CN206961852U - 新型半片电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可提升系统端应用输出功率的半片电池组件，包括由半片电池串联形成的太阳能电池串，每两个相邻的太阳能电池串通过串联形成太阳能电池串组，每个太阳能电池串组均串联一个优化芯片，优化芯片可检测对应太阳能电池串组的电压和电流状态，优化芯片还存储有降压升流的算法，优化芯片还具有旁路功能。当太阳能电池串组出现遮挡时，优化芯片对太阳能电池串组进行降压升流继续输出功率；遮挡面积过大时，启动优化芯片的旁路功能，将对应的太阳能电池串组进行旁路屏蔽。相比于现有技术，本实用新型具有在组件受到遮挡时提升组件功率输出的有益效果。

Description

新型半片电池组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备领域，特别是涉及一种基于半片电池的太阳能组件。

背景技术

随着市场趋势推动以及中国领跑者项目要求，高功率组件破受青睐。除了在常规电池片提升效率的技术途径外，通过优化组件的电气排布方案，应用半片电池片技术，实现组件功率提升。目前半片电池组件开发主流采用：旁路三个二极管，电池片先串联再并联的方案；旁路两个二极管，电池片先并联再串联的方案。

现有设计方案半片组件在系统应用端应用时存在二极管难以工作的风险，因电池串先串联再并联的电路排布方式，二极管并联于两串甚至是四串并联电池串的两端，由于电池串并联，当某一串出现整片电池片遮挡时，并联保护的二极管也不能启动工作，这就导致整块组件功率输出降低为原先的一半；只有当每串电池串均出现足够大面积遮挡时，二极管才能启动；这就导致半片组件在系统端应用时存在热斑风险，导致系统发电量降低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种优化设计的半片电池组件，可提升系统端应用的输出功率。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种新型半片电池组件，包括半片太阳能电池片，多个半片太阳能电池片串联成一个太阳能电池串，相邻两个太阳能电池串通过串联形成一个太阳能电池串组，太阳能电池串组之间通过串联或并联或串联并联混合连接的方式进行连接，每个太阳能电池串组的末端均串联有一个优化芯片，优化芯片可检测对应太阳能电池串组的电压和电流状态，优化芯片还存储有降压升流的算法，优化芯片还具有旁路功能。

每个太阳能电池串组均串联有一个优化芯片，当出现遮挡时，太阳能电池串组的输出电流降低，优化芯片检测到电流的变化后，通过降压升流的算法提升太阳能电池串组的输出电流、降低输出电压，虽然降低了功率，但可以避免该太阳能电池串组因电流低而成为整个组件的负载，进从而防止出现遮挡的太阳能电池串组消耗掉整个组件的功率。因此，通过降压升流的算法，可以保证出现遮挡的太阳能电池串组依然进行功率输出，相比现有技术中直接用旁路二极管对出现遮挡的太阳能电池串组进行旁路，在出现遮挡时，整个组件的输出功率获得了提升。而当遮挡面积增大，太阳能电池串组产生反向偏压时，优化芯片检测到该变化后，启用旁路功能，将对应的太阳能电池串组进行旁路屏蔽，可避免其成为组件的负载降低组件输出功率，也可以保护该太阳能电池串组，避免对该太阳能电池串组的硬件造成损坏。

进一步的，优化芯片包括负极连接端口、第一正极连接端口和第二正极连接端口，优化芯片通过负极连接端口和第一正极连接端口串联入太阳能电池片组的连接电路，多个优化芯片相互之间通过第一正极连接端口和第二正极连接端口进行连接，所采用的连接方式可以是并联或串联。

更进一步的，优化芯片还设置有数据通讯模块，可实现各独立的优化芯片之间的通讯功能。各个优化芯片之间实现通讯功能后，可进一步优化对各个太阳能电池串组的输出功率的控制，当整体均出现遮挡时，可进一步地将整个组件的输出功率维持在一个较高的水平，而不需要直接将受遮挡严重的太阳能电池串组进行旁路屏蔽。

更进一步的，太阳能电池串组成对设置且至少设置有两对，每对太阳能电池串组中的太阳能电池串组均对称布置，电池组件中位于同一侧的太阳能电池串组进行串联后，再将两侧的太阳能电池串组进行并联。

与现有技术相比，本实用新型利用优化芯片可以提升整个组件在受到遮挡时的输出功率，且优化芯片体积小，连接与安装的结构简单，安装成本低。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的原理结构示意图；

