CN207884299U - 太阳能发电系统及新型太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能发电系统及新型太阳能发电系统。本实用新型所述的太阳能发电系统，其包括太阳能光伏组件、控制器以及逆变器和/或蓄电池；多个所述太阳能光伏组件并联；一个或多个太阳能光伏组件与控制器电连接，多个所述控制器与母线并联；多个所述逆变器的输入端并联于母线，多个所述逆变器的交流输出端并联于电网。本实用新型中的太阳能发电系统及新型太阳能发电系统，电压低，使用安全。其每块太阳能电池单元独立工作，即使某一块太阳能电池单元损坏，也不会造成其所处的电路失效，因此其更适合使用于户外，不易受外界环境影响。

Description

太阳能发电系统及新型太阳能发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电系统及新型太阳能发电系统。

背景技术

常用的太阳能光伏组件，每个电池组由多个太阳能电池单元依次串联组成。在使用过程中，这样的设置方式会带来意想不到的麻烦。比如，树叶或者异物落在太阳能电池单元上时会遮挡阳光。被遮住的太阳能电池单元会降低发电效率甚至完全失效，如某一太阳能电池单元失效，则整个电池组件失效。另外，某一太阳能电池单元部分或完全失效时会发热，严重时会形成热斑。某一太阳能电池单元失效时还会造成电压升高，严重时会击穿该太阳能电池单元。由于存在击穿的风险，因此太阳能电池单元的背板仅能使用高分子材料，但高分子材料密封性难以达到100％防水的效果，既降低了太阳能电池单元的使用寿命，也限制了太阳能光伏组件的推广应用。现有技术中的太阳能电池单元串联，在使用过程中，由于灰尘、树叶等异物会由于重力作用会下沉至组件底端遮挡底端的太阳能电池单元。现有技术中的产品无法避免这样的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用安全的太阳能发电系统。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种太阳能发电系统，其特征在于，包括太阳能光伏组件、控制器以及逆变器和/或蓄电池；多个所述太阳能光伏组件并联；一个或多个太阳能光伏组件与控制器电连接，多个所述控制器与母线并联；多个所述逆变器的输入端并联于母线，多个所述逆变器交流输出端并联于电网。

根据本实用新型的一个实施例，所述逆变器和/或蓄电池分散式设置、并联在母线上。

根据本实用新型的一个实施例，所述的控制器为电流平衡控制器。其功能是在保证电流最大化的状态下恒压输出。

根据本实用新型的一个实施例，所述的控制器为有源电流平衡控制器。

根据本实用新型的一个实施例，所述太阳能光伏组件包括太阳能电池单元；

多个太阳能电池单元串联组成一串；

所述太阳能电池单元设置为两串以上，两串以上的太阳能电池单元以串为单位并联；

每一串中的每一个太阳能电池单元与其它串中的其中一个太阳能电池单元并联。

根据本实用新型的一个实施例，所述两串以上的太阳能电池单元组成一组，每一串中的每一个太阳能电池单元与同组中的其它各串中的其中一个太阳能电池单元并联。

根据本实用新型的一个实施例，所述太阳能电池单元设置为两组以上，两组以上的太阳能电池单元以组为单位串联。

根据本实用新型的一个实施例，串联以后的多组太阳能电池单元输出正极和输出负极位于同一侧。

根据本实用新型的一个实施例，两组以上的太阳能电池单元通过母线串联。

根据本实用新型的一个实施例，所述输出正极和输出负极连接有导线。

根据本实用新型的一个实施例，太阳能电池单元通过导电胶带电连接。

根据本实用新型的一个实施例，两串以上的太阳能电池单元上下方向排列。

根据本实用新型的一个实施例，所述的太阳能电池单元的具有正极和负极，所述正极和负极分布在上下方向的侧面。

本实用新型的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用安全的新型太阳能发电系统。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

新型太阳能发电系统，其特征在于，其包括金属背板和前述太阳能发电系统；所述金属背板表面设置有绝缘层；所述绝缘层上铺装前述的太阳能光伏单元；太阳能电池单元表面铺装胶粘剂层；所述胶粘剂层表面铺设有玻璃面板。

根据本实用新型的一个实施例，所述金属背板为铝板或铝合金板。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘层为聚乙烯膜。

根据本实用新型的一个实施例，所述胶粘剂层为乙烯-醋酸乙烯膜。

本实用新型中的太阳能发电系统，设置有电流平衡控制器，采用直流低压输出，保证系统安全；恒压输出，可以和现有的储能系统兼容，直接给蓄电池充电。

本实用新型中的太阳能发电系统及新型太阳能发电系统，逆变器分散式设置，可根据输出功率的要求调整太阳能光伏组件的输出电压和电流，输出电流更稳定。有源电流平衡控制器可主动监测太阳能光伏组件的输出电流，在输出电流过低时主动补偿太阳能光伏组件的电压，使其输出功率达到设定范围。

