CN107946398A - 一种太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池模块，模块与模块之间通过不同的接口与接头可实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接，可组成带状、球面等形状并固定于不同的设备或用品上，用户长距离移动如跑步、爬山、徒步时模组仍可以持续发电。用户只需携带一定数量的模块便可以给不同的设备供电，适用环境广且组合拆卸方便，便携性更强。若需要连接不同设备时用户可自由更改模块之间的连接方式以满足不同的输出需求。

Description

一种太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电的装置，具体来讲是一种具有便携性、灵活性及美观性的太阳能发电装置。
背景技术
目前太阳能电池板构造为多块太阳能电池片通过焊接等方式串联或并联组成满足一定电压、电流要求的发电装置；目前出现了许多结构不同的太阳能发电装置。
经过检索发现，专利号为CN201390000395.4的专利提供一种太阳能电池单元、太阳能电池模块及其连接构件，太阳能电池单元能够将TAB线以充分的强度进行连接，且能够抑制制造成本的增加。太阳能电池单元中，在受光面上配置有多个指状电极，指状电极上通过导电性粘接薄膜连接有TAB线，导电性粘接薄膜的连接前的膜厚(D)为指状电极的从受光面起算的高度(H)以上且为该高度的2倍以下。
专利号为CN201320843990.6的专利提供一种太阳能电池以及含有太阳能电池的太阳能电池模块，太阳能电池，其具备布线连接部，布线连接部依次层叠有具有pn结的半导体基板、导电层以及布线构件，导电层具有包含金属部和玻璃部的电极部、以及树脂部，布线连接部中，导电层含有：电极部与布线构件接触的部分、和树脂部与布线构件接触的部分。
专利号为CN201390001171.5的专利公开了一种太阳能电池模块、以及不会损害设置作业性地实现线缆所致的受光面、背面的损伤防止措施的太阳能电池模块。通过将识别太阳能电池模块的识别显示设置于与受光面相反的背面中的成为支撑架的背后的区域以外，提高识别显示的视觉辨认性。而且，通过在该识别显示中设置印刷了模块的识别信息的印刷区域和粘贴用于将从模块的背面引出的线缆固定到背面的粘贴体的粘贴区域，防止线缆的前端存在的连接器在模块输送时弄伤受光面、背面。
然而，常见的便携式太阳能发电装置采用柔性太阳能电池片或将晶硅电池片折叠的方式降低组件占有空间并与蓄电池或其他设备直接连接，该方案存在以下几点不足：
其一，若柔性太阳能电池片某一部分或组件某一晶硅电池片损坏将影响设备整体的工作效率，维修成本高。
其二，使用以上便携性设备需满足一定条件如需将设备放置固定，长距离移动时需将设备收起等，设备发电连续性差。
其三，以上方案所用的太阳能电池片输出参数固定不能与所连接设备自由分离，使用者不能灵活改变太阳能电池片的输出参数以满足不同情况下的需求。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种太阳能电池模块，模块与模块之间通过不同的接口与接头可实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接，可组成带状、球面等形状并固定于不同的设备或用品上，用户长距离移动如跑步、爬山、徒步时模组仍可以持续发电。用户只需携带一定数量的模块便可以给不同的设备供电，适用环境广且组合拆卸方便，便携性更强。若需要连接不同设备时用户可自由更改模块之间的连接方式以满足不同的输出需求。
本发明是这样实现的，构造一种太阳能电池模块，该模块其组成部分包括模块外框、保护膜、太阳能电池片、模块背板、正极接口、负极接头、导线、电极；模块外框与模块背板形成整体，太阳能电池片通过保护膜设置于模块外框内；模块外框外侧连接有正极接口和负极接头；在太阳能电池片上接多个正极和负极，该模块中且与正极接口和负极接头对应的正极与负极之间用导线连接。
