CN209787120U - 一种光伏电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光伏电池组件，包括至少两块相互串联的光伏电池，还包括，信号采集模块，所述信号采集模块用于采集光伏电池的信号值；开关模块，所述开关模块用于控制光伏电池的电路开闭；控制模块，所述控制模块用于根据所述信号采集模块采集到的信号值控制所述开关模块。采用本实用新型，能够解决由部分被遮蔽的光伏电池所带来的热斑效应，减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏电池组件。
背景技术
随着科技日新月异的发展，光伏发电技术在国内外均得到了广泛的应用，其应用形式多种多样，应用场所分布广泛，主要用于大型地面光伏电站、住宅和商用建筑物的屋顶、建筑光伏建筑一体化、光伏路灯等。
目前，大多数光伏电池组件是由串联在一起的多块光伏电池构成。然而，在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的光伏电池，将被当作负载消耗其他有光照的光伏电池所产生的电力。由于局部阴影的存在，太阳电池组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化。其结果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种光伏电池组件，能够解决由部分被遮蔽的光伏电池所带来的热斑效应，减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏电池组件，包括至少两块相互串联的光伏电池，还包括，信号采集模块，所述信号采集模块用于采集光伏电池的信号值；开关模块，所述开关模块用于控制光伏电池的电路开闭；控制模块，所述控制模块用于根据所述信号采集模块采集到的信号值控制所述开关模块。
优选地，所述信号采集模块包括至少两个信号采集单元，所述信号采集单元与光伏电池一一对应，所述信号采集单元包括电流采集器、电压采集器以及温度采集器。
优选地，所述开关模块包括至少两个开关单元，所述开关单元与光伏电池一一对应，所述开关单元用于控制对应光伏电池的电路开闭。
优选地，所述开关单元为继电器开关。
优选地，所述继电器开关为双刀双掷继电器开关，所述双刀双掷继电器开关包括第一掷刀、第一常闭触点、第一常开触点、第二掷刀、第二常闭触点、第二常开触点、第一线圈接头以及第二线圈接头；
所述第一线圈接头与所述第二线圈接头分别连接至所述控制模块；
所述第一常闭触点连接所述光伏电池的一极；
所述第二常闭触点连接所述光伏电池的另一极；
所述第一掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第二掷刀；
所述第二掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第一掷刀。
优选地，所述开关单元为MOS管开关。
优选地，所述MOS管开关为双刀双掷MOS管开关。
优选地，所述控制模块为STM32微控制器。
实施本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的光伏电池组件，通过电流采集器、电压采集器以及温度采集器分别采集每块光伏电池的电流值、电压值以及温度值，所述控制模块根据采集到的电流值、电压值以及温度值，能够判断出该光伏电池是否存在热斑效应，当出现热斑效应时，所述控制模块通过所述开关模块将该光伏电池从发电电路中断开，当该光伏电池不再被遮蔽时，即根据采集到的电流值、电压值以及温度值，能够判断出该光伏电池不再存在热斑效应，所述控制模块通过所述开关模块将该光伏电池重新接入发电电路中，能够及时减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型提供的光伏电池组件示意图；
图2是本实用新型提供的信号采集单元示意图；
图3是本实用新型提供的继电器开关示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1所示，本实用新型提供了一种光伏电池组件，包括至少两块相互串联的光伏电池1，还包括，信号采集模块2，所述信号采集模块2用于采集每块光伏电池1的信号值；开关模块3，所述开关模块3用于控制每块光伏电池1的电路开闭；控制模块4，所述控制模块4用于根据所述信号采集模块2采集到的信号值控制所述开关模块3。
本实用新型通过信号采集模块2采集每块光伏电池1的信号值，所述控制模块4根据所述信号采集模块2采集到的信号值控制所述开关模块3，进一步，所述开关模块3控制每块光伏电池1的电路开闭。本实用新型通过信号采集模块2分别采集每块光伏电池的信号值，所述控制模块4根据采集到的信号值能够判断出光伏电池1是否存在热斑效应，当某块光伏电池1出现热斑效应时，所述控制模块4通过所述开关模块3将该光伏电池1从发电电路中断开，当该光伏电池1不再被遮蔽时，即根据采集到的信号值，能够判断出该光伏电池1不再存在热斑效应，所述控制模块4通过所述开关模块3将该光伏电池1重新接入发电电路中，能够及时减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
如图2所示，所述信号采集模块2包括至少两个信号采集单元(图中未显示)，所述信号采集单元与光伏电池1一一对应，所述信号采集单元包括电流采集器201、电压采集器202以及温度采集器203。每块光伏电池1的电流信号、电压信号以及温度信号都会被实时监测，所述控制模块4根据采集到的电流信号、电压信号以及温度信号，能够判断出光伏电池1是否存在热斑效应。
如图3所示，所述开关模块3包括至少两个开关单元，所述开关单元与光伏电池一一对应，所述开关单元用于控制对应光伏电池的电路开闭。每块光伏电池1的电路均接入一个开关单元，所述开关单元用于控制对应光伏电池1的电路开闭。每块光伏电池都通过对应的开关单元接入到发电总电路中，当控制模块检测到某块光伏电池存在热斑效应时，对应的开关单元就会将该光伏电池从发电总电路断开，避免电力的损失。
进一步地，所述开关单元为继电器开关，继电器开关具有成本低，开关控制效果好等优点。每块光伏电池1的电路均接入一个继电器开关，所述开关单元用于控制对应光伏电池1的电路开闭。每块光伏电池都通过对应的继电器开关接入到发电总电路中，当控制模块检测到某块光伏电池存在热斑效应时，对应的继电器开关就会将该光伏电池从发电总电路断开，避免电力的损失。
更佳地，所述继电器开关为双刀双掷继电器开关，所述双刀双掷继电器开关包括第一掷刀、第一常闭触点、第一常开触点、第二掷刀、第二常闭触点、第二常开触点、第一线圈接头以及第二线圈接头；所述第一线圈接头与所述第二线圈接头分别连接至所述控制模块；所述第一常闭触点连接所述光伏电池的一极；所述第二常闭触点连接所述光伏电池的另一极；所述第一掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第二掷刀；所述第二掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第一掷刀。
