CN211480061U - 光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件，所述光伏组件包括：串联连接且沿组件短边方向设置的第一电池串组单元、第二电池串组单元和第三电池串组单元，其中，沿组件短边方向排列的两个电池串并联连接构成电池串组，沿组件长边方向排列的两个电池串组串联连接构成电池串组单元；每个电池串包括数量相等且串联连接的电池片；电池片为由整片电池片切割而成的切片电池片；每个电池串组反向并联有旁路二极管，所有电池串的电池片组成电池片阵列，六个旁路二极管均设置在电池片阵列中央位置处的间隙中。该光伏组件的电路连接方式利于减少使用接线盒的数量，提高组件集成度，降低组件成本。

Description

光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种光伏组件。

背景技术

随着光伏技术的快速发展，太阳能电站在国内外占据了很大市场，对高功率组件的需求也越来越多。

相关技术中，常规切片组件一般采用三分体线盒，单个线盒仅设置一个二极管，同时，未来高功率组件随着电池片效率的提升，以及电池片数量的增加，现有方案已满足不了二极管对线路的保护要求。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种光伏组件，该光伏组件的电路连接方式利于减少使用接线盒的数量，提高组件集成度，降低组件成本。

为了解决上述问题，本实用新型提供的光伏组件，包括，

串联连接且沿组件短边方向设置的第一电池串组单元、第二电池串组单元和第三电池串组单元；所述第一电池串组单元包括串联连接且沿组件长边方向排列的第一电池串组和第二电池串组，所述第二电池串组单元包括串联连接且沿所述组件长边方向排列的第三电池串组和第四电池串组，所述第三电池串组单元包括串联连接且沿所述组件长边方向排列的第五电池串组和第六电池串组；每个电池串组包括两个并联连接且沿组件短边方向排列的第一电池串和第二电池串，每个电池串包括数量相等且串联连接的电池片；所述电池片为由整片电池片切割而成的切片电池片；每个电池串组反向并联有旁路二极管，所有电池串的电池片组成电池片阵列，六个所述旁路二极管均设置在所述电池片阵列中央位置处的间隙中。

根据本实用新型实施例的光伏组件，通过将沿组件短边方向排列的两个电池串并联连接构成电池串组，将沿组件长边方向排列的两个电池串组串联连接构成电池串组单元，且每个电池串组反向并联有旁路二极管，相较于采用常规电路设计，在电池片数量相等的情况下，本实用新型的电池片连接电路，可以减少旁路二极管并联保护的电池片数量，降低热斑效应，同时，基于本实用新型的组件电路排版方式，即将六个旁路二极管均设置在电池片阵列中央位置处的间隙中，利于减少使用接线盒的数量，提高组件集成度，降低组件成本。

在一些实施例中，每个所述电池串中所述电池片的数量大于等于12片小于等于24片，避免旁路二极管反向击穿的问题。

在一些实施例中，所述电池片为由整片电池片切割而成的二分之一电池片，减小电池片内部损耗。

在一些实施例中，所述电池片为由整片电池片切割而成的三分之一电池片，减小电池片内部损耗。

在一些实施例中，第一中心汇流条，所述第一中心汇流条平行于组件短边方向延伸并设置在所述第一电池串组与所述第二电池串组之间，所述第一电池串组中的两个电池串并联于所述第一中心汇流条，所述第二电池串组中的两个所述电池串并联于所述第一中心汇流条。

在一些实施例中，第二中心汇流条，所述第二中心汇流条平行于组件短边方向延伸并设置在所述第三电池串组与所述第四电池串组之间，所述第三电池串组中的两个所述电池串并联于所述第二中心汇流条，所述第四电池串组中的两个所述电池串并联于所述第二中心汇流条。

在一些实施例中，第三中心汇流条，所述第三中心汇流条平行于组件短边方向延伸并设置在所述第五电池串组与所述第六电池串组之间，所述第五电池串组的两个所述电池串并联于所述第三中心汇流条，所述第六电池串组中的两个所述电池串并联于所述第三中心汇流条。

在一些实施例中，在所述第一电池串组与所述第三电池串组之间平行于所述组件长边方向并设置有第一引线汇流条，所述第一电池串组通过所述第一引线汇流条反向并联第一旁路二极管，所述第一旁路二极管设置在所述第一电池串组远离组件短边的一端。

在一些实施例中，在所述第二电池串组与所述第四电池串组之间平行于所述组件长边方向并设置有第二引线汇流条，所述第二电池串组通过所述第二引线汇流条反向并联第二旁路二极管，所述第二旁路二极管设置在所述第二电池串组远离组件短边的一端，所述第四电池串组通过所述第二引线汇流条反向并联有第四旁路二极管，所述第四旁路二极管设置在所述第四电池串组远离组件短边的一端。