本实用新型中的太阳能光伏组件，电压低，使用安全。其每块太阳能电池单元独立工作，即使某一块太阳能电池单元被遮挡或损坏，既不会造成其它太阳能电池单元损坏或失效，也不会造成其所处的电路失效，因此其更适合使用于户外，不易受外界环境影响。在某一部分太阳能电池单元损坏时，本实用新型中的组件不会产生热斑，也不会起火。本实用新型中的太阳能电池，由于每块太阳能电池独立工作，互不影响，因此即使某一块太阳能电池单元损坏其电压也不会升高至达到击穿电压，所以可以使用金属背板而不会被击穿，增加了背板材料选择的多样性。由于本实用新型可以采用铝板作为背板，铝板的密封性更佳、透水率极低，所以能够更有效地保护太阳能电池内部组件，产品可靠性更好、寿命更长。当采用金属背板时，金属背板还可以直接作为屋顶板使用，丰富了太阳能电池组件的使用性能，更易于推广。采用金属背板，可防火。多串或多组太阳能电池单元上下方向排列，正极和负极位于侧面，可避免树叶、灰尘等异物落在底端时损坏组件整体。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的太阳能发电系统示意图。

图2为本实用新型中实施例1中的太阳能光伏组件电路原理示意图。

图3为本实用新型实施例2中的太阳能光伏组件电路原理示意图。

图4为本实用新型实施例3中的太阳能光伏组件电路原理示意图。

图5为本实用新型实施例4中的新型太阳能发电系统中的太阳能光伏组件结构示意图。

图6为本实用新型实施例5中的新型太阳能发电系统中的太阳能光伏组件结构示意图。

图7为本实用新型实施例6中的太阳能发电系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种太阳能发电系统，其包括太阳能光伏组件10、电流平衡控制器20和逆变器30；多个所述太阳能光伏组件10并联；一个或多个太阳能光伏组件10与电流平衡控制器20电连接，多个所述电流平衡控制器20并联于母线40。所述的电流平衡控制器20为有源电流平衡控制器。多个所述逆变器 30输入端并联于母线40，多个逆变器30的交流输出端并联于电网。太阳能光伏组件10发电输出直流电，经电流平衡控制器20输送至母线40。逆变器30将母线40传输的直流电逆变为交流电输送至电网。

所述逆变器30分散式设置，输入端并联在母线40上。逆变器30按照一定的功率配比，即太阳能电池组件10的功率为逆变器30功率1-1.5倍分布设置逆变器30。在如图1所示的示例中，共设置十二个太阳能电池组件10和三个逆变器30。每四个太阳能电池组件10设置一个逆变器30，即这四个太阳能电池组件10的功率之和为逆变器30的功率的1-1.5倍。

如图2所示，本实施例中的太阳能光伏组件10，由两组太阳能电池单元串联组成。每一个太阳能电池单元，均可独立发电。每组太阳能电池单元由两串太阳能电池单元并联组成，即如图2所示的由12块太阳能电池单元通过导电胶带串联而成的第一串太阳能电池单元100和由12块太阳能电池单元通过导电胶带串联而成的第二串太阳能电池单元200。在第一串太阳能电池单元100中，第一太阳能电池单元101、第二太阳能电池单元102、第三太阳能电池单元103直至第十二太阳能电池单元112依次串联。第二串太阳能电池单元200中也包括串联的12块太阳能电池单元，即第十三太阳能电池单元201、第十四太阳能电池单元202直至第二十四太阳能电池单元212。第一串太阳能电池单元100和第二串太阳能电池单元200以串为单位通过母线并联组成一组太阳能电池单元。在如图所示的示例中，共设置有两组太阳能电池单元，两组太阳能电池单元以组为单位通过母线串联。两组太阳能电池单元串联后，其正极和负极位于同一侧，即如图2所示的下侧。正极和负极分别连接有导线。

同一组中，每一串中的每一个太阳能电池单元与同组中的其它串中的其中一个太阳能电池单元并联。如图所示，第一串太阳能电池单元100中的第一太阳能电池单元101与第二串太阳能电池单元200中的第十三太阳能电池单元201 并联。第一串太阳能电池单元100中的第二太阳能电池单元102与第二串太阳能电池单元200中的第十四太阳能电池单元202并联，直至第一串太阳能电池单元100中的第十二太阳能电池单元112与第二串太阳能电池单元200中的第二十四太阳能电池单元212并联。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：太阳能光伏单元的设置方式不同。如图3所示，本实施例中的太阳能光伏组件，其包括多块太阳能电池单元。如图所示的示例中，多块太阳能电池单元串联组成一串，即如图3所示的由12块太阳能电池单元通过导电胶带串联而成的第一串太阳能电池单元100、由12块太阳能电池单元通过导电胶带串联而成的第二串太阳能电池单元200和由12块太阳能电池单元通过导电胶带串联而成的第三串太阳能电池单元300。在第一串太阳能电池单元100中，第一太阳能电池单元101、第二太阳能电池单元102、第三太阳能电池单元103直至第十二太阳能电池单元112依次串联。第二串太阳能电池单元200中也包括串联的12块太阳能电池单元，即第十三太阳能电池单元201、第十四太阳能电池单元202直至第二十四太阳能电池单元212。第三串太阳能电池单元300也包括串联的12块太阳能电池单元，即第二十五太阳能电池单元301、第二十六太阳能电池单元302直至第三十六太阳能电池单元312。

