CN108281499B - 一种新型电路设计的光伏电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型电路设计的光伏电池组件，包括光伏电池方阵，所述光伏电池方阵包括两个并联的电池串单元，每个电池串单元包括m个串联的电池串组以及m个分别与电池串组一一对应并联的旁路二极管，每个电池串组包括两个并行布置且串联的电池串，其中m为≥1的整数。本发明可适用于半片电池片组件或是任意尺寸的电池组件，也可用于常规整片电池片组件，使得每个电池串都接入一个并联的旁路二极管，相对于传统的光伏组件来说，可以有效的在组件遮挡和热斑时候保护电池片，提高组件输出功率和发电量，同时减少组件叠层工序，提高组件生产效率。

Description

一种新型电路设计的光伏电池组件
技术领域
本发明属于光伏电池技术领域，具体涉及一种新型电路设计的光伏电池组件。
背景技术
在太阳能电池组件的工作过程中，如果有阴影遮挡了某个或某些太阳能电池，会导致与阴影电池串联的其它电池的输出都会消耗在该电池上，这种能量消耗会导致电池PN结的局部击穿，并引起局部过热，这就是热斑效应。为了防止太阳能电池由于热斑效应而遭受破坏，通常的解决方法是在原电路基础上加装旁路二极管，当光线不被遮挡时，每个二极管处于反偏压，每个电池都在产生电能。当一个电池被遮挡时会停止产生电能，成为一个高阻值电阻，同时其它电池促使其反偏压，导致连接电池两端的二极管导通，原本流过被遮挡的电池的电流被二极管分流。
现有技术中，太阳能半片电池光伏组件包括多个电池串组，每个电池串组包括两个并行布置且串联的电池串，一般采用两个电池串组并联共用一个二极管的连接方式，例如图1所示的现有光伏组件，只有3个二极管，这样的电路在组件发生绝大多数的局部遮挡时候，会引起组件输出功率比常规整片电池片的组件功率输出降低，这样就给实际应用带来较大的隐患，并且其接线盒与常规组件一样，采用3个带二极管的分体式接线盒，在生产叠层过程，在汇流条引出时，需要人工折弯汇流条接线端子、手工对位***接线盒汇流条孔隙后再人工折弯贴合汇流端子再人工焊接，这种结构接线盒封装接线工艺很难开发适合自动化或半自动化作业机器，是光伏组件封装工艺中少数尚未能实现自动化作业的工序之一。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种新型电路设计的光伏电池组件，提高光伏电池组件功率输出率。
本发明的技术方案为：一种新型电路设计的光伏电池组件，包括光伏电池方阵，所述光伏电池方阵包括两个并联的电池串单元，每个电池串单元包括m个串联的电池串组以及m个分别与电池串组一一对应并联的旁路二极管，每个电池串组包括两个并行布置且串联的电池串，其中m为≥1的整数。
本发明为一种新型电路设计的光伏电池组件，先将电池串组串联得到电池串单元，再将两个电池串单元并联，并且本发明中每一个电池串组分别一一对应并联一个旁路二极管，相比于现有采用两个电池串组并联共用一个旁路二极管的连接方式来说，本发明可以有效的在组件遮挡和热斑时候保护电池片，提高组件输出功率和发电量。
本发明中旁路二极管的连接方式有多种，作为优选，还包括集成电路板，所述集成电路板位于两个电池串单元之间，所述集成电路板与两侧的电池串单元的对应位置处设置有与电池串上的互联条焊接配合的电池串焊盘，每个电池串组一一对应并联一个旁路二极管，所述旁路二极管的正极和负极分别与电池串组中对应的两个电池串焊盘连接，以使旁路二极管与电池串组并联，所述集成电路板的两端分别设置有与光伏电池方阵的正极引出线相连接的正电极焊盘以及与光伏电池方阵的负极引出线相连接的负电极焊盘。
本发明可以通过集成电路板与每个电池串组连接，以便于向每个电池串组接入并联的旁路二极管，旁路二极管接入时，使得正极和负极分别与电池串组中对应的两个电池串焊盘连接，即可使得旁路二极管与每个电池串组并联。本发明可以使得每个电池串组接入并联的旁路二极管，即可便于增加旁路二极管的数量，提高电池效率，而且操作方便，减少组件叠层工序，提高组件生产效率。本发明中集成电路板可以为柔性或者硬性。
作为优选，所述m为3。
作为优选，还包括多个接线盒。
作为优选，所述接线盒为m个，每个接线盒内设置有两个旁路二极管，所述接线盒内的两个旁路二极管分别与两个电池串单元中对应串联的两个电池串组并联连接，所述旁路二极管的正极和负极分别与电池串组中对应的两个电池串焊盘连接，以使旁路二极管与电池串组并联。本发明中旁路二极管也可以设置于接线盒内，其中每个接线盒设置两个旁路二极管，两个旁路二极管与两个电池串单元中位置对应的两个电池串组并联连接，使得每个旁路二极管管控一个电池串组。
本发明中电池片的种类有多种，采用现有多种类型的电池片均可，作为优选，所述电池串包括多个串联连接的电池片，所述电池片为切片电池片。
