CN106374611A - 移动式薄膜太阳能充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动式薄膜太阳能充电器，包括A太阳能电池板和B太阳能电池板，A太阳能电池板和B太阳能电池板串联连接，A太阳能电池板包括第一电能输出负极端、第一电能输出正极端、模块A正极、模块A负极和模块A负极传导极，B太阳能电池板包括模块B正极、模块B负极和模块B负极传导极,将模块A负极和模块B正极连接，模块B负极经B模块负极传导极和模块A负极传导极连接至第一电能输出负极端，模块A正极连接至第一电能输出正极端，第一电能输出负极端和第一电能输出正极端输出电能。本发明的太阳能充电器具有柔性、轻质、便携、多输出的特点，采用柔性不锈钢片衬底的铜铟镓硒太阳能电池，具有柔性抗冲击的特性。
Description
技术领域
本发明属于光伏器件技术领域，具体涉及一种移动式薄膜太阳能充电器。
背景技术
人们对智能电子产品的依赖程度与日俱增，它们已成为人们日常生活、户外活动、特种行业等必不可少的配置，这些智能产品如果没电而不能使用会让人觉得没有了安全感，特别是在户外，有了太阳能充电器这个问题就迎刃而解了，太阳能充电器有阳光就能给用电器充电。目前市场上的太阳能充电器，一类是半柔性晶硅太阳能电池的，晶硅电池有破碎的风险，比较重，功率小，应用范围小；另一类是柔性薄膜非晶硅太阳能电池的，电池转换效率低，同等功率产品面积大；还有极少的柔性有机太阳能电池的，电池转换效率低，可靠性差。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种移动式薄膜太阳能充电器，通过使用铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的串并联，解决传统电池板易碎不便携带的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种移动式薄膜太阳能充电器，包括A太阳能电池板和B太阳能电池板，A太阳能电池板和B太阳能电池板串联连接，A太阳能电池板包括第一电能输出负极端、第一电能输出正极端、模块A正极、模块A负极和模块A负极传导极，B太阳能电池板包括模块B正极、模块B负极和模块B负极传导极,将模块A负极和模块B正极连接，模块B负极经B模块负极传导极和模块A负极传导极连接至第一电能输出负极端，模块A正极连接至第一电能输出正极端，第一电能输出负极端和第一电能输出正极端输出电能。
作为本发明技术方案的优选实施方式：所述充电器还包括C太阳能电池板和D太阳能电池板，D太阳能电池板包括第二电能输出负极端、第二电能输出正极端、模块D正极、模块D负极和模块D正极传导极，C太阳能电池板包括模块C正极、模块C负极和模块C正极传导极,C太阳能电池板和D太阳能电池板串联连接，第二电能输出负极端和第二电能输出正极端输出电能。将A太阳能电池板和B太阳能电池板的串联电路与C太阳能电池板和D太阳能电池板的串联电路并联连接，将模块A正极与模块C正极连接，模块B负极与模块D负极连接，第一电能输出负极端和第一电能输出正极端输出电能，第二电能输出负极端和第二电能输出正极端输出电能。所述充电器还包括转换器，转换器连接在第一电能输出负极端和第一电能输出正极端之间，或者第二电能输出负极端和第二电能输出正极端之间。所述太阳能电池板为铜铟镓硒薄膜太阳能电池板。所述充电器包括超高阻水层、第一胶膜层、太阳能电池板、第二胶膜层和背板层，通过160℃真空层压工艺层压成型。所述超高阻水层为有机氟薄膜材料或涤纶树脂。所述第一胶膜层和第二胶膜层为POE胶膜、EVA胶膜、液体硅胶或PVB胶膜。所述背板为APYE材质。所述A太阳能电池板和B太阳能电池板固定在牛津布上，牛津布上设有篷布扣、登山扣或挂绳。
本发明有益效果是:本发明的太阳能充电器具有柔性、轻质、便携、多输出的特点，采用柔性不锈钢片衬底的铜铟镓硒太阳能电池，具有柔性抗冲击的特性；有机氟薄膜材料封装工艺，重量轻；模块化设计可折叠便于携带；多输出满足不同用电器的需求；加装篷布扣，附加登山扣、挂绳，便于安装，使用方便；可以部分折叠快捷的与人身的衣服、背包结合，实现户外人在行进中给用电器充电，也可以全部展开因地制宜的安装在车身、树木上，或平铺在地面静置全功率给用电器充电。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的四块铜铟镓硒薄膜太阳能电池板模块示意图。
图2是本发明的具体实施方式的薄膜太阳能充电器16.5V/1.15A输出电路图一。
图3是本发明的具体实施方式的薄膜太阳能充电器16.5V/1.15A输出电路图二。
