CN113206162B - 一种光伏组件及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例公开了一种光伏组件及光伏系统，涉及光伏技术领域，为在便于提高光伏组件输出电量的同时，在一定程度上延长被遮挡的电池的使用寿命，进一步地，延长光伏组件的使用寿命而发明。所述光伏组件，包括：至少两个电池串组，所述至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串；串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端。本申请适用于将太阳能转换为电能。

Description

一种光伏组件及光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏组件及光伏系统。

背景技术

光伏发电系统中，光伏组件是实现太阳能转化为电能的核心。如图1所示，现有技术中，光伏组件包括由多块光伏电池串联而成的多个光伏电池串，多个光伏电池串之间是串联关系，为保证在光伏电池串中的电池被遮挡的情况下，提高光伏组件输出电量，在每个光伏电池串两端并联二极管，但是，当光伏电池串中的光伏电池被遮挡时，该电池串与二极管之间构成通路，被遮挡的光伏电池所在的光伏电池串对外不输出电量，导致光伏组件输出的电量仍然较低，并且，被遮挡的光伏电池消耗的能量由被遮挡的光伏电池所在的光伏电池串中其它的光伏电池提供能量，由于被遮挡的光伏电池消耗其它电池的能量，导致在被遮挡的电池上产生热斑，而热斑是影响光伏电池寿命的主要因素，这样，会缩短被遮挡的电池的使用寿命，进一步地，缩短光伏组件的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种光伏组件及光伏系统，在便于提高光伏组件输出电量的同时，在一定程度上延长了被遮挡的电池的使用寿命，进一步地，延长光伏组件的使用寿命。

本申请实施例提供一种光伏组件，包括：至少两个电池串组，所述至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串；串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述至少两个电池串组包括第一电池串组和第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组串联连接，所述第一电池串组包括至少两个并联连接的电池串，所述第二电池串组包括至少两个并联连接的电池串。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述光伏组件，还包括第一开关；所述第一电池串组与所述第一开关并联连接；或，所述光伏组件，还包括第一开关和第二开关；所述第一电池串组与所述第一开关并联连接；所述第二电池串组与所述第二开关并联连接。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括：金属边框，所述第一电池串组和所述第二电池串组处于所述金属边框形成的范围内；所述第一电池串组的一端与所述第一开关的一端相连，所述第一开关的另一端与所述金属边框相连；所述第一电池串组的另一端与所述金属边框相连；或，所述第一电池串组的一端与所述第一开关的一端相连，所述第一开关的另一端与所述金属边框相连；所述第一电池串组的另一端与所述金属边框相连；所述第二电池串组的一端与所述第二开关的一端相连，所述第二开关的另一端与所述金属边框相连；所述第二电池串组的另一端与所述金属边框相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括：包括隔离模块的直流-直流变换器；所述直流-直流变换器的正极输入端与所述正极输出端相连，所述直流-直流变换器的负极输入端与所述负极输出端相连；所述隔离模块的第一输入端与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述隔离模块的第二输入端与所述直流-直流变换器的负极输入端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述隔离模块包括隔离变压器；所述隔离变压器的第一输入端与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述隔离变压器的第二输入端与所述直流-直流变换器的负极输入端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述隔离变压器，包括初级线圈和次级线圈；所述隔离模块，还包括：第一开关模块和第二开关模块；所述初级线圈上的抽头与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述第一开关模块的一端和所述第二开关模块的一端分别与直流-直流变换器的负极输入端相连；所述抽头与所述初级线圈的第一端之间的线圈匝数为N1，所述抽头与所述初级线圈的第二端之间的线圈匝数为N2；其中，N1至少为1，N1＝N2；所述第一开关模块的另一端与所述初级线圈的第一端相连，所述第二开关模块的另一端与所述初级线圈的第二端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流-直流变换器，还包括：整流模块；所述次级线圈与所述整流模块相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述整流模块，包括谐振子模块和整流子模块；所述谐振子模块的输入端与所述次级线圈相连，所述谐振子模块的输出端与所述整流子模块的输入端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流-直流变换器，还包括：第一滤波模块；所述第一滤波模块的一端与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述第一滤波模块的另一端与所述直流-直流变换器的负极输入端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流-直流变换器，还包括：保护模块；所述保护模块的一端与所述直流-直流变换器的正极输出端相连，所述保护模块的另一端与所述直流-直流变换器的负极输出端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流-直流变换器，还包括：第二滤波模块；所述第二滤波模块与所述整流子模块的输出端相连。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流-直流变换器，还包括：控制模块；所述控制模块分别与所述第一开关模块的控制端、所述第二开关模块的控制端、所述直流-直流变换器的正极输入端、所述直流-直流变换器的负极输入端、所述直流-直流变换器的正极输出端和所述直流-直流变换器的负极输出端相连。