在一些实施例中，在所述第三电池串组与所述第五电池串组之间平行于所述组件长边方向并设置有第三引线汇流条，所述第三电池串组通过所述第三引线汇流条反向并联第三旁路二极管，所述第三旁路二极管设置在所述第三电池串组远离组件短边的一端，所述第五电池串组通过所述第三引线汇流条反向并联第五旁路二极管，所述第五旁路二极管设置在所述第五电池串组远离组件短边的一端。

在一些实施例中，在所述第四电池串组与所述第六电池串组之间平行于所述组件长边方向并设置有第四引线汇流条，所述第六电池串组通过所述第四引线汇流条反向并联第六旁路二极管，所述第六旁路二极管设置在所述第六电池串组远离组件短边的一端。

在一些实施例中，所述第一旁路二极管、所述第二旁路二极管和所述第四旁路二极管串联连接，所述第三旁路二极管、所述第五旁路二极管和所述第六旁路二极管串联连接。

在一些实施例中，所述第一旁路二极管、所述第二旁路二极管和所述第四旁路二极管设置一个接线盒中，所述第三旁路二极管、所述第五旁路二极管和所述第六旁路二极管设置在一个接线盒中，减少接线盒的使用数量，降低成本。

在一些实施例中，每个所述电池串中相邻的两个所述电池片交叠串联连接，相邻所述电池片之间的间隙为零。

在一些实施例中，每个所述电池串中相邻的两个所述电池片通过互联条串联连接，相邻所述电池片之间无交叠区。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的光伏组件的排版示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的光伏组件的等效电路图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的光伏组件的等效电路图。

附图标记：

第一电池串组单元10；第二电池串组单元20；第三电池串组单元30；背板40

第一电池串组1；第二电池串组2；第三电池串组3；第四电池串组4；第五电池串组5；第六电池串组6；第一电池串7；第二电池串8；电池片9；第一旁路二极管11；第二旁路二极管12；第三旁路二极管13；第四旁路二极管14；第五旁路二极管15；第六旁路二极管16；第一引线汇流条17；第二引线汇流条18；第三引线汇流条19；第四引线汇流条21；第一中心汇流条22；第二中心汇流条23；第三中心汇流条24。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

为了解决上述问题，下面参考附图描述根据本实用新型实施例的光伏组件，该光伏组件的电路连接方式利于减少使用接线盒的数量，提高组件集成度，降低组件成本。

下面参照图1-图3描述本实用新型实施例的光伏组件。

如图1所示为根据本实用新型的一个实施例的光伏组件电池片的排版示意图，其中，本发明实施例的光伏组件包括前板、电池板、背板40以及框体等。电池板由多个电池片9串并联连接并按照图1所示的排布形成。

如图2所示为本实用新型实施例提供的光伏组件的等效电路图，其中，电池板包括串联连接且沿组件短边方向设置的第一电池串组单元10、第二电池串组单元20和第三电池串组单元30。具体地，第一电池串组单元10包括串联连接且沿组件长边方向排列的第一电池串组1和第二电池串组2，第二电池串组单元20包括串联连接且沿组件长边方向排列的第三电池串组3和第四电池串组4，第三电池串组单元30包括串联连接且沿组件长边方向排列第五电池串组5和第六电池串组6。

其中，每个电池串组包括两个并联连接且沿组件短边方向排列的第一电池串7和第二电池串8，每个电池串包括数量相等且串联连接的电池片9。

在实施例中，电池片9为由整片电池片切割而成的切片电池片，相较于采用整片电池片，可以减小大尺寸电池片的内部损耗，再通过两个电池串并联连接，可以避免切片电池片连接而造成的组件输出电流降低，使得采用切片组件的输出电流恢复至与整片电池片连接的组件电流近似相当。

进一步地，由于常规二极管受其反向耐压能力限制，最多能够保护的电池片数量不超过24片，每个电池串中电池片9的数量需根据旁路二极管进行匹配，以避免出现电池串中电池片9数量太多使其电压偏高，导致旁路二极管存在击穿风险，以及，若每个电池串上电池片9的数量小于12片，则无需采用具有六个旁路二极管的组件电路，因此，本实用新型中每个电池串中电池片9的数量大于等于12片小于等于24片，即本实用新型的组件电路连接方式适用于光伏组件中电池片9大于等于144片的组件，例如，组件中每个电池串串联的电池片数量可以为12pcs、14pcs、20pcs或24pcs等，对此不作限制。

