CN206727082U - 一种光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏发电装置，包括串联电路，所述串联电路包括多个相互串联的电池元件，每个所述电池元件均与单向传导电流的元器件并联，所述电池元件的正极输出端与所述单向传导电流的元器件的正极连接，所述电池元件的负极输出端与所述单向传导电流的元器件的负极连接。通过在串联电路中的每个电池元件并联一个单向传导电流的元器件，当串联电池串中一个或者多个发生故障时，对应的单向传导电流的元器件可对单个电池元件进行相应调节，避免影响发电量输出，提升发电效率。而且当单个电池元件发生失效时，可方便的更换新的电池元件，保证光伏发电费装置正常发电。此外，整个装置未使用电缆线，降低光伏组件成本。

Description

一种光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，特别涉及一种光伏发电装置。

背景技术

利用光生伏特效应将光能转化为电能是太阳能电池的基本原理，经过串联的太阳电池通过封装材料作为保护，形成具有光伏发电效应的光伏组件。现有的晶硅双玻组件采用镀膜的低铁钢化玻璃作为前盖板，EVA及POE等作为封装材料，TPT作为后盖板，通过高温层压成型，得到从上至下为光伏玻璃-封装胶膜-电池片-封装胶膜TPT结构的典型晶硅光伏组件。

按照上述工序组装成型的光伏组件将太阳光转化为电能，电池片是被eva，背板，玻璃包裹保护。在接线盒内部，利用串联电路将电池片连接起来，同时嵌入三个二极管，每个二极管对应10/12片串联电池，二极管旁路对串联电池串起到保护作用，即串联电池正常时，二极管反向截止电流，使得电流只通过串联电池流通，当串联电池中有一个或者多个发生故障或者发生阴影遮挡时，二极管正向导通，使得电流从二极管旁路通过，对串联电池串进行保护。然而，当串联电池串中的一个或者几个发生被遮挡或者隐裂、破片等失效现象时，单个电池片进行更换，导致组件内部的失配，影响发电量输出。

因此，当串联电池串中一个或者多个发生故障时，如何避免影响发电量输出是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏发电装置，当串联电池串中一个或者多个发生故障时，避免影响发电量输出。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光伏发电装置，包括串联电路，所述串联电路包括多个相互串联的电池元件，每个所述电池元件均与单向传导电流的元器件并联，所述电池元件的正极输出端与所述单向传导电流的元器件的正极连接，所述电池元件的负极输出端与所述单向传导电流的元器件的负极连接。

优选的，在上述光伏发电装置中，所述单向传导电流的元器件为二极管。

优选的，在上述光伏发电装置中，所述电池元件包括多个层叠设置的吸收光波长范围不同的电池片，所述多个所述电池片之间具有预设间隔。

优选的，在上述光伏发电装置中，所述光伏电池片为双面受光电池片。

优选的，在上述光伏发电装置中，所述电池元件包括吸收光波长范围为100nm～500nm的第一电池片、吸收光波长范围为500nm～700nm第二电池片以及吸收光波长范围为700nm～1000nm第三电池片。

优选的，在上述光伏发电装置中，所述预设间隔范围为1cm～5cm。

本实用新型所提供一种光伏发电装置，包括串联电路，所述串联电路包括多个相互串联的电池元件，每个所述电池元件均与单向传导电流的元器件并联，所述电池元件的正极输出端与所述单向传导电流的元器件的正极连接，所述电池元件的负极输出端与所述单向传导电流的元器件的负极连接。

通过在串联电路中的每个电池元件并联一个单向传导电流的元器件，当串联电池串中一个或者多个发生故障时，对应的单向传导电流的元器件可对单个电池元件进行相应调节，避免影响发电量输出，提升发电效率。而且当单个电池元件发生失效时，可方便的更换新的电池元件，保证光伏发电费装置正常发电。此外，整个装置未使用电缆线，降低光伏组件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的电池元件结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的另一种电池元件结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的电池元件结构示意图。

现有技术中，在接线盒内部，利用串联电路将电池片连接起来，每个二极管对应10/12片串联电池，即二极管只能对子串电池进行调节，而不能进行单片调节。

如图1所示，一种具体实施例中，本实用新型提供一种光伏发电装置，包括串联电路，所述串联电路包括多个相互串联的电池元件，每个所述电池元件均与单向传导电流的元器件并联，所述电池元件的正极输出端与所述单向传导电流的元器件的正极连接，所述电池元件的负极输出端与所述单向传导电流的元器件的负极连接。