本申请实施例提供一种光伏系统，包括：逆变器和上述任一实现方式的光伏组件，所述逆变器与所述光伏组件相连。

本实施例提供的光伏组件及光伏系统，至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串，串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端，当光伏电池被遮挡时，由于与同电池串组的其它电池串是并联关系，对其它电池串输出电能影响较小，进一步地，对电池串组输出的电量影响也较小，又由于该电池串组与其它电池串组是串联关系，这样，对其它的电池串组输出的电量影响也较小，被遮挡的电池所在的电池串仍能输出电能，从而提高了光伏组件输出的电量，并且被遮挡的电池并不消耗与其同电池串中的其它电池产生的能量，因此，被遮挡电池不会产生热斑，从而，在提高输出电量的同时，在一定程度上延长了光伏电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术中光伏组件的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的光伏组件的结构示意图

图3为本申请又一实施例提供的光伏组件的结构示意图；

图4为本申请再一实施例提供的光伏组件的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的光伏组件的结构示意图；

图6为本申请一实施例中的直流-直流变换器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术所言，光伏组件是实现太阳能转化为电能的核心，光伏组件的寿命、安全性、发电量成为影响光伏发电系统的最主要因素。现在光伏发电系统中，一般光伏组件包括由多块光伏电池串联而成的多个光伏电池串，多个光伏电池串再串联，之后将多个光伏组件串联成高压直流系统。实际应用过程中，可能出现光伏电池裂纹或不匹配、内部连接失效、局部遮挡等情况，导致一块或一组光伏电池的特性与整体特性不协调。失配电池不但对光伏组件输出没有贡献，而且会消耗其余在光伏电池产生的能量，导致局部过热形成严重的热斑效应，热斑是影响组件寿命的主要因素。

为了提高发电量且减小热斑，在光伏组件中集成了二极管、MPPT、通信等功能，如在光伏电池串两端并联二极管，被遮挡光伏电池消耗的能量由整个光伏组件的能量变为了光伏电池子串的能量，发热量减少，可以减少热斑效应，提高光伏组件的发电量，但即便如此，在发生局部遮挡时，被遮挡光伏电池仍然会消耗所在电池串其它电池的能量而发热，产生小热斑，对光伏组件寿命和发电量仍然存在影响。

现有技术中，被遮挡的光伏电池作为负载消耗能量，且光伏电池是与光伏组件中的其它电池串联连接，当出现电池被遮挡，会大大影响其它电池的发电量，进而影响这个光伏组件的发电量。

有鉴于此，在研究过程中，发明人发现在光伏电池的连接过程中，可不使用二极管与电池串并联，而将两个以上的电池串并联形成电池串组，再与其它电池串组相连，这样，当电池被遮挡，被遮挡的电池不作为负载消耗能量，对与之并联的其它电池串影响较小，而且对与之串联的电池串组的影响与较小，且被遮挡的电池仍能发电，这样，不但提高了发电量，而且不产生热斑。