图2为本实用新型的正面结构示意图；

图中：1、太阳能电池串；2、优化芯片。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

如图1及图2所示，本新型半片电池组件共包括有十二个太阳能电池串1，每个太阳能电池串1均由多个半片电池串联而成，相邻的两个太阳能电池串1通过串联形成太阳能电池串组，每个太阳能电池串组的末端串联有一个优化芯片2。太阳能电池串组分为两侧布置，每一侧的太阳能电池串组先串联，然后再将两侧的太阳能电池串组进行并联，进行功率输出。

优化芯片2可检测对应太阳能电池串组的电压和电流状态，优化芯片2还存储有降压升流的算法，优化芯片2还具有旁路功能。优化芯片2包括负极连接端口、第一正极连接端口和第二正极连接端口，优化芯片2通过负极连接端口和第一正极连接端口串联入太阳能电池片组的连接电路，多个优化芯片2相互之间通过第一正极连接端口和第二正极连接端口进行连接，先将同一侧的优化芯片2串联之后，再将不同侧的优化芯2片并联。优化芯片2具有通讯端口，各个优化芯片2之间可通过通讯端口进行通信，获取各个太阳能电池串组的电压与电流信息。各通讯端口通过数据连接线进行通信。

当整个组件中的所有太阳能电池串组均无遮挡时，组件以最大功率输出，优化芯片2检测并记录此时每个对应的太阳能电池串组的电压与电流。当太阳能电池串组出现遮挡时，太阳能电池串组的输出电流受光照减少的影响而降低，优化芯片2检测到电流的变化后，通过内置的降压升流的算法提升太阳能电池串组的输出电流、降低输出电压，使受遮挡的太阳能电池串组继续输出功率。而对于普通的采用旁路二极管的半片电池组件，受遮挡的太阳能电池串组会被二极管旁路，失去输出功率输出。因此，相比于现有技术，本新型半片电池组件实现了输出功率的提升。

而当遮挡面积增大，太阳能电池串组产生反向偏压时，超出优化芯片2的调节范围或该太阳能电池串组安全工作的范围时，优化芯片2启用旁路功能，断开芯片内部第一负极连接端口和第一正极连接端口的电连接，接通第一正极连接端口和第二正极连接端口之间的电连接，从而将对应的太阳能电池串组进行旁路屏蔽，可避免其成为组件的负载降低组件输出功率，也可以保护该太阳能电池串组，避免对该太阳能电池串组的硬件造成损坏。

当有多个太阳能电池串组出现遮挡时，多个优化芯片2检测到各自对应的太阳能电池串组的电流、电压变化后，将所检测到的电流、电压值互相进行传输，每个优化芯片2都可以获得整个组件中各个太阳能电池串组的实时电流、电压值，因而在进行降压升流调节对应太阳能电池串组的输出功率时，可以根据整个组件的输出功率，降低输出阈值，降低启动旁路功能的触发功率水平，使整个组件在有多个太阳能电池串组出现遮挡时的实现功率输出的最大化。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种新型半片电池组件，包括半片太阳能电池片，多个半片太阳能电池片串联成一个太阳能电池串，相邻两个太阳能电池串通过串联形成一个太阳能电池串组，太阳能电池串组之间通过串联或并联或串联并联混合连接的方式进行连接，其特征在于：每个太阳能电池串组的末端均串联有一个优化芯片，所述优化芯片可检测对应太阳能电池串组的电压和电流状态，优化芯片还存储有降压升流的算法，优化芯片还具有旁路功能。

2.根据权利要求1所述的新型半片电池组件，其特征在于：所述优化芯片包括负极连接端口、第一正极连接端口和第二正极连接端口，优化芯片通过负极连接端口和第一正极连接端口串联入太阳能电池片组的连接电路，多个优化芯片相互之间通过第一正极连接端口和第二正极连接端口进行连接，所采用的连接方式可以是并联或串联。

3.根据权利要求1所述的新型半片电池组件，其特征在于：所述优化芯片还设置有数据通讯模块，可实现各独立的优化芯片之间的通讯功能。

4.根据权利要求1所述的新型半片电池组件，其特征在于：所述太阳能电池串组成对设置且至少设置有两对，每对太阳能电池串组中的太阳能电池串组均对称布置，电池组件中位于同一侧的太阳能电池串组进行串联后，再将两侧的太阳能电池串组进行并联。