CN209994346U - 光伏组件 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种光伏组件，涉及光伏技术领域，包括：至少两个独立的电能输出单元；电能输出单元包括：电池片部件、正极引出端和负极引出端；其中，通过设置与正极引出端和负极引出端相对应的连接线路，以使至少两个独立的电能输出单元中的一个或多个电能输出单元输出电能。本公开的光伏组件，能够控制光伏组件的电性输出，实现光伏组件的输出功率、电压的自由控制与调节，适用于匹配不同额定功率的用电负载或者连接搭建各种容量的电力系统；并且可及时切断发生故障的电能输出单元，有利于减少组件的热斑效应。

Description

光伏组件

技术领域

本公开涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏组件。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳能直接转变为电能的一种发电技术。光伏组件是将若干单体太阳能电池串、并联连接和严密封装而成的，是实现光伏发电最小不可分割的光伏电池组合装置。目前，现有的光伏组件为串联电路结构，再配用旁路二极管，一般只有1个正极输出端、1个负极输出端，组件电性输出唯一，组件输出的电压、功率等无法控制与调节。在光伏系统设计中，系统容量在工程完成后后期无法修改，只能通过更换组件才能改变系统容量，成本高。另外，在移动电源或小型户用系统中，光伏组件需要匹配不同功率用电负载，现有组件无法直接匹配不同功率用电负载。

实用新型内容

有鉴于此，本公开要解决的一个技术问题是提供一种光伏组件，能够设置独立的电能输出单元，可以通过设置连接线路控制一个或多个电能输出单元输出电能。

根据本公开的一个方面，提供一种光伏组件，包括：至少两个独立的电能输出单元；所述电能输出单元包括：电池片部件、正极引出端和负极引出端；其中，通过设置与所述正极引出端和所述负极引出端相对应的连接线路，以使所述至少两个独立的电能输出单元中的一个或多个电能输出单元输出电能。

可选地，在所述至少两个独立的电能输出单元中的多个电能输出单元输出电能的状态下，此多个电能输出单元的连接方式为并联、串联、串联与并联混合连接方式中的一种。

可选地，包括：接线盒；所述正极引出端和/或所述负极引出端与所述接线盒连接；其中，所述接线盒的输出端作为所述正极引出端和/或所述负极引出端的连接端。

可选地，所述接线盒包括：分体式接线盒；所述分体式接线盒包括：正极接线盒单元和负极接线盒单元；其中，每个所述电能输出单元设置有对应的所述分体式接线盒；所述正极接线盒单元、所述负极接线盒单元分别与相对应的所述正极引出端、所述负极引出端连接；所述正极接线盒单元的正极输出端、所述负极接线盒单元的负极输出端分别作为所述正极引出端、所述负极引出端的连接端。

可选地，每个所述电能输出单元设置有对应的正极汇流条和负极汇流条；其中，所述电能输出单元的电池片部件分别与相对应的所述正极汇流条和所述负极汇流条连接，所述正极汇流条的引出端作为所述正极引出端，所述负极汇流条的引出端作为所述负极引出端。

可选地，所述电能输出单元的正极引出端和负极引出端分别设置在光伏组件的相对两端。

可选地，所述至少两个独立的电能输出单元为并排排列，并且相邻的电能输出单元的正极引出端和负极引出端为相互交错设置。

可选地，前板玻璃和背板；所述至少两个独立的电能输出单元的电池片部件封装在所述前板玻璃和所述背板之间的容置空间中。

可选地，在所述前板玻璃或所述背板上设置有与每个所述电能输出单元相对应的正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽，在所述正极汇流条放置槽和所述负极汇流条放置槽中分别设置有至少一个通孔。

可选地，设置在所述电池片部件与所述前板玻璃之间的第一封装胶膜，和/或设置在所述电池片部件与所述背板之间的第二封装胶膜。

本公开的光伏组件，设置至少两个独立的电能输出单元，通过设置与电能输出单元的正极引出端和负极引出端相对应的连接线路，控制一个或多个电能输出单元输出电能；能够控制光伏组件的电性输出，实现光伏组件的输出功率、电压的自由控制与调节，适用于匹配不同额定功率的用电负载或者连接搭建各种容量的电力系统；并且可及时切断发生故障的电能输出单元，有利于减少组件的热斑效应。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本公开的光伏组件的一个实施例的电路结构示意图；

图2为光伏组件的局部截面的一个实施例的示意图；

图3为根据本公开的光伏组件的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。下面结合各个图和实施例对本公开的技术方案进行多方面的描述。

