CN204045607U - 一种带有集成优化器的太阳电池组件 - Google Patents

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朱彦斌
董经兵
张斌
邢国强
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Abstract

本实用新型公开了一种带有集成优化器的太阳电池组件，包括依次层叠的正面封装玻璃层、正面EVA层、电池片、背面EVA层、背板和优化器，优化器与电池串并联连接，该组件由若干横向或者纵向串联的电池串组成，每串电池串由若干电池片串联而成。当组件电池串中的一片或者多片电池片被遮挡或者出现损坏时，集成的优化器可调节该电池串的电流电压，使得该电池串的电流与其它电池串保持一致，一方面避免了问题电池串对其它正常工作电池串的影响，提升组件输出功率；另一方面问题电池串电流与其它电池串一致，没有电流失配，有效防止热斑现象的产生。

Description

一种带有集成优化器的太阳电池组件
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池组件，特别是一种带有集成优化器的太阳电池组件。
背景技术
在光伏发电过程中，当太阳电池组件一片或多片电池被遮挡或者损坏时，会导致整个组件乃至整个光伏系统的输出性能下降，因此，如何有效地降低遮挡或者局部电池损坏对组件及整个系统输出性能的影响就显得尤为重要。
为了达到一定的电压和电流，太阳电池在组件内部通常是以串联的形式连接起来的，光伏系统中组件也会以一定数量串联起来，当组件中的一片或者多片电池片被遮挡或者出现损坏时，当工作电流超过了该电池或电池组的短路电流，则组件会发生热斑加热现象，此时受影响的电池或者电池组处于反向偏置状态，消耗功率，从而引起过热而产生热斑现象，热斑的危害是巨大的，且组件阵列电站在无人维护的情况下，热斑效应极易发生，因此亟需找到一种避免或减轻热斑对组件不利影响的方法，通常是通过在组件电池串上并联旁路二极管来实现这一目的，这样当一片或者一组电池被遮挡或者损坏时，旁路二极管开始工作，将被遮挡或者损坏的电池所在的串旁路掉，这样虽然减轻了热斑效应，但该问题电池所在电池串被旁路，没有功率输出，导致整串电池的功率损失，降低了整个系统的发电性能，另外旁路二极管一般位于接线盒中，在工作时容易发热导致组件失效，降低了系统的可靠性。
故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的在于一方面通过优化器调节电流电压，避免问题电池串对正常电池串功率输出的影响，提高系统功率输出；另一方面消除因遮挡以及电池片损坏等原因造成的热斑效应。
    技术方案：本实用新型提供以下技术方案：一种带有集成优化器的太阳电池组件，包括依次层叠的正面封装玻璃层、正面EVA层、电池串、背面EVA层、背板和优化器，优化器与电池串并联连接，该电池串既可以由若干个电池片横向串联而成，又可以由若干个电池片纵向串联而成。
作为优化，该优化器集成在组件内部。
作为优化，所述的优化器既可以同横向串联的电池串并联，又可以同纵向串联的电池串并联，本实用新型采用横向串联的电池串与优化器集成，其性能更佳。
作为优化，本实用新型还包括由无二极管电极电线引出端构成的接线盒，通过采用无旁路二极管的接线盒，避免因二极管容易发热而导致组件失效等情况的发生。
制备带有集成优化器的太阳电池组件，包括以下步骤：
    1）电池片串联焊接；
    2）将电池串摆放在铺有EVA的封装玻璃上，焊接互联条和优化器；
    3）在优化器上铺设EVA缓冲条；
    4）在上述电池串上铺设背面EVA，盖上背面背板；
5）层压，削边，装框，安装无旁路二极管接线盒后得到带有集成优化器的太阳电池组件。
工作原理：当组件中的某串电池串中的一片或者多片电池被遮挡或者出现损坏时，集成的优化器可调节电池串的电流电压，使所有电池串的电流保持一致，这样一方面避免了问题电池串对其他电池串的影响，提升了组件输出功率，另一方面所有电池串电流一致，不存在电流失配现象，可以有效防止热斑现象的产生。
有益效果：本实用新型与现有技术相比：具有以下优点：
1.   本实用新型通过并联的优化器调节电池串的电流电压，有效防止问题电池产生热斑效应；
2.   本实用新型通过优化器的调节作用，问题电池所在的电池串不会被旁路，故整串电池串的功率不会完全损失，从而提高了组件的输出功率。
3.   本实用新型采用优化器取代传统的二极管，且本太阳能电池组件无需使用传统的带有二极管的接线盒，结构简单，由无旁路二极管的接线盒发热少，有利于提高组件的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的优化器与纵向串联电池串并联连接示意图；
图2为本实用新型的优化器与横向串联电池串并联连接示意图。
具体实施方式
如附图1或附图2所示一种带有集成优化器的太阳电池组件，包括优化器1和若干电池串3，该电池串3与优化器1并联连接，通过优化器1调节电池串3的电流电压，能够有效地消除因遮挡以及电池片损坏等原因造成的热斑效应，此外当电池串出现问题，优化器1对电池串电流电压进行调节使得问题电池串不会对处在正常状态下的电池串产生影响，使得功率损耗仅发生在问题电池串上，本实用新型采用无二极管电极电线引出端2，相较传统的带有二极管的接线盒，本实用新型简化了操作，且发热少，有利于提高组件的可靠性。
本实用新型的电池串为电池片纵向串联的电池串或者是横向串联的电池片，优化器与纵向串联的电池串并联，其效果更加。
制备带有集成优化器的太阳电池组件，包括以下步骤：
    1）电池片串联焊接；
    2）将电池串摆放在铺有EVA的封装玻璃上，焊接互联条和优化器；
    3）在优化器上铺设EVA缓冲条；
    4）在上述电池串上铺设背面EVA，盖上背面背板；
    5）层压，削边，装框，安装无旁路二极管接线盒后得到带有集成优化器的太阳电池组件。
   实施例1：
如图1所示，本实施例采用10X6纵向串联电池串构成，每串电池串由10片电池片串联形成，一个优化器同两串纵向串联的电池串并联。
实施例2：
如图2所示，本实施例采用6x10横向串联电池串构成，每串电池串由6片电池片串联形成，一个优化器同两串横向串联的电池串并联。
对于常规组件：
一片或者多片电池被遮挡或者损坏，由于串联电路电流由最小电流决定这一特点，全部60片电池的电流都会降低，问题电池片会影响所有电池片的功率输出；
而对于优化器组件：
当优化器同两串纵向串联的电池串并联时，如果某电池串中一片或者多片电池被遮挡或者损坏时，只有问题电池串所在优化器并联的两串电池即20片电池的输出功率会受到影响，其它40片电池的输出功率不受影响，相对常规组件可以有效提高功率输出。
当优化器同两串横向串联的电池串并联时，如果某电池串中一片或者多片电池被遮挡或者损坏时，只有问题电池串所在优化器并联的两串电池即12片电池的输出功率会受到影响，其它48片电池的输出功率不受影响，相对优化器与纵向串联的电池串并联的组件，可以进一步提高功率输出。