需要说明的是，图2所示光伏组件结构使得所有电池片9能够规整且紧密的排列，一方面便于相邻电池片9之间的电连接，另一方面有利于整个光伏组件占用空间的减小。

此外，如图2所示，本实用新型中每个电池串组反向并联设置有旁路二极管，用于在电池串受到阴影遮挡时实现旁路功能，以避免产生过热损坏组件，同时，所有电池串的电池片组成电池片阵列，六个旁路二极管均设置在电池片阵列中央位置处的间隙中，因此，相较于常规电路设计，在电池片数量相等的情况下，尤其对于整个组件中电池片 9数量大于等于144片的组件，本实用新型通过设置六个旁路二极管，使得每个旁路二极管并联保护的电池片数量减少，从而可以满足旁路二极管对组件线路的保护，降低组件热斑效应，提升光伏组件的性能，以及，通过将所有旁路二极管均设置在电池片阵列中央位置处，利于减少使用接线盒的数量，提高组件的集成度，降低组件成本。

根据本实用新型实施例的光伏组件，通过将沿组件短边方向排列的两个电池串并联连接构成电池串组，将沿组件长边方向排列的两个电池串组串联连接构成电池串组单元，且每个电池串组反向并联有旁路二极管，相较于采用常规电路设计，在电池片数量相等的情况下，尤其对于整个组件中电池片9数量大于等于144片的组件，本实用新型组件的电路连接方式，可以减少旁路二极管并联保护的电池片数量，并且在保证旁路二极管不被反向击穿的前提下，随着每个电池串中电池片9数量的增多，通过设置六个旁路二极管，可以降低组件热斑效应，提升光伏组件的性能，同时，基于本实用新型的组件电路排版方式，即将六个旁路二极管均设置在电池片阵列中央位置处的间隙中，利于减少接线盒的使用，提高组件集成度，降低成本。

在实施例中，电池片9为由整片电池片切割而成的二分之一电池片，即采用切二的方式，以减小电池片内阻，降低组件内部损耗，再通过两个电池串并联，使得采用切片组件的输出电流恢复至与整片电池片连接的组件电流近似相当，避免切片电池片连接而造成的组件输出电流降低，保证光伏组件的输出功率。

或者，电池片9为由整片电池片切割而成的三分之一电池片，即采用切三的方式，以减小电池片内阻，降低组件内部损耗，再通过两个电池串并联，使得切片电池片连接造成的电流减小得到恢复，但是组件输出电流仍然低于采用整片电池片连接的组件电流，从而随着电池片尺寸的增大，采用切三并二的方式，不仅可以提高组件的输出功率，又可以降低电流的增长幅度，避免电流过高对组件造成冲击。

在实施例中，如图3所示，本实用新型的光伏组件还包括第一中心汇流条22，其平行于组件短边方向延伸并设置在第一电池串组1与第二电池串组2之间，第一电池串组 1中的两个电池串并联于第一中心汇流条22，第二电池串组2中的两个电池串并联于第一中心汇流条22。

以及，本实用新型的光伏组件还包括第二中心汇流条23，其平行于组件短边方向延伸并设置在第三电池串组3与第四电池串组4之间，第三电池串组3中的两个电池串并联于第二中心汇流条23，第四电池串组4中的两个电池串并联于第二中心汇流条23。

以及，本实用新型的光伏组件还包括第三中心汇流条24，其平行于组件短边方向延伸并设置在第五电池串组5与第六电池串组6之间，第五电池串组5的两个电池串并联于第三中心汇流条24，第六电池串组6中的两个电池串并联于第三中心汇流条24。

进一步地，六个旁路二极管均设置在电池片阵列中央位置处的间隙中，具体地，如图3所示，在第一电池串组1与第三电池串组3之间平行于组件长边方向设置有第一引线汇流条17，第一电池串组1通过第一引线汇流条17反向并联第一旁路二极管11，第一旁路二极管11设置在第一电池串组1远离组件短边的一端。以及，在第二电池串组2 与第四电池串组4之间平行于组件长边方向设置有第二引线汇流条18，第二电池串组2 通过第二引线汇流条17反向并联第二旁路二极管12，第二旁路二极管12设置在第二电池串组2远离组件短边的一端，第四电池串组4通过第二引线汇流条18反向并联有第四旁路二极管14，第四旁路二极管14设置在第四电池串组4远离组件短边的一端。以及，在第三电池串组3与第五电池串组5之间平行于组件长边方向设置有第三引线汇流条19，第三电池串组3通过第三引线汇流条19反向并联第三旁路二极管13，第三旁路二极管13设置在第三电池串组3远离组件短边的一端，第五电池串组5通过第三引线汇流条19反向并联第五旁路二极管15，第五旁路二极管15设置在第五电池串组5远离组件短边的一端。以及，在第四电池串组4与第六电池串组6之间平行于组件长边方向设置有第四引线汇流条21，第六电池串组6通过第四引线汇流条21反向并联第六旁路二极管16，第六旁路二极管16设置在第六电池串组6远离组件短边的一端。

