CN114759109A - 一种叠片太阳能组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种叠片太阳能组件，包括第一盖板层、第一封装层、电池串层、第二封装层、第二盖板层及交流接线盒，所述电池串层包括若干个电池串，所述电池串之间使用汇流带串联或并联连接，所述若干个电池串与若干个智能模块连接，所述智能模块包括MPPT模块和DC/AC模块。本发明通过将智能模块集成于组件内部，可对其连接的电池串进行独立MPPT跟踪，消除电池串之间的失配，实现组件整体输出最大化；同时组件直接输出交流电，使得光伏系统安装快速简单，具有更高的安全性。
Description
技术领域
本发明属于太阳能技术领域， 具体涉及一种叠片太阳能组件。
背景技术
随着传统化石能源一天天减少，对环境造成的危害不断加剧，世界各国都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。其中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价的可再生能源。太阳能众多应用中最广泛的一个应用是光伏发电，光伏发电的核心部件是光伏组件。
常规太阳能光伏组件主要是用钢化玻璃、EVA（乙烯-醋酸乙烯酯）、背板及边框将太阳能电池片封装成的一个整体，其中太阳能电池片之间用焊带进行串联。由于常规光伏组件电池片之间及电池片与边框之间留有较多的间隙区域，导致其整体转换效率较低。叠片组件是近年来出现的一种高效组件，这种组件利用的是一种将光伏电池片切成2片以上之后，以类似导电胶特殊材料将其焊接成串的技术。由于每片切割过后的电池片在组装时会有部分重叠，同面积组件可铺设更多电池片，因此可提高组件总输出功率和转换效率。
叠片组件一般包含多个电池片串，每个电池片串由多片切片电池片依次串联连接，整个组件最后由数百片切片电池片组成。叠片组件中的最小单元为切片电池片，尽管每片切片电池片具有相同的尺寸，但由于切片电池片来自于不同的完整电池片，其电性能参数不能保证完全一致，因此不同电池片之间、不同电池串之间可能会存在失配，造成较大的失配损耗，降低组件输出功率。因此，如何完全消除叠片组件电池串之间的失配，减少组件内各个电池片之间的相互影响，使组件的输出功率最大化是亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种叠片太阳能组件，将智能模块集成于组件内部，智能模块包含MPPT模块和DC/AC模块，其中MPPT模块针对其连接的电池串进行独立MPPT跟踪，消除电池串之间的失配，使所连接的电池串输出最大功率；DC/AC模块将电池串产生的直流电直接逆变为交流电，最后各电池串的输出并联形成整体的交流输出。
本发明所述的一种叠片太阳能组件，包括第一盖板层、第一封装层、电池串层、第二封装层、第二盖板层及交流接线盒，所述电池串层包括若干个电池串，所述电池串之间使用汇流带串联或并联连接，所述若干个电池串与若干个智能模块连接，所述智能模块包括MPPT模块和DC/AC模块。
所述电池串包括若干个切片电池片，相邻切片电池片通过堆叠的方式形成串联连接。
所述电池串内的相邻切片电池片使用导电胶、焊带或锡膏连接。
所述智能模块设置于组件内部的非电池片区域，位于第一封装层与第二封装层之间。
所述电池串的正极输出和负极输出连接MPPT模块直流输入端，MPPT模块的直流输出端连接对应DC/AC模块的直流输入端，所有DC/AC模块的交流输出端并联连接。
所述智能模块的数量不超过电池串的总数量。
所述交流接线盒包括防雷模块、通信模块及交流输出端子。
所述切片电池片为单面电池片或双面电池片。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
通过直接将智能模块集成于组件内部，每个智能模块的MPPT模块可以对其连接的电池串的输出进行MPPT跟踪，使得每串电池片工作在最大功率点，而且各电池串互不影响，消除了电池串之间的失配，实现组件整体输出最大化；当组件正面或背面被阴影遮挡时，MPPT模块对被遮挡电池串的输出进行优化，将阴影造成的功率损失降至最低。另外智能模块的DC/AC模块直接将每组电池串产生的直流电转换为交流电，最后通过接线盒上的交流输出端子形成对外的交流输出，避免了传统组件采用直流串联方式产生的高电压，具有更高的安全性，同时也不需要复杂与专业的串并联，使得光伏系统安装快速简单。由于组件输出的是交流电，当系统需要实现更大功率时可由多个组件并联扩容。通过接线盒内的通信模块，可实时监视各个组件的状态，可以方便快捷并精准定位出现故障的组件及电池串，降低了光伏系统的运维成本。接线盒内的防雷模块对感应雷和直击雷影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，实现了组件级的防雷保护。
附图说明
图1为本发明的剖面图。
图2为本发明的正面示意图。
图3为本发明的背面示意图。
图4为本发明的电路示意图。
图中，1为第一盖板层，2为第一封装层，3为电池串层，4为第二封装层，5为第二盖板层，6为交流接线盒，7为电池串，8为汇流带，9为智能模块，10为MPPT模块，11为DC/AC模块，12为切片电池片，13为防雷模块，14为通信模块，15为交流输出端子。
具体实施方式
为进一步了解本发明的技术特征与内容，下面结合附图进行说明。
