鋰離子電池船拖拉的非晶硅薄膜太陽能電池水面漂浮電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及鋰離子電池船拖拉的非晶硅薄膜太陽能電池水面漂浮電站，屬于新能源應用【技術領域】。地球上的居民要耗用大量的電力。依靠化石燃料煤炭、石油發電，是造成環境污染的原因。用鋰離子電池動力船在江河湖海水面上牽引安裝有非晶硅薄膜太陽能電池的水面漂浮電站，太陽光照射柔性的、成本低的非晶硅薄膜太陽能電池產生電流，在光伏發電的過程中不排放二氧化碳、有害氣體和其它顆粒物，電流通過導電線經光伏控制器輸入匯流箱，安裝在水面漂浮電站右側的波浪發電裝置和左側的溫差發電裝置產生的電流同時輸入匯流箱，從匯流箱輸送到鋰離子電池動力牽引船上的電流輸入蓄電鋰離子電池，接著輸入水質凈化裝置、動力鋰離子電池、電動機和用電戶。
【專利說明】 鋰離子電池船拖拉的非晶硅薄膜太陽能電池水面漂浮電站
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池船拖拉的非晶硅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]中國已有多家公司大規模生產高質量的非晶硅薄膜太陽能電池，其中，南通的強生公司產能已達500MW。強生公司采用多項新技術大量生產光電組件轉換效率8%、面積達
1.1mX 1.4m的第五代非晶硅薄膜太陽能電池。北京漢能全球光伏應用集團生產的非晶硅薄膜太陽能電池已安裝在大面積的建筑物屋頂上成功發電。保定天威薄膜光伏有限公司的第一期生產設施造價12億元人民幣，2009年產出第一批非晶硅單結薄膜太陽能電池組件，并與瑞士的企業合作，將產能提高到60MW。深圳市拓日新能源科技股份有限公司是一家上市公司，非晶硅薄膜太陽能電池的產能達到50MW。規模生產柔性的非晶硅薄膜太陽能電池的深圳市創益科技發展有限公司和本實用新型人繆同春有合作關系。
[0003]非晶硅薄膜太陽能電池的厚度小于I μ m，耗用原材料少，制造成本低，具有弱光效應，在早、晚及陰天等弱光條件下，仍可產生電流，當室外溫度超過50°C時，非晶硅薄膜太陽能電池的熱衰減非常低，非晶硅薄膜太陽能電池的使用壽命可以達到25年，單片非晶硅薄膜太陽能電池的表面積已達到6平方米。在陸地上非晶硅薄膜太陽能電池由于占用土地面積大，其安裝受到限制，因為地球上的人口在不斷增加，陸地上的大部分耕地必須用來種植糧食，滿足人類對糧食的大量需求，在地球表面上如何才能大面積安裝非晶硅薄膜太陽能電池來大幅度提高非晶硅薄膜太陽能電池的發電量，滿足人類在治理污染的過程中對清潔能源的大量需求，這已經成為迫在眉睫的急需解決的問題。一些內陸湖泊由于種種原因發生了水體污染，凈化污染的水體，需要在湖泊中供應大量的電力來啟動水質凈化裝置。
實用新型內容
[0004]本實用新型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非晶硅薄膜太陽能電池水面漂浮電站。