下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其他特殊的含义。

如图1所示，本公开提供一种光伏组件，包括：至少两个独立的电能输出单元，电能输出单元可以为多种电路结构单元，电能输出单元的数量可以为两个、三个等。每个电能输出单元都为独立设置，例如，一个电能输出单元包括：电池片部件100、正极引出端122和负极引出端121。

通过设置与正极引出端和负极引出端相对应的连接线路，以使至少两个独立的电能输出单元中的一个或多个电能输出单元输出电能。例如，如图1所示，电能输出单元的数量为六个，通过设置与六个电能输出单元的正极引出端111、114、115、118、119、122和六个电能输出单元的负极引出端112、113、116、117、120、121相对应的连接线路，以使六个独立的电能输出单元中的一个、两个或三个等电能输出单元输出电能。连接线路可以有多种，能够根据具体的输电需求进行设置。

在六个独立的电能输出单元中的多个电能输出单元输出电能的状态下，此多个电能输出单元的连接方式为并联、串联、串联与并联混合连接方式中的一种。例如，通过设置连接线路，使两个、三个等电能输出单元串联连接，用于输出电能，可控制光伏组件的电能输出。

在一个实施例中，电池片部件100可以有多种，电池片部件100可以为电池串等。例如，电池片部件100为电池串，可以将若干数量的电池片101排成电池串，电池片101之间通过焊带102进行单焊、串焊等，将前一片电池片的正面电极与后一片电池片背面电极焊接在一起，将多片电池片101串联起来组成电池串，电池片可以为P型/N型晶硅电池片等。

每个电能输出单元都设置有对应的正极汇流条和负极汇流条。如图1所示，电能输出单元设置有对应的正极汇流条105和负极汇流条107，电能输出单元的电池片部件100分别与相对应的正极汇流条105和负极汇流条107连接，正极汇流条105的引出端作为正极引出端122，负极汇流条107的引出端作为负极引出端121。

将多片电池片101串联起来组成电池串后，然后将焊接好的电池串进行排版、并与正极汇流条105和负极汇流条107等进行焊接，正极汇流条105的引出端可以作为正极引出端122，负极汇流条107的引出端作为负极引出端121。正极引出端122和负极引出端121可以直接与其他正极引出端或负极引出端连接、或者正极引出端122和负极引出端121可以直接与外部电路连接。正极引出端122和负极引出端121也可以与接线盒中的旁路二极管等串联，接线盒可以引出正、负极输出端，通过正、负极输出端与其他的正极引出端、负极引出端或者外部电路等连接。

电能输出单元的正极引出端122和负极引出端121分别设置在光伏组件的相对两端，可以设置在光伏组件相对的短边两端，也可以设置在光伏组件相对的长边两端。光伏组件的至少两个独立的电能输出单元为并排排列，并且相邻的电能输出单元的正极引出端和负极引出端为相互交错设置。

如图1所示，六个独立的电能输出单元为并排排列，并且在六个正极引出端111、114、115、118、119、122和六个电能输出单元的负极引出端112、113、116、117、120、121分别设置在光伏组件相对的短边两端，相邻的电能输出单元的正极引出端和负极引出端为相互交错设置，即在光伏组件短边上的三个正极引出端、三个负极引出端为交叉设置。

在一个实施例中，光伏组件包括接线盒，电能输出单元的正极引出端和/或负极引出端与接线盒连接，接线盒的输出端作为正极引出端和/或负极引出端的连接端。接线盒可以为多种，例如为分体式接线盒等。分体式接线盒包括：正极接线盒单元和负极接线盒单元，每个电能输出单元设置有对应的分体式接线盒。正极接线盒单元、负极接线盒单元分别与相对应的正极引出端、负极引出端相连接，正极接线盒单元的正极输出端、负极接线盒单元的负极输出端分别作为电能输出单元的正极引出端、负极引出端的连接端。

如图3所示，光伏组件10设置有六个电能输出单元，对于六个电能输出单元设置有对应的六个分体式接线盒。例如，一个分体式接线盒包括：正极接线盒单元21和负极接线盒单元22；另一个分体式接线盒包括：正极接线盒单元26和负极接线盒单元25。正极接线盒单元21、负极接线盒单元22分别引出输出端连线23、24，输出端连线23、24的端部为正极输出端201、负极输出端202；正极接线盒单元26、负极接线盒单元25分别引出输出端连线28、27，输出端连线28、27的端部为正极输出端212、负极输出端211。六个正极接线盒单元的正极输出端201、204、205、208、209、212，以及六个负极接线盒单元的负极输出端202、203、206、207、210、211分别作为六个电能输出单元的正极引出端、负极引出端的连接端。

