鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站的制作方法
【專利摘要】本發明涉及鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站，屬于新能源應用【技術領域】。鋰離子電池動力牽引船甲通過左牽引繩索，鋰離子電池動力牽引船乙通過右牽引繩索拖拉水面漂浮電站行駛在水面上。陽光照射安裝在水面漂浮電站上的砷化鎵薄膜太陽能電池產生的電流通過導電線輸入光伏控制器、分流器，從分流器輸出的電流通過一根導電線輸入充電裝置甲、蓄電鋰離子電池甲，從蓄電鋰離子電池甲向旋轉燈塔、探照燈、動力鋰離子電池甲和電動機甲供電，產生拖拉水面漂浮電站的動力。從分流器輸出的電流通過另一根導電線輸入充電裝置乙、蓄電鋰離子電池乙，從蓄電鋰離子電池乙向動力鋰離子電池乙和電動機乙供電，產生拖拉水面漂浮電站的動力。
【專利說明】鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站，屬于新能源應用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近十年來，全世界的人口數量迅速增加，預計到2014年將達到72億人，到2040年將達到80億人。2011年中國人均用電量3483千瓦時，比上年增加351千瓦時，超過世界平均水平，預計2030年前，中國的人口數量、人均用電量水平和電力供給仍會增加。人類社會自工業化以來的二百多年里，大量燃燒煤炭和石油發電，促進了工業生產，提高了人民的生活水平，同時向空氣中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫和污染顆粒物。地球表面上大氣層中二氧化碳濃度的增加，導致地球表面上出現溫室效應、引起了氣候變化，洪水、干旱、高溫已經影響到許多人群的生活。地球表面上大氣層中二氧化硫濃度的增加，導致地球表面上頻降酸雨，酸雨腐蝕了大量的建筑物和文物古跡，酸化的海水和酸化的淡水已影響到魚類和蝦類的正常生長。地球表面上大量增加的污染物，造成了空氣污染、水體污染和土壤污染，使生態環境質量下降。環境承載污染物的容量是有限度的，治理環境污染是不容易的。目前的能源革命，已提出多使用清潔能源，少使用或不使用化石能源，清潔能源有太陽能、風能、海洋能，太陽能光伏發電技術是值得大量推廣、廣泛應用的清潔能源技術，一方面要生產用更多的原材料制造的太陽能電池，一方面要盡量增加太陽能電池的安裝面積，才能增加利用清潔能源發電的數量。
[0003]2014年5月12日，中共江蘇省委書記羅志軍在江陰市考察了國電光伏(江蘇)有限公司。國電公司研發的砷化鎵柔性薄膜太陽能電池，各項指標達到世界先進水平，成為國內唯一掌握制造先進的柔性砷化鎵太陽能電池技術的企業。羅志軍強調，江蘇省作為光伏產業第一大省，要進一步加強關鍵技術研發，搞好新技術儲備，搶占未來產業競爭的制高點。有了大規模制造的柔性砷化鎵薄膜太陽能電池，可是安裝大量柔性砷化鎵薄膜太陽能電池進行光伏發電的應用技術不足。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站。
