自然能量發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 后述的實(shí)施方式大概涉及自然能量發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 具有風(fēng)車(chē)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)或具有太陽(yáng)能電池等發(fā)電組件的光發(fā)電系統(tǒng)作為清潔 的能量系統(tǒng)備受關(guān)注。作為目前的光發(fā)電系統(tǒng)，硅系太陽(yáng)能電池（單結(jié)晶硅、多結(jié)晶硅）、化 合物系太陽(yáng)能電池、硅化物系太陽(yáng)能電池、色素增敏太陽(yáng)能電池等各種各樣的光發(fā)電系統(tǒng) 正在實(shí)用化。這些太陽(yáng)能電池接受太陽(yáng)光等的光而進(jìn)行發(fā)電。
[0003] 太陽(yáng)能電池的輸出電壓隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而大幅變動(dòng)。這起因于日照量的變動(dòng)。就 日照量的變動(dòng)而言，即使天氣稍微陰天也產(chǎn)生很大的變動(dòng)。為了防止該輸出變動(dòng)，例如如特 開(kāi)2012-253848號(hào)公報(bào)（專(zhuān)利文獻(xiàn)1)所示，使用功率調(diào)節(jié)而抑制輸出電壓的變動(dòng)。通過(guò)使 用功率調(diào)節(jié)，謀求輸出電壓的穩(wěn)定化。但是，在該方式中，經(jīng)常存在功率調(diào)節(jié)必須運(yùn)轉(zhuǎn)、功率 調(diào)節(jié)的負(fù)荷大的難點(diǎn)，特別是存在隨著輸出電壓變大而負(fù)荷變大的問(wèn)題點(diǎn)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2012-253848號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的課題
[0008] 本發(fā)明要解決的課題在于，提供能使發(fā)電組件中的輸出電壓穩(wěn)定化的自然能量發(fā) 電系統(tǒng)。
[0009] 用于解決課題的手段
[0010] 實(shí)施方式涉及具有蓄電功能的自然能量發(fā)電系統(tǒng)，其具備：具有至少1個(gè)將自然 能量變換為電力的發(fā)電部的發(fā)電組件、和具有至少1個(gè)將由所述發(fā)電部變換的電力的一部 分蓄電的蓄電裝置的蓄電組件，其特征在于，所述發(fā)電組件和所述蓄電組件并列地連接，對(duì) 來(lái)自所述發(fā)電組件的輸出電力施加來(lái)自蓄電組件的輸出電力，由此作為自然能量發(fā)電系統(tǒng) 的輸出電力的穩(wěn)定化是可能的。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是用于例示實(shí)施方式涉及的自然能量發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成的示意圖。
[0012] 圖2是用于例示實(shí)施方式涉及的蓄電組件的構(gòu)成的示意圖。
[0013] 圖3是表示比較例1涉及的發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓的圖。
[0014] 圖4是表示實(shí)施例4涉及的發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行例示。予以說(shuō)明，各附圖中，在同樣的構(gòu) 成要素中附加相同的符號(hào)，詳細(xì)的說(shuō)明適當(dāng)省略。
[0016] 圖1是用于例示本實(shí)施方式涉及的光發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成的示意圖。圖1中，符號(hào)1 為自然能量發(fā)電系統(tǒng)（光發(fā)電系統(tǒng)），2為發(fā)電組件，3為蓄電組件，4為二極管，5為功率調(diào) 節(jié)，6為負(fù)荷。
[0017] 首先，實(shí)施方式涉及的光發(fā)電系統(tǒng)為具有具備發(fā)電組件2和蓄電組件3的蓄電功 能的光發(fā)電系統(tǒng)。