为使本领域技术人员更好地理解本申请实施例的技术构思、实施方案和有益效果，下面通过具体实施例进行详细说明。

本申请一实施例提供的光伏组件，包括：至少两个电池串组，所述至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串；串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端，由于与同电池串组的其它电池串是并联关系，对其它电池串输出电能影响较小，进一步地，对电池串组输出的电量影响也较小，又由于该电池串组与其它电池串组是串联关系，这样，对其它的电池串组输出的电量影响也较小，被遮挡的电池所在的电池串仍能输出电能，从而提高了光伏组件输出的电量，并且被遮挡的电池并不消耗与其同电池串中的其它电池产生的能量，因此，被遮挡电池不会产生热斑，从而，在提高输出电量的同时，在一定程度上延长了光伏电池的使用寿命。

本申请一实施例提供的光伏组件，可以包括：至少两个电池串组，至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串；串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端。

电池串组可由并联的电池串构成，而电池串由光伏电池构成，构成电池串的光伏电池的数量可为一个，也可为两个、五个等等；光伏电池，又称为太阳能光伏电池，用于把太阳的光能直接转化为电能，目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。

光伏组件可采用高效率单晶硅或多晶硅光伏电池、高透光率钢化玻璃、Tedlar、抗腐蚀铝合金边框等材料，使用先进的真空层压工艺及脉冲焊接工艺制造而成。

至少两个并联连接的电池串可为两个电池串并联连接，也可为三个电池串并联连接等等。

如本实施例共有三个电池串组，且三个电池串组串联连接，三个电池串组中的每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串。

当光伏电池被遮挡时，被遮挡电池所在的电池串仍能输出电能，且对其它的电池串组输出电能的影响也较小，从而，保证在光伏电池串中的电池被遮挡的情况下，提高了光伏组件输出的电量，并且由于被遮挡的电池所在的电池串并未形成环形通路，被遮挡的电池并不消耗与其同电池串中的其它电池产生的能量，因此，被遮挡电池不会产生热斑，从而，在一定程度上降低了对光伏电池使用寿命的影响。

至少两个电池串组依次进行串联连接后的两端分别为正极输出端和负极输出端，该正极输出端和负极输出端用于与其它部件进行连接，在一个例子中，该正极输出端和负极输出端可以用于与直流-直流变换器相连。

本实施例，至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串，且串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端，当光伏电池被遮挡时，由于与同电池串组的其它电池串是并联关系，对其它电池串输出电能影响较小，进一步地，对电池串组输出的电量影响也较小，又由于该电池串组与其它电池串组是串联关系，这样，对其它的电池串组输出的电量影响也较小，被遮挡的电池所在的电池串仍能输出电能，从而提高了光伏组件输出的电量，并且被遮挡的电池并不消耗与其同电池串中的其它电池产生的能量，因此，被遮挡电池不会产生热斑，从而，在提高输出电量的同时，在一定程度上延长了光伏电池的使用寿命，并且，由于被遮挡的电池所在的电池串仍能输出电能，这样，可方便地实现电池串级的最大功率点跟踪。

可以理解的是，为避免产生热斑，延长光伏电池的使用寿命，在本申请一个实施例的光伏组件，包括：至少两个电池串组，所述至少两个电池串组串联连接，至少一个电池串组包括至少两个并联连接的电池串；串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端。

至少有一个电池串组，可为一个电池串组，也可为两个电池串组、五个电池串组。

至少一个电池串组包括至少两个并联连接的电池串，可为本实施例的光伏组件中的全部的电池串组中，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串，也可为部分电池串组包括至少两个并联连接的电池串。

如本实施例共有三个电池串组，且三个电池串组串联连接，三个电池串组中的两个电池串组包括至少两个并联连接的电池串，第三个电池串组包括一个电池串即第三个电池串组由一个电池串构成。

为减小热斑，光伏组件包括一个电池串组，该电池串组包括两个以上的并联电池串，每个电池串包括至少一个电池。

为了使光伏组件的结构更加简洁，参见图2，本申请又一实施例，与上述实施例基本相同，不同之处在于，本实施例的至少两个电池串组包括第一电池串组10和第二电池串组12，第一电池串组10和第二电池串组12串联连接，第一电池串组10包括至少两个并联连接的电池串10a，第二电池串组12包括至少两个并联连接的电池串12a。