进一步地，如图3所示，第一旁路二极管11、第二旁路二极管12和第四旁路二极管14串联连接，第三旁路二极管13、第五旁路二极管15和第六旁路二极管16串联连接，利于整个光伏组件占用空间的减小。

进一步地，旁路二极管设置在接线盒内，具体地，将第一旁路二极管11、第二旁路二极管12和第四旁路二极管14设置一个接线盒中，以及，将第三旁路二极管13、第五旁路二极管15和第六旁路二极管16设置在一个接线盒中，即本实用新型将三个串联连接的旁路二极管集成设置在一个接线盒内，整个组件共用两个接线盒即可，相较于常规电路设计中采用单个线盒设置一个二极管的方式，尤其对于六个旁路二极管的设置，本实用新型的电路连接方式，使得接线盒的集成度更高，有利于简化光伏组件结构，减少接线盒的使用，降低组件成本，且可以减少组件玻璃开孔的数量，简化组件制程。

此外，本实用新型实施例提供的光伏组件电路可以适用于叠片方式的组件和拼片方式的组件，具体地，对于叠片方式的组件，每个电池串中相邻的两个电池9交叠串联连接，相邻电池片9之间的间隙为零。或者，对于拼片方式的组件，每个电池串中相邻的两个电池片9通过互联条如焊带串联连接，相邻电池片9之间无交叠区，也就是两个电池片之间不存在交叠区，有可能有间隙，也有可能间隙接近0。

在实施例中，在电池片阵列所在平面的垂直方向上，引线汇流条与电池片阵列部分交叠，因此，在设置引线汇流条时，至少交叠区域内引线汇流条与电池片阵列之间设置有绝缘层，以避免短路、漏电等情况。可以理解的是，为便于制备，绝缘层还可以同时设置于周围区域内，或者其他能够实现跳线与电池片之间绝缘的方式，本实施例对此不作具体限定，只要不影响光伏组件的正常工作即可。

在实施例中，绝缘层可以为反光膜，既可以达到绝缘作用，又能够进行光反射，利于光伏组件器件性能的提升，同时，在能够达到绝缘作用的前提下，尽量降低绝缘层的厚度，以避免层压裂片。

在实施例中，引线汇流条可以包括中心导线和包裹于中心导线外侧的外围绝缘层。需要说明的是，具有该结构的引线汇流条与其他导线结构接触时，外围绝缘层能够起到绝缘作用，无需额外设置绝缘层，有利于光伏组件结构以及工艺的简化。

进一步地，汇流条的厚度过大会影响光伏组件的整体厚度，汇流条的厚度过小会影响其电性能，此外，汇流条的宽度过宽会导致其占用的空间较大，增大了汇流条与电池片矩阵电连接的几率，汇流条的宽度过小可能会影响汇流条与旁路二极管的电性能连接特性，因此，本实施例的组件电路中，在正常情况下无电流通过的汇流条如用于连接旁路二极管的汇流条，设置其厚度取值范围为0.05mm～0.15mm，宽度取值范围为1mm～5mm，以及本实施例的组件电路中，在正常情况下有电流通过的汇流条，为达到提高组件功率，且汇流条截面积不易太小的目的，设置其厚度取值范围为0.2mm～0.4mm，宽度取值范围为5mm～8mm，其中，汇流条的宽平行于组件短边方向设置。其中，汇流条的宽平行于组件短边方向设置。

需要说明的是，图2所示光伏电阻结构采用了现有技术中光伏组件的常规宽度，即6个电池串的宽度，进而不会明显增大光伏组件的特征尺寸，便于布局，避免了设计难度增大。

概括来说，根据本实用新型的光伏组件，通过将沿组件短边方向排列的两个电池串并联连接构成电池串组，将沿组件长边方向排列的两个电池串组串联连接构成电池串组单元，且每个电池串组反向并联有旁路二极管，相较于采用常规电路设计，在电池片数量相等的情况下，尤其对于整个组件中电池片数量大于等于144片的组件，本实用新型的组件电路，可以减少旁路二极管并联保护的电池片数量，并且在保证旁路二极管不被反向击穿的前提下，随着每个电池串中电池片数量的增多，通过设置六个旁路二极管，可以降低组件热斑效应，提升光伏组件的性能，同时，相较于常规电路设计中采用单个线盒设置一个二极管的方式，尤其对于六个旁路二极管的设置，基于本实用新型的电路连接方式，可以使得接线盒的集成度更高，有利于简化光伏组件结构，减少接线盒的使用，降低组件成本，且可以减少组件玻璃开孔的数量，简化组件制程。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：

