CN211480064U - 光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种光伏组件，该组件包括：串联连接的第一电池组、第二电池组、第三电池组和第四电池组；所述第一电池组、所述第二电池组、所述第三电池组和所述第四电池组均包括三个并联连接且沿所述组件短边方向排列的电池串，每个所述电池串包括N个串联连接的电池片；所述电池片为由整个电池片切割而成的三分之一片电池片；所有所述电池片组成电池阵列，每个电池组反向并联有旁路二极管，四个所述旁路二极管设置均设置在所述电池阵列中央位置的间隙中。本实用新型的光伏组件在提高输出功率的情况下，避免电池组件载荷能力下降而增大载荷脱框的风险。

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

随着光伏组件市场需求的迅速增长，光伏组件功率越来越高，为了提高光伏组件的输出功率，组件的尺寸也在逐步变大，例如使用166mm，180mm，210mm尺寸的电池片越来越频繁。

常规电路设计不仅带来前板玻璃制程的困难，由于166mm尺寸电池片的电流值也远大于156mm电池片的电流值，组件的载荷能力也出现下降，增大了组件载荷脱框的风险。

实用新型内容

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，可以提高组件输出功率。

为了达到上述目的，本实用新型的第一方面实施例提出了一种光伏组件，该光伏组件包括：串联连接的第一电池组、第二电池组、第三电池组和第四电池组，所述第一电池组和所述第二电池组设置在第一电池区且沿组件短边方向排列，所述第三电池组和所述第四电池组设置在第二电池区且沿所述组件短边方向排列，所述第一电池区与所述第二电池区沿组件长边方向排列；所述第一电池组、所述第二电池组、所述第三电池组和所述第四电池组均包括三个并联连接且沿所述组件短边方向排列的电池串，每个所述电池串包括N个串联连接的电池片；所述电池片为由整个电池片切割而成的三分之一片电池片；所有所述电池片组成电池阵列，每个电池组反向并联有旁路二极管，四个所述旁路二极管设置均设置在所述电池阵列中央位置的间隙中。

根据本实用新型实施例的光伏组件，通过采用三分之一电池片，可以减小大尺寸电池片例如166mm电池的内部损耗，并且将四个电池组串联连接，每个电池组由三个电池串并联组成，即采用切三并三的电路设计，可以避免采用切片造成组件输出电流降低，使得采用切片的组件电流恢复至与采用整片电池片连接的组件电流相当大小，通过给每个电池组反向并联旁路二极管，降低光伏组件的热斑温度以保护光伏组件。以及，将第一电池组和第二电池组设置在第一电池区，第三电池组和第四电池组设置在第二电池区，电路连接简单，更加有利于使用常规尺寸前板，降低玻璃制造上的困难，以及将旁路二极管设置在电池阵列的中央位置的空隙处，便于接线盒的设置，可以减少采用接线盒的数量，降低成本。

在一些实施例中，10片≤N≤24片。

在一些实施例中，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沿组件短边方向设置在所述第一电池组与所述第四电池组之间，所述第一电池组中三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，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所述组件短边方向设置在所述第二电池组与所述第三电池组之间，所述第二电池组中三个所述电池串并联于所述第二中心汇流条，所述第三电池组中三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，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沿组件短边方向设置在所述第一电池组与所述第四电池组之间，所述第四电池组中三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，在所述第一电池组与所述第二电池组之间沿所述组件长边方向设置有第一引线汇流条，所述第一电池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组靠近所述第一中心汇流条的一端，所述第二电池组通过所述第一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组靠近所述第二中心汇流条的一端。

在一些实施例中，在所述第三电池组与所述第四电池组之间沿所述组件长边方向设置有第二引线汇流条，所述第三电池组通过所述第二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组靠近所述第二中心汇流条的一端，所述第四电池组通过所述第二引线汇流条反向并联第四旁路二极管，所述第四旁路二极管设置在所述第四电池组靠近所述第三中心汇流条的一端。

在一些实施例中，所述光伏组件还包括：接线盒，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管和所述第四二极管均设置在所述接线盒中。