图4是本发明的具体实施方式的薄膜太阳能充电器16.5V/2.3A输出电路图一。
图5是本发明的具体实施方式的薄膜太阳能充电器16.5V/2.3A输出电路图二。
图6是本发明的具体实施方式的转换器的示意图。
图7是本发明的具体实施方式的转换器应用于16.5V/2.3A输出电路示意图。
图8是本发明的具体实施方式的登山扣的移动式薄膜太阳能充电器示意图。
其中，1、铜铟镓硒太阳能电池，2、有机薄膜，3、第一电能输出负极端，4、第一电能输出正极端，5、模块A正极，6、模块C正极，7、模块C正极传导极，8、模块C负极，9、模块D正极，10、第二电能输出正极端；11、第二电能输出负极端；12、模块D负极；13、模块B负极；14、模块B负极传导极；15、模块B正极；16、模块A负极；17、DC5521输出端；18、12V直流输出端；19、USB5V输出端；20、转换器；21、模块连接布条；22、登山扣；23、篷布扣；24、12V蓄电池；25、模块A负极传导极；26、模块D正极传导极。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明提供的移动式薄膜太阳能充电器，采用一片或者多片柔性不锈钢衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池串联或者并联组成，具有柔性抗冲击的特性，通过多片电池板串并联连接，实现多种电压电流输出，包括直流16.5V/1.15A、直流16.5V/2.3A、直流12V/3A、USB5V多个端口输出，以满足不同用电器的需求。
如附图1所示，为A、B、C、D四块铜铟镓硒薄膜太阳能电池板1，铜铟镓硒薄膜太阳能电池的表面采用超高阻湿气、耐候性能极佳的有机氟薄膜2材料封装，无刚性结构，抗冲击性能好。铜铟镓硒薄膜太阳能电池板1结构依次为隔水膜、POE胶膜、CIGS电池片、POE胶膜和APYE背板，通过160℃真空层压工艺层压成型。A电池板模块(以下简称A模块)包括第一电能输出负极端3和第一电能输出正极端4，D电池板模块包括第二电能输出负极端11和第二电能输出正极端10，A电池板模块还包括模块A正极5和模块A负极16以及模块A负极传导极25，B电池板模块还包括模块B正极15和模块B负极13以及模块B负极传导极14,C电池板模块还包括模块C正极6和模块C负极8以及模块C正极传导极7，D电池板模块还包括模块D正极9和模块D负极12以及模块D正极传导极26。
如图2和图3所示，为移动式薄膜太阳能充电器16.5V/1.15A输出的电路，使用耐柔、耐高温电阻率小的硅胶软导线将模块A和模块B串联，实现方式：将模块A的负极16和模块B的正极15连接，模块B的负极13通过B模块负极传导极14和模块A负极传导极25连接至第一电能输出负极端3，模块A正极5通过铜带连接至第一电能输出正极端4，模块A和模块B将光能转化为电能，通过模块端口第一电能输出负极端3和第一电能输出正极端4实现16.5V/1.15A电能输出。图3中的模块C和模块D电路同模块A和模块B串联连接，通过模块端口10、11同样可实现16.5V、1.15A电能输出。电极连接焊点位置使用高密封，高阻水的光伏硅胶进行密封处理，保证电极不被水汽侵蚀，从而提升移动式薄膜太阳能充电器可靠性。
如图4和5所示，为移动式薄膜太阳能充电器16.5V/2.3A输出电路，将模块A和模块B串联，模块C和模块D串联，然后将模块AB和模块CD并联，实现端口3、4(如图4)或者端口10、11(如图5)的16.5V，2.3A输出。如图6所示，为转换器20的示意图，转换器20包括13-17V、0-3A的直流输入端，USB5V输出端19和12V直流输出端18。如图7所示，为将转换器20应用于16.5V、2.3A输出电路中，将移动式薄膜太阳能充电器3、4端口输出的电能通过DC5521(17)输出线输出连接上12V蓄电池24即可给蓄电池充电。将移动式薄膜太阳能充电器10、11端口输出的电能通过DC5521(17)输出线输出连接在转换器20上，通过转换器20将电能转换为5V、12V直流输出给手机、充电宝、蓄电池等充电。
图8为带有登山扣22的移动式薄膜太阳能充电器，可以将移动式薄膜太阳能充电器折叠后固定在背包等物品上，行进过程中通过DC5521输出端17就可以实现16.5V、1.15A的电压电流输出。
本发明提供的移动式太阳能充电器，采用柔性不锈钢衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池，用超高阻湿气、耐候性能极佳的有机氟薄膜材料真空封装，无刚性材料，实现产品柔性、轻质、抗冲击、可靠性高的特性，多个太阳能电池片模块之间采用高强度的模块连接布条21例如超防泼水的牛津布缝纫工艺连接，使得本发明产品可折叠便于携带。另外，在充电器上配置篷布扣23、附加登山扣22和挂绳，便于充电器与其他产品，例如衣服、背包等的连接，实现部分功率户外行进中给用电器充电；也可以全部展开因地制宜的安装在车身、树木上，或平铺在地面静置全功率给用电器充电。
