本实用新型涉及光电转换领域,特别涉及太阳能电池板。
背景技术:
太阳能电池板是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。通常太阳能电池由若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。
太阳能电池板的背面都安装有输出端口,用于将转换获得的电能进行输出,以供用电设备使用,一般输出端口上都封装有接线盒,以起到防护作用。由于太阳能电池板获得的电能都会以电流形式集中到该输出端口进行输出,容易产生大量的热,若聚集的热量过高,则会引起输出端口附近的物体燃烧,甚至烧穿太阳能电池板,因此还存在一定的改进空间。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种太阳能电池板,用于封装输出端口的接线盒表面安装有制冷片进行散热。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种太阳能电池板,包括输出端口和用于封装输出端口的接线盒,所述接线盒的表面贴合有制冷片,所述制冷片串联于直流回路中。
采用上述方案,制冷片由半导体制成,也叫热电制冷片,是一种热泵。它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术,其特点是无运动部件,可靠性也比较高。通过制冷片的吸热效果,能够有效降低接线盒表面的温度,避免高温造成太阳能电池板损坏。
作为优选,还包括切换开关,所述制冷片包括第一制冷片和第二制冷片,所述切换开关的两个切换触点分别耦接于第一制冷片和第二制冷片的负极,公共端接地,所述第一制冷片和第二制冷片的正极均耦接于电压V3。
采用上述方案,利用切换开关切换第一制冷片和第二制冷片的供电回路,使得两块制冷片能够交替使用,避免单块制冷片因为长时间工作而损坏,从而延长制冷片的使用寿命,还能在其中一块制冷片发生故障时,利用另一块制冷片来作为应急使用,避免制冷工作受到影响。
作为优选,还包括切换电路,所述切换电路用于控制切换开关动作,以切换第一制冷片和第二制冷片的供电回路。
采用上述方案,通过切换电路能够远程控制切换开关的动作,而无需直接用手控制切换开关,更加方便与安全。
作为优选,所述切换电路包括
红外线检测单元,用于检测红外线是否被隔断以输出红外线检测信号;
执行单元,耦接于红外线检测单元以接收红外线检测信号并响应于红外线检测信号;
当红外线检测单元检测到红外线被隔断时,所述执行单元控制切换开关动作,以切换第一制冷片和第二制冷片的供电回路。
采用上述方案,使得在控制切换开关动作时,能够通过隔断红外线来作为触发开关的信号进行确认,相较于传统的机械开关,由于不需要实体的金属触点,操作时响应更加迅速,同时不会产生电火花,更加安全。
作为优选,所述执行单元包括延时部与执行部,所述延时部耦接于红外线检测单元以接收红外线检测信号并输出延时信号,所述执行部耦接于延时部以接收延时信号并响应于延时信号以控制切换开关延时动作。
采用上述方案,使得红外线在被隔断的瞬间切换开关不会立刻动作,需要使红外线保持隔断状态一段时间后,执行部才能控制切换开关动作,避免发生误操作现象。
作为优选,所述执行部耦接有响应于延时信号以使执行部保持自锁状态的自锁部。
采用上述方案,自锁部能够在执行部运行后,控制执行部保持工作状态,以使切换开关能够始终保持在动作状态,使得另一块制冷片能够持续工作。
作为优选,所述执行部还耦接有用于切断自锁部以使执行部解除自锁状态的复位部。
采用上述方案,复位部能够切断自锁部,以使执行单元复位,从而控制切换开关复位,以使制冷片切换为原来一块进行工作。
作为优选,所述红外线检测单元包括呈相对设置的发射模块和接收模块,所述发射模块用于发射红外线,所述接收模块用于接收红外线并根据是否接收到红外线以输出相应的红外线检测信号。
采用上述方案,呈相对设置的发射模块与接收模块共同构成了对射式红外线检测单元;对射式的红外线检测单元结构简单,在保证两者相对的前提下,可根据实际情况调整两者的位置,增加了灵活性;同时对射式的红外线检测单元能够对其中的发射模块或接收模块进行单独更换,降低了维修与维护的成本。
作为优选,所述发射模块包括用于发射振荡信号的555多谐振荡器以及耦接于555多谐振荡器以接收振荡信号并输出红外线的红外发射管。
