CN211828786U - 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：第一电池串组单元和第二电池串组单元，第三电池串组单元，第三电池串组单元包括并联连接的第三电池串组和第四电池串组，第三电池串组和所述第四电池串组均包括两个并联连接的第三电池串，四个第三电池串沿组件长边方向设置；第一电池串组单元、第二电池串组单元和所述第三电池串组单元串联连接；第一电池串组单元与第二电池串组单元串联连接；其中，电池片为由整个电池片切割而成的四分之一片电池片，所有电池串均平行于组件长边方向设置，电池片的长边平行于组件短边方向。本实用新型的光伏组件在保证输出功率的情况下，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，当电池片的尺寸达到210mm时，常规的电路设计需要的前板玻璃宽度将超过 1300mm。

常规电路设计不仅带来前板玻璃制程的困难，由于210mm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该光伏组件，可以降低前板制程的困难，保证组件输出功率。

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：第一电池串组单元和第二电池串组单元，所述第一电池串组单元和所述第二电池串组单元均包括并联连接的第一电池串组和第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组沿组件长边方向设置，所述第一电池串组包括两个并联连接的第一电池串，所述第二电池串组包括两个并联连接的第二电池串，所述第一电池串和所述第二电池串均包括串联连接的N个电池片，N为偶数；第三电池串组单元，所述第三电池串组单元包括并联连接的第三电池串组和第四电池串组，所述第三电池串组和所述第四电池串组均包括两个并联连接的第三电池串，四个所述第三电池串沿组件长边方向设置，每个所述第三电池串包括串联连接的N/2个电池片；所述第一电池串组单元、所述第二电池串组单元和所述第三电池串组单元串联连接；其中，所有电池串均平行于组件长边方向设置，所述电池片为由整个电池片切割而成的四分之一片电池片。

根据本实用新型实施例的光伏组件，通过采用四分之一电池片，可以减小大尺寸电池片例如210mm电池的内部损耗，并且将第一电池串组单元和第二电池串组单元串联连接，其中，第一电池串组单元由和第二电池串组单元均由第一电池串组和第二电池串组并联组成，第一电池串组和第二电池串组均由并联连接的两个电池串组成，第三电池串组单元由第三电池串组和第四电池串组并联组成，第三电池串组和第四电池串组分别由两个第三电池串并联组成，即采用切四并四的电路设计，通过并联连接，可以避免采用切片连接造成光伏组件输出电流降低，使得组件电流恢复至与采用整片电池片的组件电流相当大小，以及，将第一电池串组单元、第二电池串组单元和第三电池串组单元串联连接，并将每个电池串平行于组件长边设置，使电路连接更加简单，有利于使用常规尺寸前板，降低玻璃制造上的困难，且第一电池串组和第二电池串由偶数N个电池片串联组成，第三电池串由N/2个电池片串联组成，由于第三电池串的电池片数量较少，部分电池片被遮挡后产生的热斑温度也更低，将漏电电流稍高的电池片用于该电池串组单元中，即能够满足热斑要求，也减小了高漏电电池的报废比例，从而提高了电池片的利用率。

在一些实施例中，N的取值范围为12片≤N≤24片。

在一些实施例中，所述光伏组件中的所有所述电池片呈5行M列排布，电池片行的延伸方向为所述组件长边方向，电池片列的延伸方向为组件短边方向，其中，M＝4n，6 ≤n≤12。

在一些实施例中，在第1行和第2行的所有所述电池片中，分别位于第1列至第M/2列的M/2个所述电池片依次串联为所述第一电池串，以及，分别位于第M/2+1列至第M 列的M/2个所述电池片依次串联为所述第二电池串,两个所述第一电池串并联为所述第一电池串组，两个所述第二电池串并联为所述第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组并联为所述第一电池串组单元；在第3行和第4行的所有所述电池片中，分别位于第1列至第M/2列的M/2个所述电池片依次串联为所述第一电池串，以及，分别位于第M/2+1列至第M列的M/2个所述电池片依次串联为所述第二电池串,两个所述第一电池串并联为所述第一电池串组，两个所述第二电池串并联为所述第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组并联为所述第二电池串组单元；在第5行的所述电池片中，分别位于第1列至第M/4列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串，分别位于第M/4+1列至第M/2列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串,分别位于第M/2+1列至第M3/4列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串，以及，分别位于第M3/4+1列至第M列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串,相邻的两个所述第三电池串并联为所述第三电池串组，另外相邻的两个所述第三电池串并联为所述第四电池串组，所述第三电池串组和所述第四电池串组并联为所述第三电池串组单元。