使用六套分体式接线盒分别与六个电能输出单元的的正极引出端、负极引出端连接。每套分体式接线盒的一个正极接线盒与一个负极接线盒与相对应的一个电能输出单元的正极引出端和负极引出端连接，六套分体式接线盒的正极接线盒与负极接线盒在光伏组件的两个短边上各引出三个正极输出端、三个负极输出端，为相互交错设置。通过在外电路上连接不同的正极输出端、负极输出端，可控制光伏组件的电能输出，自由控制与调节光伏组件的电力输出，适用于匹配不同额定功率的用电负载或者连接搭建各种容量的电力系统。

在一个实施例中，如图2所示，光伏组件包括前板玻璃103和背板104，电能输出单元的电池片部件封装在前板玻璃103和背板104之间的容置空间中。可以在前板玻璃103或背板108上设置有与每个电能输出单元相对应的正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽，在正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽中分别设置有至少一个通孔，通孔的开孔位置及大小尺寸根据实际设计需要确定。通孔可以位于光伏组件的短边，用于引出电能输出单元的正极引出端和负极引出端，即通孔用于引出正极汇流条的引出端、负极汇流条的引出端。例如，在前板玻璃103上设置有与每个电能输出单元相对应的正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽，在正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽中分别设置有通孔104和通孔106。

六个光伏组件可以配用六套分体式接线盒，每套分体式接线盒包括一个正极接线盒体及正极输出端、一个负极接线盒体及负极输出端，每个正极接线盒体和负极接线盒体里设置有与汇流条焊接的旁路二极管等电子器件。正极汇流条的引出端、负极汇流条的引出端通过正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽中设置的通孔引出，并分别与所述分体式接线盒的正极接线盒单元和负极接线盒单元内部的部件焊接固定。

在一个实施例中，如图2所示，在电池片部件与前板玻璃103之间设置第一封装胶膜131，和/或在电池片部件与背板104之间设置第二封装胶膜132。第一封装胶膜131和第二封装胶膜132的材质可以为EVA、POE或PVB材料等。前板玻璃103的材质包括：钢化玻璃、半钢化玻璃。背板108的材质包括：钢化玻璃、半钢化玻璃、TPT、TPE或TBF等。

光伏组件可以为单玻组件或双玻组件。单玻光伏组件结构为“玻璃/封装材料/电池片/封装材料/背板”的夹心结构，同时在组件的四周加装边框。双玻光伏组件为“玻璃/封装材料/电池片/封装材料/玻璃”的夹心结构，在组件的周围不加装边框。前板玻璃103可以为光伏专用的钢化玻璃或半钢化玻璃，封装材料一般为EVA或POE或PVB等，在光伏组件为单玻组件时，背板108的材质通常为TPT、TPE或TBF材料等，在光伏组件为双玻组件时，背板108的材质为钢化玻璃、半钢化玻璃等，双玻组件边框一般为铝材质边框。

在一个实施例中，采用6串×10片或6串×12片等的电池排版结构，设计成六个相对独立的电能输出单元，1个电能输出单元对应1个电池串。每个电能输出单元包括由若干片(一般为10片或12片)电池片串联而成的电池片部件、正极引出端和负极引出端。六个电能输出单元的正极引出端和负极引出端分别分布在光伏组件的两个短边上。可以直接通过电能输出单元的正极引出端和负极引出端与外电路连接，形成回路，可控制光伏组件的电性输出，自由控制与调节光伏组件的电力输出。

可以为每个电能输出单元设置对应的分体式接线盒；分体式接线盒的正极接线盒单元、负极接线盒单元分别与相对应的电能输出单元的正极引出端、负极引出端相连接。通过正极接线盒单元的正极输出端、负极接线盒单元的负极输出端与外电路连接，形成回路。在外电路上，通过连接不同的正极接线盒单元的正极输出端、负极接线盒单元的负极输出端，可控制光伏组件的电性输出，自由控制与调节光伏组件的电力输出，适用于匹配不同额定功率的用电负载或者连接搭建各种容量的电力系统。

在一个实施例中，以额定功率300W、额定电压33V的光伏组件为例，光伏组件外电路只连接正极输出端201、负极输出端202；光伏组件额定输出功率输出为50W、额定输出电压5.5V。光伏组件外电路只连接正极输出端201、负极输出端203，负极输出端202与正极输出端204连接，形成两个电能输出单元串联，组件额定输出功率输出为100W、额定输出电压11V。

