本實用新型涉及光電轉換領域,特別涉及太陽能電池板。
背景技術:
太陽能電池板是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置,相對于普通電池和可循環充電電池來說,太陽能電池屬于更節能環保的綠色產品。通常太陽能電池由若干單體電池串、并聯連接和嚴密封裝成組件。
太陽能電池板的背面都安裝有輸出端口,用于將轉換獲得的電能進行輸出,以供用電設備使用,一般輸出端口上都封裝有接線盒,以起到防護作用。由于太陽能電池板獲得的電能都會以電流形式集中到該輸出端口進行輸出,容易產生大量的熱,若聚集的熱量過高,則會引起輸出端口附近的物體燃燒,甚至燒穿太陽能電池板,因此還存在一定的改進空間。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種太陽能電池板,用于封裝輸出端口的接線盒表面安裝有制冷片進行散熱。
本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種太陽能電池板,包括輸出端口和用于封裝輸出端口的接線盒,所述接線盒的表面貼合有制冷片,所述制冷片串聯于直流回路中。
采用上述方案,制冷片由半導體制成,也叫熱電制冷片,是一種熱泵。它的優點是沒有滑動部件,應用在一些空間受到限制,可靠性要求高,無制冷劑污染的場合。利用半導體材料的Peltier效應,當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現制冷的目的。它是一種產生負熱阻的制冷技術,其特點是無運動部件,可靠性也比較高。通過制冷片的吸熱效果,能夠有效降低接線盒表面的溫度,避免高溫造成太陽能電池板損壞。
作為優選,還包括切換開關,所述制冷片包括第一制冷片和第二制冷片,所述切換開關的兩個切換觸點分別耦接于第一制冷片和第二制冷片的負極,公共端接地,所述第一制冷片和第二制冷片的正極均耦接于電壓V3。
采用上述方案,利用切換開關切換第一制冷片和第二制冷片的供電回路,使得兩塊制冷片能夠交替使用,避免單塊制冷片因為長時間工作而損壞,從而延長制冷片的使用壽命,還能在其中一塊制冷片發生故障時,利用另一塊制冷片來作為應急使用,避免制冷工作受到影響。
作為優選,還包括切換電路,所述切換電路用于控制切換開關動作,以切換第一制冷片和第二制冷片的供電回路。
采用上述方案,通過切換電路能夠遠程控制切換開關的動作,而無需直接用手控制切換開關,更加方便與安全。
作為優選,所述切換電路包括
紅外線檢測單元,用于檢測紅外線是否被隔斷以輸出紅外線檢測信號;
執行單元,耦接于紅外線檢測單元以接收紅外線檢測信號并響應于紅外線檢測信號;
當紅外線檢測單元檢測到紅外線被隔斷時,所述執行單元控制切換開關動作,以切換第一制冷片和第二制冷片的供電回路。
采用上述方案,使得在控制切換開關動作時,能夠通過隔斷紅外線來作為觸發開關的信號進行確認,相較于傳統的機械開關,由于不需要實體的金屬觸點,操作時響應更加迅速,同時不會產生電火花,更加安全。
作為優選,所述執行單元包括延時部與執行部,所述延時部耦接于紅外線檢測單元以接收紅外線檢測信號并輸出延時信號,所述執行部耦接于延時部以接收延時信號并響應于延時信號以控制切換開關延時動作。
采用上述方案,使得紅外線在被隔斷的瞬間切換開關不會立刻動作,需要使紅外線保持隔斷狀態一段時間后,執行部才能控制切換開關動作,避免發生誤操作現象。
作為優選,所述執行部耦接有響應于延時信號以使執行部保持自鎖狀態的自鎖部。
采用上述方案,自鎖部能夠在執行部運行后,控制執行部保持工作狀態,以使切換開關能夠始終保持在動作狀態,使得另一塊制冷片能夠持續工作。
作為優選,所述執行部還耦接有用于切斷自鎖部以使執行部解除自鎖狀態的復位部。
采用上述方案,復位部能夠切斷自鎖部,以使執行單元復位,從而控制切換開關復位,以使制冷片切換為原來一塊進行工作。
作為優選,所述紅外線檢測單元包括呈相對設置的發射模塊和接收模塊,所述發射模塊用于發射紅外線,所述接收模塊用于接收紅外線并根據是否接收到紅外線以輸出相應的紅外線檢測信號。
采用上述方案,呈相對設置的發射模塊與接收模塊共同構成了對射式紅外線檢測單元;對射式的紅外線檢測單元結構簡單,在保證兩者相對的前提下,可根據實際情況調整兩者的位置,增加了靈活性;同時對射式的紅外線檢測單元能夠對其中的發射模塊或接收模塊進行單獨更換,降低了維修與維護的成本。