当第一电池串组10的电池全部被遮挡时，由于被遮挡后，第一电池串组10输出的电流为零，那么与之串联的第二电池串组12即使没有被遮挡，第二电池串组12对外也不能输出电能，导致本实施例的光伏组件不能输出电能。

参见图2和图3，为了在一个电池组串中的电池被全部遮挡的情况下，光伏组件仍能输出电能，在一个例子中，光伏组件还包括第一开关K1，第一电池串组10与第一开关K1并联连接。

第一开关K1可为机械开关，也可为电子开关；第一开关K1可由手动控制，也可由控制器控制。在一些例子中，第一开关K1可为二极管、也可以是继电器、三极管、MOS管、IGBT等可控的电子开关。

本实施例，通过将第一电池串组10与第一开关K1并联连接，当第一电池串组10被全部遮挡时，可闭合第一开关K1，将第一电池串组10短路，从而第二电池串组12可将电能输出，提高了光伏组件的发电量，同时，可根据实际情况，对开关的闭合、断开的控制，灵活地选择是否将第一电池串组10接入光伏组件。

参见图2和图3，为了减少使用的导线的长度，在一些例子中，光伏组件包括金属边框2，第一电池串组10和第二电池串组12处于金属边框2形成的范围内，第一电池串组10的一端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与金属边框2相连；第一电池串组10的另一端与金属边框2相连。

金属边框2采用的材料可为任一能够导电的材料制成，在一个例子中，金属边框2的材料为铝合金。

本实施例，通过第一电池串组10的一端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与金属边框2相连；第一电池串组10的另一端与金属边框2相连，这样，可借助金属边框2将第一开关与第一电池串组10并联连接，从而，节省了将第一开关与第一电池串组10并联连接的导线的长度，此外，节省了光伏组件的制造成本。

参见图2和图3，为了进一步地提高灵活性，在一些例子中，光伏组件还包括第一开关K1和第二开关K2；第一电池串组10与第一开关K1并联连接；第二电池串组12与第二开关K2并联连接。

第二开关K2可为机械开关，也可为电子开关；第二开关K2可由手动控制，也可由控制器控制。在一些例子中，第二开关K2可为二极管、也可以是继电器、三极管、MOS管、IGBT等可控的电子开关。

当第一电池串组10全部被遮挡时，可通过闭合第一开关K1将第一电池串组10短路，从而第二电池串组12可将电能输出，当第二电池串组12全部被遮挡时，可通过闭合第二开关K2将第二电池串组12短路，从而第一电池串组10可将电能输出。

参见图2和图3，为了减少使用的导线的长度，在一些例子中，第一电池串组10的一端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与金属边框2相连；第一电池串组10的另一端与金属边框2相连；第二电池串组12的一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与金属边框2相连；第二电池串组12的另一端与金属边框2相连。

本实施例，通过第一电池串组10的一端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与金属边框2相连；第一电池串组10的另一端与金属边框2相连，第二电池串组12的一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与金属边框2相连；第二电池串组12的另一端与金属边框2相连，这样，可借助金属边框2将第一开关与第一电池串组10并联连接，将第二开关与第二电池串组12并联连接，从而，节省了将第一开关与第一电池串组10并联连接的导线的长度，以及节省了将第二开关与第二电池串组12并联连接的导线的长度，此外，节省了光伏组件的制造成本。

参见图4至图6，为了提高光伏组件的安全性，本申请再一实施例，与上述实施例基本相同，不同之处在于，本实施例的光伏组件，还包括：包括隔离模块30的直流-直流变换器3；直流-直流变换器3的正极输入端与正极输出端相连，直流-直流变换器3的负极输入端与负极输出端相连；

隔离模块的第一输入端与直流-直流变换器3的正极输入端相连，隔离模块的第二输入端与直流-直流变换器3的负极输入端相连。

直流-直流变换器3(DC-to-DC converter)也称为DC-DC转换器，是电能转换的电路或是机电设备，可以将直流(DC)电源转换为不同电压的直流(或近似直流)电源。在一个例子中，经直流-直流变换器，将输入的电压值升高，再从输出端输出。