实施时，模块与模块之间通过不同的接口与接头可实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接。互相串联的模块产生的电流通过模块内部正负极之间的导线流通。
另一方面，在太阳能电池片上接多个正极和负极，模块中与正极接口和负极接头对应的正极与负极之间用导线连接，负极接头与外接导线或其他模块的正极接口连接时，通过正极接口与模块内部正负极导线接通以传输来自其他模块的电流，负极无连接时模块内部正负极导线处于断开状态防止模块短路。
另一方面，模块与模块之间通过接头与接口可以串联或并联组成带状、球面等形状并固定于不同的设备或用品上，用户长距离移动如跑步、爬山、徒步时模组仍可以持续发电。用户只需携带一定数量的模块便可以给不同的设备供电，适用环境广且组合拆卸方便，便携性更强。
若模组中某一模块故障，用户可自行更换此模块且不影响模组整体发电效率，维修成本低；若需要连接不同设备时用户可自由更改模块之间的连接方式以满足不同的输出需求。若需更换被供电设备可将模组拆分根据被供电设备的电压电流要求重新组合成新的模组后再与设备连接。
作为上述技术方案的改进，负极接头通过转轴连接在模块外框上且能够实现180°旋转；使其模块之间通过负极接头与正极接口连接后中间无缝隙且任一模块都能够向模块背板一侧进行0°至180°的旋转；负极接头通过接头转轴可180°旋转；当两模块通过负极接头与正极接口连接后中间无缝隙且任一模块都可向模块背板一侧进行0°至180°的旋转；模块与模块连接放平后各模块上表面处于同一平面，各下平面处于同一平面。
作为上述技术方案的改进，正极接口、负极接头对应设置在模块外框的中间位置；便于实现正极接口与负极接头之间的对接。
作为上述技术方案的改进，模块之间通过不同的正极接口与负极接头能够实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接；互相串联的模块产生的电流通过模块内部正负极之间的导线流通。当某一模块负极接头与另一模块的正极接口连接后，两模块接头与接口上的电极10互相接触，该模块对应的负极与正极之间的导线接通以使其他模块产生的电流通过导线流通。
作为上述技术方案的改进，正极接口对应的正极电极与太阳能电池片对应的正极之间安装导流二极管防止电流逆流；二极管内置于电池模块内部连接在模块正极接口的电极与太阳能电池片的正极之间，二极管导流方向为由电池片正极流向模块正极接口。
作为上述技术方案的改进，该模块外部设置固定孔。当模块按需要组成一定的形状的模组后，可通过该固定孔固定于帽子、背包等日常用品上持续使用，模组发电工作条件不受限制。
作为上述技术方案的改进，该模块外形为柱体。
作为上述技术方案的改进，模块外形为边长相同的等边三角形组成的三棱柱。
作为上述技术方案的改进，模块外形为正方形组成的四棱柱。
本发明通过改进提供一种太阳能电池模块，与现有便携式太阳能发电装置相比，具有如下改进及优点；
优点1：本发明太阳能电池模块，模块外框与模块背板形成整体，太阳能电池片通过保护膜设置于模块外框内；模块外框外侧连接有正极接口和负极接头；在太阳能电池片上接多个正极和负极，该模块中且与正极接口和负极接头对应的正极与负极之间用导线连接。
一方面，模块与模块之间通过不同的接口与接头可实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接。互相串联的模块产生的电流通过模块内部正负极之间的导线流通。
另一方面，在太阳能电池片上接多个正极和负极，模块中与正极接口和负极接头对应的正极与负极之间用导线连接，负极接头与外接导线或其他模块的正极接口连接时，通过正极接口与模块内部正负极导线接通以传输来自其他模块的电流，负极无连接时模块内部正负极导线处于断开状态防止模块短路。
另一方面，模块与模块之间通过接头与接口可以串联或并联组成带状、球面等形状并固定于不同的设备或用品上，用户长距离移动如跑步、爬山、徒步时模组仍可以持续发电。用户只需携带一定数量的模块便可以给不同的设备供电，适用环境广且组合拆卸方便，便携性更强。
