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        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)

        2012-12-31 00:00:00史保華何少茜劉廣斌王占友

        本文介紹了拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的材料選擇,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),功能優(yōu)勢(shì)等。拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)采用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料做箱體,配有高效太陽能電池組件,能提供直流電壓和交流電壓輸出供用戶選擇,可廣泛應(yīng)用于無電地區(qū),野外作業(yè),外出郊游,應(yīng)急搶險(xiǎn)等領(lǐng)域。

        太陽能作為一種取之不盡,用之不竭的新型綠色能源已受到社會(huì)各界的普遍重視,隨著太陽能電池技術(shù)的進(jìn)步,材料成本的降低,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已逐漸步入成熟,太陽能光伏產(chǎn)品也從原來的特殊專業(yè)化用途逐漸向市場(chǎng)化的消費(fèi)類產(chǎn)品發(fā)展,其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到了各個(gè)領(lǐng)域。近來,我國相繼出臺(tái)多項(xiàng)政策鼓勵(lì)太陽能發(fā)電的應(yīng)用,獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在新疆、內(nèi)蒙、青海、西藏等我國西部缺電地區(qū)及游牧民族家庭。對(duì)提高我國西部無電、少電地區(qū)人民的生活水平起到了相當(dāng)重要的作用。與此同時(shí),游牧地區(qū)的蒙古包內(nèi)、野外作業(yè)、科學(xué)考察、探險(xiǎn)旅游及軍事活動(dòng)都需要一些便攜的太陽能供電系統(tǒng),供電腦、通訊設(shè)備和生活之需。

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的材料選擇

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的箱體基板材料選擇。拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的箱體基板均采用8mm厚的環(huán)氧樹脂板。環(huán)氧樹脂材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能,高介電性能、耐表面漏電、耐電弧,具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性,化學(xué)穩(wěn)定性能好,耐大多數(shù)霉菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。基板外層貼有一層橘皮紋氧化壓花鋁板,可做成各種顏色,即防水又美觀,優(yōu)良的材料性能使得本拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)能適應(yīng)復(fù)雜惡劣的環(huán)境,例如沙漠,山地,海邊,鹽堿地,高原地區(qū)等場(chǎng)合都可以使用。

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)控制面板貼膜材料選擇。拉桿箱的半開結(jié)構(gòu)處設(shè)置有一塊L型面板,面板基板采用5mm厚環(huán)氧樹脂板,面板上貼有熒光膜,提高夜視能力,夜間使用該系統(tǒng)操作面板時(shí)不需要其他輔助光源,更適合夜晚作業(yè)。

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的組成

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)分為太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱和拉桿式供電箱兩部分,太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱包括箱體、太陽能電池組件、支架三部分;拉桿式供電箱包括拉桿把手,蓄電池、控制器、逆變器、電源輸出面板,底輪等。太陽能電池組件發(fā)出的電能儲(chǔ)存到蓄電池中,經(jīng)過電壓高低變換后可直接提供直流電源供直流負(fù)載使用,也可以經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電供交流負(fù)載使用。

        太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱的設(shè)計(jì)。太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱包含兩個(gè)箱體,兩個(gè)箱體通過鉸鏈連接,每個(gè)箱體密封固定一塊太陽能組件,組件邊緣上部固定有三角形鋁材,三角形鋁型材與組件用硅膠粘接,粘接后將鋁型材與箱體用鉚釘固定,密封效果良好,而且不會(huì)對(duì)電池片造成陰影遮擋。

        太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱箱體背面設(shè)有內(nèi)嵌式支架,支架材質(zhì)為冷軋鋼板,支架采用沖壓工藝制作而成,使用時(shí)可手動(dòng)拉開支架,使太陽能組件在工作狀態(tài)保持一定仰角,使其受到的光照最強(qiáng),以達(dá)到最大發(fā)電效率。為了減小整個(gè)組件箱體積,使支架部分內(nèi)嵌入組件箱內(nèi),不占用多余空間。

        箱體上部中間各設(shè)有一個(gè)航空插頭,可以將導(dǎo)線與供電箱面板上的航空插頭連接,供電箱設(shè)置有四個(gè)航空插頭,可同時(shí)連接兩個(gè)太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱即4塊太陽能組件。具體結(jié)構(gòu)見圖1右半部

        拉桿式供電箱的設(shè)計(jì)。整個(gè)拉桿式供電箱采用半開口式設(shè)計(jì),如圖1左半部分所示,箱體前部設(shè)有L型開口,開口邊緣為凹字型鋁型材,箱蓋與其配合,箱蓋邊緣處為凸字型鋁型材,凸字型鋁型材上部嵌有橡膠密封圈,箱蓋扣合后,凸字型鋁型材與凹字型鋁型材配合起到防水作用,箱蓋開合方便,箱體的開口處設(shè)有L型控制面板,面板上設(shè)有開關(guān),直流輸出接口,交流輸出接口,散熱風(fēng)扇,航空插頭等器件。拉桿式供電箱底部固定一塊蓄電池用來儲(chǔ)藏電能,箱體內(nèi)側(cè)壁固定有控制器和逆變器,控制器用來控制蓄電池充放電,逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的裝置,以供交流負(fù)載使用。面板上設(shè)有排風(fēng)扇,用來加快空氣流動(dòng),增強(qiáng)散熱效果。拉桿供電箱后端安裝加強(qiáng)可伸縮拉桿和爬坡輪,拉桿可上下伸縮,并設(shè)有自鎖裝置,提高其野外運(yùn)行能力,移動(dòng)更加便捷,可實(shí)現(xiàn)攀爬山地斜坡或攀爬樓梯功能。

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)的兩個(gè)箱體的開合邊緣處均采用鋁包邊內(nèi)鑲嵌防水橡膠圈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水,面板邊緣處貼有橡膠條。為了減小整體的箱體體積,使拉桿部分內(nèi)嵌入拉桿式供電箱的箱體內(nèi),使支架內(nèi)嵌入太陽能組件對(duì)折發(fā)電箱的箱體內(nèi),使用時(shí)方便取出,不用時(shí)嵌入箱體內(nèi)部,不占用多余空間。

        應(yīng)用前景

        拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)利用太陽能發(fā)電,在節(jié)約了傳統(tǒng)能源的同時(shí),減少了污染氣體及雜質(zhì)的排放,保護(hù)環(huán)境。拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)攜帶方便,可以快捷的組成發(fā)電系統(tǒng)為用戶提供清潔綠色電力。現(xiàn)有的獨(dú)立式太陽能戶用發(fā)電系統(tǒng)普遍存在著體積大、損耗大、效率低、可靠性差、造價(jià)高等諸多問題,研究和解決這些問題,開發(fā)一些適合于不同需求的高效率太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),有利于提升我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的整體水平,促進(jìn)無污染潔凈能源的廣泛應(yīng)用,具有重要意義。隨著人們生活水平的不斷提高,外出探險(xiǎn)旅游在我國也越來越受到年輕人的喜愛,加上國外市場(chǎng)對(duì)此類產(chǎn)品需求強(qiáng)勁,拉桿便攜式光伏供電系統(tǒng)是利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)為用戶提供的一種便攜、耐用、高效的獨(dú)立供電系統(tǒng),適用于應(yīng)急搶險(xiǎn)、野外勘測(cè)、偏遠(yuǎn)地區(qū)、軍隊(duì)野外訓(xùn)練、外出郊游等領(lǐng)域,可為手機(jī)、照明燈、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、野外科考設(shè)備提供綠色清潔能源,拉桿式便攜光伏供電系統(tǒng)具有廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。

        (作者單位:英利能源(中國)有限公司)

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