[0005]砷化鎵薄膜太陽能電池有許多的優點:①抗輻射。適合用于太空光伏電站，是航天飛行器高性能、長壽命的空間主電源，2011年中國發射的‘天宮’一號空間實驗室，就是采用三結砷化鎵太陽能電池在空中供電的。②耐高溫。在250°C的條件下，光電轉換性能仍然良好，適合制作聚光薄膜太陽能電池，在高效聚光器下，砷化鎵薄膜太陽能電池的光電轉換效率達到28%，超過了所有硅太陽能電池的光電轉換效率。③發展前景好。砷化鎵太陽能電池是一種直接帶隙的半導體材料，其能隙處于吸收太陽光較多的最佳值，未來將量子點太陽能電池和疊層太陽能電池等新技術應用到砷化鎵薄膜太陽能電池上，其光電轉換效率有希望突破30%。薄膜太陽能電池的光電轉換效率越高，說明用清潔能源發電比用化石能源發電的市場競爭力提高了。
[0006]地球上的陸地面積只占地球表面積的29%，有限的陸地面積上要種植糧食作物和經濟作物，保證大量人口吃飯穿衣的需要，要向房地產供應土地，滿足大量人口住房的需要，在陸地上建造光伏電站、安裝大面積的太陽能電池需要占用大片的土地，硅太陽能電池光伏電站占用土地的時間長達25年，能源與種糧、種菜、建房、綠化、交通的用地矛盾越來越大。砷化鎵薄膜太陽能電池制造企業希望有大的、可以接受陽光照射的、大量安裝砷化鎵薄膜太陽能電池的面積，這個大面積只能在占地球表面積71%的水面上來落實，其中海洋面積占70%，淡水水面占1%，特別是柔性砷化鎵薄膜太陽能電池適合安裝在水面漂浮電站的上部表面上進行隨波逐浪的光伏發電，在海洋、湖泊、江河、水庫進行不排放二氧化碳、二氧化硫和污染顆粒物的清潔能源發電。只有大力發展水上光伏發電向人類社會大量提供清潔電力，才能減少人類社會對使用化石能源發電的依賴，加快全球治理污染的進程。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
由水面I上的鋰離子電池動力牽引船甲2、駕駛室甲3、網絡信息收發儲存裝置甲4、旋轉燈塔5、探照燈6、蓄電鋰離子電池甲7、充電裝置甲8、導電線9、動力鋰離子電池甲10、電動機甲11、傳動軸甲12、螺旋槳甲13、鋰離子電池動力牽引船乙14、駕駛室乙15、網絡信息收發儲存裝置乙16、蓄電鋰離子電池乙17、充電裝置乙18、動力鋰離子電池乙19、電動機乙20、傳動軸乙21、螺旋槳乙22、水面漂浮電站23、漂浮裝置24、分流器25、光伏控制器26、砷化鎵薄膜太陽能電池27、右牽引繩索28、左牽引繩索29共同組成；
在鋰離子電池動力牽引船甲2的前部安裝駕駛室甲3、在駕駛室甲3的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置甲4，在駕駛室甲3的后方安裝旋轉燈塔5，在旋轉燈塔5的頂部設置有探照燈6，在鋰離子電池動力牽引船甲2的中部安裝蓄電鋰離子電池甲7、充電裝置甲8、導電線9，在鋰離子電池動力牽引船甲2的后部安裝動力鋰離子電池甲10、電動機甲11、傳動軸甲12、螺旋槳甲13、左牽引繩索29，在鋰離子電池動力牽引船乙14的前部安裝駕駛室乙15，在駕駛室乙15的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置乙16，在鋰離子電池動力牽引船乙14的中部安裝蓄電鋰離子電池乙17、充電裝置乙18、導電線9，在鋰離子電池動力牽引船乙14的后部安裝動力鋰離子電池乙19、電動機乙20、傳動軸乙21、螺旋槳乙22、右牽引繩索28，在水面漂浮電站23的下部安裝漂浮裝置24，在水面漂浮電站23的上部表面上的前部安裝分流器25、光伏控制器26、導電線9，在水面漂浮電站23的上部表面上的中部和后部安裝砷化鎵薄膜太陽能電池27 ；
