CN111755550A - 一种太阳能光伏组件的电路排布方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：包括若干太阳能电池片，若干个太阳能电池片串联形成电池串，电池串按照下述任一方式进行排布：方式1：2个电池串并联形成1个电池串系列，1个或多个电池串系列串联形成电池单元，若干个电池单元串联形成光伏组件；方式2：4‑6个电池串串联形成电池串系列，电池串系列之间并联形成1个电池单元，若干个电池单元串联形成光伏组件；所述电池串中电池片的数量≥2片，电池片面积相等，电池片间通过焊带或导电胶连接；相邻的两个电池单元之间，或者，每个电池单元内并联有一个旁路二极管。本发明可减少旁路二极管两端电压，减少热斑风险。
Description
技术领域
本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能光伏组件的电路排布方式。
背景技术
目前光伏组件朝着高功率方向不断发展，电池片尺寸越来越大，会使用1切2乃至1切多的方式将大电池片切割成小电池片后再通过串联或串、并联组合的方式进行电路设计以达到组件输出功率及组件尺寸最优化。但是随着电池片尺寸越来越大，切割片数越来越多，常规每串串联的电池片越来越多会带来电池尺寸过大，旁路二极管两端电压太大存在热斑风险。
发明内容
本发明的发明目的在于：提供了一种新型电路排布方式，在一定程度上可以优化组件尺寸，减少旁路二极管两端电压，减少热斑风险。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：包括若干太阳能电池片，若干个太阳能电池片串联形成电池串，电池串按照下述任一方式进行排布：
方式1：2个电池串并联形成1个电池串系列，1个或多个电池串系列串联形成电池单元，若干个电池单元串联形成光伏组件；
方式2：4-6个电池串串联形成电池串系列，电池串系列之间并联形成1个电池单元，若干个电池单元串联形成光伏组件；
所述电池串中电池片的数量≥2片，电池片面积相等，电池片间通过焊带或导电胶连接；相邻的两个电池单元之间，或者，每个电池单元内并联有一个旁路二极管。
电路排布为：每两串电池串并联形成一个电池单元，各电池单元之间串联，其中若总的并联电池串的数量为2m串(m为偶数)时组件的正负极引出线可以在同一侧，若总的并并联电池串的数量为2m串(m为奇数)时，组件的正负极引出线不在同一侧，若要在同一侧需要进行一处使用汇流条进行横穿串的设计。以上发明根据实际需求，可以在每个电池单元内，或者，两个电池单元之间并联一个旁路二极管。详细说明如下：
方案1为并联电池串的数量为2m串(m为偶数)时的一个方案：以12串为例，每串电池片数量≥2片，通过焊带或导电胶将电池片串联成电池串，每两电池串进行并联后形成一个电池单元，6个电池单元再进行串联，每两个电池单元之间并联一个旁路二极管，与之对应地，组件设置有3个接线盒。
方案2为并联电池串的数量为2m串(m为偶数)时的又一个方案：以12串为例，每串电池片数量≥2片，通过焊带或导电胶将电池片串联成电池串，每两串电池串进行并联后形成一个电池单元，6个电池单元再进行串联，每个电池单元均并联一个旁路二极管,一共有6个旁路二极管，优化接线盒设计后，组件设置4个接线盒。
方案3为并联电池串的数量为2m串(m为偶数)时的又一个方案：以24串为例，前述方案1和方案2中，接线盒在组件的边缘，本方案中每串电池串中，电池片的数量为偶数片，接线盒可以设置在组件中部，其中每两串电池串并联后形成一个电池单元，两个电池单元再串联形成一个串联串，每两个串联串再并联形成一个大并联单元，3个大并联单元再串联，与之对应组件有3个接线盒。
方案4为并联电池串的数量为2m串(m为奇数)时的一个方案：以14串为例，每串电池片数量≥2片，通过焊带或导电胶将电池片串联成电池串，每两电池串进行并联后形成一个电池单元，7个电池单元再进行串联，其中每两个电池单元之间并联一个旁路二极管，一共有3个并联旁路二极管，余下的一个电池单元单独并联一个旁路二极管，一共有4个旁路二极管，与之对应的组件有4个接线盒。
方案5为并联电池串的数量为2m串(m为奇数)时的又一个方案：以14串为例，每串电池片数量≥2片，通过焊带或导电胶将电池片串联成电池串，每两串电池串进行并联后形成一个电池单元，7个电池单元再进行串联，其中每个电池单元均并联一个旁路二极管，一共7个旁路二极管，优化接线盒设计后组件有4个接线盒。