[0018] 發(fā)電組件2具有至少1個(gè)將自然能量變換為電力的發(fā)電部。作為自然能量，可列 舉太陽(yáng)光或風(fēng)力。即，發(fā)電部利用光起電力效果或風(fēng)力起電力效果將自然能量變換為電力。 太陽(yáng)光容易引起日照量的變化，風(fēng)力容易引起風(fēng)量的變化。
[0019] 作為發(fā)電部，可以由例如太陽(yáng)能電池（也稱(chēng)為光電池等）等構(gòu)成。在將發(fā)電部設(shè) 為太陽(yáng)能電池的情況下，對(duì)太陽(yáng)能電池的種類(lèi)沒(méi)有特別限定。予以說(shuō)明，將發(fā)電部設(shè)為太陽(yáng) 能電池的情況下，將在一張透明基板（玻璃板等）上所形成的太陽(yáng)能電池面板計(jì)數(shù)為一個(gè) 發(fā)電部。例如，發(fā)電部可以由硅系的太陽(yáng)能電池、化合物系的太陽(yáng)能電池、有機(jī)系的太陽(yáng)能 電池等構(gòu)成。
[0020] 作為硅系的太陽(yáng)能電池，可以例示例如使用有結(jié)晶硅或非晶硅的太陽(yáng)能電池。
[0021] 作為使用了結(jié)晶硅的太陽(yáng)能電池，可以例示使用有單結(jié)晶硅的太陽(yáng)能電池（單結(jié) 晶硅型）、使用有多結(jié)晶硅的太陽(yáng)能電池（多結(jié)晶硅型）、使用有微細(xì)的結(jié)晶的硅的太陽(yáng)能 電池（微結(jié)晶硅型）等。
[0022] 另外，也可以設(shè)為層疊了結(jié)晶硅和非晶硅的太陽(yáng)能電池（混合型）、或?qū)盈B了吸收 波長(zhǎng)域不同的多個(gè)硅層的太陽(yáng)能電池（多接合型）而構(gòu)成。
[0023] 作為化合物系的太陽(yáng)能電池，可以例示使用有例如InGaAs(銦?鎵?砷）、 GaAs(鎵?砷）、被稱(chēng)為黃銅礦（chalcopyrite)系的I-III-VI族化合物等的太陽(yáng)能電池。
[0024] 作為有機(jī)系的太陽(yáng)能電池，可以例示例如使用有機(jī)色素得到光起電力的太陽(yáng)能電 池（色素增敏太陽(yáng)能電池）、使用有機(jī)薄膜半導(dǎo)體得到光起電力的太陽(yáng)能電池（有機(jī)薄膜太 陽(yáng)能電池）等。
[0025] 予以說(shuō)明，發(fā)電部并不限定于例示的發(fā)電部，只要可以利用光起電力效果將太陽(yáng) 光等光的能量變換為電力，就可以?xún)?yōu)選使用。另外，發(fā)電部可以由風(fēng)力發(fā)電、即可以將風(fēng)力 變換為電力的部構(gòu)成。另外，發(fā)電組件2可以串聯(lián)連接多個(gè)發(fā)電組件。另外，在組合多個(gè)發(fā) 電組件時(shí)，可以組合太陽(yáng)光發(fā)電組件和風(fēng)力發(fā)電組件而構(gòu)成。
[0026] 接著，對(duì)蓄電組件3進(jìn)行說(shuō)明。發(fā)電組件具有至少1個(gè)蓄電由所述發(fā)電部變換的 電力的一部分的蓄電裝置。作為蓄電裝置，優(yōu)選后述的電容器型蓄電組件。另外，蓄電組件 3可以串聯(lián)連接多個(gè)蓄電組件。
[0027] 另外，發(fā)電組件2和蓄電組件3并列地連接。另外，串聯(lián)連接有多個(gè)發(fā)電組件的情 況下，將串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)電組件作為一個(gè)發(fā)電組件，與蓄電組件并列地連接。另外，串聯(lián) 連接有多個(gè)蓄電組件的情況下，將串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電組件作為多個(gè)蓄電組件，與發(fā)電組 件并列地連接。另外，將串聯(lián)連接的多個(gè)發(fā)電組件作為一個(gè)發(fā)電組件，將串聯(lián)連接的多個(gè)蓄 電組件作為一個(gè)蓄電組件，可以將發(fā)電組件和蓄電組件并列連接。
[0028] 實(shí)施方式的自然能量發(fā)電系統(tǒng)的特征在于，與發(fā)電組件2和蓄電組件3并列地連 接，通過(guò)對(duì)來(lái)自發(fā)電組件的輸出電力施加來(lái)自蓄電組件的輸出電力，作為自然能量發(fā)電系 統(tǒng)的輸出電力的穩(wěn)定化是可能的。
[0029] 蓄電組件可以蓄電發(fā)電組件的輸出電壓的一部分。另外，蓄電組件可以對(duì)發(fā)電組 件的輸出電壓施加蓄電的電的一部分。通過(guò)對(duì)蓄電組件儲(chǔ)存電氣，對(duì)輸出電壓施加其一部 分，可以使自然能量發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓穩(wěn)定化。