采用上述方案,555定时芯片成本低、响应速度快,由其所构成的振荡器电路结构简单,能输出稳定的振荡信号,且可调节振荡信号的频率,增加了适用范围;红外发射管可根据其所接收到的振荡信号而发出对应频率的红外线。
作为优选,所述输出端口设有多个。
采用上述方案,多个输出端口使得太阳能电池板所获取的电能可以由多通道输出,相较于原先采用一个输出端口输出,输出电流被分流,使每一个输出端口的发热量减小。
综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
1、贴合于接线盒表面的制冷片能够有效降低接线盒表面的温度,使得太阳能电池板的使用更加安全可靠;
2、切换开关能够切换不同的制冷片进行交替运行,从而降低单个制冷片的工作强度,还能延长制冷片的使用寿命。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图;
图2为本实施例的电路示意图;
图3为本实施例中红外线检测单元的电路示意图。
图中:1、接线盒;2、第一制冷片;3、第二制冷片;4、红外线检测单元;5、延时部;6、执行部;7、自锁部;8、复位部;9、发射模块;10、接收模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本实施例公开的一种太阳能电池板,如图1所示,包括输出端口和用于封装输出端口的接线盒1。其中,每块太阳能电池板由多个电池单体构成,将多个电池单体分成若干组,输出端口设有多个,每组电池单体对应一个输出端口,使得太阳能电池板在输出电能时,电流能够分成若干组从各自对应的输出端口输出,以减小每个输出端口的电流值,从而降低每个输出端口的发热量。
如图1所示,接线盒1的表面贴合有制冷片,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的型号均优选为TEC1-12706。安装制冷片时,先在制冷片的冷热面涂上硅脂,再把制冷片安装在散热器上,中间垫上隔热垫,并用螺丝将制冷片固定在接线盒1的表面即可。其中第一制冷片2和第二制冷片3均贴合于接线盒1的表面,且分别位于接线盒1的端面两侧。在使用制冷片时,先将制冷片的正、负极分别连接于直流电源的正、负极,然后导通电路,便可使制冷片工作。其中,所使用的直流电源电压不得超过制冷片的额定电压,而直流电源的电流不得超过制冷片的额定电流。
如图2所示,还包括切换开关,切换开关的两个切换触点分别耦接于第一制冷片2和第二制冷片3的负极,公共端接地,第一制冷片2和第二制冷片3的正极均耦接于电压V3。还包括切换电路,切换电路用于控制切换开关动作,以切换第一制冷片2和第二制冷片3的供电回路。即当切换开关的触点在a端时,第一制冷片2的供电回路被导通,而第二制冷片3的供电回路被切断;反之,当切换开关的触点在b端时,第二制冷片3的供电回路被导通,而第一制冷片2的供电回路被切断。
切换电路包括红外线检测单元4和执行单元。
红外线检测单元4用于检测红外线是否被隔断以输出红外线检测信号。红外线检测单元4包括呈相对设置的发射模块9和接收模块10,发射模块9用于发射红外线,接收模块10用于接收红外线并根据是否接收到红外线以输出相应的红外线检测信号。
如图3所示,发射模块9包括NE555定时器A1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和红外发射管L1;NE555定时器A1的1脚接地,电阻R1耦接于NE555定时器A1的2脚和3脚之间;红外发射管L1的阳极耦接于3脚,阴极通过电阻R3接地,电阻R3起到限流的作用,能够有效防止红外发射管L1由于电流过大而损坏;NE555定时器A1的5脚通过电容C2接地;串联连接的电阻R2和电容C1,电阻R2的另一端耦接于电压Vcc,电容C1的另一端接地;NE555定时器A1的6脚耦接于电阻R2和电容C1的连接点;上述连接方式构成了555多谐振荡器,其能输出一定频率的振荡波于红外发射管L1,使红外发射管L1输出特定波长的红外线作用于接收模块10。
如图3所示,接收模块10包括红外接收管L2、电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、电容C3、C4、二极管D1和比较器A2;红外接收管L2的阳极接地,阴极耦接于电容C3的一端;电容C3的另一端耦接于二极管D1的阳极,二极管D1的阴极耦接于电阻R6的一端,电阻R6的另一端耦接于比较器A2的反相输入端;电阻R4的一端耦接于电容C3和二极管D1的连接点,另一端接地;电容C4的一端耦接于二极管D1的阴极,另一端接地;电阻R5的一端耦接于电容C4与电阻R6的连接点,另一端接地;电阻R7的一端耦接于电压E,另一端耦接于比较器A2的同相输入端;电阻R8的一端耦接于比较器A2的同相输入端,另一端接地;电阻R9的一端耦接于比较器A2的输出端,另一端输出相应的红外线检测信号。