方案6为电池单元的数量为2m串(m为奇数)时的一个方案：以28串为例，方案4和方案5接线盒在组件的边缘，本方案中每串电池片数量为偶数片，接线盒可以放在组件中部，其中每两串并联成并联单元后，两个并联单元再串联形成一个串联串，每两个串联串再并联形成一个大并联单元，这样形成3个大并联单元与1个小并联单元，与之对应组件有4个接线盒。
以上方案都为横版型，随着硅片尺寸越来越大，组件宽度受运输限制不能太宽的情况下，通过此版型的设计将切割后电池片短边作为组件的宽度方向，可以尽可能的多串电池片且不会影响组件的宽度，同时通过并联再串联的方案配合旁路二极管的使用可以减少热斑风险。另外通过不同具体实施方案，可以选择将接线盒做在组件中间或两边。
与现有技术相比，本发明通过上述设计方案，提供了一种新型电路排布方式，在一定程度上可以优化组件尺寸，减少旁路二极管两端电压，减少热斑风险。
附图说明
图1a为本发明实施例1太阳能组件的电路图；
图1b为本发明实施例1太阳能组件的背面示意图；
图2a为本发明实施例2太阳能组件的电路图；
图2b为本发明实施例2太阳能组件的背面示意图；
图3a为本发明实施例3太阳能组件的电路图；
图3b为本发明实施例3太阳能组件的背面示意图；
图4a为本发明实施例4太阳能组件的电路图；
图4b为本发明实施例4太阳能组件的背面示意图；
其中：1为单片电池片；2,3,4,5为由单片电池片串联形成的电池串；6为旁路二极管；7为组件正极输出；8为组件负极输出；9,10,11，12为接线盒。
具体实施方式
实施例1：
如图1a，图1b所示，本实施例为并联电池串的数量为2m串(m为偶数)的方案之一。以12串为例，其中11片单片电池片串联形成一个电池串，图中2、3即为这样的电池串，2、3并联成一个电池单元；以此类推，4、5也为这样的电池串，4、5也并联成一个电池单元。电池串2、3并联后的电池单元与电池串4、5并联后的电池单元进行串联，两个电池单元之间并联一个旁路二极管6。本实施例中，电池串一共有12串，以此类推，形成6个电池单元，并按照上述方式进行连接和设置旁路二极管。如图所示，7为组件正极输出，8为组件负极输出。与之对应地，组件有3个接线盒，分别标记为9、10、11，其中9、11为输出正、负极，10为其中的一个旁路二极管。当其中1个旁路二极管启动时，剩余8串电池还能正常发电。
实施例2：
如图2a，图2b所示，本实施例为并联电池串的数量为2m串(m为偶数)的又一方案。与实施例1的主要区别是：每个电池单元都并联一个旁路二极管6，如图2a所示，6个旁路二极管分别与每个电池单元并联，与之对应地，组件设置四个接线盒，分别标记为9、10、11、12，其中：接线盒9中为组件正极以及一个旁路二极管；接线盒10中为一个旁路二极管，接线盒11中为两个旁路二极管以及组件负极；接线盒12中为两个旁路二极管。本实施例中，当其中1个旁路二极管启动时剩余10串还能正常发电，在实施例1的基础上输出功率提升了1/6。
实施例3：
如图3a，图3b所示，本实施例为并联电池串的数量为2m串(m为奇数)的一个方案。以14串为例，每两串电池串并联后形成一个电池单元，各电池单元再进行串联。其中：第1、2电池单元间并联1个旁路二极管6，以此类推，第3、4电池单元之间、第5、6电池单元之间各并联一个旁路二极管6，最后一个电池单元，即第7电池单元单独并联1个旁路二极管。同样地，7为组件正极输出，8为组件负极输出。与之对应第，组件设置四个接线盒，分别标记为9、10、11、12，其中，接线盒9和12分别为组件正、负极输出以及各含有一个旁路二极管，接线盒10，11中分别有1个旁路二极管。如图3a所述，当前三个旁路二极管(图中最左侧的为第一个旁路二极管)启动时，组件功率仅下降2/7；当最后一个旁路二极管(即图中最右侧的一个旁路二极管)启动时组件功率仅下降1/7。
实施例4：
如图4a，图4b所示，本实施例为并联电池串的数量为2m串(m为奇数)的又一个方案。以14串为例，本实施例与实施例3的区别在于：每一电池单元均并联一个旁路二极管6，一共需要7个旁路二极管。如图4a所示，其中，临近的旁路二极管可以封装在一个接线盒中，与正、负极输出端临近的旁路二极管可以与正、负极输出端封装在一个接线盒中。这样，如图4b所示，本实施例共设置4个接线盒，分别标记为9、10、11、12，接线盒9中包括组件正极输出，以及，2个旁路二极管；接线盒10,11中分别包含2个旁路二极管；接线盒12中包括组件负极输出，以及，1个旁路二极管。当其中1个旁路二极管启动时，组件功率仅下降1/7。