在一些实施例中，所述光伏组件还包括沿所述组件短边方向延伸的中心汇流条，所述中心汇流条设置于第M/2列和第M/2+1列电池片之间的间隙内，所述第一电池串组和所述第二电池串组并联于所述中心汇流条上，以及所述第三电池串组和所述第四电池串组并联于所述中心汇流条上。

在一些实施例中，所述第一电池串组单元与所述第二电池串组单元之间沿所述组件长边方向设置有第一引线汇流条，所述第一电池串组单元通过所述第一引线汇流条反向并联第一旁路二极管，所述第二电池串组单元通过所述第一引线汇流条反向并联第二旁路二极管。

在一些实施例中，在所述第三电池串组单元中，所述第三电池串组的两个所述第三电池串连接于第一连接端，所述第四电池串组的两个所述第三电池串连接于第二连接端，在所述第一连接端和所述第二连接端之间连接有第二引线汇流条，所述第三电池串组的两个所述第三电池串通过所述第二引线汇流条并联，所述第四电池串组的两个所述第三电池串通过所述第二引线汇流条并联。

在一些实施例中，在所述第三电池串组单元中，在所述第三电池串组远离所述中心汇流条的一端与所述第四电池串组远离所述中心汇流条的一端之间连接有第三汇流条，所述第三电池串组单元通过所述第三汇流条反向并联第三旁路二极管。

在一些实施例中，所述第三汇流条设置在所述第三电池串组单元远离所述第二电池串组单元的一侧。

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三旁路二极管设置在至少一个接线盒中。

在一些实施例中，所述第三旁路二极管为耐压等级小于所述第一旁路二极管或所述第二旁路二极管耐压等级的二极管。

在一些实施例中，所述整个电池片的长度值为210mm。

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等效电路图；

图2是根据本实用新型一个实施例的光伏组件排布示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的光伏组件等效电路图。

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3描述根据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，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串联连接。

其中，第一电池串组单元10和第二电池串组单元20均包括并联连接的第一电池串组110和第二电池串组120，第一电池串组110和第二电池串组120沿组件长边方向设置，第一电池串组110包括两个并联连接的第一电池串130，第二电池串组120包括两个并联连接的第二电池串140，第一电池串130和第二电池串140均包括串联连接的N 个电池片150，N为偶数；第三电池串组单元30包括并联连接的第三电池串组310和第四电池串组320，第三电池串组310和第四电池串组320均包括两个并联连接的第三电池串330，四个第三电池串330沿组件长边方向设置，每个第三电池串330包括串联连接的N/2个电池片；其中，所有电池串均平行于组件长边方向设置，电池片150为由整个电池片切割而成的四分之一片电池片。

具体地，例如电池片数量N的取值范围为12片≤N≤24片，第一电池串130和第二电池串140可以由24片四分之一电池片串联组成，以及，第三电池串330可以由12个四分之一电池片串联组成，由于第三电池串330电池片150的数量是第一电池串130或者第二电池串140一半，因此，在第三电池串330的部分电池片150被遮挡后产生的热斑温度更低，该串组中电池片150的漏电电流的要求也相对宽松，换言之，第三电池串组单元30的电池片150的漏电电流可以大于第一电池串组单元10或者第二电池串组单元20的电池片150的漏电电流，本实用新型对此不做具体限制。可以将漏电流较低的电池片150用于第一电池串130和第二电池串140，将漏电流较高的电池片150用于第三电池串330，用于提高电池片利用率，既可以满足组件热斑要求，又能减少高漏电电池报废的比例。在本实用新型实施例中，采用电池片大尺寸例如210mm的电池片组件电流很大，而小尺寸的电池片不容易达到功率要求，采用四分之一片电池片，可以减小大尺寸电池片的内部损耗，提高组件的输出功率。

