CN108493281A - 一种太阳能光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏组件，其特征在于，包括：电池面板和两个二分体接线盒，其中所述电池面板是由钢化玻璃、高透EVA板、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列而成，以及两个所述二分体接线盒位于所述背板上下两对角放置。

Description

一种太阳能光伏组件
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及利用光伏效应发电的一种特殊版型5×10太阳能光伏组件。
背景技术
作为一种光电转换元件的太阳能电池，由于安全和易于处置，并且无污染，目前作为一种无公害的能源已受到人们越来越多的关注和研究。由于太阳能单体电池的电压比较低，为了满足终端用户的使用，需要将单体电池片串接成太阳能组件。太阳能组件结构一般为矩形阵列形式，由多串串连在一起的电池串组成，一般的电池串数量为偶数，例如目前太阳能光伏行业内的组件普遍都是六串电池串所串联的组件，每两串并联一个二级管，组件宽度基本在992mm，但这种太阳能组件在安装时局限性较强，有时在较为狭窄的地方会受到安装面积的限制或者用户对电池电压要求的限制，就需要调整版型，以减小宽度尺寸。
常规的太阳能电池组件包括若干电池片、自电池片引出的汇流条、通过汇流条与所述电池片连接的接线盒。业界的多晶硅电池片具有几种标准尺寸，且每一电池片之间通常是以常见的串联方式连接，形成一电池串，电池串的首尾两端通过汇流条连接至所述接线盒内，但是这种单一的串联方式，组件的实际功率输出很难有上升的空间，且缺乏比较有效的手段来降低连接线路上的损耗。另外，电池串内各电池片之间的个体差异(如效率一致性、匹配性)，也容易影响电池片组件的整体效率。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件通过5×10排列的组件使得宽度尺寸更小，组装灵活，更适合安装在狭窄地区。
本发明的另一目的在于，通过五串电池串以矩阵型式排列形成电池串列，其中有一串电池串连接专属的一个二级管，通过该所述二极管连接一串电池串的连接方式，使得所述太阳能光伏组件具有更优异的抗热斑性能。
本发明的另一目的在于，所述太阳能光伏组件采用二分体接线盒，上下对角放置，优化组件内部电路，保证所述太阳能光伏组件正常工作时的电阻最小。
本发明的另一目的在于，所述太阳能光伏组件在安装时被上下交替放置，使得正负极至接线盒的连接线缆变短，能够节约成本并减少功损。
通过下面的描述，本发明的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种特殊版型的太阳能光伏组件，包括电池面板和两个二分体接线盒，其中所述电池面板是由钢化玻璃、高透EVA板、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列而成，以及两个所述二分体接线盒位于所述背板上下两对角放置。
值得一提的是，所述背板上下两对角的对角线差的绝对值小于3mm。
上述任一方案优选的是，所述电池串列分布于所述背板的受光面上，所述电池串列通过矩阵型式上下交替排列的五串电池串(第一电池串、第二电池串、第三电池串、第四电池串、第五电池串)组成。
上述任一方案优选的是，每一所述电池串由一至十任意数量的电池片连接体串联而成。
上述任一方案优选的是，所述电池串列形成三组相互串联连接的单元组，其中第一单元组具有一串所述电池串，第二单元组、第三单元组分别具有相互串联连接的两串所述电池串。
上述任一方案优选的是，所述太阳能光伏组件内设有汇流条组件，所述电池串的首末端通过所述汇流条组件引出并连接至所述二分体接线盒，也即所述电池串之间都是通过互相串联连接组成所述电池串列。
上述任一方案优选的是，所述汇流条组件包括五条汇流条组件(第一汇流条、第二汇流条、第三汇流条、第四汇流条、第五汇流条)、以及绝缘隔离所述汇流条的三条绝缘层(第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层)。
上述任一方案优选的是，从所述第一电池串和所述第二电池串之间电性连接所述第一汇流条。
上述任一方案优选的是，从所述第三电池串和所述第四电池串之间电性连接所述第二汇流条。