光伏组件外电路只连接正极输出端201、负极输出端206，负极输出端202与正极输出端204连接、负极输出端203与正极输出端205连接，形成三个电能输出单元串联，组件额定输出功率输出为150W、额定输出电压16.5V。光伏组件外电路只连接正极输出端201、负极输出端207，负极输出端202与正极输出端204连接、负极输出端203与正极输出端205连接、负极输出端206与正极输出端208连接，形成四个电能输出单元串联，组件额定输出功率输出为200W、额定输出电压22V。

光伏组件外电路只连接正极输出端201、负极输出端210，负极输出端202与正极输出端204连接、负极输出端203与正极输出端205连接、负极输出端206与正极输出端208连接、负极输出端207与正极输出端209连接；组件额定输出功率输出为250W、额定输出电压27.5V。光伏组件外电路只连接正极输出端201、负极输出端211，负极输出端202与正极输出端204连接、负极输出端203与正极输出端205连接、负极输出端206与正极输出端208连接、负极输出端207与正极输出端209连接、负极输出端210与正极输出端212连接；组件额定输出功率输出为300W、额定输出电压33V。

光伏组件设置多个独立的电能输出单元，电能输出单元设置有对应的接线盒，通过外电路上连接不同的接线盒的输出端，可控制光伏组件电性输出，实现光伏组件的输出功率、电压的自由控制与调节，适用于匹配不同额定功率的用电负载或者连接搭建各种容量的电力系统；并且可及时切断发生故障的电能输出单元，有利于减少组件的热斑效应。

上述实施例中的光伏组件，设置至少两个独立的电能输出单元，通过设置与电能输出单元的正极引出端和负极引出端相对应的连接线路，控制一个或多个电能输出单元输出电能；可以为电能输出单元设置对应的接线盒，通过接线盒连接正极引出端、负极引出端；能够控制光伏组件的电性输出，实现光伏组件的输出功率、电压的自由控制与调节，适用于匹配不同额定功率的用电负载或者连接搭建各种容量的电力系统；并且可及时切断发生故障的电能输出单元，有利于减少组件的热斑效应。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：

至少两个独立的电能输出单元；所述电能输出单元包括：电池片部件、正极引出端和负极引出端；其中，通过设置与所述正极引出端和所述负极引出端相对应的连接线路，以使所述至少两个独立的电能输出单元中的一个或多个电能输出单元输出电能。

2.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，

在所述至少两个独立的电能输出单元中的多个电能输出单元输出电能的状态下，此多个电能输出单元的连接方式为并联、串联、串联与并联混合连接方式中的一种。

3.如权利要求1或2所述的光伏组件，其特征在于，包括：

接线盒；所述正极引出端和/或所述负极引出端与所述接线盒连接；

其中，所述接线盒的输出端作为所述正极引出端和/或所述负极引出端的连接端。

4.如权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，

所述接线盒包括：分体式接线盒；所述分体式接线盒包括：正极接线盒单元和负极接线盒单元；

其中，每个所述电能输出单元设置有对应的所述分体式接线盒；所述正极接线盒单元、所述负极接线盒单元分别与相对应的所述正极引出端、所述负极引出端连接，所述正极接线盒单元的正极输出端、所述负极接线盒单元的负极输出端分别作为所述正极引出端、所述负极引出端的连接端。

5.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，

每个所述电能输出单元设置有对应的正极汇流条和负极汇流条；

其中，所述电能输出单元的电池片部件分别与相对应的所述正极汇流条和所述负极汇流条连接，所述正极汇流条的引出端作为所述正极引出端，所述负极汇流条的引出端作为所述负极引出端。

6.如权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，

所述电能输出单元的正极引出端和负极引出端分别设置在光伏组件的相对两端。

7.如权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，

所述至少两个独立的电能输出单元为并排排列，并且相邻的电能输出单元的正极引出端和负极引出端为相互交错设置。

8.如权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，还包括：

前板玻璃和背板；所述至少两个独立的电能输出单元的电池片部件封装在所述前板玻璃和所述背板之间的容置空间中。

9.如权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，

在所述前板玻璃或所述背板上设置有与每个所述电能输出单元相对应的正极汇流条放置槽和负极汇流条放置槽，在所述正极汇流条放置槽和所述负极汇流条放置槽中分别设置有至少一个通孔。

10.如权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，还包括：

设置在所述电池片部件与所述前板玻璃之间的第一封装胶膜，和/或设置在所述电池片部件与所述背板之间的第二封装胶膜。

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