根据本实用新型实施例的光伏组件100，通过采用四分之一电池片，可以减小大尺寸电池片例如210mm电池的内部损耗，并且将第一电池串组单元10和第二电池串组单元20串联连接，其中，第一电池串组单元10和第二电池串组单元20分别由第一电池串组110和第二电池串组120并联组成，且第一电池串组110和第二电池串组120分别由两个并联连接的电池串组成，第三电池串组单元30由第三电池串组310和第四电池串组320并联组成，第三电池串组310和第四电池串组320分别由两个第三电池串330 并联组成，即采用切四并四的电路设计，通过并联连接可以避免采用切片连接造成光伏组件100输出电流降低，使得光伏组件100电流恢复至与采用整片电池片的组件电流大小相当。将第一电池串组单元10、第二电池串组单元20和第三电池串组单元30串联连接，并将每个电池串平行于组件长边设置，使电路连接更加简单，有利于使用常规尺寸前板，降低玻璃制造上的困难，且第一电池串130和第二电池串140由偶数N个电池片 150串联组成，第三电池串330由N/2个电池片150串联组成，由于第三电池串330的电池片数量较少，部分电池片被遮挡后产生的热斑温度也更低，可以将漏电电流稍高的电池片用于该电池串组单元中，即能够满足热斑要求，也减小了高漏电电池的报废比例，从而提高了电池片150的利用率。

在一些实施例中，如图2所示，为本实用新型一个实施例的光伏组件排布示意图。光伏组件100的所有电池片150呈5行M列排布，例如n等于10时，M等于40，光伏组件100的电池片呈5行40列排布，电池片150的行延伸方向为组件的长边方向，列延伸方向为组件的短边方向，且每个电池串均平行与组件长边方向设置，光伏组件100 采用这样的设置方式，可以减小前板玻璃尺寸的增加。

进一步地，在一些实施例中，如图1所示，其中M＝40，在第1行和第2行的所有电池片150中，分别位于第1列至第M/2列的M/2个电池片150依次串联为第一电池串 130，以及，分别位于第M/2+1列至第M列的M/2个电池片150依次串联为第二电池串 140,两个第一电池串130并联为第一电池串组110，两个第二电池串140并联为第二电池串组120，第一电池串组110和第二电池串组120并联为第一电池串组单元10；在第 3行和第4行的所有电池片150中，分别位于第1列至第M/2列的M/2个电池片150依次串联为第一电池串130，以及，分别位于第M/2+1列至第M列的M/2个电池片150依次串联为第二电池串140,两个第一电池串130并联为第一电池串组110，两个第二电池串140并联为第二电池串组120，第一电池串组110和第二电池串组120并联为第二电池串组单元20；在第5行的电池片150中，分别位于第1列至第列的M/4个电池片150 依次串联为第三电池串330，分别位于第M/4+1列至第M/2列的M/4个电池片150依次串联为第三电池串330,分别位于第M/2+1列至M3/4第列的M/4个电池片150依次串联为第三电池串330，以及，分别位于第M3/4+1列至第M列的M/4个电池片150依次串联为第三电池串330,相邻的两个第三电池串330并联为第三电池串组310，另外相邻的两个第三电池串330并联为第四电池串组320，第三电池串组310和第四电池串组320并联为第三电池串组单元30。

具体地，光伏组件100使用这样结构排列，可以使电池片150规整且紧密排列，即方便相连邻池片150之间的电连接，又有利于减小整个光伏组件100的占用空间。

在一些实施例中，如图3所示，光伏组件100还包括沿组件短边方向延伸的中心汇流条210，中心汇流条210设置于第M/2列和第M/2+1列电池片150之间的间隙内，第一电池串组110和第二电池串组120并联于中心汇流条210上，以及第三电池串组310 和第四电池串组320并联于中心汇流条上210，中心汇流条210实现第一电池串组110 和第二电池串组120之间的并联连接，以及，实现第三电池串组310和第四电池串组320 之间的并联连接，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，如图3所示，第一电池串组单元10与第二电池串组单元20之间沿组件长边方向设置有第一引线汇流条220，第一引线汇流条220通常是使用导电材料制成的导体，与其他电池片150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220与电池片150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220与电池片150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220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220的宽度之差可以等于5mm。第一电池串组单元10通过第一引线汇流条 220反向并联第一旁路二极管230，第二电池串组单元20通过第一引线汇流220条反向并联第二旁路二极管240，通过第一旁路二极管230来降低第一电池串组单元10的热斑效应以及起到保护作用，以及，通过第二旁路二极管240来降低第二电池串组单元20 的热斑效应和保护作用。