隔离模块可将串联连接的至少两个电池串组的两个输出端与直流-直流变换器3的输出端隔离。

由于隔离模块的存在，串联连接的至少两个电池串组承受的电压是自身产生的电压，而与直流-直流变换器3的输出端的输出的电压大小无关，即使直流-直流变换器3的输出端输出较高电压，对串联连接的至少两个电池串组没有影响，

在实际使用时，可将本实施例的光伏组件与其它的光伏组件串联或并联，从而形成高压直流系统，而高压直流系统输出的电压较高，由于本实施例的光伏组件中隔离模块的存在，使得隔离模块前端的至少两个电池串组及铝合金边框等部件与高压直流系统的输出相隔离，基本解决隔离模块前端的至少两个电池串组及铝合金边框等部件的对地漏电和起弧的问题，降低串联后的光伏电池对边框的绝缘要求，既大大提高了光伏发电系统的安全性，又降低了光伏组件的绝缘工艺和制造成本，此外，串联后的光伏电池的正、负极对地无压差，因此，不会发生电势诱导衰减(PID效应)，避免了现有技术中的光伏系统电压越串越高导致的安全问题。

参见图6，为了提高光伏组件的稳定性，在一些例子中，隔离模块包括隔离变压器T1；隔离变压器的第一输入端与直流-直流变换器3的正极输入端相连，隔离变压器的第二输入端与所述直流-直流变换器3的负极输入端相连。

隔离变压器可为一种安全性能极高的变压器，具有较高的稳定性，不但可以保护设备的安全，还可以保障使用者的人身安全。隔离变压器的输入绕组与输出绕组之间带电气隔离。

隔离变压器的初级和次级线圈的匝数比可为1:1，此时的隔离变压器具有隔离作用；隔离变压器的初级和次级线圈的匝数比可小于1，如1:2或1:3，即隔离变压器为升压隔离变压器，此时的隔离变压器除具有隔离作用，还具有升压作用，在设计时，可通过设定初级和次级线圈的匝数比，调整输出电压的大小及范围。

参见图6，在又一些例子中，隔离变压器，包括初级线圈和次级线圈；隔离模块，还包括：第一开关模块Q1和第二开关模块Q2；初级线圈上的抽头与直流-直流变换器3的正极输入端相连，第一开关模块Q1的一端和第二开关模块Q2的一端分别与直流-直流变换器3的负极输入端相连；抽头与初级线圈的第一端之间的线圈匝数为N1，抽头与初级线圈的第二端之间的线圈匝数为N2；其中，N1至少为1，N1＝N2；第一开关模块Q1的另一端与初级线圈的第一端相连，第二开关模块Q2的另一端与初级线圈的第二端相连。

抽头将初级线圈的匝数平分。

第一开关模块Q1和/或第二开关模块Q2可为继电器、三极管、MOS管、IGBT等可控的电子开关。在一个例子中，第一开关模块Q1和第二开关模块Q2为MOS管。

可控制第一开关模块Q1和第二开关模块Q2的交替导通，将直流-直流变换器3的正极输入端和负极输入端输入的直流电转换为交流电，同时，控制第一开关模块Q1和第二开关模块Q2的开关频率，可调整输出电压的大小及范围，这样，可输出低压再与其它的组件串联成组件串，也可以直接输出高压，此时可与其它组件并联成组件列。

在上述实施例中的隔离变压器将直流输入转化为交流后，为得到直流输出，在一些例子中，直流-直流变换器3，还包括：整流模块32；次级线圈与所述整流模块相连。

整流模块用于将交流电转化为直流电。

在一些例子中，整流模块32，包括谐振子模块32a和整流子模块32b；谐振子模块的输入端与次级线圈相连，谐振子模块的输出端与整流子模块的输入端相连。

谐振子模块32a可将输入的交流电中含有的特定频率的交流电输入到整流子模块中进行整流，从而提高整流效果。

整流子模块32b用于将谐振子模块32a输出的交流电转化为直流电。

参见图6，为提高输入到直流-直流变换器3的直流电的直流特性，还包括：第一滤波模块34；

第一滤波模块34的一端与直流-直流变换器3的正极输入端相连，第一滤波模块34的另一端与直流-直流变换器3的负极输入端相连。

本实施例，第一滤波模块34的一端与直流-直流变换器3的正极输入端相连，第一滤波模块34的另一端与直流-直流变换器3的负极输入端相连，可将从直流-直流变换器3的正极输入端和负极输入端输入的直流电中含有的谐波过滤，从而提高直流电的直流特性。