[0005]硅是地球上儲量第二大元素，而且無毒、無污染，制造非晶硅薄膜太陽能電池消耗硅材料少、制造成本低，在非晶硅薄膜太陽能電池生產過程中產生的少量尾氣經過處理、就能阻止有害氣體向大氣排放，而晶體硅電池在生產過程中會大量排放有害氣體。非晶硅薄膜太陽能電池能夠實現大面積、自動化連續生產，非晶硅薄膜太陽能電池產品成熟，能正常運行25年連續發電，用柔性塑料或不銹鋼箔襯底、能夠制造出可以彎曲的、在水面上能夠隨波浪起伏的水面漂浮電站。地球表面上水面占70%以上，陸地面積占不足30%，隨著地球上的氣候變暖，海水平面的上升，水面將會增加，陸地的面積將會縮小。71%的水面中海洋面積占70%，江河、湖泊、水庫的水面面積約占1%左右。目前，照射到水面上的太陽光，除了提高一些表層水溫以外，沒有將光能轉換成電能，大部分清潔能源沒有用來為人類的生產、生活服務，浪費十分嚴重。本實用新型中，鋰離子電池動力牽引船拖拉的水面漂浮電站的表面層上安裝有大面積的非晶硅薄膜太陽能電池，在太陽光的照射下能產生大量的電流，電流通過光伏控制器、匯流箱、導電線和充電裝置輸入蓄電鋰離子電池儲存電能，從蓄電鋰離子電池輸出的一部分電流通過導電線輸入動力鋰離子電池用于向電動機供電，通過傳動軸帶動螺旋槳旋轉，推動鋰離子電池動力牽引船向前進，并通過右牽引繩索和左牽引繩索拖拉水面漂浮電站一起前進。蓄電鋰離子電池儲存的大部分電能除了用于向海上用電戶或陸上用電戶供電外，更要向安裝在鋰離子電池動力牽引船上的水質凈化裝置供電，將污染水通過進水管抽進水質凈化裝置處理，然后將凈化后的、水質得到明顯改善的凈化水通過出水管排放到水體中，世界上為數不少的、已經污染的湖泊和江河需要用這種方式進行常年的水循環凈化處理。這里要特別強調的是，光伏企業的轉型升級，要順應太陽能電池的發展總趨勢是實現柔性化、薄膜化，在轉型升級的關鍵時刻，首先要考慮產品的應用，著手開辟新一代光伏產品的國內和國外兩個大規模的應用市場。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0007]由水面I上的鋰離子電池動力牽引船2、駕駛室3、網絡信息收發儲存裝置4、水質凈化裝置5、進水管6、出水管7、蓄電鋰離子電池8、充電裝置9、導電線10、動力鋰離子電池
11、電動機12、傳動軸13、螺旋槳14、右牽引繩索15、左牽引繩索16、水面漂浮電站17、漂浮裝置18、非晶硅薄膜太陽能電池19、匯流箱20、光伏控制器21、波浪發電控制器22、波浪發電裝置23、無線光照傳感器24、溫差發電控制器25、溫差發電裝置26和無線溫度傳感器27共同組成；
[0008]在鋰離子電池動力牽引船2的前部安裝駕駛室3，在駕駛室3的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置4，在駕駛室3的后方安裝水質凈化裝置5、進水管6、出水管7，在鋰離子電池動力牽弓I船2的中部安裝蓄電鋰離子電池8、充電裝置9、導電線10，在鋰離子電池動力牽引船2的后部安裝動力鋰離子電池11、電動機12、傳動軸13、螺旋槳14、右牽引繩索15、左牽引繩索16，在水面漂浮電站17的下部安裝漂浮裝置18，在水面漂浮電站17的上部表面的中部和后部安裝非晶硅薄膜太陽能電池19，在水面漂浮電站17的上部表面的前部安裝光伏控制器21、匯流箱20，在水面漂浮電站17的上部表面的右側安裝波浪發電控制器22、波浪發電裝置23、無線光照傳感器24，在水面漂浮電站17的上部表面的左側安裝溫差發電控制器25、溫差發電裝置26、無線溫度傳感器27 ；
