[发明专利]一种智能热电光伏一体化热管理系统

说明书

本发明公开了一种智能热电光伏一体化热管理系统，所述的热管理系统包括：由上而下依次设置的采光玻璃、太阳能电池板、相变蓄热元件、温差转换层、辐射制冷层，以及光强计、温度传感器、储能模块和智能控制电路。本发明提供的热管理系统，通过结合光伏发电、相变储热、温差热电转换及辐射制冷，不仅提高了发电效率，还实现了太阳能发电模块的全天候电能输出；另外，进一步通过传感器检测和智能热管理模块，使太阳能电池板工作在最佳工作温度范围内，一方面，延长了电池板的工作年限，降低了系统的维护成本，另一方面，切实解决了极端天气造成太阳能系统发电效率低的难题，拓展了地面太阳能系统的应用区域。

技术领域

本发明涉及光伏发电、温差热电转换及智能热管理的综合应用领域，特别涉及一种智能热电光伏一体化热管理系统。

背景技术

地球上几乎所有能源都直接或间接来自太阳能，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其具有资源充足、分布范围广、安全、可靠性高等优点。目前利用太阳能发电的方式主要为太阳能光发电和太阳能热发电，其中太阳能光发电是指直接将光能转变为电能的发电方式，包括光伏发电、光化学发电和光感应发电等；太阳能热发电是通过装置将太阳辐射能转换为热能，再将热能转化为电能的发电方式，包括温差发电、碱金属热电转换和聚光式太阳能热力发电等。

然而，目前太阳能的利用还不是很普及，主要制约于太阳能的分布因地而异，因时而变，受昼夜、天气、季节等影响，使得太阳能在整个综合能源体系中受到一定的限制。具体来说：当白天光源充足时，太阳能电池板能够实现发电，但无法在夜间发电。虽然现在也有全天候运行的太阳能电池板的研究，但夜间产能仍远达不到需求；冬季下雪时，采光板上的积雪层阻止光线进入光伏系统，阳光在被转换成电能之前被反射，几乎完全停止了光伏系统的发电，虽然在夏季时，光伏系统的产能大大增加，但炎热的天气又会导致太阳能电池板升温，降低发电效率的同时缩短了电池组件的寿命。

综上，本领域亟需开发一种新型的太阳能发电系统，以解决现有技术中太阳能发电系统因受昼夜、季节气候等影响造成发电效率低、不连续以及系统寿命缩短的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能热电光伏一体化热管理系统，可以解决现有技术中太阳能发电系统因受昼夜、季节气候等影响造成发电效率低、不连续以及系统使用年限短的问题。

基于上述，本发明提供了一种智能热电光伏一体化热管理系统，所述的热管理系统包括：

发电模块，所述的发电模块包括由上而下依次设置的采光玻璃、太阳能电池板、相变蓄热元件、温差转换层、辐射制冷层；

光强计，其安装在所述相变蓄热元件的上方；

温度传感器，其安装在所述相变蓄热元件上方和内部；以及，

储能模块和智能控制电路；

其中，所述的温差转换层由若干个第一温差转换器件组成；

所述的智能控制电路通过导线与光强计、温度传感器和储能模块连接；所述的储能模块还通过导线与所述的第一温差转换器件和太阳能电池板连接。

优选地，在所述太阳能电池板和相变蓄热元件之间，以及相变蓄热元件和第一温差转换器件之间还设有导热介质；所述的导热介质为导热硅脂或导热硅胶。

优选地，所述的若干个第一温差转换器件均匀分布，且第一温差转换器件之间填充绝热材料。

进一步地，所述的绝热材料为气凝胶、高氧硅玻璃纤维、岩棉中的一种或多种的组合。

优选地，所述的热管理系统还包括第二温差转换器件，其安装在所述相变蓄热元件的上方，且通过导线与所述的储能模块连接。

优选地，所述的储能模块为超级电容器、锂电池组和电网中的一种或多种的组合。

优选地，所述的采光玻璃由低反射高透光率材质制成。