān)； 所述合并/獨(dú)立開關(guān)通過接入所述直流母線，為所述光伏微建筑單體的負(fù)載電器設(shè)備進(jìn)行供電。
【文檔編號】H02J7/35GK205490298SQ201620226492
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】謝永浩, 黃君正, 翁澤齊, 屈柏耿
【申請人】佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院