在一些实施例中，所述接线盒包括：底座和设置在所述底座上的第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱和第五接线柱，其中，所述第一接线柱与所述第一中心汇流条的引出线连接，所述第二接线柱与所述第一引线汇流条的引出线连接，所述第三接线柱与所述第二中心汇流条的引出线连接，所述第四接线柱与所述第二引线汇流条的引出线连接，所述第五接线柱与所述第三中心汇流条的引出线连接。

在一些实施例中，所述第一接线柱和所述第五接线柱靠近所述底座的第一边缘且沿第一方向设置，所述第二接线柱靠近所述底座的第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘相互垂直，所述第三接线柱靠近所述底座的第三边缘，所述第三边缘与所述第一边缘相对，所述第四接线柱靠近所述底座的第四边缘，所述第四边缘与所述第二边缘相对。

在一些实施例中，所述接线盒还包括：设置在所述底座上的第一电连接片、第二电连接片、第三电连接片、第四电连接片和第五电连接片；所述第一接线柱设置在所述第一电连接片上，所述第二接线柱设置在所述第二电连接片上，所述第三接线柱设置在所述第三电连接片上，所述第四接线柱设置在所述第四电连接片上，所述第五接线柱设置在所述第五电连接片上。

在一些实施例中，所述第一旁路二极管分别与所述第一电连接片和所述第二电连接片电连接，所述第二旁路二极管分别与所述第二电连接片和所述第三电连接片电连接，所述第三旁路二极管分别与所述第三电连接片和所述第四电连接片电连接，所述第四旁路二极管分别与所述第四电连接片和第五电连接片电连接。

在一些实施例中，所述接线盒还包括：第一引线端，与所述第一电连接片电连接，用于引出所述光伏组件的第一电极线；第二引线端，与所述第五电连接片电连接，用于引出所述光伏组件的第二电极线。

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示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的光伏组件电路排布示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的光伏组件的电路图示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的接线盒示意图。

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。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的光伏组件的示意图。

如图1所示，为根据本实用新型一个实施例的光伏组件的示意图。本实用新型实施例的光伏组件100包括串联连接的第一电池组10、第二电池组20、第三电池组30和第四电池组40。

其中，第一电池组10和第二电池组20设置在第一电池区1且沿组件短边方向排列，第三电池组30和所述第四电池组40设置在第二电池区2且沿组件短边方向排列，第三电池组30和第四电池组40设置在第二电池区2且沿组件短边方向排列，第一电池区1 与第二电池区2沿组件长边方向排列；第一电池组10、第二电池组20、第三电池组30 和第四电池组40均包括三个并联连接且沿组件短边方向排列的电池串110，每个电池串 110包括N个串联连接的电池片120；电池片120为由整个电池片切割而成的三分之一片电池片；所有电池片120组成电池阵列，每个电池组反向并联有旁路二极管，四个旁路二极管设置均设置在电池阵列中央位置的间隙中。

具体的，如图1所示，光伏组件100包括串联连接的四个电池组，每个电池组均由三个电池串110并联组成，每个电池串110串联连接有18个三分之一电池片120。由于采用大尺寸电池片组件的电流值很大，而小尺寸的电池片不容易达到组件功率要求，在本实用新型实施例中，采用三分之一片电池片，可以减小大尺寸电池片的内部功率损耗，利于提高组件输出功率。且将四个电池组按照这样的铺设方式，如图2所示，使电路连接更加简单，即提高了组件输出功率，也不会给组件安装带来设备选型的变更。

以及，每个电池组反向并联有旁路二极管，每个二极管保护的电池片120的数量为N，在本实施例中，N的范围为10片≤N≤24片,例如N＝18时某个电池片120被遮挡时，其他电池片120反作用在该电池片上的功率降低，从而降低了光伏组件100热斑温度，路旁二极管与电池组反向并联可以防止电流回流，保护光伏组件100。