如图3所示,电阻R7和R8构成了分压电路,为比较器A2的同相输入端提供基准电压,基准电压值由电阻R8在电压E中所占的比值来决定;当红外接收管L2接收到红外线时会产生电流,并且随着红外线的从弱变强,电流也会跟着从小变大,使比较器A2的反相输入端电压逐渐升高;当反相输入端的电压大于同相输入端的基准电压值时,比较器A2通过电阻R9输出低电平的红外线检测信号。
反之,当红外接收管L2没有接收到红外线或者红外线很弱时,比较器A2的反相输入端电压接近于零,这时比较器A2通过电阻R9输出高电平的红外线检测信号;其中二极管D1起到整流的作用,电容C4起到滤波作用,电阻R6起到限流作用,防止输入比较器A2的电流过大导致比较器A2损坏,电阻R9也起到限流作用,防止比较器A2输出的电流过大。
执行单元耦接于红外线检测单元4以接收红外线检测信号并响应于红外线检测信号,执行单元包括延时部5与执行部6。
如图2所示,延时部5耦接于红外线检测单元4以接收红外线检测信号并输出延时信号。延时部5包括时间继电器KT、NPN型的三极管Q1和续流二极管D2,时间继电器KT的线圈的一端耦接于电压V1,另一端耦接于三极管Q1的集电极,三极管Q1的基极耦接于接收模块10以接收相应的红外线检测信号,发射极接地,续流二极管D2和时间继电器KT的线圈反并联。
如图2所示,执行部6耦接于延时部5以接收延时信号并响应于延时信号以控制切换开关延时动作。执行部6包括时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1、继电器K2和续流二极管D3,时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1的一端耦接于电压V2,另一端耦接于继电器K2的线圈的一端,继电器K2的线圈的另一端接地,续流二极管D3和继电器K2的线圈反并联,其中切换开关即为继电器K2所对应的触点K2-2,其a端耦接于第一制冷片2的负极,b端耦接于第二制冷片3的负极,c端接地。
如图2所示,执行部6耦接有响应于延时信号以使执行部6保持自锁状态的自锁部7,自锁部7为继电器K2的常开触点K2-1,其并联于时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1。
如图2所示,执行部6还耦接有用于切断自锁部7以使执行部6解除自锁状态的复位部8,复位部8为常闭按钮SB,其串联于继电器K2的线圈和地之间。
当红外线检测单元4检测到红外线被隔断时,执行单元控制切换开关动作,以切换第一制冷片2和第二制冷片3的供电回路。
上述电路的具体工作过程如下:
导通制冷片的供电回路,制冷片便能通电进行工作,对接线盒1进行散热,以与盒体内部的输出端口进行热交换,降低输出端口的温度。正常情况下,切换开关即继电器K2对应的触点K2-2与a点接触,使第一制冷片2进行工作。
若要切换至第二制冷片3,则需用手隔断由发射模块9所发出的红外线,使接收模块10无法接收到,从而输出高点平的红外线检测信号至三极管Q1的基极,使三极管Q1导通,时间继电器KT得电吸合,开始进入计时状态,若在设定的时间段内,红外线一直保持被隔断状态,则时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1闭合,导通继电器K2的供电回路,使得继电器K2的线圈得电吸合,其对应的触点K2-2动作,切换至b端,从而将第一制冷片2的供电回路切断,并导通第二制冷片3的供电回路,使第二制冷片3开始工作。同时,继电器K2的常开触点K2-1也闭合,使继电器K2自锁,以使第二制冷片3保持工作状态。这时便可将手离开红外线检测单元4,即使发射模块9的红外线未被隔断,第二制冷片3也能继续工作。
当需要切回至第一制冷片2时,先保证红外线未被隔断,然后手动按下常闭按钮SB,使继电器K2的线圈失电复位,其对应的触点开关K2-2复位,切换至a端,使得第一制冷片2重新导通,且第二制冷片3被切断。同时,继电器K2的常开触点K2-1断开,以解除继电器K2的自锁状态。