参见图6，为了降低对光伏系统中其它部件的影响，在一些实施例中，直流-直流变换器3，还包括：保护模块36；保护模块36的一端与直流-直流变换器3的正极输出端相连，保护模块36的另一端与直流-直流变换器3的负极输出端相连。

当本实施例的光伏组件的输出出现异常时，保护模块导通，使本实施例的光伏组件不再向外输出，从而避免对光伏系统中其它部件的影响。

参见图6，为提高整流子模块输出的直流电的直流特性，直流-直流变换器3，还包括：第二滤波模块38；第二滤波模块38与整流子模块32b的输出端相连。

本实施例，通过将第二滤波模块38与整流子模块32b的输出端相连，可将整流子模块32b输出的直流电中含有的谐波过滤，从而提高直流电的直流特性。

参见图6，为便于对光伏组件的输出进行控制，调整输出电压的范围，并且便于对光伏组件进行监测以及进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking)，在一些例子中，直流-直流变换器3，还包括：控制模块40；控制模块40分别与第一开关模块Q1的控制端、第二开关模块Q2的控制端、直流-直流变换器3的正极输入端、直流-直流变换器3的负极输入端、直流-直流变换器3的正极输出端和直流-直流变换器3的负极输出端相连。

控制模块可包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。

控制模块40与第一开关模块Q1的控制端、第二开关模块Q2的控制端相连，可通过控制模块40对第一开关模块Q1、第二开关模块Q2的开关频率进行控制，从而，改变输出电压的大小及范围。

控制模块40与直流-直流变换器3的正极输入端、直流-直流变换器3的负极输入端、正极输出端和负极输出端相连，控制模块40可对直流-直流变换器3的输入端值和输出值进行采集，再根据控制策略，对第一开关模块Q1和第二开关模块Q2的开关频率进行控制，并且可将采集到的数值及其它参数进行监测，而且可根据预定的算法，对直流-直流变换器3的输出功率进行最大功率点跟踪。

本申请一实施例，还提供一种光伏系统，可以包括：逆变器和上述实施例中的光伏组件，逆变器与光伏组件相连。

逆变器可为将直流电转化为交流电的电子设备。

本实施例的光伏系统，由于包括上述实施例中的光伏组件，既大大提高了光伏发电系统的安全性，又降低了光伏组件的绝缘工艺和制造成本，此外，串联后的光伏电池的正、负极对地无压差，因此，不会发生电势诱导衰减(PID效应)，避免了现有技术中的光伏系统电压越串越高导致的安全问题

下面以一具体实施例，说明本申请技术方案的实施方式，参见图2-图6。

以60片光伏电池片组成的组件为例，光伏电池的连接方式为图2或图3后，输出电压从30V变为10V，输出电流从10A变为30A，通过T1的升压及同步整流，将电压升高再输出。若输出电压升高到30V左右，则光伏组件输出串联接高压逆变器，本实施例的连接方式与现在常用的光伏发电系统连接方式一致，这样，可无需改动现有光伏系统的其它部件，仅将本实施例的光伏组件替换现有的光伏组件即可，安装方便；若输出电压升高到几百伏，光伏组件输出并联可直接接高压逆变器。通过改变Q1、Q2的开关频率以及T1的匝比，可以改变输出电压大小及范围。通过MCU的检测、计算和控制，实现光伏组件的MPPT控制。