上述任一方案优选的是，从所述第一电池串和所述第五电池串的列尾电性连接所述第三汇流条一端，另一端向所述背板延伸并贯穿所述背板而与所述二分体接线盒连接。
上述任一方案优选的是，从所述第二电池串列尾和所述第三电池串列尾之间电性连接所述第四汇流条。
上述任一方案优选的是，从所述第四电池串列尾和所述第五电池串列尾之间电性连接所述第五汇流条。
上述任一方案优选的是，在所述汇流条与所述电池片连接体的接触处铺设所述绝缘层。
上述任一方案优选的是，所述背板的右上角处的所述二分体接线盒内具有两个二极管，所述背板的左下角处的所述二分体接线盒内具有一个二极管。
上述任一方案优选的是，任意一所述二极管与所述电池串并联连接。
值得一提的是，通过并联连接所述二极管，所述太阳能光伏组件在正常工作时，所述二极管不发生作用，只有当与所述二极管相连的所述电池串被遮挡等热板效应发生时，相连的所述二极管才发生作用，这样使得所述太阳能光伏组件具有更优异的抗热斑性能，通过所述二极管导通以将所述电池串屏蔽。
上述任一方案优选的是，所述绝缘层采用EPE材质，增强绝缘效果，所述绝缘层的厚度为0.2mm-0.5mm。
上述任一方案优选的是，所述太阳能光伏组件还包括铝边框，其被设置在所述电池面板四周边缘，用于封装和保护所述电池面板。
上述任一方案优选的是，所述太阳能光伏组件宽度范围为800mm-840mm。
上述任一方案优选的是，多个所述太阳能光伏组件在使用时，通过上下交替排列使得所述二分体接线盒之间连接线缆最短。
本发明的有益效果是：
1、所需加工工艺简单，操作简便；
2、组件宽度尺寸更小，更适合安装在狭窄地区；
3、采用二分体接线盒，上下对角放置，优化组件内部电路，保证组件正常工作时的电阻最小；
4、遮挡住了汇流条焊接时的瑕疵，使得整个太阳能光伏组件更加美观；
5、组件安装时上下交替放置，连接线缆最短，节约成本并减少功损；
6、成本低，效果显著，增强组件的市场竞争力；
7、工艺简单，无需对目前工艺作过大改变；也无需额外的设备投入及人员培训；
8、实用性强，适合于规模化的生产需求。
附图说明
图1中(A)、(B)是本发明所述的太阳能光伏组件的示意图；
图2是本发明所述的太阳能光伏组件的电路原理示意图；
图3是图1所示太阳能光伏组件中A处的局部放大图；
图4是图1所示太阳能光伏组件中B处的局部放大图；
图5中(A)、(B)是本发明多个所述太阳能光伏组件电路原理图及其所述二分体接线盒的连接方式。
图中：电池面板100、电池串列110、电池串(第一电池串T1、第二电池串T2、第三电池串T3、第四电池串T4、第五电池串T5)、电池片连接体112、第一汇流条151、第二汇流条152、第三汇流条153、第四汇流条154、第五汇流条155、第一绝缘层161、第二绝缘层162、第三绝缘层163、二分体接线盒20、二极管21、铝边框30。
具体实施方式
以下描述用于公开本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“上”、“下”、“列头”、“列尾”、“背面”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。此外，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
本发明在于提供一种特殊版型的太阳能光伏组件，可以是单玻或者双玻，可用于替代类似或相同宽度的125mm单晶电池系列(目前行业内已经不生产)传统光伏组件，以更适合安装在屋顶等狭窄地区，充分利用有限面积，其中为了达到上述技术目的在本发明中不需采用昂贵或复杂的结构。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只是提供一简单的所述发明，同时还增加所述发明的实用性和可靠性。
请参阅图1所示，所述的太阳能光伏组件包括电池面板100和两个二分体接线盒20，其中所述电池面板100是由钢化玻璃、高透EVA板、电池串列110、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列而成，以及两个所述二分体接线盒20位于所述背板上下两对角放置。而通过本发明所述二分体接线盒20采用上下对角放置，优化了组件内部的电路，保证组件正常工作时的电阻最小。图1中(A)为电池面板100背面的示意图。