作为优选，所述切片电池片为1/2切片电池片或1/4切片电池片。本发明中的切片电池片也可以为其他类型的切片电池片。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明可适用于半片电池片组件或是任意尺寸的电池组件，也可用于常规整片电池片组件，本发明使得每个电池串组都接入一个并联的旁路二极管，相对于传统的光伏组件来说，可以有效的在组件遮挡和热斑时候保护电池片，提高组件输出功率和发电量，同时大大简化生产工艺，操作方便，减少组件叠层工序，提高组件生产效率。
附图说明
图1为现有技术的光伏电池组件的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明图2中并联接入旁路二极管的一种实施方式的结构示意图。
图4为本发明接线盒布置的结构示意图。
具体实施方式
如图2和图3所示，本发明包括光伏电池方阵，光伏电池方阵包括两个并联的电池串单元7，每个电池串单元7包括m个串联的电池串组6以及m个分别与电池串组6一一对应并联的旁路二极管2，每个电池串组6包括两个并行布置且串联的电池串，其中m为≥1的整数。
本发明中旁路二极管的设置方式有多种，本发明还包括集成电路板1，集成电路板1位于两个电池串单元7之间，集成电路板1与两侧的电池串单元7的对应位置处设置有与电池串上的互联条焊接配合的电池串焊盘11，每个电池串组6一一对应并联一个旁路二极管2，旁路二极管2的正极和负极分别与电池串组6中对应的两个电池串焊盘11连接，以使旁路二极管2与电池串组6并联，集成电路板1的两端分别设置有与光伏电池方阵的正极引出线相连接的正电极焊盘12以及与光伏电池方阵的负极引出线相连接的负电极焊盘13。
本发明中电池串包括多个串联连接的电池片，本发明中电池片的种类有多种，采用现有多种类型的电池片均可，电池片为切片电池片，例如切片电池片为1/2切片电池片或1/4切片电池片。本发明中的切片电池片也可以为其他类型的切片电池片。
本发明可以将旁路二极管集成于集成电路板上，本发明通过集成电路板1与每个电池串组6连接，以便于向每个电池串组6接入并联的旁路二极管2，旁路二极管2接入时，使得正极和负极分别与电池串组6中对应的两个电池串焊盘11连接，即可使得旁路二极管2与每个电池串组6并联。本发明可以使得每个电池串组6接入并联的旁路二极管2，即可便于增加旁路二极管2的数量，提高电池效率，而且操作方便，减少组件叠层工序，提高组件生产效率。本发明中集成电路板1可以为柔性或者硬性。本发明中集成电路板11封装在组件的两层封装材料如EVA，POE中间，这样的应用可以用于常规背板组件，也可以用于双玻组件。
如图4所示，本发明还包括多个接线盒3。例如接线盒3可以为m个，每个接线盒3内设置有两个旁路二极管2，接线盒3内的两个旁路二极管2分别与两个电池串单元7中对应串联的两个电池串组6并联连接，旁路二极管2的正极和负极分别与电池串组6中对应的两个电池串焊盘11连接，以使旁路二极管2与电池串组6并联。本发明中旁路二极管2设置于接线盒3内，其中每个接线盒3设置两个旁路二极管2，两个旁路二极管2与两个电池串单元7中位置对应的两个电池串组6并联连接，使得每个旁路二极管2管控一个电池串组6。本发明中每个电池串单元7内可以设置多个电池串组6，例如m为3，即每个电池串单元7内可以设置3个电池串组6，可以将光伏电池方阵的正极和负极设置于集成电路板的两端，位于集成电路板两端的两个接线盒分别作为正极接线盒和负极接线盒。

Claims (6)

1.一种新型电路设计的光伏电池组件，包括光伏电池方阵，其特征在于，所述光伏电池方阵包括两个并联的电池串单元，每个电池串单元包括m个串联的电池串组以及m个分别与电池串组一一对应并联的旁路二极管，每个电池串组包括两个并行布置且串联的电池串，其中m为≥1的整数。
2.如权利要求1所述的新型电路设计的光伏电池组件，其特征在于，还包括多个接线盒。
3.如权利要求2所述的新型电路设计的光伏电池组件，其特征在于，所述接线盒为m个，每个接线盒内设置有两个旁路二极管，所述接线盒内的两个旁路二极管分别与两个电池串单元中对应串联的两个电池串组并联连接，所述旁路二极管的正极和负极分别与电池串组中对应的两个电池串焊盘连接，以使旁路二极管与电池串组并联。
4.如权利要求3所述的新型电路设计的光伏电池组件，其特征在于，所述m为3。
5.如权利要求4所述的新型电路设计的光伏电池组件，其特征在于，所述电池串包括多个串联连接的电池片，所述电池片为切片电池片。
6.如权利要求5所述的新型电路设计的光伏电池组件，其特征在于，所述切片电池片为1/2切片电池片或1/4切片电池片。
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