在鋰離子電池動力牽引船甲2上，蓄電鋰離子電池甲7通過導電線9與旋轉燈塔5、探照燈6、駕駛室甲3和網絡信息收發儲存裝置甲4連接，蓄電鋰離子電池甲7通過導電線9與動力鋰離子電池甲10連接，動力鋰離子電池甲10通過導電線9與電動機甲11連接，電動機甲11通過傳動軸甲12與螺旋槳甲13連接，蓄電鋰離子電池甲7上的充電裝置甲8通過導電線9與水面漂浮電站23上的分流器25連接，鋰離子電池動力牽引船甲2通過左牽引繩索29與水面漂浮電站23連接，在鋰離子電池動力牽引船乙14上，蓄電鋰離子電池乙17通過導電線9與動力鋰離子電池乙19連接，動力鋰離子電池乙19通過導電線9與電動機乙20連接，電動機乙20通過傳動軸乙21與螺旋槳乙22連接，蓄電鋰離子電池乙17上的充電裝置乙18通過導電線9與水面漂浮電站23上的分流器25連接，鋰離子電池動力牽引船乙14通過右牽引繩索28與水面漂浮電站23連接，在水面漂浮電站23的上部表面上，砷化鎵薄膜太陽能電池27通過導電線9與光伏控制器26連接，光伏控制器26通過導電線9與分流器25連接。
[0008]蓄電鋰離子電池甲7、動力鋰離子電池甲10、蓄電鋰離子電池乙17和動力鋰離子電池乙19是磷酸鐵鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果是:①在地球赤道附近的、陽光照射強烈的高溫海面上，行駛著安裝有柔性砷化鎵薄膜太陽能電池的水面漂浮電站，由于砷化鎵薄膜太陽能電池耐高溫，在熱帶海面上能正常發電，向安裝在鋰離子電池動力牽引船甲上的旋轉燈塔和探照燈供電，探照燈發射的明亮光柱照亮航道上的標志物，確保航行安全。②由于砷化鎵薄膜太陽能電池的光電轉化效率高，在單位面積上的發電量相對較大，所以通過分流器分別向鋰離子電池動力牽引船甲上的蓄電鋰離子電池甲、動力鋰離子電池甲和鋰離子電池動力牽引船乙上的蓄電鋰離子電池乙、動力鋰離子電池乙輸入電流，用四只鋰離子電池的更大的儲電容量來接納從砷化鎵薄膜太陽能電池輸出的更大量的電流。砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站的發電量大，使用效益好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]鋰離子電池動力牽引船甲通過左牽引繩索，鋰離子電池動力牽引船乙通過右牽引繩索拖拉水面漂浮電站行駛在水面上。陽光照射安裝在水面漂浮電站上的砷化鎵薄膜太陽能電池產生的電流通過導電線輸入光伏控制器、分流器，從分流器輸出的電流通過一根導電線輸入充電裝置甲、蓄電鋰離子電池甲，從蓄電鋰離子電池甲向旋轉燈塔、探照燈、動力鋰離子電池甲和電動機甲供電，產生拖拉水面漂浮電站的動力。從分流器輸出的電流通過另一根導電線輸入充電裝置乙、蓄電鋰離子電池乙，從蓄電鋰離子電池乙向動力鋰離子電池乙和電動機乙供電,產生拖拉水面漂浮電站的動力。
[0012]下面本發明將結合附圖中的實施例作進一步描述:
由水面I上的鋰離子電池動力牽引船甲2、駕駛室甲3、網絡信息收發儲存裝置甲4、旋轉燈塔5、探照燈6、蓄電鋰離子電池甲7、充電裝置甲8、導電線9、動力鋰離子電池甲10、電動機甲11、傳動軸甲12、螺旋槳甲13、鋰離子電池動力牽引船乙14、駕駛室乙15、網絡信息收發儲存裝置乙16、蓄電鋰離子電池乙17、充電裝置乙18、動力鋰離子電池乙19、電動機乙20、傳動軸乙21、螺旋槳乙22、水面漂浮電站23、漂浮裝置24、分流器25、光伏控制器26、砷化鎵薄膜太陽能電池27、右牽引繩索28、左牽引繩索29共同組成；