以上方案都为横版型，随着硅片尺寸越来越大，组件宽度受运输限制不能太宽的情况下，通过此版型的设计将切割后电池片短边作为组件的宽度方向，可以尽可能的多串电池片且不会影响组件的宽度，同时通过并联再串联的方案配合旁路二极管的使用可以减少热斑风险。
应当指出，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。根据本发明提供的小片电池以及并联电池串的设计方案，可根据需要，设置电池片的片数，达到最佳的技术效果。
Claims (7)
1.一种太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：包括若干太阳能电池片，若干个太阳能电池片串联形成电池串，电池串按照下述任一方式进行排布：
方式1：2个电池串并联形成1个电池串系列，1个或多个电池串系列串联形成电池单元，若干个电池单元串联形成光伏组件；
方式2：4-6个电池串串联形成电池串系列，电池串系列之间并联形成1个电池单元，若干个电池单元串联形成光伏组件；
所述电池串中电池片的数量≥2片，电池片面积相等，电池片间通过焊带或导电胶连接；相邻的两个电池单元之间，或者，每个电池单元内并联有一个旁路二极管。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：所述电池串的数量为2m(m为偶数)，每串电池片数量≥2片，每两电池串进行并联后形成一个电池单元，m个电池单元再进行串联，每两个电池单元之间并联一个旁路二极管，若m＝6，组件设置有3个接线盒。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：所述电池串为2m(m为偶数)串，每串电池片数量≥2片，每两串电池串进行并联后形成一个电池单元，m个电池单元再进行串联，每个电池单元均并联一个旁路二极管，一共有m个旁路二极管，若m＝6,组件设置4个接线盒。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：所述电池串为4m串，每串电池串中的电池片数量相等，接线盒设置在组件中部，其中每4串电池串串联后，上下两组再并联后形成一个电池单元，每个电池单元并联1个旁路二极管，每个电池单元之间通过中部汇流条彼此形成串联连接，若m＝6,组件设置3个接线盒。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：所述电池串为2m(m为奇数)串，每串电池片数量≥2片，每两电池串进行并联后形成一个电池单元，m个电池单元再进行串联，其中每两个电池单元之间并联一个旁路二极管，一共有(m-1)/2个并联旁路二极管，余下的一个电池单元单独并联一个旁路二极管，一共有(m-1)/2+1个旁路二极管，若m＝7，组件设置有4个接线盒。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：所述电池串为2m(m为奇数)串，每串电池片数量≥2片，每两串电池串进行并联后形成一个电池单元，m个电池单元再进行串联，其中每个电池单元均并联一个旁路二极管，一共m个旁路二极管，若m＝7，组件设置有4个接线盒。
7.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件的电路排布方式，其特征在于：所述电池串为4m(m为奇数)串，每串电池片的数量为偶数片，接线盒设置在组件中部，其中每两串并联成并联单元后，两个并联单元再串联形成一个串联串，每两个串联串再并联形成一个大并联单元，形成(m-1)/2个大并联单元与1个小并联单元，若m＝7,组件设置有4个接线盒。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115101630A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-09-23 | 保定嘉盛光电科技股份有限公司 | 一种幕墙用光伏组件 |
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2020
- 2020-06-28 CN CN202010598216.8A patent/CN111755550A/zh active Pending
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