本实用新型，正常情况下，即信号采集模块未检测到异常信号值，每块光伏电池对应的继电器开关不执行动作，每块光伏电池都正常接入发电回路中；当控制模块检测到异常的信号时，即某块光伏电池存在热斑效应，此时，控制模块控制继电器的线圈，继电器执行动作，第一常闭触点与第二常闭触点分别断开，第一常开触点与第二常开触点分别闭合，使得该光伏电池从发电回路中断开；此后，当控制模块未检测到异常的信号时，即某块光伏电池不再存在热斑效应，此时，控制模块控制继电器的线圈，继电器执行动作，第一常闭触点与第二常闭触点又重新闭合，第一常开触点与第二常开触点回到常开状态，使得该光伏电池重新接入发电回路中，继续发电。能够及时减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
可选地，所述开关单元可选为MOS管开关。MOS管具备体积小的优点，同时，适应于切换频率高的控制电路，缺点是价格比较昂贵。进一步地，所述MOS管开关为双刀双掷MOS管开关，开关执行功能和继电器一致。
优选地，所述控制模块为STM32微控制器，但不限于此，只要是能实现上述控制功能的微控制器都适用本实用新型。
综上所述，本实用新型提供的光伏电池组件，通过电流采集器、电压采集器以及温度采集器分别采集每块光伏电池的电流值、电压值以及温度值，所述控制模块根据采集到的电流值、电压值以及温度值，能够判断出该光伏电池是否存在热斑效应，当出现热斑效应时，所述控制模块通过所述开关模块将该光伏电池从发电电路中断开，当该光伏电池不再被遮蔽时，即根据采集到的电流值、电压值以及温度值，能够判断出该光伏电池不再存在热斑效应，所述控制模块通过所述开关模块将该光伏电池重新接入发电电路中，能够及时减少不必要的电力损耗，提高光伏电池组件的发电效率和使用寿命。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种光伏电池组件，包括至少两块相互串联的光伏电池，其特征在于，还包括，
信号采集模块，所述信号采集模块用于采集光伏电池的信号值；
开关模块，所述开关模块用于控制光伏电池的电路开闭；
控制模块，所述控制模块用于根据所述信号采集模块采集到的信号值控制所述开关模块。
2.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于，所述信号采集模块包括至少两个信号采集单元，所述信号采集单元与光伏电池一一对应，所述信号采集单元包括电流采集器、电压采集器以及温度采集器。
3.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于，所述开关模块包括至少两个开关单元，所述开关单元与光伏电池一一对应，所述开关单元用于控制对应光伏电池的电路开闭。
4.如权利要求3所述的光伏电池组件，其特征在于，所述开关单元为继电器开关。
5.如权利要求4所述的光伏电池组件，其特征在于，所述继电器开关为双刀双掷继电器开关，所述双刀双掷继电器开关包括第一掷刀、第一常闭触点、第一常开触点、第二掷刀、第二常闭触点、第二常开触点、第一线圈接头以及第二线圈接头；
所述第一线圈接头与所述第二线圈接头分别连接至所述控制模块；
所述第一常闭触点连接所述光伏电池的一极；
所述第二常闭触点连接所述光伏电池的另一极；
所述第一掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第二掷刀；
所述第二掷刀连接至所述控制模块或相邻继电器开关的第一掷刀。
6.如权利要求3所述的光伏电池组件，其特征在于，所述开关单元为MOS管开关。
7.如权利要求6所述的光伏电池组件，其特征在于，所述MOS管开关为双刀双掷MOS管开关。
8.如权利要求1所述的光伏电池组件，其特征在于，所述控制模块为STM32微控制器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920329381.6U CN209787120U (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种光伏电池组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920329381.6U CN209787120U (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种光伏电池组件 |
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| CN209787120U true CN209787120U (zh) | 2019-12-13 |
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ID=68797969
Family Applications (1)
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| CN201920329381.6U Active CN209787120U (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种光伏电池组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN209787120U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021129598A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 中国矿业大学 | 一种光伏组件安全快速关断装置及控制方法 |
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2019
- 2019-03-14 CN CN201920329381.6U patent/CN209787120U/zh active Active
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| WO2021129598A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 中国矿业大学 | 一种光伏组件安全快速关断装置及控制方法 |
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