在鋰離子電池動力牽引船甲2的前部安裝駕駛室甲3、在駕駛室甲3的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置甲4，在駕駛室甲3的后方安裝旋轉燈塔5，在旋轉燈塔5的頂部設置有探照燈6，在鋰離子電池動力牽引船甲2的中部安裝蓄電鋰離子電池甲7、充電裝置甲8、導電線9，在鋰離子電池動力牽引船甲2的后部安裝動力鋰離子電池甲10、電動機甲11、傳動軸甲12、螺旋槳甲13、左牽引繩索29，在鋰離子電池動力牽引船乙14的前部安裝駕駛室乙15，在駕駛室乙15的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置乙16，在鋰離子電池動力牽引船乙14的中部安裝蓄電鋰離子電池乙17、充電裝置乙18、導電線9，在鋰離子電池動力牽引船乙14的后部安裝動力鋰離子電池乙19、電動機乙20、傳動軸乙21、螺旋槳乙22、右牽引繩索28，在水面漂浮電站23的下部安裝漂浮裝置24，在水面漂浮電站23的上部表面上的前部安裝分流器25、光伏控制器26、導電線9，在水面漂浮電站23的上部表面上的中部和后部安裝砷化鎵薄膜太陽能電池27 ；
在鋰離子電池動力牽引船甲2上，蓄電鋰離子電池甲7通過導電線9與旋轉燈塔5、探照燈6、駕駛室甲3和網絡信息收發儲存裝置甲4連接，蓄電鋰離子電池甲7通過導電線9與動力鋰離子電池甲10連接，動力鋰離子電池甲10通過導電線9與電動機甲11連接，電動機甲11通過傳動軸甲12與螺旋槳甲13連接，蓄電鋰離子電池甲7上的充電裝置甲8通過導電線9與水面漂浮電站23上的分流器25連接，鋰離子電池動力牽引船甲2通過左牽引繩索29與水面漂浮電站23連接，在鋰離子電池動力牽引船乙14上，蓄電鋰離子電池乙17通過導電線9與動力鋰離子電池乙19連接，動力鋰離子電池乙19通過導電線9與電動機乙20連接，電動機乙20通過傳動軸乙21與螺旋槳乙22連接，蓄電鋰離子電池乙17上的充電裝置乙18通過導電線9與水面漂浮電站23上的分流器25連接，鋰離子電池動力牽引船乙14通過右牽引繩索28與水面漂浮電站23連接，在水面漂浮電站23的上部表面上，砷化鎵薄膜太陽能電池27通過導電線9與光伏控制器26連接，光伏控制器26通過導電線9與分流器25連接。
[0013]蓄電鋰離子電池甲7、動力鋰離子電池甲10、蓄電鋰離子電池乙17和動力鋰離子電池乙19是磷酸鐵鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池。
[0014]水面漂浮電站下部的漂浮裝置中使用的漂浮材料提供的浮力必須支撐起水面漂浮電站的全部重量。由于水面開發的需要，特別是海洋開發的需要，高密度PE發泡材料、EVA橡塑發泡材料、聚合物基高強度輕質漂浮材料、熱固性輕質高分子復合漂浮材料、高強度高浮力的聚氨酯發泡材料，閉孔泡沫漂浮材料、納米塑料泡沫漂浮材料、管道漂浮材料、空心球漂浮材料的開發和實際應用，為建造能夠長時間提供足夠浮力的漂浮裝置創造了條件。
[0015]強烈的太陽光照射安裝在水面漂浮電站的上部表面上的砷化鎵薄膜太陽能電池產生的電流通過導電線輸入光伏控制器，從光伏控制器輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的一股電流通過導電線輸入鋰離子電池動力牽引船甲上的蓄電鋰離子電池甲，從蓄電鋰離子電池甲向前方輸出的電流通過導電線輸入旋轉燈塔、探照燈、駕駛室甲和網絡信息收發儲存裝置甲，從蓄電鋰離子電池甲向后方輸出的電流通過導電線輸入動力鋰離子電池甲和電動機甲。從分流器輸出的另一股電流通過導電線輸入鋰離子電池動力牽引船乙上的蓄電鋰離子電池乙，從蓄電鋰離子電池乙向前方輸出的電流通過導電線輸入駕駛室乙、網絡信息收發儲存裝置乙，從蓄電鋰離子電池乙向后方輸出的電流通過導電線輸入動力鋰離子電池乙和電動機乙。網絡信息收發儲存裝置甲和網絡信息收發儲存裝置乙通過無線通信與指揮所保持無線通信聯絡。值得提到的是，新時代電池江陰有限公司制造的船用優質動力鋰離子電池為本項專利的實施創造了更好的條件。
