CN206259900U - 防热斑智能高效太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型目的在于提供一种能够替代二极管的防热斑智能高效太阳能电池组件。包括焊带、汇流焊带，还包括切割电池片和分体式智能接线盒，切割电池片为常规太阳能电池片沿背面电极中心线对半切割以后分为等面积的两部分，切割电池片用焊带焊接形成电池片串，汇流焊带将相邻电池片组串焊接形成串联的电池片组串，汇流焊带将电池片组串与分体式智能接线盒连接在一起。本实用新型在避免电流失配的同时，提高了组件在遮挡条件下的发电性能；细分了组件内部可优化的组串数，提高了功率优化器的优化效果；可以降低单串的短路电流，从而达到了将焊带上的电阻损耗降低，从而提高了太阳能组件的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术领域，具体的说是一种防热斑智能高效太阳能电池组件。
背景技术
目前的晶体硅光伏组件的内部电路主要采取多片电池片串联或串联后再并联的方式制成一块太阳能电池组件。这种太阳能电池组件在实际安装使用中仍存在一些问题，特别是“热斑现象”。由于阴影的存在，被遮挡的电池片会从原来的发电体变为负载，消耗其他有光照的电池片产生的能量，被遮挡的电池片此时将会发热，从而影响整块组件的效率；同理在一定的条件下，一串联支路中被遮挡的太阳能电池组件将被当作负载消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热，温度过高时将会损坏组件，甚至烧坏，进而影响整个光伏***的发电量。
这种效应会严重地破坏太阳能电池组件。有光照的电池组件所产生的部分能量或所有能量，都可能被遮蔽的组件所消耗。因此，现有的解决方法是采用旁路二极管作为热斑防护。而二极管在实际生产中与太阳能电池片厚度不一致，导致封装容易出现问题。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种能够替代二极管的防热斑智能高效太阳能电池组件。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种防热斑智能高效太阳能电池组件，包括焊带、汇流焊带，还包括切割电池片和分体式智能接线盒，切割电池片为常规太阳能电池片沿背面电极中心线对半切割以后分为等面积的两部分，切割电池片用焊带焊接形成电池片串，汇流焊带将相邻电池片组串焊接形成串联的电池片组串，汇流焊带将电池片组串与分体式智能接线盒连接在一起。
本实用新型采用分体式智能接线盒，替代原有旁路二极管接线盒，在能够保证消除热斑效应的前提下，避免电流失配，并提高电池片在遮挡条件下的发电性能。分体式智能接线盒可以检测电池片串的电压和电流，当电池片处于遮挡状态时，其电压小于0V时，控制器通过打开MOSFET元器件将其联通的电池片串断开，进而使得这一串电池片处于不发电状态，并且没有电流通过，进而保证电池片串不发热，保证了电流通过其他导体流出，进而提高发电量。
所述电池片串自上到下依次排列，汇流焊带在两端进行连接，同时汇流焊带连接分体式智能接线盒。
电池片串每一条均与汇流焊带连接，同时其与分体式智能接线盒连接，分体式智能接线盒的控制器可以监测每串太阳能电池片串的电压和电流情况。
所述分体式智能接线盒包括功率优化器单元，其包括PV输入接线端、控制器、扰动电阻、MOSFET、输出接线端，PV输入接线端与控制器连接，控制器与输出接线端的正、负连接，控制器与负接线端之间连接有MOSFET和扰动电阻。所述功率优化器单元为电池串级功率优化器。
分体式智能接线盒通过控制器、MOSFET和扰动电阻的共同作用，使得控制器在监测到电池片串处于遮挡状态，即不发电时，使其不成为负载，进而避免了热斑效应，同时通过整个模块的作用使其能够达到功率最优化，保证能发电的电池片串能够将所产生的电量顺利的汇总到总电路中，进而提高发电量。
分体式智能接线盒为3个功率优化器单元异极连接组成。
分体式智能接线盒旁路功能如下：
当智能接线盒控制器检测到光伏板子串的电压下降到0v以下时，打开旁路MOSFET。
每隔数秒(10s左右)，关闭一次MOSFET，并检测子串的电压是否恢复正常。如果电压恢复正常则关闭MOSFET，否则一直循环检测。
分体式智能接线盒功率优化功能如下：
每个分体式智能接线盒内具有独立的MPPT控制器，其主要功能：检测主回路直流电压及输出电流，计算出太阳能电池组串的输出功率，并实现对最大功率点的追踪。
分体式智能接线盒的控制器为MPPT控制器。MOSFET为金氧半场效晶体管，MPPT控制器为最大功率点***。
本实用新型利用电池串级功率优化器，在避免电流失配的同时，提高了组件在遮挡条件下的发电性能；利用切割电池片的方式，细分了组件内部可优化的组串数，提高了功率优化器的优化效果；利用切割电池片的方式，可以降低单串的短路电流，从而达到了将焊带上的电阻损耗降低，从而提高了太阳能组件的效率；同时使用切割电池片的排列方式，电池片之间的空白间隙增加，从而可以增多发射到电池片表面的光源，也得到了提高太阳能电池组件功率的效果，实现了功率收益提高的功能。
