CN202103067U - 防过压太阳能电池板 - Google Patents

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胡渝
伍先德
王喜贵
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Abstract

一种防过压太阳能电池板，所述电池板由复数个电池片串接而成，其中所述电池片的正极连接一第一半导体防雷器件，所述电池片的负极连接一第二半导体防雷器件，所述第一半导体防雷器件与第二半导体防雷器件相互并联并进一步串联一自恢复保险丝，所述自恢复保险丝进一步连接一接地端子。当受到雷击时，半导体防雷器件会迅速打开对地端(PE)进行电流泄放；若因泄放线路较大电流时产生的过流问题，则电路中的自恢复保险丝会迅速断开，防止对电路造成电流过流或反击而使线路因防雷设备而损坏。本实用新型不仅从防雷本身进行系统保护，而且从系统本身的特点出发将系统环流的影响降到最低。

Description

防过压太阳能电池板
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电领域，具体涉及一种新型防过压太阳能电池板。 
背景技术
目前，随着太阳能光伏电站规模的增大和应用范围的不断扩大，太阳能光伏电站的太阳能电池板本身相比其他太阳能设备而言的损害比率也程逐年上升阶段，而雷电至损成为太阳能电池板损坏的绝大部分原因。现阶段光伏电站的防雷保护主要分为直击雷防护和感应雷防护。 
直击雷的防护是在太阳能电池板附近安装避雷针，以达到防雷击的目的，在避雷针滚球半径内的物体得到了直击雷防护，当避雷针接闪时，避雷针和接地线上将产生脉冲大电流，并由脉冲大电流引起强电磁波辐射，在避雷针滚球半径保护内的LPZ0B区，由于没有其它物体屏蔽，因此将遭受到较大的感应雷侵袭。这个区域的防护类别，将做B级(国标II级)防护。 
而目前光伏电站的感应雷防护存在极大的问题，作为典型的双极性半导体，太阳能电池板最大的危害就是过电压。根据半导体损坏机理和统计，造成半导体故障主要原因就是过压，占故障原因的90％，脱焊等故障只有10％。 
光伏发电站的特殊性，是太阳能电池板暴露在LPZ0B区，一旦避雷针接闪，必然在太阳板上产生强电磁耦合，形成强劲的感应雷，不做合理的保护，必然过压损坏。目前的汇流箱、逆变器等位置的防雷SPD，无法对太阳能电池板产生保护，这就是使得我们再多的避雷针、再好的接地设施、再大容量的SPD都等于虚设，浪费是巨大的。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提出一种新型太阳能电池板，不仅能对太阳能系统的正常雷电感应电流以及过电压进行保护，还能有效抑制 太阳能系统内部的电压谐波干扰，彻底地克服了现有电源类产品在太阳能系统中应用的重大缺陷与不足。 
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防过压太阳能电池板，所述电池板由复数个电池片串接而成，其中所述电池片的正极连接一第一半导体防雷器件，所述电池片的负极连接一第二半导体防雷器件，所述第一半导体防雷器件与第二半导体防雷器件相互并联并进一步串联一自恢复保险丝，所述自恢复保险丝进一步连接一接地端子。 
当受到雷击时，半导体防雷器件会迅速打开对地端(PE)进行电流泄放；若因泄放线路较大电流时产生的过流问题，则电路中的自恢复保险丝会迅速断开，防止对电路造成电流过流或反击而使线路因防雷设备而损坏。本实用新型不仅从防雷本身进行系统保护，而且从系统本身的特点出发将系统环流的影响降到最低。 
附图说明
图1为本实用新型防过压太阳能电池板的层压结构示意图； 
图2为本实用新型防过压太阳能电池板的第一等效原理示意图；图3为本实用新型防过压太阳能电池板的第二等效原理示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。 
首先参阅图1所示，本实用新型的太阳能电池板1主要结构包括： 
钢化玻璃10，其作用为保护发电主体(如电池片)，透光；其选用是有要求的：1.透光率必须高(一般91％以上)；2.超白钢化处理； 
透明粘合剂层(EVA)20，用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片)，透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命； 
电池片30(发电主体)，其进一步包括前接触面31，n型半导体32，p型半导体33，后接触面34以及抗反射涂层35；电池片30主要作用就是发电，市场上主流的电池片是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两 者各有优劣：晶体硅太阳能电池片，设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜；薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片高，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电； 
在实际使用中，往往会将多片电池片30串联起来组成太阳能电池板1，从而达到用户所要求的功率，电流、电压。 
本实用新型的主要改进就在于在电池片30上进一步连接了半导体防雷器件层40；配合图2所示，在电池片30的正极连接一第一半导体防雷器件41，在电池片30的负极连接一第二半导体防雷器件42，第一半导体防雷器件41与第二半导体防雷器件42之间相互并联后再进一步串联一自恢复保险丝50，自恢复保险丝50的另一端进一步连接一接地端子；其中，第一半导体防雷器件41与第二半导体防雷器件42可以如图2所示采用TVS瞬态抑制二极管，且该TVS瞬态抑制二极管为带保护突波吸收二极管；也可以如图3所示，采用半导体放电管，该半导体放电管为PN组件型放电管；自恢复保险丝50为具有自恢复功能的过流保护器件。 
当受到雷击时，半导体防雷器件层40会迅速打开对地端(PE)进行电流泄放；若因泄放线路较大电流时产生的过流问题，则电路中的自恢复保险丝50会迅速断开，防止对电路造成电流过流或反击而使线路因防雷设备而损坏。本实用新型不仅从防雷本身进行系统保护，而且从系统本身的特点出发将系统环流的影响降到最低。 

Claims (4)

1.一种防过压太阳能电池板，所述电池板由复数个电池片串接而成，其特征在于所述电池片的正极连接一第一半导体防雷器件，所述电池片的负极连接一第二半导体防雷器件，所述第一半导体防雷器件与第二半导体防雷器件相互并联并进一步串联一自恢复保险丝，所述自恢复保险丝进一步连接一接地端子。
2.如权利要求1所述的电池板，其特征在于：所述第一半导体防雷器件与第二半导体防雷器件为TVS瞬态抑制二极管。
3.如权利要求1所述的电池板，其特征在于：所述第一半导体防雷器件与第二半导体防雷器件为半导体放电管。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电池板，其特征在于：所述自恢复保险丝为具有自动恢復功能的过流保护器件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102546957A (zh) * 2012-02-20 2012-07-04 北京百纳威尔科技有限公司 过载自保护手机
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CN103944502A (zh) * 2014-05-09 2014-07-23 阳光电源股份有限公司 抗潜在电势诱导衰减光伏发电系统、光伏组件和逆变器

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