根据本实用新型实施例的光伏组件100，通过采用三分之一电池片，可以减小大尺寸电池片例如166mm电池的内部损耗，并且将四个电池组串联连接，每个电池组由三个电池串110并联组成，即采用切三并三的电路设计，可以避免采用切片造成组件输出电流降低，使得采用切片的组件电流恢复至与采用整片电池片连接的组件电流相当大小，通过给每个电池组反向并联旁路二极管，降低光伏组件100的热斑温度以保护光伏组件 100。以及，将第一电池组10和第二电池组20设置在第一电池区1，第三电池组30和第四电池组40设置在第二电池区20，电路连接简单，更加有利于使用常规尺寸前板，降低玻璃制造上的困难。

在一些实施例中，如图3所示，为本实用新型一个实施例的电路的示意图，光伏组件100还包括：第一中心汇流条130，第一中心汇流条130沿组件短边方向设置在第一电池组10与第四电池组40之间，第一电池组10中三个电池串110并联于第一中心汇流条130。以及，第三中心汇流条150，第三中心汇流条150也沿组件短边方向设置在第一电池组10与第四电池组40之间，第四电池组40中三个电池串110并联于第三中心汇流条150。

具体地，第一中心汇流条130可以实现第一电池组10中三个电池串110之间的并联，第三中心汇流条150可以实现第四电池组40中三个电池串110之间的并联，有利于降低设计和工艺难度，且结构简单，对光伏组件100的正常工作影响较小。

在一些实施例中，光伏组件100还包括：第二中心汇流条140，第二中心汇流条140沿组件短边方向设置在第二电池组20与第三电池组30之间，第二电池组20中三个电池串110并联于第二中心汇流条140，第三电池组30中三个电池串110并联于第二中心汇流条140。

具体地，第二中心汇流条140可以同时实现第二电池组20和第三电池组30中三个电池串110之间的并联，有利于降低设计和工艺难度，且结构简单，对光伏组件100的正常工作影响较小。

进一步地，如图3所示，在第一电池组10与第二电池组20之间沿组件长边方向设置有第一引线汇流条160，第一电池组10通过第一引线汇流条160反向并联第一旁路二极管170，第一旁路二极管170设置在第一电池组10靠近第一中心汇流条130的一端，第二电池组20通过第一引线汇流条160反向并联第二旁路二极管180，第二旁路二极管 180设置在第二电池组20靠近第二中心汇流条140的一端。

具体地，第一引线汇流条160通常是使用导电材料制成的导体，与其他电池片120组成的阵列存在交叠时，会影响光伏组件100的正常工作，因此，在第一引线汇流条160 与电池片120组成的阵列之间设置绝缘层，绝缘层可以设置在第一引线汇流条160与电池片120组成的阵列的交叠区域，或者，还可以设置于周围区域，来保证光伏组件100 的正常工作，以及，绝缘层的宽度至少比第一引线汇流条160的宽度大两倍工艺误差的位移长度，例如常规工艺误差设定绝缘层的宽度与第一引线汇流条160的宽度之差可以等于5mm。第一旁路二极管170和第二旁路二极管180可以保护与之并联的电池片120，也可以降低第一电池组10和第二电池组20的热斑效应以起到保护光伏组件100的作用。

在一些实施例中，在第三电池组30与第四电池组40之间沿组件长边方向设置有第二引线汇流条190，第三电池组30通过第二引线汇流条190反向并联第三旁路二极管 200，第三旁路二极管200设置在第三电池组30靠近第二中心汇流条140的一端，第四电池组40通过第二引线汇流条190反向并联第四旁路二极管210，第四旁路二极管210 设置在第四电池组40靠近第三中心汇流条150的一端。

具体地，第二引线汇流条190与其他导电结构之间同样可以设置绝缘层，或者将第二引线汇流条190的结构设置为中心导线外侧包裹绝缘层，来保证第二引线汇流条190 与电池片阵列的绝缘，保证光伏组件100的正常工作。第三旁路二极管200和第四旁路二极管210可以保护与之并联的电池片120，且可以降低第三电池组30和第四电池组 40的热斑效应以起到保护光伏组件100的作用。