所述太阳能光伏组件的组装方法能够匹配传统组装工艺包括：敷设钢化玻璃；在所述钢化玻璃上敷设第一层高透EVA板；在所述第一层高透EVA板上敷设电池串列110，按照本领域技术人员熟知的常识焊接上引线；在所述电池串列110敷设第二层高截止EVA；在所述第二层高截止EVA上敷设所述背板形成所述电池面板100。
值得一提的是，所述背板上下两对角的对角线差的绝对值小于3mm。
具体地，所述电池串列110分布于所述背板的受光面上，所述电池串列110通过矩阵型式上下交替排列的五串电池串组成，如图2所示，分为第一电池串T1、第二电池串T2、第三电池串T3、第四电池串T4、第五电池串T5。五串电池串的列头电性为正负正负正，列尾电性为负正负正负，也即相邻所述电池串的正负极方向相反。
具体地，每一所述电池串由十个(或者十以内的任何数字)电池片连接体112串联而成，本具体实施方案中每一所述电池串由十个所述电池片连接体112串联而成。所述电池片连接体112可以是任意类型(单晶、多晶、P型、N型、perc、HJT等等)和任意尺寸。
具体地，所述电池串列110形成三组相互串联连接的单元组，其中第一单元组具有一串所述电池串(第一电池串T1)，第二单元组具有相互串联连接的两串所述电池串(第二电池串T2、第三电池串T3)、第三单元组具有相互串联连接的两串所述电池串(第四电池串T4、第五电池串T5)。值得一提的是，所述太阳能光伏组件内设有汇流条组件，通过串联形式将三个单元组连接起来，并通过所述汇流条组件引入所述二分体接线盒20内。
具体地，所述电池串的首末端通过所述汇流条组件引出并连接至所述二分体接线盒20，也即所述电池串之间都是通过互相串联连接组成所述电池串列110，在焊接每个所述电池串之前，根据其最终要组装成的所述电池串组所需要的正极端焊接头或负极端焊接头来裁切好所需要的所述汇流条组件的长度；然后，焊接所述汇流条组件时，根据所述电池串最终要组装成的电池串列110所需要的正极端焊接头或负极端焊接头为每个电池串预留正极端焊接头和负极端焊接头，因此节省了焊接头的使用，进一步降低了太阳能光伏组件的生产成本。
如图1、图3、图4所示，所述汇流条组件包括五条汇流条(第一汇流条151、第二汇流条152、第三汇流条153、第四汇流条154、第五汇流条155)、以及绝缘隔离所述汇流条的三条绝缘层(第一绝缘层161、第二绝缘层162、第三绝缘层163)。
具体地，从所述第一电池串T1和所述第二电池串T2之间电性连接所述第一汇流条151。从所述第三电池串T3和所述第四电池串T4之间电性连接所述第二汇流条152。从所述第一电池串T1和所述第五电池串T5的列尾电性连接所述第三汇流条153一端，所述第三汇流带153长度长于其他几条汇流条，另一端向所述背板延伸并贯穿所述背板而与所述二分体接线盒20连接。从所述第二电池串T2列尾和所述第三电池串T3列尾之间电性连接所述第四汇流条154。从所述第四电池串T4列尾和所述第五电池串T5列尾之间电性连接所述第五汇流条155。在所述汇流条与所述电池片连接体112的接触处铺设所述绝缘层。
具体地，所述背板的右上角处的所述二分体接线盒20内具有两个二极管21，所述背板的左下角处的所述二分体接线盒20内具有一个二极管21。任意一所述二极管21与所述电池串并联连接。第三单元组通过所述第五汇流条155并联右上角处的所述二分体接线盒20内的一个所述二级管21，第二单元组通过所述第四汇流条154并联右上角处的所述二分体接线盒20内的另一个所述二级管21，第一单元组通过一根长汇流条153并联一个所述二级管21。所述太阳能光伏组件在正常工作时，所述二级管21不起作用，所以长汇流带上无电流通过，不会影响组件正常性能，但是当所述第一电池串T1被遮挡时，所述二级管21正向导通，所述长汇流带起作用，通过所述二极管21导通使其能够将所述第一电池串T1屏蔽掉，保证另外四串正常工作输出功率，这样使得所述太阳能光伏组件具有更优异的抗热斑性能。
进一步地，其中第一单元组具有一串所述电池串(第一电池串T1)，如图(B)和图2所示，第一单元组与左下角的所述二分体接线盒连接，也即第一单元组单独连接了一个二极管21，使得所述太阳能光伏组件具有更优异的抗热斑性能。
按照本发明，所述绝缘层采用EPE材质，增强绝缘效果，所述绝缘层的厚度为0.2mm-0.5mm。
图1中的(B)为所述太阳能光伏组件背面的示意图，所述太阳能光伏组件还包括铝边框30，其被设置在所述电池面板100四周边缘，用于封装和保护所述电池面板100。