[0009]鋰離子電池動力牽引船2通過右牽引繩索15和左牽引繩索16與水面漂浮電站17連接，蓄電鋰離子電池8上的充電裝置9通過導電線10與水面漂浮電站17上的匯流箱20連接，蓄電鋰離子電池8通過導電線10與水質凈化裝置5連接，蓄電鋰離子電池8通過導電線10與動力鋰離子電池11連接,動力鋰離子電池11通過導電線10與電動機12連接，電動機12通過傳動軸13與螺旋槳14連接，匯流箱20通過導電線10與光伏控制器21連接，光伏控制器21通過導電線10與非晶硅薄膜太陽能電池19連接，匯流箱20通過導電線10與波浪發電控制器22連接，波浪發電控制器22通過導電線10與波浪發電裝置23連接，波浪發電裝置23通過導電線10與無線光照傳感器24連接，匯流箱20通過導電線10與溫差發電控制器25連接，溫差發電控制器25通過導電線10與溫差發電裝置26連接，溫差發電裝置26通過導電線10與無線溫度傳感器27連接，無線光照傳感器24和無線溫度傳感器27通過空中無線電波與網絡信息收發儲存裝置4進行空中聯絡。
[0010]蓄電鋰離子電池8和動力鋰離子電池11是磷酸鐵鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
[0011]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:①為在地球表面上大規模安裝和應用推廣非晶硅薄膜太陽能電池找到了新的出路，有利于低成本的非晶硅薄膜太陽能電池制造業的持續發展。②將照射到地球表面的水面上的太陽光的光能通過光伏作用轉換成電能，儲存在鋰離子電池中，并運送到需要用電的地方向用電戶供給清潔能源，減少環境污染。③用鋰離子電池作為牽引船的動力來拖拉水面漂浮電站，比起用汽油發動機或柴油發動機作為動力來拖拉水面漂浮電站，不會造成空氣污染和水體污染，既安全，又環保。④在江河湖海中，直接向安裝在鋰離子電池動力牽引船上的水質凈化裝置供電，驅動水質凈化裝置不停地進行水質凈化處理，保護水體環境達到衛生的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]地球上的居民要耗用大量的電力。依靠化石燃料煤炭、石油發電，是造成環境污染的原因。用鋰離子電池動力牽引船在江河湖海水面上牽引安裝有非晶硅薄膜太陽能電池的水面漂浮電站，太陽光照射柔性的、成本低的非晶硅薄膜太陽能電池產生電流，在光伏發電的過程中不排放二氧化碳、有害氣體和其它顆粒物，電流通過導電線經光伏控制器輸入匯流箱，安裝在水面漂浮電站右側的波浪發電裝置和左側的溫差發電裝置產生的電流同時輸入匯流箱，從匯流箱輸送到鋰離子電池動力牽引船上的電流輸入蓄電鋰離子電池，除了輸電給陸地上或海洋上的用電戶，更要保證向安裝在鋰離子電池動力牽引船上的水質凈化裝置優先供電，滿足水質凈化裝置處理污染水的用電需求，更要保證向動力鋰離子電池和電動機供電，作為鋰離子電池動力牽引船的動力能源。
[0014]下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述:
[0015]由水面I上的鋰離子電池動力牽引船2、駕駛室3、網絡信息收發儲存裝置4、水質凈化裝置5、進水管6、出水管7、蓄電鋰離子電池8、充電裝置9、導電線10、動力鋰離子電池
11、電動機12、傳動軸13、螺旋槳14、右牽引繩索15、左牽引繩索16、水面漂浮電站17、漂浮裝置18、非晶硅薄膜太陽能電池19、匯流箱20、光伏控制器21、波浪發電控制器22、波浪發電裝置23、無線光照傳感器24、溫差發電控制器25、溫差發電裝置26和無線溫度傳感器27共同組成；