需要说明的是，每个引线汇流条的厚度过大会影响光伏组件100的整体厚度，引线汇流条的厚度过小会影响其电性能，此外，引线汇流条的宽度过宽会导致其占用的空间较大，增大了引线汇流条与电池片矩阵电连接的几率，引线汇流条的宽度过小可能会影响引线汇流条与旁路二极管的电性能连接特性，因此，本实施例较佳的设置引线汇流条的厚度取值范围为0.05-0.15mm，例如0.10mm，宽度取值范围为1-5mm，例如3mm。以及，每个中心汇流条在正常情况下有电流通过，横截面积不易过小，需要的厚度范围取值为0.2-0.4mm,例如0.3mm，宽度取值范围为5-8mm，例如6mm或者7mm。每个中线汇流条和引线汇流条均能在同一工艺中形成，达到简化工艺步骤的效果。

在一些实施例中，光伏组件100还包括：接线盒50，第一旁路二极管170、第二旁路二极管180、第三旁路二极管200和第四旁路二极管210均设置在接线盒50中。将每个旁路二极管设置在接线盒50中，可以实现一体式接线盒设计，操作简单，便于一次性焊接和安装。

进一步地，在一些实施例中，如图4所示，为本实用新型实施例的接线盒示意图。接线盒50还包括：底座和设置在底座上的第一接线柱510、第二接线柱520、第三接线柱530、第四接线柱540和第五接线柱550，其中，第一接线柱510与第一中心汇流条 130的引出线连接，第二接线柱520与第一引线汇流条160的引出线连接，第三接线柱 530与第二中心汇流条140的引出线连接，第四接线柱540与第二引线汇流条190的引出线连接，第五接线柱550与第三中心汇流条150的引出线连接。接线盒50内的接线柱与光伏组件100汇流条的引出线一一对应，便于接线盒安装，操作简单，有利于简化工艺流程。

在一些实施例中，如图4所示，第一接线柱510和第五接线柱550靠近底座的第一边缘且沿第一方向设置，第二接线柱520靠近底座的第二边缘，第一边缘与第二边缘相互垂直，第三接线柱530靠近底座的第三边缘，第三边缘与第一边缘相对，第四接线柱 540靠近底座的第四边缘，第四边缘与第二边缘相对。接线柱采用这样的方式设置，可以满足光伏组件100切三并三的电路设计，实现一体式接线盒设计，操作简单，便于一次性安装，简化工艺进程。

在一些实施例中，接线盒50还包括：设置在底座上的第一电连接片560、第二电连接片570、第三电连接片580、第四电连接片590和第五电连接片600；第一接线柱510 设置在第一电连接片560上，第二接线柱520设置在第二电连接片570上，第三接线柱 530设置在第三电连接片580上，第四接线柱540设置在第四电连接片590上，第五接线柱550设置在第五电连接片600上。将接线柱焊接在电连接片上，可以通过接线柱将汇流条引出线与电连接片相连，操作简单，便于焊接。

进一步地，第一旁路二极管170分别与第一电连接片560和第二电连接片570电连接，第二旁路二极管180分别与第二电连接片570和第三电连接片580电连接，第三旁路二极管200分别与第三电连接片580和第四电连接片590电连接。第四旁路二极管210 分别与第四电连接片590和第五电连接片600电连接。每个旁路二极管与对应的电连接片电连接，可以满足光伏组件100的电路要求，实现一体式接线盒设计。

在一些实施例中，第一引线端610与第一电连接片560电连接，用于引出光伏组件的100第一电极线；第二引线端620与第五电连接片600电连接，用于引出光伏组件100 的第二电极线。实现一体式接线盒设计，操作简单，便于安装。

概括来说，根据本实用新型实施例的光伏组件100，通过采用三分之一电池片，可以减小大尺寸电池片例如166mm电池的内部损耗，并且将四个电池组串联连接，每个电池组由三个电池串110并联组成，即采用切三并三的电路设计，可以避免采用切片造成组件输出电流降低，使得采用切片的组件电流恢复至与采用整片电池片连接的组件电流相当大小，通过给每个电池组反向并联旁路二极管，降低光伏组件100的热斑温度以保护光伏组件100。以及，将第一电池组10和第二电池组20设置在第一电池区1，第三电池组30和第四电池组40设置在第二电池区20，电路连接简单，更加有利于使用常规尺寸前板。以及，通过接线盒50中的接线柱分别与汇流条引出线连接，使接线柱与引出线的一一对应，在满足切三并三的电路设计的同时，实现一体式的电路设计，操作简单，便于安装。