用于真空封装的有机氟薄膜材料可采用不含氟膜的透明的强化型PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，俗称涤纶树脂)来替代；真空封装的封装胶膜为POE(POE：以乙烯为重复单元的的聚合物)，除POE胶膜外还可采用液体硅胶、PVB、离子聚合物；牛津布还可采用皮革、化纤、混纺类布料。
PET和POE为绿色环保无污染的材料，在发生火灾组件燃烧时也不会产生有毒气体；而且不含氟元素，作废弃处理时既可以做深埋地下降解处理，又可以进行燃烧处理；传统的柔性组件因其封装胶膜EVA存在变色、脱层、乙酸腐蚀电极的问题。该问题影响组件发电效率及使用寿命，降低了光伏电站的收益回报率，同时由于组件性能下降而增加了光伏电站的安全隐患。本发明的太阳能电池组件封装采用了POE封装胶膜替代EVA胶膜，使组件更加安全可靠。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,包括A太阳能电池板和B太阳能电池板，A太阳能电池板和B太阳能电池板串联连接，A太阳能电池板包括第一电能输出负极端(3)、第一电能输出正极端(4)、模块A正极(5)、模块A负极(16)和模块A负极传导极(25)，B太阳能电池板包括模块B正极(15)、模块B负极(13)和模块B负极传导极(14),将模块A负极(16)和模块B正极(15)连接，模块B负极(13)经模块B负极传导极(14)和模块A负极传导极(25)连接至第一电能输出负极端(3)，模块A正极(5)连接至第一电能输出正极端(4)，第一电能输出负极端(3)和第一电能输出正极端(4)输出电能，所述A或B太阳能电池板为铜铟镓硒薄膜太阳能电池板。
2.根据权利要求1所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述充电器还包括C太阳能电池板和D太阳能电池板，D太阳能电池板包括第二电能输出负极端(11)、第二电能输出正极端(10)、模块D正极(9)、模块D负极(12)和模块D正极传导极(26)，C太阳能电池板包括模块C正极(6)、模块C负极(8)和模块C正极传导极(7),C太阳能电池板和D太阳能电池板串联连接，第二电能输出负极端(11)和第二电能输出正极端(10)输出电能。
3.根据权利要求2所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,将A太阳能电池板和B太阳能电池板的串联电路与C太阳能电池板和D太阳能电池板的串联电路并联连接，将模块A正极(5)与模块C正极(6)连接，模块B负极(13)与模块D负极(12)连接，第一电能输出负极端(3)和第一电能输出正极端(4)输出电能，第二电能输出负极端(11)和第二电能输出正极端(10)输出电能。
4.根据权利要求3所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述充电器还包括转换器(20)，转换器(20)连接在第一电能输出负极端(3)和第一电能输出正极端(4)之间，或者第二电能输出负极端(11)和第二电能输出正极端(10)之间。
5.根据权利要求1所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述充电器包括超高阻水层、第一胶膜层、太阳能电池板、第二胶膜层和背板层，通过160℃真空层压工艺层压成型。
6.根据权利要求5所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述超高阻水层为有机氟薄膜材料或涤纶树脂。
7.根据权利要求5所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述第一胶膜层和第二胶膜层为POE胶膜、EVA胶膜、液体硅胶或PVB胶膜。
8.根据权利要求5所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述背板为APYE材质。
9.根据权利要求1所述的移动式薄膜太阳能充电器，其特征在于,所述A太阳能电池板和B太阳能电池板固定在牛津布上，牛津布上设有篷布扣(23)、登山扣(22)或挂绳。
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