如图1~图4所示，一种叠片太阳能组件，包括第一盖板层1、第一封装层2、电池串层3、第二封装层4、第二盖板层5及交流接线盒6，其中第一封装层2和第二封装层4将第一盖板层1、电池串层3及第二盖板层5粘结为一个整体，整个过程在真空高温下完成。所述电池串层3包括若干个电池串7，电池串包括若干个切片电池片，相邻切片电池片通过堆叠的方式形成串联连接，同一电池串内的相邻切片电池片使用导电胶、焊带或锡膏连接。由于相邻切片电池片采用堆叠的方式连接，大幅降低了串联电阻及电气损耗，因此组件具有更高的输出功率；此外切片电池片之间没有了间隙，因此同面积组件可铺设更多电池片，组件具有更高的功率密度。
所述电池串之间使用汇流带8串联或并联连接，若干个电池串与若干个智能模块9连接，智能模块包括MPPT模块10和DC/AC模块11。智能模块设置于组件内部的非电池片区域，位于第一封装层与第二封装层之间，由于智能模块封装于组件内部，不受外界的影响，且具有更好的散热通道，确保了智能模块中电子元器件的长期可靠性，延长了其使用寿命。在本实施例中，汇流带将相邻两个电池串进行串联，电池串的正极输出和负极输出连接MPPT模块直流输入端，MPPT模块的直流输出端连接对应DC/AC模块的直流输入端，所有DC/AC模块的交流输出端并联连接。每个MPPT模块与对应的电池串并联连接，跟踪该电池串的最大功率点，使该电池串在任何情况下仍能保持最大功率输出。通过这种设置方式，每组电池串成为一个独立单元，互不影响，消除了电池串之间的失配，实现组件整体输出最大化。当组件被阴影遮挡时，MPPT模块对被遮挡电池串的输出进行优化，将阴影造成的功率损失降至最低。由于每个MPPT模块和每个DC/AC模块直接连接，使得每组电池串产生的直流电直接转换为交流电。在组件背面设置有接线盒，该交流接线盒包括防雷模块、通信模块及交流输出端子，所有DC/AC模块的交流输出端在组件内部并联后接入交流接线盒，最后通过交流接线盒上的交流输出端子形成对外的交流输出。
在实际应用中，由于组件直接输出交流电，只需要将各组件的交流输出进行并联，最后统一在交流汇流箱内汇流即可，避免了传统组件采用直流串联方式产生的高电压，具有更高的安全性，同时也不需要复杂与专业的串并联，使得光伏系统安装快速简单。另外，当系统需要实现更大功率时可由多个组件并联扩容，具有更低的扩容成本。而常规组件组成的系统扩容时需要对逆变器进行更换或增加逆变器，扩容成本很高。通过接线盒内的通信模块，可实时监视各个组件及电池串的运行状态，可以方便快捷并精准定位出现故障的组件及电池串，降低了光伏系统的运维成本。接线盒内的防雷模块对感应雷和直击雷影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，实现了组件级的防雷保护。
以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的技术人员，根据本发明的上述内容，按照本领域的现有技术和知识，结合本发明的基本思想技术，可以做出各种改变或改进，这些改变或改进应该属于本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种叠片太阳能组件，包括第一盖板层、第一封装层、电池串层、第二封装层、第二盖板层及交流接线盒，其特征在于：所述电池串层包括若干个电池串，所述电池串之间使用汇流带串联或并联连接，所述若干个电池串与若干个智能模块连接，所述智能模块包括MPPT模块和DC/AC模块。
2.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于：所述电池串包括若干个切片电池片，相邻切片电池片通过堆叠的方式形成串联连接。
3.如权利要求2所述的太阳能组件，其特征在于：所述电池串内的相邻切片电池片使用导电胶、焊带或锡膏连接。
4.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于：所述智能模块设置于组件内部的非电池片区域，位于第一封装层与第二封装层之间。
5.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于：所述电池串的正极输出和负极输出连接MPPT模块直流输入端，MPPT模块的直流输出端连接对应DC/AC模块的直流输入端，所有DC/AC模块的交流输出端并联连接。
6.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于：所述智能模块的数量不超过电池串的总数。
7.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于：所述交流接线盒包括防雷模块、通信模块及交流输出端子。
8.如权利要求2所述的太阳能组件，其特征在于：所述切片电池片为单面电池片或双面电池片。
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Cited By (1)
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| CN109301010A (zh) * | 2018-02-10 | 2019-02-01 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 双面光伏组件 |
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2020
- 2020-12-29 CN CN202011608359.9A patent/CN114759109A/zh active Pending
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