在一些实施例中，如图3所示，在第三电池串组单元30中，第三电池串组310的两个第三电池串330连接于第一连接端340，第四电池串组320的两个第三电池串330 连接于第二连接端350，在第一连接端340和第二连接端350之间沿组件长边方向设置有第二引线汇流条360，在第二引线汇流条360与其他导电结构之间可以设置绝缘层，或者将第二引线汇流条360的结构设置为中心导线外侧包裹绝缘层，来实现第二引线汇流条360与电池片150组成阵列的绝缘方式，且能够实现第二引线汇流条360与电池片 150矩阵的绝缘方式均可以在实施例中被保护，第三电池串组310的两个第三电池串330 通过第二引线汇流条360并联，第四电池串组320的两个第三电池串330通过也第二引线汇流条360并联。

进一步地，在第三电池串组单元30中，第三电池串组310远离中心汇流条210的一端与第四电池串组320远离中心汇流条210的一端沿组件长边设置有第三汇流条370，第三电池串组单元30通过第三汇流条370反向并联第三旁路二极管380，该汇流条作为组件的正极引出线，可以方便与第三旁路二极管380连接来降低第三电池串组单元30 的热斑效应以及起到保护作用。以及，将第三汇流条370设置在第三电池串组单元30 远离第二电池串组单元20的一侧，可以减少与中心汇流条210的交叠，以减小绝缘处理步骤，提高效率、降低成本，以及第三引线汇流条370与其他导电结构之间同样可以设置绝缘层，或者将第三引线汇流条370的结构设置为中心导线外侧包裹绝缘层，来保证光伏组件100的正常工作。

需要说明的是，中心汇流条210以及每个引线汇流条均能在同一工艺步骤中形成，进而达到简化工艺步骤的效果。

在一些实施例中，第一旁路二极管230、第二旁路二极管240和第三旁路二极管380设置在至少一个接线盒中，这样的设置有利于简化光伏组件100结构，本实施例对此不作具体限定。其中，第三旁路二极管380为耐压等级小于第一旁路二极管230或第二旁路二极管240耐压等级的二极管，由于第三旁路二极管380并联的电池片150的数量仅为第一旁路二极管230或者二旁路二极管240电池片150数量的二分之一，因此，第三旁路二极管380的耐压等级要求可以降低，材料成本可以减少。

概括来说，根据本实用新型实施例的光伏组件100，通过采用四分之一电池片，可以减小大尺寸电池片例如210mm电池的内部损耗，并且将第一电池串组单元10和第二电池串组单元20串联连接，其中，第一电池串组单元10由和第二电池串组单元20分别由第一电池串组110和第二电池串组120并联组成，第一电池串组110和第二电池串 120组分别由并联连接的两个电池串组成，第三电池串组单元30由第三电池串组310 和第四电池串组320并联组成，第三电池串组310和第四电池串组320分别由两个第三电池串330并联组成，即采用切四并四的电路设计，通过并联设置，可以避免采用切片造成光伏组件100输出电流降低，使得采用切片的光伏组件100电流恢复至与采用整片电池片的组件电流大小相当，以及，将第一电池串组单元10、第二电池串组单元20和第三电池串组单元30串联连接，并将每个电池串平行于组件长边设置，使电路连接更加简单，有利于使用常规尺寸前板，降低玻璃制造上的困难，且第一电池串130和第二电池串140由偶数N个电池片150串联组成，第三电池串330由N/2个电池片串联组成，由于第三电池串330的电池片数量较少，部分电池片被遮挡后产生的热斑温度也更低，将漏电电流稍高的电池片用于该电池串组单元中，即能够满足热斑要求，也减小了高漏电电池的报废比例，从而提高了电池片150的利用率。