若模组中某一模块故障，用户可自行更换此模块且不影响模组整体发电效率，维修成本低；若需要连接不同设备时用户可自由更改模块之间的连接方式以满足不同的输出需求。若需更换被供电设备可将模组拆分根据被供电设备的电压电流要求重新组合成新的模组后再与设备连接。
优点2：负极接头通过转轴连接在模块外框上且能够实现180°旋转；使其模块之间通过负极接头与正极接口连接后中间无缝隙且任一模块都能够向模块背板一侧进行0°至180°的旋转；负极接头6通过接头转轴7可180°旋转；当两模块通过负极接头6与正极接口5连接后中间无缝隙且任一模块都可向模块背板一侧进行0°至180°的旋转；模块与模块连接放平后各模块上表面处于同一平面，各下平面处于同一平面。
优点3：正极接口、负极接头对应设置在模块外框的中间位置；便于实现正极接口与负极接头之间的对接。
优点4：模块之间通过不同的正极接口与负极接头能够实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接；互相串联的模块产生的电流通过模块内部正负极之间的导线流通。当某一模块负极接头与另一模块的正极接口连接后，两模块接头与接口上的电极互相接触，该模块对应的负极与正极之间的导线接通以使其他模块产生的电流通过导线流通。
优点5：正极接口对应的正极电极与太阳能电池片对应的正极之间安装导流二极管防止电流逆流；二极管内置于电池模块内部连接在模块正极接口的电极与太阳能电池片的正极之间，二极管导流方向为由电池片正极流向模块正极接口。
优点6：其特征在于：该模块外部设置固定孔。当模块按需要组成一定的形状的模组后，可通过该固定孔固定于帽子、背包等日常用品上持续使用，模组发电工作条件不受限制。
优点7：该模块外形为柱体；比如边长相同的等边三角形组成的三棱柱或者正方形组成的四棱柱等等，实施形式多种多样。
附图说明
图1是上下平面为正方形的四棱柱太阳能电池模块示意图；
图2是上下平面为等边三角形的三棱柱太阳能电池模块示意图；
图3是图1的太阳能电池模块电路图；
图4是图2的太阳能电池模块电路图。
其中：1、模块外框；2、保护膜；3、太阳能电池片；4、模块背板；5、正极接口；6、负极接头；7、接头转轴；8、二极管；9、导线；10、电极；11、固定孔。
具体实施方式
下面将结合附图1-图4对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种太阳能电池模块，如图所示，可以按照如下方式予以实施。本发明采用模块化太阳能电池组件，模块外形为柱体；组成部分分别为：模块外框1、保护膜2、太阳能电池片3、模块背板4、正极接口5、能够旋转的负极接头6、二极管8、接头转轴7、导线9、电极10、固定孔11。负极接头6通过接头转轴7可180°旋转；当两模块通过负极接头6与正极接口5连接后中间无缝隙且任一模块都可向模块背板一侧进行0°至180°的旋转。模块与模块连接放平后各模块上表面处于同一平面，各下平面处于同一平面。
在太阳能电池片3上接多个正极和负极，模块中与正极接口5和负极接头6对应的正极与负极之间用导线连接，负极接头6与外接导线或其他模块的正极接口5连接时，通过正极接口与模块内部正负极导线接通以传输来自其他模块的电流，负极无连接时模块内部正负极导线处于断开状态防止模块短路。
另一方面，正极电极与电池片正极之间安装导流二极管8防止电流逆流。模块与模块之间通过不同的接口与接头可实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接。互相串联的模块产生的电流通过模块内部正负极之间的导线流通。
当模块按需要组成一定的形状的模组后通过固定孔11固定于帽子、背包等日常用品上持续使用，模组发电工作条件不受限制。若模组中某一模块故障，用户可自行更换此模块且不影响模组整体发电效率，维修成本低。若需要连接不同设备时用户可自由更改模块之间的连接方式以满足不同的输出需求。
