Модуль солнечной батареи

Полезная модель "Модуль солнечной батареи" относится к солнечным батареям, работающим на основе принципа прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), а именно к мобильным солнечным энергоустановкам. Модуль солнечной батареи содержит фотоэлектрические преобразователи, электрическую аккумуляторную батарею, устройство заряда-разряда; модуль выполнен в герметичном корпусе, дополнительно содержит датчик вертикального положения и устройство компенсации пиковых нагрузок, причем корпус снабжен крышкой, в углублениях которой размещены съемные опоры, а электрическая аккумуляторная батарея состоит из 2-х и более цепочек, имеющих одинаковое напряжение. По полученным экспериментальным данным предложенная конструкция по сравнению с существующими позволяет уменьшить трудоемкость приведения установки в рабочее состояние на 90%, увеличить ресурс на 30%, повысить ее надежность и получить дополнительно до 10% электроэнергии.

Полезная модель относится к солнечным батареям, работающим на основе принципа прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), а именно к мобильным солнечным энергоустановкам.

Известна солнечная энергоустановка, содержащая фотоэлектрическую панель, аккумуляторы, устройство заряда-разряда, аккумулятор и конструкцию для установки панелей и аккумуляторов (Патент РФ №2028557, кл. 6 F 24 j 2/12,2/14, Н 01 L 31/052/.)

К недостаткам, этой известной энергоустановки относится то, что она требует больших трудозатрат при перевозке, установке в рабочее положение и настройке.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является модуль солнечной батареи, содержащий фотоэлектрические преобразователи (ФЭП), аккумуляторы, зарядно-разрядное устройство и подложку, на которой закреплены все элементы солнечной энергоустановки. / Патент РФ №2164721, 7 Н 01 L 31/ 048/.

Недостатком данной конструкции является большое время, затрачиваемое на установку и приведение в рабочее состояние модуля солнечной батареи, а также неоптимальные режимы заряда-разряда аккумуляторов, что приводит к преждевременному их выходу из строя.

Задачей данной полезной модели, является снижение времени приведения в рабочее состояние модуля, повышение ресурса его работы, снижение трудоемкости при приведении в рабочее состояние, повышение его эксплуатационных свойств и надежности снабжения потребителя электроэнергией.

Решение задачи достигается тем, что модуль солнечной батареи, содержит панель фотоэлектрических преобразователей и устройство заряда-разряда; модуль выполнен в герметичном корпусе, дополнительно содержит аккумуляторную батарею, датчик вертикального положения и устройство компенсации пиковых нагрузок, причем корпус снабжен съемными опорами и крышкой, имеющей углубления для размещения опоры, а электрическая аккумуляторная батарея состоит из 2-х и более цепочек, имеющих одинаковое напряжение.

На чертеже изображен модуль солнечной батареи.

Герметичный корпус модуля солнечной батареи 1, снабженный крышкой 2, содержит панель фотоэлектрических преобразователей 3, аккумуляторную батарею 4, состоящую из 2-х и более цепочек, имеющих одинаковое напряжение, устройство заряда-разряда 5, компенсатор пиковых нагрузок 6 и измеритель угла установки модуля относительно вертикали 7. В крышке 2 выполнены углубления 8 для съемных регулируемых опор 9.

В рабочем положении корпус 1 установлен на съемных регулируемых опорах 9.

Модуль солнечной батареи работает следующим образом.

После снятия крышки 2, из углублений 8 вынимают съемные регулируемые опоры 9, после чего устанавливают их на герметичный корпус модуля солнечной батареи 1. Герметичный корпус 1 выставляют на угол наклона, относительно вертикали по измерителю угла установки модуля относительно вертикали 7. Угол наклона должен соответствовать географической широте места установки.

При восходе Солнца, ток, вырабатываемый панелью фотоэлектрических преобразователей 3, начинает зарядку аккумуляторной батареи 4 следующим образом.

Вначале заряжается первая цепочка аккумуляторной батареи 4 до рабочего напряжения, а затем последовательно заряжаются следующие

цепочки одинаковые по напряжению, что обеспечивается устройством заряда-разряда 5. При потреблении электроэнергии происходит последовательно разрядка этих цепочек до падения напряжения в каждой из них, соответственно минимально допустимому напряжению, установленному характеристик аккумуляторной батареи 4, для обеспечения максимального ресурса. В начале зарядки, ток модуля солнечной батареи мал, и аккумуляторная батарея 4 не может заряжаться, заряжается компенсатор пиковых нагрузок 6. При превышении током зарядки величины, максимально допустимой для зарядки аккумуляторной батареи 4, также заряжается компенсатор пиковых нагрузок 6. При кратковременном превышении тока, потребляемого от энергоустановки, он компенсируется за счет компенсатора пиковых нагрузок, предохраняя аккумуляторы от работы в неблагоприятных режимах. Установка допускает работу на больших разрядных токах, определяемых как максимальный ток аккумулятора, умноженный на количество цепочек. При этом сокращается общее время использования энергии, запасенной в энергоустановке. При падении напряжения всех цепочек до уровня ниже минимально допустимого, срабатывает устройство заряда-разряда 5, которое отключает нагрузку от аккумуляторной батареи 4.

Таким образом, достигается поставленная задача: снижение времени приведения в рабочее состояние энергоустановки, повышение ресурса работы энергоустановки, снижение трудоемкости при приведении ее в рабочее состояние, повышение ее эксплуатационных свойств и надежности снабжения потребителя электроэнергией.

По полученным экспериментальным данным предложенная конструкция по сравнению с существующими позволяет уменьшить трудоемкость приведения, а рабочее состояние на 90%, увеличить ресурс на 30%, повысить ее надежность и получить дополнительно до 10% электроэнергии.

Модуль солнечной батареи, содержащий панель фотоэлектрических преобразователей и устройство заряда-разряда, отличающийся тем, что модуль выполнен в герметичном корпусе, дополнительно содержит аккумуляторную батарею, датчик вертикального положения и устройство компенсации пиковых нагрузок, причем корпус снабжен съемными опорами и крышкой, имеющей углубления для размещения этих опор, а аккумуляторная батарея состоит из 2-х и более цепочек, имеющих одинаковое напряжение.