[0016]在鋰離子電池動力牽引船2的前部安裝駕駛室3，在駕駛室3的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置4，在駕駛室3的后方安裝水質凈化裝置5、進水管6、出水管7，在鋰離子電池動力牽弓I船2的中部安裝蓄電鋰離子電池8、充電裝置9、導電線10，在鋰離子電池動力牽引船2的后部安裝動力鋰離子電池11、電動機12、傳動軸13、螺旋槳14、右牽引繩索15、左牽引繩索16，在水面漂浮電站17的下部安裝漂浮裝置18，在水面漂浮電站17的上部表面的中部和后部安裝非晶硅薄膜太陽能電池19，在水面漂浮電站17的上部表面的前部安裝光伏控制器21、匯流箱20，在水面漂浮電站17的上部表面的右側安裝波浪發電控制器22、波浪發電裝置23、無線光照傳感器24，在水面漂浮電站17的上部表面的左側安裝溫差發電控制器25、溫差發電裝置26、無線溫度傳感器27 ；
[0017]鋰離子電池動力牽引船2通過右牽引繩索15和左牽引繩索16與水面漂浮電站17連接，蓄電鋰離子電池8上的充電裝置9通過導電線10與水面漂浮電站17上的匯流箱20連接，蓄電鋰離子電池8通過導電線10與水質凈化裝置5連接，蓄電鋰離子電池8通過導電線10與動力鋰離子電池11連接,動力鋰離子電池11通過導電線10與電動機12連接，電動機12通過傳動軸13與螺旋槳14連接，匯流箱20通過導電線10與光伏控制器21連接，光伏控制器21通過導電線10與非晶硅薄膜太陽能電池19連接，匯流箱20通過導電線10與波浪發電控制器22連接，波浪發電控制器22通過導電線10與波浪發電裝置23連接，波浪發電裝置23通過導電線10與無線光照傳感器24連接，匯流箱20通過導電線10與溫差發電控制器25連接，溫差發電控制器25通過導電線10與溫差發電裝置26連接，溫差發電裝置26通過導電線10與無線溫度傳感器27連接，無線光照傳感器24和無線溫度傳感器27通過空中無線電波與網絡信息收發儲存裝置4進行空中聯絡。
[0018]蓄電鋰離子電池8和動力鋰離子電池11是磷酸鐵鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
[0019]鋰離子電池的技術在不斷提高，當采用淺深度充放電時，循環次數可達8000次以上，隨著電解質和正極材料的改進，工作范圍從_45°C — 70°C，能量密度高，體積容量和質量容量在不斷提高，輸出功率大，平均輸出電壓高，自放電小，循環性能優越，充電效率高，充放電速度快，無需維修，沒有環境污染，可以制作成各種形狀，使用安全可靠，體積利用率高，適合應用在熱帶、溫帶、寒帶的水面上作為船的動力或在船上蓄電、運電、充放電、用電。
[0020]水面漂浮裝置的技術也在不斷提高，除了傳統的竹筏木排以外，塑料浮筒、不銹鋼空心浮筒、泡沫塑料浮筒，還有新型漂浮材料高密度聚乙烯浮塊、聚酰亞胺薄膜襯底都能在不同的水域支撐起份量輕的柔性非晶硅薄膜太陽能電池適應一定程度的水面起伏環境，在水面上持續發電，由于流水沖刷非晶硅薄膜太陽能電池的表面降低了電池表面的溫度，使水面光伏電站在大多數情況下比陸地光伏電站增加5% —10%的發電量。
[0021]水面上存在波浪，用波浪的能量轉換電能，叫做波浪發電。利用不同水層之間的溫度差異也能轉換電能，叫做溫差發電。波浪發電和溫差發電提供的都是清潔能源。本實用新型中，在水面漂浮電站的右側安裝有波浪發電裝置，在水面漂浮電站的左側安裝有溫差發電裝置。