具体地，所述电池片连接体112排列均匀，所述太阳能光伏组件宽度范围为800mm-840mm。
如图5所示，多个所述太阳能光伏组件在使用时，通过上下交替排列，使得所述二分体接线盒20之间连接线缆最短，节约成本，节省了部分线路，多次实验证明，上述连接方式可减少整个组件内的线路损耗，且整个组件在实际测算时的功率值也有明显提高。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏组件，其特征在于，包括：电池面板和两个二分体接线盒，其中所述电池面板是由钢化玻璃、高透EVA板、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列而成，以及两个所述二分体接线盒位于所述背板上下两对角放置。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件，其中所述电池串列分布于所述背板的受光面上，所述电池串列通过矩阵型式上下交替排列的第一电池串、第二电池串、第三电池串、第四电池串、第五电池串组成，每一所述电池串由一至十任意数量的电池片连接体串联而成。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏组件，其中所述太阳能光伏组件内设有汇流条组件，所述电池串的首末端通过所述汇流条组件引出并连接至所述二分体接线盒，所述电池串之间是通过互相串联连接组成所述电池串列。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏组件，其中所述汇流条组件包括所述汇流条组件包括第一汇流条、第二汇流条、第三汇流条、第四汇流条、第五汇流条、以及绝缘隔离所述汇流条的第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏组件，其中从所述第一电池串和所述第二电池串之间电性连接所述第一汇流条；从所述第三电池串和所述第四电池串之间电性连接所述第二汇流条；从所述第一电池串和所述第五电池串的列尾电性连接所述第三汇流条一端，另一端向所述背板延伸并贯穿所述背板而与所述二分体接线盒连接；从所述第二电池串列尾和所述第三电池串列尾之间电性连接所述第四汇流条；从所述第四电池串列尾和所述第五电池串列尾之间电性连接所述第五汇流条。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏组件，其中在所述汇流条与所述电池片连接体的接触处铺设所述绝缘层，所述绝缘层采用EPE材质增强绝缘效果，所述绝缘层的厚度为0.2mm-0.5mm。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏组件，其中所述背板的右上角处的所述二分体接线盒内具有两个二极管，所述背板的左下角处的所述二分体接线盒内具有一个二极管，任意一所述二极管与所述电池串并联连接。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏组件，其中所述第二电池串和所述第三电池串之间并联位于所述背板的右上角处的所述二分体接线盒内一个所述二极管，所述第四电池串和所述第五电池串之间并联位于所述背板的右上角处的所述二分体接线盒内另一个所述二极管，所述第一电池串通过第三汇流条并联位于所述背板的左下角处的所述二分体接线盒内的所述二极管，所述太阳能光伏组件正常工作时所述二级管不起作用，所述第三汇流条上无电流通过而不会影响组件正常性能，但当所述第一电池串被遮挡时，所述二级管被正向导通，所述第三汇流条起作用，使其能够将所述第一电池串屏蔽掉，保证另外四串电池串正常工作。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能光伏组件，其中多个所述太阳能光伏组件在使用时，通过上下交替排列，使得所述二分体接线盒之间连接线缆最短。
10.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏组件，其中所述太阳能光伏组件还包括铝边框，其被设置在所述电池面板四周边缘，用于封装和保护所述电池面板，所述太阳能光伏组件宽度范围为800mm-840mm。
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