[0016]現舉出實施例如下: 實施例一:
磷酸鐵鋰鋰離子電池動力牽引船甲通過左牽引繩索，磷酸鐵鋰鋰離子電池動力牽引船乙通過右牽引繩索合力拖拉水面漂浮電站行駛在水面上。強烈的太陽光照射安裝在水面漂浮電站上部表面上的砷化鎵薄膜太陽能電池產生的電流通過導電線輸入光伏控制器進行調整、從光伏控制器輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的電流通過一根導電線輸入充電裝置甲、蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池甲，從蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池甲向前方輸出的電流通過導電線向旋轉燈塔、探照燈、駕駛室甲和網絡信息收發儲存裝置甲供電，從蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池甲向后方輸出的電流通過導電線向動力磷酸鐵鋰鋰離子電池甲和電動機甲供電，產生拖拉水面漂浮電站的動力。從分流器輸出的電流通過另一根導電線輸入充電裝置乙、蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池乙，從蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池乙向前方輸送的電流通過導電線向駕駛室乙、網絡信息收發儲存裝置乙供電，從蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池乙向后方輸送的電流通過導電線向動力磷酸鐵鋰鋰離子電池乙和電動機乙供電,產生拖拉水面漂浮電站的動力。
[0017]實施例二:
鈷酸鋰鋰離子電池動力牽引船甲通過左牽引繩索，鈷酸鋰鋰離子電池動力牽引船乙通過右牽引繩索合力拖拉水面漂浮電站行駛在水面上。強烈的太陽光照射安裝在水面漂浮電站上部表面上的砷化鎵薄膜太陽能電池產生的電流通過導電線輸入光伏控制器進行調整、從光伏控制器輸出的電流通過導電線輸入分流器，從分流器輸出的電流通過一根導電線輸入充電裝置甲、蓄電鈷酸鋰鋰離子電池甲，從蓄電鈷酸鋰鋰離子電池甲向前方輸出的電流通過導電線向旋轉燈塔、探照燈、駕駛室甲和網絡信息收發儲存裝置甲供電，從蓄電鈷酸鋰鋰離子電池甲向后方輸出的電流通過導電線向動力鈷酸鋰鋰離子電池甲和電動機甲供電，產生拖拉水面漂浮電站的動力。從分流器輸出的電流通過另一根導電線輸入充電裝置乙、蓄電鈷酸鋰鋰離子電池乙，從蓄電鈷酸鋰鋰離子電池乙向前方輸送的電流通過導電線向駕駛室乙、網絡信息收發儲存裝置乙供電，從蓄電鈷酸鋰鋰離子電池乙向后方輸送的電流通過導電線向動力鈷酸鋰鋰離子電池乙和電動機乙供電,產生拖拉水面漂浮電站的動力。
【權利要求】
1.鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站，其特征是，由水面(I)上的鋰離子電池動力牽引船甲(2)、駕駛室甲(3)、網絡信息收發儲存裝置甲(4)、旋轉燈塔(5)、探照燈(6)、蓄電鋰離子電池甲(7)、充電裝置甲(8)、導電線(9)、動力鋰離子電池甲(10)、電動機甲(11)、傳動軸甲(12)、螺旋槳甲(13)、鋰離子電池動力牽引船乙(14)、駕駛室乙(15)、網絡信息收發儲存裝置乙(16)、蓄電鋰離子電池乙(17)、充電裝置乙(18)、動力鋰離子電池乙(19)、電動機乙(20)、傳動軸乙(21)、螺旋槳乙(22)、水面漂浮電站(23)、漂浮裝置(24)、分流器(25)、光伏控制器(26)、砷化鎵薄膜太陽能電池(27)、右牽引繩索(28)、左牽引繩索(29)共同組成； 