第一串太阳能电池单元100、第二串太阳能电池单元200和第三串太阳能电池单元300以串为单位通过母线并联组成一组太阳能电池单元。在如图所示的示例中，共设置有四组太阳能电池单元，四组太阳能电池单元以组为单位通过母线串联。四组太阳能电池单元串联后，其正极和负极位于同一侧，即如图2 所在的纸面的右侧。正极和负极分别连接有导线。

同一组中，每一串中的每一个太阳能电池单元与同组中的其它串中的其中一个太阳能电池单元并联。如图3所示，第一串太阳能电池单元100中的第一太阳能电池单元101与第二串太阳能电池单元200中的第十三太阳能电池单元 201并联。第一串太阳能电池单元100中的第二太阳能电池单元102与第二串太阳能电池单元200中的第十四太阳能电池单元202并联，直至第一串太阳能电池单元100中的第十二太阳能电池单元112与第二串太阳能电池单元200中的第二十四太阳能电池单元212并联。第二串太阳能电池单元200中的第十三太阳能电池单元201还与第三串太阳能电池单元300中的第二十五太阳能电池单元301并联；第二串太阳能电池单元200中的第十四太阳能电池单元202还与第三串太阳能电池单元300中的第二十六太阳能电池单元302并联；直至第二串太阳能电池单元200中的第二十四太阳能电池单元212还与第三串太阳能电池单元300中的第三十六太阳能电池单元312并联。

在实际使用时，按照图3所示的纸面方向，多串太阳能电池单元上下方向排列，正极、负极均位于右侧面。这样，即使最下方的第一串太阳能电池单元 100中的一个或全部被遮挡而失效，也不会影响其它串、其它组中的太阳能电池单元工作。

实施例3

如图4所示，本实施例在实施例2的基础上，串联的两组太阳能电池之间设置有电连接旁路400，电连接旁路400上设置有二极管401。在正常使用时，两组太阳能电池之间的电连接如实施例2所示，本实施例中的电连接旁路400 不起作用。在实施例2所示的两组太阳能电池之间的电连接出现故障，两组太阳能电池无法电连接时，组间电压升高会击穿二极管401，电连接旁路400将两组太阳能电池电连接。

实施例4

如图5所示，本实施例示出了太阳能光伏组件的封装形式，其包括金属背板501，所述金属背板501表面设置有绝缘层502；所述绝缘层502上铺装实施例1、实施例2或者实施例3中的太阳能光伏组件；太阳能电池单元503表面铺装胶粘剂层504；所述胶粘剂层504表面铺设有玻璃面板505。所述金属背板501 为铝板或铝合金板。所述绝缘层502为聚乙烯膜。所述胶粘剂层504为乙烯-醋酸乙烯胶粘剂。

本领域内技术人员可以理解，金属背板501与绝缘层502、绝缘层502与太阳能电池单元503之间也可以使用适当的胶粘剂粘接，以增强连接强度。本实施例中，由于采用了金属背板501，金属背板501可以作为建筑物的屋顶或者将绝缘层502铺装在金属屋顶实现。因此，本实施例的方案可实现建筑光伏一体化。虽然本实施例中的绝缘层502使用了聚乙烯膜，504为乙烯-醋酸乙烯胶粘剂，本领域技术人员可以理解，这并非对本实用新型的限制。常规太阳能光伏组件可用的绝缘层、胶粘剂层及其它可用的材料，均可使用于本实用新型。

本实施例中，由于背板采用金属背板501，因此，太阳能光伏组件501既可以设置在金属的屋顶如彩钢板上，也可以先制成本实施例所示的结构，再铺装在屋顶，金属背板501作为建筑物屋顶使用。因此，本实用新型中的新型太阳能光伏组件可以作为建筑光伏一体化组件使用。