作為優選,所述發射模塊包括用于發射振蕩信號的555多諧振蕩器以及耦接于555多諧振蕩器以接收振蕩信號并輸出紅外線的紅外發射管。
采用上述方案,555定時芯片成本低、響應速度快,由其所構成的振蕩器電路結構簡單,能輸出穩定的振蕩信號,且可調節振蕩信號的頻率,增加了適用范圍;紅外發射管可根據其所接收到的振蕩信號而發出對應頻率的紅外線。
作為優選,所述輸出端口設有多個。
采用上述方案,多個輸出端口使得太陽能電池板所獲取的電能可以由多通道輸出,相較于原先采用一個輸出端口輸出,輸出電流被分流,使每一個輸出端口的發熱量減小。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:
1、貼合于接線盒表面的制冷片能夠有效降低接線盒表面的溫度,使得太陽能電池板的使用更加安全可靠;
2、切換開關能夠切換不同的制冷片進行交替運行,從而降低單個制冷片的工作強度,還能延長制冷片的使用壽命。
附圖說明
圖1為本實施例的結構示意圖;
圖2為本實施例的電路示意圖;
圖3為本實施例中紅外線檢測單元的電路示意圖。
圖中:1、接線盒;2、第一制冷片;3、第二制冷片;4、紅外線檢測單元;5、延時部;6、執行部;7、自鎖部;8、復位部;9、發射模塊;10、接收模塊。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
本實施例公開的一種太陽能電池板,如圖1所示,包括輸出端口和用于封裝輸出端口的接線盒1。其中,每塊太陽能電池板由多個電池單體構成,將多個電池單體分成若干組,輸出端口設有多個,每組電池單體對應一個輸出端口,使得太陽能電池板在輸出電能時,電流能夠分成若干組從各自對應的輸出端口輸出,以減小每個輸出端口的電流值,從而降低每個輸出端口的發熱量。
如圖1所示,接線盒1的表面貼合有制冷片,制冷片包括第一制冷片2和第二制冷片3,第一制冷片2和第二制冷片3的型號均優選為TEC1-12706。安裝制冷片時,先在制冷片的冷熱面涂上硅脂,再把制冷片安裝在散熱器上,中間墊上隔熱墊,并用螺絲將制冷片固定在接線盒1的表面即可。其中第一制冷片2和第二制冷片3均貼合于接線盒1的表面,且分別位于接線盒1的端面兩側。在使用制冷片時,先將制冷片的正、負極分別連接于直流電源的正、負極,然后導通電路,便可使制冷片工作。其中,所使用的直流電源電壓不得超過制冷片的額定電壓,而直流電源的電流不得超過制冷片的額定電流。
如圖2所示,還包括切換開關,切換開關的兩個切換觸點分別耦接于第一制冷片2和第二制冷片3的負極,公共端接地,第一制冷片2和第二制冷片3的正極均耦接于電壓V3。還包括切換電路,切換電路用于控制切換開關動作,以切換第一制冷片2和第二制冷片3的供電回路。即當切換開關的觸點在a端時,第一制冷片2的供電回路被導通,而第二制冷片3的供電回路被切斷;反之,當切換開關的觸點在b端時,第二制冷片3的供電回路被導通,而第一制冷片2的供電回路被切斷。
切換電路包括紅外線檢測單元4和執行單元。
紅外線檢測單元4用于檢測紅外線是否被隔斷以輸出紅外線檢測信號。紅外線檢測單元4包括呈相對設置的發射模塊9和接收模塊10,發射模塊9用于發射紅外線,接收模塊10用于接收紅外線并根據是否接收到紅外線以輸出相應的紅外線檢測信號。
如圖3所示,發射模塊9包括NE555定時器A1、電阻R1、R2、R3、電容C1、C2和紅外發射管L1;NE555定時器A1的1腳接地,電阻R1耦接于NE555定時器A1的2腳和3腳之間;紅外發射管L1的陽極耦接于3腳,陰極通過電阻R3接地,電阻R3起到限流的作用,能夠有效防止紅外發射管L1由于電流過大而損壞;NE555定時器A1的5腳通過電容C2接地;串聯連接的電阻R2和電容C1,電阻R2的另一端耦接于電壓Vcc,電容C1的另一端接地;NE555定時器A1的6腳耦接于電阻R2和電容C1的連接點;上述連接方式構成了555多諧振蕩器,其能輸出一定頻率的振蕩波于紅外發射管L1,使紅外發射管L1輸出特定波長的紅外線作用于接收模塊10。