在鋰離子電池動力牽引船甲(2)的前部安裝駕駛室甲(3)、在駕駛室甲(3)的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置甲(4)，在駕駛室甲(3)的后方安裝旋轉燈塔(5)，在旋轉燈塔(5)的頂部設置有探照燈(6)，在鋰離子電池動力牽引船甲(2)的中部安裝蓄電鋰離子電池甲(7)、充電裝置甲(8)、導電線(9)，在鋰離子電池動力牽引船甲(2)的后部安裝動力鋰離子電池甲(10)、電動機甲(11)、傳動軸甲(12)、螺旋槳甲(13)、左牽引繩索(29)，在鋰離子電池動力牽引船乙(14)的前部安裝駕駛室乙(15)，在駕駛室乙(15)的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置乙(16)，在鋰離子電池動力牽引船乙(14)的中部安裝蓄電鋰離子電池乙(17)、充電裝置乙(18)、導電線(9)，在鋰離子電池動力牽引船乙(14)的后部安裝動力鋰離子電池乙(19)、電動機乙(20)、傳動軸乙(21)、螺旋槳乙(22)、右牽引繩索(28)，在水面漂浮電站(23)的下部安裝漂浮裝置(24)，在水面漂浮電站(23)的上部表面上的前部安裝分流器(25)、光伏控制器(26)、導電線(9)，在水面漂浮電站(23)的上部表面上的中部和后部安裝砷化鎵薄膜太陽能電池(27)； 在鋰離子電池動力牽引船甲(2)上，蓄電鋰離子電池甲(7)通過導電線(9)與旋轉燈塔(5)、探照燈(6)、駕駛室甲(3)和網絡信息收發儲存裝置甲(4)連接，蓄電鋰離子電池甲(7)通過導電線(9)與動力鋰離子電池甲(10)連接，動力鋰離子電池甲(10)通過導電線(9)與電動機甲(11)連接，電動機甲(11)通過傳動軸甲(12)與螺旋槳甲(13)連接，蓄電鋰離子電池甲(7)上的充電裝置甲(8)通過導電線(9)與水面漂浮電站(23)上的分流器(25)連接，鋰離子電池動力牽引船甲(2)通過左牽引繩索(29)與水面漂浮電站(23)連接，在鋰離子電池動力牽引船乙(14)上，蓄電鋰離子電池乙(17)通過導電線(9)與動力鋰離子電池乙(19)連接，動力鋰離子電池乙(19)通過導電線(9)與電動機乙(20)連接，電動機乙(20)通過傳動軸乙(21)與螺旋槳乙(22)連接，蓄電鋰離子電池乙(17)上的充電裝置乙(18)通過導電線(9)與水面漂浮電站(23)上的分流器(25)連接，鋰離子電池動力牽引船乙(14)通過右牽引繩索(28 )與水面漂浮電站(23 )連接，在水面漂浮電站(23 )的上部表面上，砷化鎵薄膜太陽能電池(27)通過導電線(9)與光伏控制器(26)連接，光伏控制器(26)通過導電線(9)與分流器(25)連接。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池船拖拉的砷化鎵薄膜太陽能電池水面漂浮電站，其特征是，所述的蓄電鋰離子電池甲(7)、動力鋰離子電池甲(10)、蓄電鋰離子電池乙(17)和動力鋰離子電池乙(19)是磷酸鐵鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池。
【文檔編號】H02S10/40GK104079234SQ201410329863
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司