[0022]鋰離子電池動力牽引船牽引水面漂浮電站在水面上從缺少陽光的陰雨天氣水域移動到陽光充足的水域，太陽光照射安裝在水面漂浮電站上層表面上的大面積的非晶硅薄膜太陽能電池產生電流，電流通過導電線輸入光伏控制器進行調整、接著通過導電線輸入匯流箱，安裝在水面上漂浮電站右側的波浪發電裝置產生的電流，除小部分電流通過導電線向無線光照傳感器供電外，大部分電流通過導電線輸入波浪發電控制器進行調整，從波浪發電控制器輸出的電流通過導電線輸入匯流箱；安裝在水面漂浮電站左側的溫差發電裝置產生的電流，除小部分通過導電線向無線溫度傳感器供電外，大部分電流通過導電線輸入溫差發電控制器進行調整，從溫差發電控制器輸出的電流通過導電線輸入匯流箱，三股電流輸入匯流箱匯合后，從匯流箱輸出的電流通過導電線和充電裝置輸入蓄電鋰離子電池，從蓄電鋰離子電池輸出的小部分電流通過導電線輸入動力鋰離子電池儲存電能，動力鋰離子電池通過導電線向電動機供電，在電動機內電能轉換成機械能，機械能驅動傳動軸帶動螺旋槳在水體中快速旋轉，螺旋槳在水體中的快速旋轉推動鋰離子電池動力牽引船在水面上拖拉安裝有非晶硅薄膜太陽能電池的水面漂浮電站前進。駕駛員在鋰離子電池動力牽引船前部的駕駛室內操縱鋰離子電池動力牽引船在水面上拖拉安裝有非晶硅薄膜太陽能電池的水面漂浮電站前進，安裝在駕駛室頂部的網絡信息收發儲存裝置通過無線通信與安裝在水面漂浮電站右側的無線光照傳感器和安裝在水面漂浮電站左側的無線溫度傳感器時刻保持聯絡，并將有關數據顯示在駕駛室內的顯示屏上。蓄電鋰離子電池輸出的大部分電流，除了向動力鋰離子電池和水陸用電戶供電外，更要優先向水質凈化裝置供電，驅動水質凈化裝置及時處理污染水體，時刻保護好水體的生態環境。
[0023]現舉出實施例如下:
[0024]實施例一:
[0025]在全球經濟發展的同時，許多地區出現了空氣污染、水污染和土壤污染，已影響到許多人的健康。地球上的居民每天要耗用大量的電力，長期依靠化石燃料煤炭、石油來發電，是造成環境污染的主要原因。用磷酸鐵鋰鋰離子電池動力牽引船在江河湖海的水面上牽引安裝有非晶硅薄膜太陽能電池的水面漂浮電站，太陽光照射柔性的、具有弱光效應的、成本低的非晶硅薄膜太陽能電池產生電流，在光伏發電的過程中不排放二氧化碳、有害氣體和其它顆粒物，電流通過光伏控制器、匯流箱、導電線、充電裝置輸入蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池，優先向船上的水質凈化裝置供電，同時由磷酸鐵鋰鋰離子電池動力牽引船將充滿電的蓄電磷酸鐵鋰鋰離子電池中的電能輸送到供電網，向居住在陸地上的居民住宅、商店、工廠或海洋中的海島居民住宅、商船編隊、鉆井平臺、海軍艦艇、海水淡化裝置、水質凈化裝置或淡水水體中的用電戶供電。
[0026]實施例二:
[0027]在全球經濟發展的同時，許多地區出現了空氣污染、水污染和土壤污染，已影響到許多人的健康。地球上的居民每天要耗用大量的電力，長期依靠化石燃料煤炭、石油來發電，是造成環境污染的主要原因。用錳酸鋰鋰離子電池動力牽引船在江河湖海的水面上牽弓丨安裝有非晶硅薄膜太陽能電池的水面漂浮電站，太陽光照射柔性的、具有弱光效應的、成本低的非晶硅薄膜太陽能電池產生電流，在光伏發電的過程中不排放二氧化碳、有害氣體和其它顆粒物，電流通過光伏控制器、匯流箱、導電線、充電裝置輸入蓄電錳酸鋰鋰離子電池優先向船上的水質凈化裝置供電，同時由錳酸鋰鋰離子電池動力牽引船將充滿電的蓄電錳酸鋰鋰離子電池中的電能輸送到供電網，向居住在陸地上的居民住宅、商店、工廠或海洋中的海島居民住宅、商船編隊、鉆井平臺、海軍艦艇、海水淡化裝置、水質凈化裝置或淡水水體中的用電戶供電。
【權利要求】