附图说明
图1本实用新型整体机构示意图；
图2为图1本实用新型太阳能电池片串结构示意图；
图3为图1本实用新型太阳能电池片切割结构示意图；
图4为图1本实用新型电路原理结构示意图；
图5为实施例1本实用新型分体式智能接线盒连接原理结构示意图。
图6为分体式智能接线盒原理放大示意图；
图7为单个功率优化单元原理放大示意图。
图中：1切割电池片、2焊带、3分体式智能接线盒、4汇流焊带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。
一种防热斑智能高效太阳能电池组件，包括焊带2、汇流焊带4，还包括切割电池片1和分体式智能接线盒3，切割电池片1为常规太阳能电池片沿背面电极中心线对半切割以后分为等面积的两部分，切割电池片1用焊带2焊接形成电池片串，汇流焊带4将相邻电池片组串焊接形成串联的电池片组串，汇流焊带4将电池片组串与分体式智能接线盒3连接在一起。
本实用新型采用分体式智能接线盒，替代原有旁路二极管接线盒，在能够保证消除热斑效应的前提下，避免电流失配，并提高电池片在遮挡条件下的发电性能。分体式智能接线盒可以检测电池片串的电压和电流，当电池片处于遮挡状态时，其电压小于0V时，控制器通过打开MOSFET元器件将其联通的电池片串断开，进而使得这一串电池片处于不发电状态，并且没有电流通过，进而保证电池片串不发热，保证了电流通过其他导体流出，进而提高发电量。
所述电池片串自上到下依次排列，汇流焊带4在两端进行连接，同时汇流焊带4连接分体式智能接线盒3。
电池片串每一条均与汇流焊带连接，同时其与分体式智能接线盒连接，分体式智能接线盒的控制器可以监测每串太阳能电池片串的电压和电流情况。
所述分体式智能接线盒3包括功率优化器单元，其包括PV输入接线端、控制器、扰动电阻、MOSFET、输出接线端，PV输入接线端与控制器连接，控制器与输出接线端的正、负连接，控制器与负接线端之间连接有MOSFET和扰动电阻。
分体式智能接线盒通过控制器、MOSFET和扰动电阻的共同作用，使得控制器在监测到电池片串处于遮挡状态，即不发电时，使其不成为负载，进而避免了热斑效应，同时通过整个模块的作用使其能够达到功率最优化，保证能发电的电池片串能够将所产生的电量顺利的汇总到总电路中，进而提高发电量。
分体式智能接线盒3为3个功率优化器单元异极连接组成。
分体式智能接线盒的控制器为MPPT控制器。MOSFET为金氧半场效晶体管，MPPT控制器为最大功率点***。
具体地，一种新型双面电池太阳能组件，结构如图1-3所示；
以常规156×156电池片切割成156×78切割电池片，排布成6组20片为一个组串的组件为例，包括60片同规格太阳能电池片二分之一等分切割成120片切割电池片1、焊带2、分体式智能接线盒3、汇流条4，所述电池串组由等面积的切割电池片1串联构成，其正负极分别通过汇流条4与所述智能接线盒对应的接线端相连；所述智能接线盒为分体式，分体式智能接线盒3的每个分体均有正负极，每个分体的一极(正极或负极)与另一个分体异极(负极或正极)通过导体相串联；所述分体式智能接线盒3带有功率优化器，为电池串级功率优化器智能接线盒。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种防热斑智能高效太阳能电池组件，包括焊带(2)、汇流焊带(4)，其特征在于：还包括切割电池片(1)和分体式智能接线盒(3)，切割电池片(1)为常规太阳能电池片沿背面电极中心线对半切割以后分为等面积的两部分，切割电池片(1)用焊带(2)焊接形成电池片串，汇流焊带(4)将相邻电池片组串焊接形成串联的电池片组串，汇流焊带(4)将电池片组串与分体式智能接线盒(3)连接在一起。
2.根据权利要求1所述的防热斑智能高效太阳能电池组件，其特征在于：所述电池片串自上到下依次排列，汇流焊带(4)在两端进行连接，同时汇流焊带(4)连接分体式智能接线盒(3)。
3.根据权利要求1所述的防热斑智能高效太阳能电池组件，其特征在于：所述分体式智能接线盒(3)包括功率优化器单元，其包括PV输入接线端、控制器、扰动电阻、MOSFET、输出接线端，PV输入接线端与控制器连接，控制器与输出接线端的正、负连接，控制器与负接线端之间连接有MOSFET和扰动电阻。
4.根据权利要求3所述的防热斑智能高效太阳能电池组件，其特征在于：分体式智能接线盒(3)为3个功率优化器单元异极连接组成。
5.根据权利要求3所述的防热斑智能高效太阳能电池组件，其特征在于：分体式智能接线盒的控制器为MPPT控制器。MOSFET为金氧半场效晶体管，MPPT控制器为最大功率点***。
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| WO2019041079A1 (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | 通威太阳能（合肥）有限公司 | 一种具有单独发电单元的光伏组件内部保护电路结构 |
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