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 (13)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：

串联连接的第一电池组、第二电池组、第三电池组和第四电池组，所述第一电池组和所述第二电池组设置在第一电池区且沿组件短边方向排列，所述第三电池组和所述第四电池组设置在第二电池区且沿所述组件短边方向排列，所述第一电池区与所述第二电池区沿组件长边方向排列；

所述第一电池组、所述第二电池组、所述第三电池组和所述第四电池组均包括三个并联连接且沿所述组件短边方向排列的电池串，每个所述电池串包括N个串联连接的电池片；

所述电池片为由整个电池片切割而成的三分之一片电池片；

所有所述电池片组成电池阵列，每个电池组反向并联有旁路二极管，四个所述旁路二极管设置均设置在所述电池阵列中央位置的间隙中。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，10片≤N≤24片。

3.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沿组件短边方向设置在所述第一电池组与所述第四电池组之间，所述第一电池组中三个所述电池串并联于所述第一中心汇流条。

4.根据权利要求3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所述组件短边方向设置在所述第二电池组与所述第三电池组之间，所述第二电池组中三个所述电池串并联于所述第二中心汇流条，所述第三电池组中三个所述电池串并联于所述第二中心汇流条。

5.根据权利要求4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沿组件短边方向设置在所述第一电池组与所述第四电池组之间，所述第四电池组中三个所述电池串并联于所述第三中心汇流条。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，在所述第一电池组与所述第二电池组之间沿所述组件长边方向设置有第一引线汇流条，所述第一电池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组靠近所述第一中心汇流条的一端，所述第二电池组通过所述第一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组靠近所述第二中心汇流条的一端。

7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，在所述第三电池组与所述第四电池组之间沿所述组件长边方向设置有第二引线汇流条，所述第三电池组通过所述第二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组靠近所述第二中心汇流条的一端，所述第四电池组通过所述第二引线汇流条反向并联第四旁路二极管，所述第四旁路二极管设置在所述第四电池组靠近所述第三中心汇流条的一端。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括：

接线盒，所述第一旁路二极管、所述第二旁路二极管、所述第三旁路二极管和所述第四旁路二极管均设置在所述接线盒中。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述接线盒包括：

底座和设置在所述底座上的第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱和第五接线柱，其中，所述第一接线柱与所述第一中心汇流条的引出线连接，所述第二接线柱与所述第一引线汇流条的引出线连接，所述第三接线柱与所述第二中心汇流条的引出线连接，所述第四接线柱与所述第二引线汇流条的引出线连接，所述第五接线柱与所述第三中心汇流条的引出线连接。

10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，所述第一接线柱和所述第五接线柱靠近所述底座的第一边缘且沿第一方向设置，所述第二接线柱靠近所述底座的第二边缘，所述第一边缘与所述第二边缘相互垂直，所述第三接线柱靠近所述底座的第三边缘，所述第三边缘与所述第一边缘相对，所述第四接线柱靠近所述底座的第四边缘，所述第四边缘与所述第二边缘相对。

11.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，所述接线盒还包括：

设置在所述底座上的第一电连接片、第二电连接片、第三电连接片、第四电连接片和第五电连接片；

所述第一接线柱设置在所述第一电连接片上，所述第二接线柱设置在所述第二电连接片上，所述第三接线柱设置在所述第三电连接片上，所述第四接线柱设置在所述第四电连接片上，所述第五接线柱设置在所述第五电连接片上。

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分别与所述第一电连接片和所述第二电连接片电连接，所述第二旁路二极管分别与所述第二电连接片和所述第三电连接片电连接，所述第三旁路二极管分别与所述第三电连接片和所述第四电连接片电连接，所述第四旁路二极管分别与所述第四电连接片和第五电连接片电连接。

13.根据权利要求12所述的光伏组件，其特征在于，所述接线盒还包括：

第一引线端，与所述第一电连接片电连接，用于引出所述光伏组件的第一电极线；

第二引线端，与所述第五电连接片电连接，用于引出所述光伏组件的第二电极线。

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