1.鋰離子電池船拖拉的非晶硅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(2)、駕駛室(3)、網絡信息收發儲存裝置(4)、水質凈化裝置(5)、進水管(6)、出水管(7)、蓄電鋰離子電池(8)、充電裝置(9)、導電線(10)、動力鋰離子電池(11)、電動機(12)、傳動軸(13)、螺旋槳(14)、右牽引繩索(15)、左牽引繩索(16)、水面漂浮電站(17)、漂浮裝置(18)、非晶硅薄膜太陽能電池(19)、匯流箱(20)、光伏控制器(21)、波浪發電控制器(22)、波浪發電裝置(23)、無線光照傳感器(24)、溫差發電控制器(25)、溫差發電裝置(26)和無線溫度傳感器(27)共同組成； 在鋰離子電池動力牽引船(2)的前部安裝駕駛室(3)，在駕駛室(3)的頂部上安裝網絡信息收發儲存裝置(4)，在駕駛室(3)的后方安裝水質凈化裝置(5)、進水管(6)、出水管(7)，在鋰離子電池動力牽引船(2)的中部安裝蓄電鋰離子電池(8)、充電裝置(9)、導電線(10)，在鋰離子電池動力牽引船(2)的后部安裝動力鋰離子電池(11)、電動機(12)、傳動軸(13),螺旋槳(14)、右牽弓I繩索(15)、左牽弓I繩索(16)，在水面漂浮電站(17)的下部安裝漂浮裝置(18)，在水面漂浮電站(17)的上部表面的中部和后部安裝非晶硅薄膜太陽能電池(19)，在水面漂浮電站(17)的上部表面的前部安裝光伏控制器(21)、匯流箱(20)，在水面漂浮電站(17)的上部表面的右側安裝波浪發電控制器(22)、波浪發電裝置(23)、無線光照傳感器(24)，在水面漂浮電站(17)的上部表面的左側安裝溫差發電控制器(25)、溫差發電裝置(26)、無線溫度傳感器(27)； 鋰離子電池動力牽引船(2)通過右牽引繩索(15)和左牽引繩索(16)與水面漂浮電站(17 )連接，蓄電鋰離子電池(8 )上的充電裝置(9 )通過導電線(10 )與水面漂浮電站(17 )上的匯流箱(20)連接，蓄電鋰離子電池(8)通過導電線(10)與水質凈化裝置(5)連接，蓄電鋰離子電池(8 )通過導電線(10 )與動力鋰離子電池(11)連接，動力鋰離子電池(11)通過導電線(10)與電動機(12)連接，電動機(12)通過傳動軸(13)與螺旋槳(14)連接，匯流箱(20)通過導電線(10)與光伏控制器(21)連接，光伏控制器(21)通過導電線(10)與非晶硅薄膜太陽能電池(19)連接，匯流箱(20)通過導電線(10)與波浪發電控制器(22)連接，波浪發電控制器(22 )通過導電線(10 )與波浪發電裝置(23 )連接，波浪發電裝置(23 )通過導電線(10 )與無線光照傳感器(24)連接，匯流箱(20 )通過導電線(10 )與溫差發電控制器(25)連接，溫差發電控制器(25)通過導電線(10)與溫差發電裝置(26)連接，溫差發電裝置(26 )通過導電線(10 )與無線溫度傳感器(27 )連接，無線光照傳感器(24 )和無線溫度傳感器(27)通過空中無線電波與網絡信息收發儲存裝置(4)進行空中聯絡。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池船拖拉的非晶硅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(8)和動力鋰離子電池(11)是磷酸鐵鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
【文檔編號】H02S10/40GK203951404SQ201420383092
【公開日】2014年11月19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