CN206685394U - 一种横向排布的光伏组件*** - Google Patents

一种横向排布的光伏组件*** Download PDF

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周延丰
施黎明
施燕
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Abstract

本实用新型提供了一种横向排布的光伏组件***，包括串联连接于正负极电源之间的若干电池串，各电池串分别由串联连接的多个光伏组件以及旁路二极管构成，所述串联连接的多个光伏组件与所述旁路二极管并联连接，所述电池串横向排布，并且，每个所述光伏组件的长边安装于水平方向，所述光伏组件的短边安装于竖直方向。本实用新型的光伏组件***可以提高发电量，减少光伏电站运维成本。

Description

一种横向排布的光伏组件***
技术领域
本实用新型涉及太阳能领域，尤其涉及一种可以减少光伏电站运维、提高发电量的横向排布的光伏组件***。
背景技术
光伏组件由于本身的材料特性，光照量越小发电量也就随之减少。光伏组件的形状如图1(a)所示，正面长宽尺寸通常是1.6米*1米的长方形，高度在30mm到50mm。
目前，在设计、安装、接线时***方向，并且多个光伏组件串联形成的电池串呈竖向排布。如图1(b)所示例的，三个电池串竖向排布。另外，一般地，光伏板被安装为与地面形成一定的倾角。随着日光照射方向的变化，前排光伏板的阴影会遮挡到后排光伏板。当光伏组件这样竖向排列时，如图1(b)所示，阴影会同时遮挡三个电池串(黑色块表示被阴影遮挡的光伏组件)，导致电池串中的三个旁路二极管全部导通，三个旁路二级管若全部导通则没有功率输出，导致发电效率减少和热斑效应。热斑效应是指一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件(光伏板)，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
另外，光伏组件竖向排布的光伏电站，在施工过程中，增加了横向支架的数量、增加了安装难度，从而增加了电站人工和财务成本。因此在实际应用中增加运维次数是光伏电站常见的应用问题。
目前，对光伏组件竖向排布的光伏电站发电量减少和热斑效应的控制，主要是通过人工、机器的多次定期的清洗来解决，增加了人力和财力支出。很多光伏电站没有运维，光伏组件汇流条很容易造成短路。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的问题，提出了一种可以减少光伏电站运维、提高发电量的横向排布的光伏组件***。
本实用新型的一种横向排布的光伏组件***，包括串联连接于正负极电源之间的若干电池串，各电池串分别由串联连接的多个光伏组件以及旁路二极管构成，所述串联的多个光伏组件与所述旁路二极管并联连接，所述各电池串横向排布。
优选地，各电池串中，每个所述光伏组件的长边安装于水平方向，每个所述光伏组件的短边安装于竖直方向。
本实用新型的技术方案具有如下的有益效果：
1)可实现提高光伏组件***的发电量，减少光伏电站的运维次数，降低运维成本；
2)由于横向排布的光伏组件***的各排光伏板之间能适当减小地面间距，从而能够降低光伏组件***的总的占用土地面积。
附图说明
图1(a)为现有的光伏组件的立体图，图1(b)为现有的竖向排布光伏组件***的被遮挡的示意图。
图2为本实用新型的横向排布的光伏组件***的电路结构图。
图3为本实用新型的横向排布的光伏组件***的被遮挡的示意图。
图4～6为三种情况下光伏组件***的功率输出示意图。
图7为本实用新型的光伏组件安装示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型作进一步说明，其目的仅在于更好地理解本实用新型的研究内容而非限制本实用新型的保护范围。
图2为本实用新型的横向排布的光伏组件***的电路结构图。如图2所示，本实用新型的一种横向排布的光伏组件***1，包括串联连接于正负极电源之间的若干电池串4，各电池串4分别由串联连接的多个光伏组件2以及旁路二极管3构成，串联的多个光伏组件2与旁路二极管3并联连接，各电池串4为横向排布(即与地面平行)，并且，每个所述光伏组件2的长边21安装于水平方向，所述光伏组件2的短边22安装于竖直方向。这里的水平方向是指与地面平行，竖直方向是指与地面垂直。
由于热斑效应能严重地破坏太阳电池(即光伏组件)，有光照的光伏组件所产生的部分能量，都可能被遮蔽的太阳电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。因此，这里旁路二极管的作用就是：当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电***继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。
如图3所示，当电池串横向排布时，随着日光照射方向的改变，前排光伏板的阴影只遮挡后排的一个电池串4(黑色块表示被阴影遮挡的光伏组件)，也就是仅有一个电池串受影响，被遮挡电池串对应的旁路二极管3会承受正压而导通，这时被遮挡电池串产生的功率全部被遮挡电池消耗，同时旁路二极管3正向导通，可以避免被遮挡电池消耗未被遮挡电池串4产生的功率，另外2个未被遮挡的电池串可以正常输出功率，从而相比于电池串纵向排布时3个电池串均被遮挡的情况增加了发电量，也减少了光伏电站的运维次数。
另外，由于横向排布的光伏组件***的各排光伏板之间能适当减小地面间距，从而能够降低光伏组件***的总的占用土地面积。
图4，5，6是标准测试条件(即温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照强度是1000W/m2，)下，未遮挡、光伏组件竖向排布时遮挡(图2)、光伏组件横向排布时遮挡(图3)这三种情况下的输出功率图。其中，横坐标表示电压，纵坐标表示电流。
从图4～6中可以看到，组件横向遮挡电池片时，组件的输出功率约为正常输出功率的2/3，说明被遮挡的1个电池串中二极管导通，起到保护作用，另两个未被遮挡的电池串未受影响；组件纵向遮挡电池片时，光伏组件几乎没有功率输出。可见，本实用新型的横向排布的光伏组件***相对于竖向排布时可以增加发电量，提高光伏电站的发电效率，进而减少光伏电站的运维次数，降低运维成本。
另外，本实用新型中，如图7所示，为了方便安装，光伏组件2相对的两个侧面分别设置有多个勾状部件21，多个勾状部件21之间具有相同的间隔。所述勾状部件由两条边21a、21b构成，一条边与光伏组件2的所述侧面连接并垂直于所述侧面，两条边之间形成小于等于90度的角度。较佳地，两条边的角度为60度～90度的范围。图7中示出了两条边成90度直角的实施方式。在安装时，通过各个光伏组件的勾状部件21之间的对应互锁，不再需要通过压块和螺丝固定光伏组件，既方便安装又可以稳定牢固地将光伏组件安装于倾斜面5上。
显然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种横向排布的光伏组件***，其特征在于，包括串联连接于正负极电源之间的若干电池串，各电池串分别由串联连接的多个光伏组件以及旁路二极管构成，所述串联连接的多个光伏组件与所述旁路二极管并联连接，所述各电池串横向排布。
2.根据权利要求1所述的横向排布的光伏组件***，其特征在于，各电池串中，每个所述光伏组件的长边安装于水平方向，每个所述光伏组件的短边安装于竖直方向。
3.根据权利要求1所述的横向排布的光伏组件***，其特征在于，所述光伏组件相对的两个侧面分别设置有多个勾状部件，所述勾状部件由两条边构成，一条边与所述光伏组件的所述侧面连接并垂直于所述侧面，两条边之间形成小于等于90度的角度。
4.根据权利要求3所述的横向排布的光伏组件***，其特征在于，所述两条边的角度为60度～90度。
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CN111725345A (zh) * 2020-06-29 2020-09-29 合肥阳光新能源科技有限公司 一种光伏组件电路、光伏组件及光伏电站

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