如圖3所示,接收模塊10包括紅外接收管L2、電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、電容C3、C4、二極管D1和比較器A2;紅外接收管L2的陽極接地,陰極耦接于電容C3的一端;電容C3的另一端耦接于二極管D1的陽極,二極管D1的陰極耦接于電阻R6的一端,電阻R6的另一端耦接于比較器A2的反相輸入端;電阻R4的一端耦接于電容C3和二極管D1的連接點,另一端接地;電容C4的一端耦接于二極管D1的陰極,另一端接地;電阻R5的一端耦接于電容C4與電阻R6的連接點,另一端接地;電阻R7的一端耦接于電壓E,另一端耦接于比較器A2的同相輸入端;電阻R8的一端耦接于比較器A2的同相輸入端,另一端接地;電阻R9的一端耦接于比較器A2的輸出端,另一端輸出相應的紅外線檢測信號。
如圖3所示,電阻R7和R8構成了分壓電路,為比較器A2的同相輸入端提供基準電壓,基準電壓值由電阻R8在電壓E中所占的比值來決定;當紅外接收管L2接收到紅外線時會產生電流,并且隨著紅外線的從弱變強,電流也會跟著從小變大,使比較器A2的反相輸入端電壓逐漸升高;當反相輸入端的電壓大于同相輸入端的基準電壓值時,比較器A2通過電阻R9輸出低電平的紅外線檢測信號。
反之,當紅外接收管L2沒有接收到紅外線或者紅外線很弱時,比較器A2的反相輸入端電壓接近于零,這時比較器A2通過電阻R9輸出高電平的紅外線檢測信號;其中二極管D1起到整流的作用,電容C4起到濾波作用,電阻R6起到限流作用,防止輸入比較器A2的電流過大導致比較器A2損壞,電阻R9也起到限流作用,防止比較器A2輸出的電流過大。
執行單元耦接于紅外線檢測單元4以接收紅外線檢測信號并響應于紅外線檢測信號,執行單元包括延時部5與執行部6。
如圖2所示,延時部5耦接于紅外線檢測單元4以接收紅外線檢測信號并輸出延時信號。延時部5包括時間繼電器KT、NPN型的三極管Q1和續流二極管D2,時間繼電器KT的線圈的一端耦接于電壓V1,另一端耦接于三極管Q1的集電極,三極管Q1的基極耦接于接收模塊10以接收相應的紅外線檢測信號,發射極接地,續流二極管D2和時間繼電器KT的線圈反并聯。
如圖2所示,執行部6耦接于延時部5以接收延時信號并響應于延時信號以控制切換開關延時動作。執行部6包括時間繼電器KT的延時閉合瞬時斷開常開觸點KT-1、繼電器K2和續流二極管D3,時間繼電器KT的延時閉合瞬時斷開常開觸點KT-1的一端耦接于電壓V2,另一端耦接于繼電器K2的線圈的一端,繼電器K2的線圈的另一端接地,續流二極管D3和繼電器K2的線圈反并聯,其中切換開關即為繼電器K2所對應的觸點K2-2,其a端耦接于第一制冷片2的負極,b端耦接于第二制冷片3的負極,c端接地。
如圖2所示,執行部6耦接有響應于延時信號以使執行部6保持自鎖狀態的自鎖部7,自鎖部7為繼電器K2的常開觸點K2-1,其并聯于時間繼電器KT的延時閉合瞬時斷開常開觸點KT-1。
如圖2所示,執行部6還耦接有用于切斷自鎖部7以使執行部6解除自鎖狀態的復位部8,復位部8為常閉按鈕SB,其串聯于繼電器K2的線圈和地之間。
當紅外線檢測單元4檢測到紅外線被隔斷時,執行單元控制切換開關動作,以切換第一制冷片2和第二制冷片3的供電回路。
上述電路的具體工作過程如下:
導通制冷片的供電回路,制冷片便能通電進行工作,對接線盒1進行散熱,以與盒體內部的輸出端口進行熱交換,降低輸出端口的溫度。正常情況下,切換開關即繼電器K2對應的觸點K2-2與a點接觸,使第一制冷片2進行工作。
若要切換至第二制冷片3,則需用手隔斷由發射模塊9所發出的紅外線,使接收模塊10無法接收到,從而輸出高點平的紅外線檢測信號至三極管Q1的基極,使三極管Q1導通,時間繼電器KT得電吸合,開始進入計時狀態,若在設定的時間段內,紅外線一直保持被隔斷狀態,則時間繼電器KT的延時閉合瞬時斷開常開觸點KT-1閉合,導通繼電器K2的供電回路,使得繼電器K2的線圈得電吸合,其對應的觸點K2-2動作,切換至b端,從而將第一制冷片2的供電回路切斷,并導通第二制冷片3的供電回路,使第二制冷片3開始工作。同時,繼電器K2的常開觸點K2-1也閉合,使繼電器K2自鎖,以使第二制冷片3保持工作狀態。這時便可將手離開紅外線檢測單元4,即使發射模塊9的紅外線未被隔斷,第二制冷片3也能繼續工作。
當需要切回至第一制冷片2時,先保證紅外線未被隔斷,然后手動按下常閉按鈕SB,使繼電器K2的線圈失電復位,其對應的觸點開關K2-2復位,切換至a端,使得第一制冷片2重新導通,且第二制冷片3被切斷。同時,繼電器K2的常開觸點K2-1斷開,以解除繼電器K2的自鎖狀態。