[0030] 通過(guò)蓄電發(fā)電組件的輸出電力的一部分、特別是輸出電壓高的部分，對(duì)輸出電壓 低的部分供給蓄電的電的一部分，防止自然能量發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓在上下大幅變動(dòng)，可 以謀求輸出電壓的穩(wěn)定化。因此，根據(jù)日照量的微小的變動(dòng)，即使太陽(yáng)能電池等發(fā)電組件的 輸出電壓在上下變動(dòng)，也可以縮小其上下的變動(dòng)幅度，得到穩(wěn)定的輸出電壓。另外，關(guān)于風(fēng) 力發(fā)電，即使根據(jù)風(fēng)量的變動(dòng)而發(fā)電組件的輸出電壓在上下變動(dòng)，也可以縮小其上下的變 動(dòng)幅度，得到穩(wěn)定的輸出電壓。
[0031] 另外，優(yōu)選在發(fā)電組件2和蓄電組件3之間設(shè)置二極管4。另外，通過(guò)在發(fā)電組件 2和蓄電組件3之間設(shè)置二極管4,可以防止來(lái)自蓄電組件3的電流流入發(fā)電組件2的逆流 現(xiàn)象。通過(guò)設(shè)置防逆流的二極管4,也可以有效地施加蓄電組件2的電力。
[0032] 另外，圖1中，表示在發(fā)電組件的背面粘貼了蓄電組件的結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)自然能量發(fā)電 系統(tǒng)的小型化的情況下，優(yōu)選在發(fā)電組件的背面設(shè)置蓄電組件的結(jié)構(gòu)。予以說(shuō)明，實(shí)施方式 的自然能量發(fā)電系統(tǒng)并不限定于這樣的結(jié)構(gòu)，將發(fā)電組件和蓄電組件并列地連接即可。
[0033] 另外，自然能量發(fā)電系統(tǒng)1與功率調(diào)節(jié)5連接。另外，在功率調(diào)節(jié)5上連接有負(fù)荷 6。負(fù)荷6只要是使用筆記本電腦或電視機(jī)等小電力設(shè)備、家庭或工場(chǎng)等中·大規(guī)模設(shè)備、 智能電網(wǎng)等綜合設(shè)備等電力的設(shè)備，就沒(méi)有特別限定。
[0034] 另外，功率調(diào)節(jié)為以可以在負(fù)荷6中使用的方式變換由自然能量發(fā)電系統(tǒng)供給的 電力的系統(tǒng)。由太陽(yáng)能電池等自然能量發(fā)電系統(tǒng)供給的電力為直流電。另一方面，在負(fù)荷 6中使用的電一般為交流電。功率調(diào)節(jié)為可以將由自然能量發(fā)電系統(tǒng)供給的直流電變換為 在負(fù)荷6中使用的交流電的裝置。現(xiàn)有的自然能量發(fā)電系統(tǒng)成為根據(jù)日照量火風(fēng)量的微小 的變動(dòng)而輸出電壓大幅上下的直流電壓。為了根據(jù)功率調(diào)節(jié)而變換為穩(wěn)定的交流電壓，不 能避免功率調(diào)節(jié)的復(fù)雜化或大型化。因此，招致功率調(diào)節(jié)的大型化、高價(jià)格化。
[0035] 與此相對(duì)，本實(shí)施方式涉及的自然能量發(fā)電系統(tǒng)具有并列地連接有發(fā)電組件和蓄 電組件的單元結(jié)構(gòu)，因此可以謀求自然能量發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓的穩(wěn)定化。因此，可以減輕 從利用功率調(diào)節(jié)的直流向交流的變換作業(yè)、向作為目的的輸出電壓的變換等作業(yè)負(fù)擔(dān)。因 此，要求相同的輸出的情況下，可以謀求功率調(diào)節(jié)的小型化。另外，減少?gòu)闹绷飨蚪涣鞯淖?換的負(fù)擔(dān)，所以，可以進(jìn)行高輸出化（增大瓦特時(shí)Wh)。因此，可以提供容易使用的自然能量 發(fā)電系統(tǒng)。
[0036] 另外，實(shí)施方式的自然能量發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)謀求輸出的穩(wěn)定化，將發(fā)電組件的輸出 的平均值設(shè)為A(單位:W(瓦特））時(shí)，可以將自然能量發(fā)電系統(tǒng)的輸出抑制在A±0. 25A(W) 的范圍內(nèi)。這意味著：相對(duì)于平均輸出A(W)，可以在±25%的范圍抑制輸出的偏離。
[0037] 在一般的硅系太陽(yáng)能電池中，日照量的變動(dòng)引起