CN206180964U - 一种集成太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种集成太阳能电池组件,包括铝边框及在铝边框内从上至下依次设置的超白低铁钢化玻璃层、上EVA层、太阳能电池层、下EVA层和背板层,太阳能电池层包括多个串联连接的太阳能电池串。所述的背板层背面设置有集成接线盒,所述的集成接线盒包含多个旁路二极管、指示灯和防反二极管。本实用新型通过将旁路二极管、指示灯和防反二极管集成于组件,根据指示灯的工作情况实现了对组件工作状态的实时监测。旁路二极管和防反二极管分别防止了热斑效应及反向电流的影响,大幅提高了组件的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏器件领域,尤其涉及一种集成太阳能电池组件。
背景技术
随着传统化石能源一天天减少,对环境造成的危害不断加剧,世界各国都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。其中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价的可再生能源。
太阳能众多应用中最广泛的一个应用是光伏发电***,光伏发电的核心部件是太阳能电池组件,太阳能电池组件的基本单元则是太阳能电池片。传统的太阳能电池组件主要是用钢化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)、背板及边框将太阳能电池片封装成的一个整体,其中太阳能电池片之间用焊带进行串联,然后通过汇流带接入接线盒,最后通过接线盒将组件产生的电能输出。
在实际应用中,以并网光伏发电***为例,一般是将一定数量的太阳能电池组件串联为一体,组成一个组件串列,然后再将多个这样的组件串列并联后接入并网逆变器,最后通过交流配电柜接入电网。现有的技术只能对每个组件串列的运行情况进行监控,无法实现对每一块组件的监测。因此当一个组件串列被发现有故障时,只能对这个串列的组件逐一排查,需要耗费大量的时间才能找出故障组件。另外由于多个组件串列并联,当某个组件串列的开路电压由于一些故障(如电池片短路、组件短路、旁路二极管故障、PID效应等)远低于其它组件串列的开路电压时,此时会有较大的反向电流流向有故障的组件串列,从而导致此串组件的过热及损坏。
因此,如何方便有效地对组件进行监测,且能防止反向电流对组件的影响,一直是光伏领域亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题,本实用新型的目的是提供一种集成太阳能电池组件,通过在接线盒内集成指示灯及防反二极管,不仅可以直观监测组件的工作状态,而且还确保了组件不会受到反向电流的影响,提高了组件的可靠性。
本实用新型所述的一种集成太阳能电池组件,包括铝边框及在铝边框内从上至下依次设置的超白低铁钢化玻璃层、上EVA层、太阳能电池层、下EVA层和背板层,太阳能电池层包括多个串联连接的太阳能电池串,所述的背板层背面设置有集成接线盒,所述的集成接线盒包含多个旁路二极管、指示灯和防反二极管。
所述的旁路二极管与指示灯串联后,再与对应的太阳能电池串并联连接,旁路二极管负极端连接太阳能电池串的正极,指示灯正极端连接太阳能电池串的负极。
所述的防反二极管正向串联于组件正极输出端,防反二极管正极与相邻的太阳能电池串正极连接。
所述的旁路二极管数量为1~6个。
所述的指示灯为LED灯。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于,将旁路二极管、指示灯和防反二极管集成于组件,使得组件具有更高的可靠性。旁路二极管可以防止太阳能电池由于热斑效应而遭受破坏,在组件正常工作的时候,旁路二极管处于反偏状态,此时与旁路二极管串联的指示灯处于不工作状态;当组件中的单个或多个太阳能电池被阴影遮挡时,与之并联的旁路二极管导通,用来分流流经被遮挡的太阳能电池的电流,此时指示灯点亮,实时显示组件各串太阳能电池的工作状况,实现了对组件的有效监测。防反二极管正向串联于组件电路,具有两种保护功能:1)防止组件正负极反接,在发生正负极接反的情况下,防反二极管可以将接反组件串列与***隔离,起到很好的保护作用;2)防止组件串列之间产生环流,当***出现某一组件串列的电压低于其它组件串列的电压时,此时组件内部的防反二极管将阻止较大的反向电流流向有故障的组件串列,从而避免此串组件的过热及损坏。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1为本发明的太阳能电池组件结构示意图。