实施例5

如图6所示，本实施例示出了与实施例4不同的太阳能光伏组件的封装形式。其包括金属背板501，所述金属背板501表面设置有绝缘层502；所述绝缘层502上铺装实施例1、实施例2或实施例3中的太阳能光伏组件；太阳能电池单元503表面铺装胶粘剂层504；所述胶粘剂层504表面铺设有玻璃面板505。所述金属背板501为铝板或铝合金板。所述绝缘层502为聚乙烯膜。所述胶粘剂层504为乙烯-醋酸乙烯胶粘剂。本领域内技术人员可以理解，金属背板501 与绝缘层502、绝缘层502与太阳能电池单元503之间也可以使用适当的胶粘剂粘接，以增强连接强度。金属背板501、绝缘层502、太阳能电池单元503及玻璃面板505的四周设置有边框500。边框500将各层固定为一个单元。

实施例6

如图7所示，一种太阳能发电系统，其包括太阳能光伏组件10、电流平衡控制器20和蓄电池60；多个所述太阳能光伏组件10并联；一个或多个太阳能光伏组件10与电流平衡控制器20电连接，多个所述电流平衡控制器20并联于母线40。所述的电流平衡控制器20为有源电流平衡控制器。多个所述蓄电池 60并联于母线40。太阳能光伏组件10发电输出直流电，经电流平衡控制器20 后并联于母线40，然后输送至蓄电池60为蓄电池60充电。

本实用新型中的太阳能发电系统及新型太阳能发电系统，电压低，使用安全。其每块太阳能电池单元独立工作，即使某一块太阳能电池单元被遮挡或损坏，既不会造成其它太阳能电池单元损坏或失效，也不会造成其所处的电路失效，因此其更适合使用于户外，不易受外界环境影响。在某一部分太阳能电池单元损坏时，本实用新型中的组件不会产生热斑，也不会起火。本实用新型中的太阳能电池单元，由于每块太阳能电池单元独立工作，互不影响，因此即使某一块太阳能电池单元损坏其电压也不会升高至达到击穿电压，所以可以使用金属背板而不会被击穿，增加了背板材料选择的多样性。由于本实用新型可以采用铝板作为背板，铝板的密封性更佳、透水率极低，所以能够更有效地保护太阳能电池内部组件，产品可靠性更好、寿命更长。当采用金属背板时，金属背板还可以直接作为屋顶板使用，丰富了太阳能电池组件的使用性能，更易于推广。采用金属背板，可防火。多串或多组太阳能电池单元上下方向排列，正极和负极位于侧面，可避免树叶、灰尘等异物落在底端时损坏组件整体。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其它实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (17)

1.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括太阳能光伏组件、控制器以及逆变器和/或蓄电池；多个所述太阳能光伏组件并联；一个或多个太阳能光伏组件与控制器电连接，多个所述控制器与母线并联；多个所述逆变器的输入端并联于母线，多个所述逆变器交流输出端并联于电网。

2.据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述逆变器分散式设置并联在母线上。

3.据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述的控制器为电流平衡控制器。

4.据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述的控制器为有源电流平衡控制器。

5.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能光伏组件包括太阳能电池单元；

多个太阳能电池单元串联组成一串；

所述太阳能电池单元设置为两串以上，两串以上的太阳能电池单元以串为单位并联；

每一串中的每一个太阳能电池单元与其它串中的其中一个太阳能电池单元并联。

6.根据权利要求5所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述两串以上的太阳能电池单元组成一组，每一串中的每一个太阳能电池单元与同组中的其它各串中的其中一个太阳能电池单元并联。

7.根据权利要求6所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能电池单元设置为两组以上，两组以上的太阳能电池单元以组为单位串联。

8.根据权利要求7所述的太阳能发电系统，其特征在于，串联以后的多组太阳能电池单元输出正极和输出负极位于同一侧。

9.根据权利要求8所述的太阳能发电系统，其特征在于，两组以上的太阳能电池单元通过母线串联。

10.根据权利要求9所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述输出正极和输出负极连接有导线。

11.根据权利要求5所述的太阳能发电系统，其特征在于，太阳能电池单元通过导电胶带电连接。

12.根据权利要求5所述的太阳能发电系统，其特征在于，两串以上的太阳能电池单元上下方向排列。

13.根据权利要求5或12所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述的太阳能电池单元的具有正极和负极，所述正极和负极分布在上下方向的侧面。

14.新型太阳能发电系统，其特征在于，其包括金属背板和权利要求1至13任一权利要求所述的太阳能发电系统；所述金属背板表面设置有绝缘层；所述绝缘层上铺装权利要求5至13任一权利要求所述的太阳能光伏单元；太阳能电池单元表面铺装胶粘剂层；所述胶粘剂层表面铺设有玻璃面板。

15.根据权利要求14所述的新型太阳能发电系统，其特征在于，所述金属背板为铝板或铝合金板。

16.根据权利要求14所述的新型太阳能发电系统，其特征在于，所述绝缘层为聚乙烯膜。

17.根据权利要求14所述的新型太阳能发电系统，其特征在于，所述胶粘剂层为乙烯-醋酸乙烯胶粘剂。