具体的，若电池元件为单个电池片2，封装部件1将电池片2封装保护，电池片1的负极设置于电池正面，通过负极输出端3即母连接头输出，电池片1的正极设置于电池背面，通过正极输出端4即公连接头输出，在负极输出端3和正极输出端4直接串联一个单向传导电流的元器件。当组件串联发电时，负极输出端3与相邻的正极输出端4连接，以此类推，形成一个串联电路。当某个电池片2被阴影遮挡时候，单向传导电流的元器件将发生作用，作为旁路，保护遮挡的电池片2，另外当电池片2发生失效时，可方便的更换新的模块，保证光伏发电装置正常发电。

因此，通过在串联电路中的每个电池元件并联一个单向传导电流的元器件，每个电池元件嵌入单向传导电流的元器件，当串联电池串中一个或者多个发生故障时，对应的单向传导电流的元器件可对单个电池元件进行相应调节，避免影响发电量输出，提升发电效率。而且当单个电池元件发生失效时，可方便的更换新的电池元件，保证光伏发电费装置正常发电。此外，整个装置未使用电缆线，降低光伏组件成本。

进一步的，在上述光伏发电装置中，所述单向传导电流的元器件为二极管。

需要指出的是，包括但不限于二极管，还可以为其它具有单向传导电流作用的元器件均在保护范围内。

如图2所示，在另一种具体实施例中，在上述光伏发电装置的基础上，所述电池元件包括多个层叠设置的吸收光波长范围不同的电池片，所述多个所述电池片之间具有预设间隔。

具体的，电池元件包括三个层叠设置的光伏电池片，三个光伏电池片吸收光波长范围不同，分别对不同波段的光谱有最大的量子效率，优选的设置顺序为最大量子效率的波长逐渐增加，当然还可以根据需求进行设置，均在保护范围内。当太阳光11入射到第一电池片17，第一电池片17吸收相应波段的光谱，而未被吸收的入射光12照射到第二电池片18的表面，第二电池片18吸收相应波段的光谱，同时经第二电池片18反射的反射光14被第一电池片17背面进行吸收并转化为电能。未被吸收的入射光13照射到第三电池片19的表面，第三电池片19吸收相应波段的光谱，而经外界反射的反射光16反射到第三电池片19背面并被吸收转化为电能，通过相应不同量子效率电池的多级结构，最大化增加光能的转化率，同时有效利用反射光进行发电，增加电能输出。

进一步的，在上述光伏发电装置中，所述光伏电池片为双面受光电池片。

其中，未被吸收的入射光13照射到第三光伏电池的表面，第三光伏电池吸收相应波段的光谱，而经外界反射的反射光16反射到第三光伏电池背面并被吸收转化为电能，同样的，同时经第二光伏电池反射的反射光14被第一光伏电池17背面进行吸收并转化为电能。

进一步的，在上述光伏发电装置中，所述电池元件包括吸收光波长范围为100nm～500nm的第一电池片、吸收光波长范围为500nm～700nm第二电池片以及吸收光波长范围为700nm～1000nm第三电池片。

其中，通过相应不同量子效率电池的多级结构，将全光谱的太阳光模块化，不同模块使用不同电池进行发电，最大化增加光能的转化率，同时有效利用反射光进行发电，增加电能输出。

进一步的，在上述光伏发电装置中，所述预设间隔范围为1cm～5cm。

需要指出的是，预设间隔为每层电池片之间的间隔距离，根据实际情况进行设定，均在保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光伏发电装置，其特征在于，包括串联电路，所述串联电路包括多个相互串联的电池元件，每个所述电池元件均与单向传导电流的元器件并联，所述电池元件的正极输出端与所述单向传导电流的元器件的正极连接，所述电池元件的负极输出端与所述单向传导电流的元器件的负极连接。

2.如权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于，所述单向传导电流的元器件为二极管。

3.如权利要求2所述的光伏发电装置，其特征在于，所述电池元件包括多个层叠设置的吸收光波长范围不同的电池片，所述多个所述电池片之间具有预设间隔。

4.如权利要求3所述的光伏发电装置，其特征在于，所述光伏电池片为双面受光电池片。

5.如权利要求4所述的光伏发电装置，其特征在于，所述电池元件包括吸收光波长范围为100nm～500nm的第一电池片、吸收光波长范围为500nm～700nm第二电池片以及吸收光波长范围为700nm～1000nm第三电池片。

6.如权利要求5所述的光伏发电装置，其特征在于，所述预设间隔范围为1cm～5cm。