图2为太阳能电池组件的电气示意图。
图中,1为铝边框,2为超白低铁钢化玻璃层,3为上EVA层,4为太阳能电池层,5为下EVA层,6为背板层,7为集成接线盒,8为太阳能电池串,9为旁路二极管,10为指示灯,11为防反二极管。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的技术特征与内容,下面结合附图进行说明。
如图1和图2所示,一种集成太阳能电池组件,包括铝边框1及在铝边框内从上至下依次设置的超白低铁钢化玻璃层2、上EVA层3、太阳能电池层4、下EVA层5和背板层6,其中太阳能电池层包括多个串联连接的太阳能电池串8。在高温真空下,上EVA层3和下EVA层5发生交联固化,将超白低铁钢化玻璃层2、太阳能电池层4和背板层6粘结为一个整体的层压件,然后再将层压件安装于铝边框之内。所述的背板层背面设置有集成接线盒7,所述的集成接线盒7包含多个旁路二极管9、指示灯10和防反二极管11。
在本实施例中,旁路二极管9与指示灯10串联后,再与对应的太阳能电池串8并联连接,旁路二极管负极端连接太阳能电池串的正极,指示灯正极端连接太阳能电池串的负极。在组件正常工作的时候,太阳能电池串8两端的电压使得旁路二极管9与指示灯10处于反向偏置状态,指示灯处于不工作状态。当太阳能电池串8中出现单个或多个太阳能电池被阴影遮挡或者单个或多个太阳能电池出现故障时,此时旁路二极管9导通,原本流过被遮挡的或出现故障的太阳能电池的电流被旁路二极管9分流,防止电池片出现热斑现象。此时指示灯10也处于导通状态,因而指示灯点亮,实时反映了太阳能电池串的工作状况。因此通过多个指示灯的工作状态,可以实时监测对应的每组太阳能电池串的运行情况,从而快速发现有故障的太阳能电池串。
防反二极管11正向串联于组件正极输出端,防反二极管正极与相邻的太阳能电池串正极连接。利用防反二极管的单向导电特性,保证电流只会从该组件流出,因而起到保护组件的作用。在发生组件正负极接反的情况下,防反二极管可以将接反组件串列与***隔离,从而保护组件。对于多组并联的组件串列,当一个组件串列中的部分组件发生短路或PID现象时,该组件串列的开路电压会大幅低于其它组件串列的开路电压,其它组件串列并联产生的大电流就会流经故障组件串列,此时设置于组件电路中的防反二极管处于高阻截止状态,阻止该电流通过,避免了该组件串列的过热及损坏。
本实用新型通过将旁路二极管、指示灯和防反二极管集成于组件,根据指示灯的工作情况实现了对组件工作状态的实时监测,及时定位发现有故障的组件。旁路二极管和防反二极管分别防止了热斑效应及反向电流的影响,大幅提高了组件的可靠性。
Claims (5)
1.一种集成太阳能电池组件,包括铝边框及在铝边框内从上至下依次设置的超白低铁钢化玻璃层、上EVA层、太阳能电池层、下EVA层和背板层,太阳能电池层包括多个串联连接的太阳能电池串,所述的背板层背面设置有集成接线盒,所述的集成接线盒包含多个旁路二极管、指示灯和防反二极管。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:所述的旁路二极管与指示灯串联后,再与对应的太阳能电池串并联连接,旁路二极管负极端连接太阳能电池串的正极,指示灯正极端连接太阳能电池串的负极。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:所述的防反二极管正向串联于组件正极输出端,防反二极管正极与相邻的太阳能电池串正极连接。
4.如权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:所述的旁路二极管数量为1~6个。
5.如权利要求1所述的太阳能电池组件,所述的指示灯为LED灯。
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