串联连接且沿组件短边方向设置的第一电池串组单元、第二电池串组单元和第三电池串组单元；

所述第一电池串组单元包括串联连接且沿组件长边方向排列的第一电池串组和第二电池串组，所述第二电池串组单元包括串联连接且沿所述组件长边方向排列的第三电池串组和第四电池串组，所述第三电池串组单元包括串联连接且沿所述组件长边方向排列的第五电池串组和第六电池串组；

每个电池串组包括两个并联连接且沿组件短边方向排列的第一电池串和第二电池串，每个电池串包括数量相等且串联连接的电池片；

所述电池片为由整片电池片切割而成的切片电池片；

每个电池串组反向并联有旁路二极管，所有电池串的电池片组成电池片阵列，六个所述旁路二极管均设置在所述电池片阵列中央位置处的间隙中。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，每个所述电池串中所述电池片的数量大于等于12片小于等于24片。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片为由整片电池片切割而成的二分之一电池片。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片为由整片电池片切割而成的三分之一电池片。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括：

第一中心汇流条，所述第一中心汇流条平行于组件短边方向延伸并设置在所述第一电池串组与所述第二电池串组之间，所述第一电池串组中的两个电池串并联于所述第一中心汇流条，所述第二电池串组中的两个所述电池串并联于所述第一中心汇流条。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括：

第二中心汇流条，所述第二中心汇流条沿组件平行于短边方向延伸并设置在所述第三电池串组与所述第四电池串组之间，所述第三电池串组中的两个所述电池串并联于所述第二中心汇流条，所述第四电池串组中的两个所述电池串并联于所述第二中心汇流条。

7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括：

第三中心汇流条，所述第三中心汇流条平行于组件短边方向延伸并设置在所述第五电池串组与所述第六电池串组之间，所述第五电池串组的两个所述电池串并联于所述第三中心汇流条，所述第六电池串组中的两个所述电池串并联于所述第三中心汇流条。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，

在所述第一电池串组与所述第三电池串组之间平行于所述组件长边方向设置有第一引线汇流条，所述第一电池串组通过所述第一引线汇流条反向并联第一旁路二极管，所述第一旁路二极管设置在所述第一电池串组远离组件短边的一端。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，

在所述第二电池串组与所述第四电池串组之间平行于所述组件长边方向设置有第二引线汇流条，所述第二电池串组通过所述第二引线汇流条反向并联第二旁路二极管，所述第二旁路二极管设置在所述第二电池串组远离组件短边的一端，所述第四电池串组通过所述第二引线汇流条反向并联有第四旁路二极管，所述第四旁路二极管设置在所述第四电池串组远离组件短边的一端。

10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，

在所述第三电池串组与所述第五电池串组之间平行于所述组件长边方向设置有第三引线汇流条，所述第三电池串组通过所述第三引线汇流条反向并联第三旁路二极管，所述第三旁路二极管设置在所述第三电池串组远离组件短边的一端，所述第五电池串组通过所述第三引线汇流条反向并联第五旁路二极管，所述第五旁路二极管设置在所述第五电池串组远离组件短边的一端。

11.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，

在所述第四电池串组与所述第六电池串组之间平行于所述组件长边方向设置有第四引线汇流条，所述第六电池串组通过所述第四引线汇流条反向并联第六旁路二极管，所述第六旁路二极管设置在所述第六电池串组远离组件短边的一端。

12.根据权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，

所述第一旁路二极管、所述第二旁路二极管和所述第四旁路二极管串联连接，所述第三旁路二极管、所述第五旁路二极管和所述第六旁路二极管串联连接。

13.根据权利要求11或12所述的光伏组件，其特征在于，

所述第一旁路二极管、所述第二旁路二极管和所述第四旁路二极管设置一个接线盒中，所述第三旁路二极管、所述第五旁路二极管和所述第六旁路二极管设置在一个接线盒中。

14.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，

每个所述电池串中相邻的两个所述电池片交叠串联连接，相邻所述电池片之间的间隙为零。

15.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，

每个所述电池串中相邻的两个所述电池片通过互联条串联连接，相邻所述电池片之间无交叠区。

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