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 (12)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：

第一电池串组单元和第二电池串组单元，所述第一电池串组单元和所述第二电池串组单元均包括并联连接的第一电池串组和第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组沿组件长边方向设置，所述第一电池串组包括两个并联连接的第一电池串，所述第二电池串组包括两个并联连接的第二电池串，所述第一电池串和所述第二电池串均包括串联连接的N个电池片，N为偶数；

第三电池串组单元，所述第三电池串组单元包括并联连接的第三电池串组和第四电池串组，所述第三电池串组和所述第四电池串组均包括两个并联连接的第三电池串，四个所述第三电池串沿组件长边方向设置，每个所述第三电池串包括串联连接的N/2个电池片；

所述第一电池串组单元、所述第二电池串组单元和所述第三电池串组单元串联连接；

其中，所有电池串均平行于组件长边方向设置，所述电池片为由整个电池片切割而成的四分之一片电池片。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，N的取值范围为12片≤N≤24片。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件中的所有所述电池片呈5行M列排布，电池片行的延伸方向为所述组件长边方向，电池片列的延伸方向为组件短边方向，其中，M＝4n，6≤n≤12。

4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，

在第1行和第2行的所有所述电池片中，分别位于第1列至第M/2列的M/2个所述电池片依次串联为所述第一电池串，以及，分别位于第M/2+1列至第M列的M/2个所述电池片依次串联为所述第二电池串,两个所述第一电池串并联为所述第一电池串组，两个所述第二电池串并联为所述第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组并联为所述第一电池串组单元；

在第3行和第4行的所有所述电池片中，分别位于第1列至第M/2列的M/2个所述电池片依次串联为所述第一电池串，以及，分别位于第M/2+1列至第M列的M/2个所述电池片依次串联为所述第二电池串,两个所述第一电池串并联为所述第一电池串组，两个所述第二电池串并联为所述第二电池串组，所述第一电池串组和所述第二电池串组并联为所述第二电池串组单元；

在第5行的所述电池片中，分别位于第1列至第M/4列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串，分别位于第M/4+1列至第M/2列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串,分别位于第M/2+1列至第M3/4列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串，以及，分别位于第M3/4+1列至第M列的M/4个所述电池片依次串联为所述第三电池串,相邻的两个所述第三电池串并联为所述第三电池串组，另外相邻的两个所述第三电池串并联为所述第四电池串组，所述第三电池串组和所述第四电池串组并联为所述第三电池串组单元。

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沿所述组件短边方向延伸的中心汇流条，所述中心汇流条设置于第M/2列和第M/2+1列电池片之间的间隙内，所述第一电池串组和所述第二电池串组并联于所述中心汇流条上，以及所述第三电池串组和所述第四电池串组并联于所述中心汇流条上。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述第一电池串组单元与所述第二电池串组单元之间沿所述组件长边方向设置有第一引线汇流条，所述第一电池串组单元通过所述第一引线汇流条反向并联第一旁路二极管，所述第二电池串组单元通过所述第一引线汇流条反向并联第二旁路二极管。

7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，

在所述第三电池串组单元中，所述第三电池串组的两个所述第三电池串连接于第一连接端，所述第四电池串组的两个所述第三电池串连接于第二连接端，在所述第一连接端和所述第二连接端之间连接有第二引线汇流条，所述第三电池串组的两个所述第三电池串通过所述第二引线汇流条并联，所述第四电池串组的两个所述第三电池串通过所述第二引线汇流条并联。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，

在所述第三电池串组单元中，在所述第三电池串组远离所述中心汇流条的一端与所述第四电池串组远离所述中心汇流条的一端之间连接有第三汇流条，所述第三电池串组单元通过所述第三汇流条反向并联第三旁路二极管。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述第三汇流条设置在所述第三电池串组单元远离所述第二电池串组单元的一侧。

10.根据权利要求8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三旁路二极管设置在至少一个接线盒中。

11.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述第三旁路二极管为耐压等级小于所述第一旁路二极管或所述第二旁路二极管耐压等级的二极管。

12.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述整个电池片的长度值为210mm。

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