Claims (4)

1.一种带有集成优化器的太阳电池组件，包括依次层叠的正面封装玻璃层、正面EVA层、电池串、背面EVA层和背板，其特征在于：还包括优化器，所述优化器与电池串并联连接，所述电池串由若干横向串联的电池组成或由若干纵向串联的电池组成。
2.根据权利要求1所述的一种带有集成优化器的太阳电池组件，其特征在于：所述优化器集成在组件内部。
3.根据权利要求1所述的一种带有集成优化器的太阳电池组件，其特征在于：所述集成优化器可以与纵向串联的电池串并联连接，又可以同横向串联的电池串并联连接。
4.根据权利要求1所述的一种带有集成优化器的太阳电池组件，其特征在于：还包括接线盒，所述接线盒为不含二极管的引出端。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104253171A (zh) * 2014-09-09 2014-12-31 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种带有集成优化器的太阳电池组件
CN105047746A (zh) * 2015-08-13 2015-11-11 常州天合光能有限公司 一种基于组串级优化的智能光伏组件及其层叠方式
CN105322884A (zh) * 2015-03-15 2016-02-10 常州天合光能有限公司 一种基于组串级优化的智能光伏组件
CN106877810A (zh) * 2017-02-09 2017-06-20 东莞市泽润电子科技有限公司 太阳能光伏板电池子串级优化电路结构及优化方式

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