参见图1和图2，以60片光伏电池的250W组件为例，将光伏电池按照图1所示的连接方式得到的光伏组件a和按照图2的连接方式得到的光伏组件b，分别进行仿真，在局部遮挡时，两个组件的发电量对比如下：

其中的发电量比例为光伏组件b的发电量/光伏组件a的发电量。

由以上仿真结果可知，在一块电池相同遮挡条件下，采用本申请的光伏组件比现有的光伏组件发电量有大幅提升。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：至少两个电池串组，所述至少两个电池串组串联连接，每个电池串组包括至少两个并联连接的电池串；

串联连接的至少两个电池串组的两端分别为正极输出端和负极输出端；

所述光伏组件还包括：包括隔离模块的直流-直流变换器；所述直流-直流变换器的正极输入端与所述正极输出端相连，所述直流-直流变换器的负极输入端与所述负极输出端相连；所述隔离模块的第一输入端与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述隔离模块的第二输入端与所述直流-直流变换器的负极输入端相连；所述隔离模块包括隔离变压器；所述隔离变压器的第一输入端与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述隔离变压器的第二输入端与所述直流-直流变换器的负极输入端相连；所述隔离变压器，包括初级线圈和次级线圈；所述隔离模块，还包括：第一开关模块和第二开关模块；所述初级线圈上的抽头与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述第一开关模块的一端和所述第二开关模块的一端分别与直流-直流变换器的负极输入端相连；所述抽头与所述初级线圈的第一端之间的线圈匝数为N1，所述抽头与所述初级线圈的第二端之间的线圈匝数为N2；其中，N1至少为1，N1＝N2；所述第一开关模块的另一端与所述初级线圈的第一端相连，所述第二开关模块的另一端与所述初级线圈的第二端相连。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述至少两个电池串组包括第一电池串组和第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组串联连接，所述第一电池串组包括至少两个并联连接的电池串，所述第二电池串组包括至少两个并联连接的电池串。

3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件，还包括第一开关；所述第一电池串组与所述第一开关并联连接；或，

所述光伏组件，还包括第一开关和第二开关；

所述第一电池串组与所述第一开关并联连接；所述第二电池串组与所述第二开关并联连接。

4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，还包括：金属边框，所述第一电池串组和所述第二电池串组处于所述金属边框形成的范围内；

所述第一电池串组的一端与所述第一开关的一端相连，所述第一开关的另一端与所述金属边框相连；所述第一电池串组的另一端与所述金属边框相连；或，

所述第一电池串组的一端与所述第一开关的一端相连，所述第一开关的另一端与所述金属边框相连；所述第一电池串组的另一端与所述金属边框相连；所述第二电池串组的一端与所述第二开关的一端相连，所述第二开关的另一端与所述金属边框相连；所述第二电池串组的另一端与所述金属边框相连。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述直流-直流变换器，还包括：整流模块；

所述次级线圈与所述整流模块相连。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述整流模块，包括谐振子模块和整流子模块；

所述谐振子模块的输入端与所述次级线圈相连，所述谐振子模块的输出端与所述整流子模块的输入端相连。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述直流-直流变换器，还包括：第一滤波模块；

所述第一滤波模块的一端与所述直流-直流变换器的正极输入端相连，所述第一滤波模块的另一端与所述直流-直流变换器的负极输入端相连。

8.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述直流-直流变换器，还包括：保护模块；

所述保护模块的一端与所述直流-直流变换器的正极输出端相连，所述保护模块的另一端与所述直流-直流变换器的负极输出端相连。

9.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述直流-直流变换器，还包括：第二滤波模块；

所述第二滤波模块与所述整流子模块的输出端相连。

10.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述直流-直流变换器，还包括：控制模块；

所述控制模块分别与所述第一开关模块的控制端、所述第二开关模块的控制端、所述直流-直流变换器的正极输入端、所述直流-直流变换器的负极输入端、所述直流-直流变换器的正极输出端和所述直流-直流变换器的负极输出端相连。

11.一种光伏系统，其特征在于，包括：逆变器和上述权利要求1-10任一项所述的光伏组件，所述逆变器与所述光伏组件相连。

Images