下面结合图3和图4以边长相同的等边三角形组成的三棱柱电池模块和正方形组成的四棱柱电池片模块为例进行说明：
三棱柱电池模块有一个正极接口和两个负极接头(或两个正极接口一个负极接头)；正方形电池模块有两个正极接口和两个负极接头(或其他组合方式)。模块与模块之间通过接头与接口可以串联或并联组成带状、球面等形状并固定于不同的设备或用品上，用户长距离移动如跑步、爬山、徒步时模组仍可以持续发电。用户只需携带一定数量的模块便可以给不同的设备供电，适用环境广且组合拆卸方便，便携性更强。
图1中负极接头6上三个电极连接的三根导线分别为图3中负极A(或B)与两个正负极以及电池片负极连接的导线。图2中负极接头6上两个电极连接两根导线分别为图4中负极A(或B)连接正极与电池片负极的导线。
当某一模块负极接头与另一模块的正极接口连接后，两模块接头与接口上的电极10互相接触，图1、2中该模块对应的负极与正极之间的导线接通以使其他模块产生的电流通过导线流通。二极管8内置于电池模块内部连接在模块正极接口5的电极10与太阳能电池片3的正极之间，二极管导流方向为由电池片正极流向模块正极接口。
实施时，将图1、2或其它形状的太阳能电池模块按照需求组合成一定的形状如带状、球面等形状的模组后用线或其他工具通过固定孔固定于背包、帽子、车顶等物品设施上，用带有与太阳能能电池模块正极接头和负极接口相吻合的接口与接头的导线将模组与设备连接向设备供电。若需更换被供电设备可将模组拆分根据被供电设备的电压电流要求重新组合成新的模组后再与设备连接。若模组中某一模块故障或损坏可用备用模块更换已故障模块后重新与设备连接。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种太阳能电池模块，其特征在于：该模块其组成部分包括模块外框(1)、保护膜(2)、太阳能电池片(3)、模块背板(4)、正极接口(5)、负极接头(6)、导线(9)、电极(10)；模块外框(1)与模块背板(4)形成整体，太阳能电池片(3)通过保护膜(2)设置于模块外框(1)内；模块外框(1)外侧连接有正极接口(5)和负极接头(6)；在太阳能电池片(3)上接多个正极和负极，该模块中且与正极接口(5)和负极接头(6)对应的正极与负极之间用导线(9)连接。
2.根据权利要求1所述一种太阳能电池模块，其特征在于：负极接头(6)通过转轴(7)连接在模块外框(1)上且能够实现180°旋转；使其模块之间通过负极接头(6)与正极接口(5)连接后中间无缝隙且任一模块都能够向模块背板(4)一侧进行0°至180°的旋转；模块与模块连接放平后各模块上表面处于同一平面，各下平面处于同一平面。
3.根据权利要求1所述一种太阳能电池模块，其特征在于：正极接口(5)、负极接头(6)对应设置在模块外框(1)的中间位置。
4.根据权利要求1所述一种太阳能电池模块，其特征在于：模块之间通过不同的正极接口(5)与负极接头(6)能够实现串联或并联连接并通过外接线与负载连接；互相串联的模块产生的电流通过模块内部正负极之间的导线流通。
5.根据权利要求1所述一种太阳能电池模块，其特征在于：正极接口(5)对应的正极电极与太阳能电池片(3)对应的正极之间安装导流二极管(8)防止电流逆流。
6.根据权利要求1所述一种太阳能电池模块，其特征在于：该模块外部设置固定孔(11)。
7.根据权利要求1所述一种太阳能电池模块，其特征在于：该模块外形为柱体。
8.根据权利要求7所述一种太阳能电池模块，其特征在于：模块外形为边长相同的等边三角形组成的三棱柱。
9.根据权利要求7所述一种太阳能电池模块，其特征在于：模块外形为正方形组成的四棱柱。
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Application publication date: 20180420

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