CN213636011U - 一种智能光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种智能光伏组件，包括：层压件和光伏接线盒；所述层压件包括从上到下依次叠放设置的钢化玻璃层、高透EVA层、电池片层、高截止EVA层及背板层；所述光伏接线盒设置在所述背板层上；所述电池片层设有若干个调节电池组串电流电压的芯片。本实用新型能够降低组件电性能之间的不匹配和组件阴影遮挡等对光伏组件发电量的影响，提升光伏组件电站的光电转换效率。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏领域，具体涉及一种智能光伏组件。
背景技术
光伏组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带。在长期使用中难免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物，这些遮挡物在太阳电池组件上就形成了阴影，在大型太阳电池组件方阵中行间距不适合也能互相形成阴影。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度升高。光伏组件中某些电池单片本身缺陷也可能使组件在工作时局部发热，从而形成“热斑效应”。
光伏组件热斑效应造成的危害很大，杂草、鸟粪、电线杆、尘土遮挡都能引起热斑，被遮挡的光伏组件、将会消耗有光照的光伏组件所产生的部分能量或所有能量，降低输出功率，直接导致光伏组件使用寿命缩短30％,严重的将会永久性破坏太阳能电池组件、甚至烧毁组件。
目前市场上主流的晶体硅光伏组件普遍采用组件接线盒内都加装旁路二极管，组件内部3串电池串串联、每串电池串并联1个旁路二极管的方式来减少热斑效应的影响。当其中1串电池串中的某块电池被遮挡时,该电池的电流、电压特性便发生了变化，该电池的局部电流与电压之积会增大，从而产生局部温升，形成热斑效应，当光伏组件出现热斑情况时接线盒内部二极管开始工作，直接将遮挡部分整串电池屏蔽，然而此时就间接损失被遮挡组串电池功率输出，导致该光伏组件输出功率下降。此时光伏电站整个回路每一片光伏组件功率都会因此损失了功率，并不是损失某一块组件功率。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提出了具有 MPPT调节的智能光伏组件，通过特殊的叠层方式及电路输出，能够降低组件电性能之间的不匹配和组件阴影遮挡等对光伏组件发电量的影响，提升光伏组件电站的光电转换效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种智能光伏组件，其特征在于，包括：层压件和光伏接线盒；
所述层压件包括从上到下依次叠放设置的钢化玻璃层、高透EVA 层、电池片层、高截止EVA层及背板层；
所述光伏接线盒设置在所述背板层上；
所述电池片层包括若干个调节电池组串电流电压的芯片，用于对所述智能光伏组件中的输出电流和输出电压进行调节优化。
优选地，所述电池片层包括若干电池串，每两个相邻的所述电池串串联形成电池串组，每一电池串包含相同数目的电池片,每两个相邻的电池片串联形成电池串；每一电池串的主边单独引出一条汇流带；两个相邻的所述汇流带分别与一个所述调节电池组串电流电压的芯片连接。
优选地，所述电池串为六串，共引出有六条汇流带，所述六条汇流带为第一汇流带PV1-、第二汇流带PV1+、第三汇流带PV2-、第四汇流带PV2+、第五汇流带PV3-及第六汇流带PV3+；所述调节电池组串电流电压的芯片包括芯片IC1、芯片IC2和芯片IC3；
在第一汇流带PV1-和第二汇流带PV1+之间连接有自动调节组串电流电压的芯片IC1；
在第三汇流带PV2-和第四汇流带PV2+之间连接有自动调节组串电流电压的芯片IC2；
在第五汇流带PV3-和第六汇流带PV3+之间连接有自动调节组串电流电压的芯片IC3。
优选地，所述电池串为六个，分别为第一电池串、第二电池串、第三电池串、第四电池串、第五电池串及第六电池串；
在第一电池串的副边和第二电池串的副边串联组成第一组电池组串，在第三电池串的副边和第四电池串的副边串联组成第二组电池组串，在第五电池串的副边和第六电池串的副边串联组成第三组电池组串。
优选地，所述光伏接线盒(6)设有若干个接线端子；所述若干个接线端子的数量与所述电池串的数量相同。
优选地，所述汇流带与所述接线端子相连。
优选地，所述电池串包含的太阳能电池片的数目为10片或12片。
本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型通过特殊的叠层方式及电路输出，不仅能够降低组件电性能之间的不匹配和组件阴影遮挡等对光伏组件发电量的影响，提升光伏组件电站的光电转换效率，即使是光伏组件阵列遮挡情况下，仍能够最大化输出功率，最终达到提高光伏电站的整体发电量和保证光伏电站安全性的目的，而且能够降低光伏组件的热斑失效风险，大大地提升了在复杂场合、不同安装环境中的光伏组件的适用性和可靠性，提高其发电量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型层压件结构示意图，其中：1、钢化玻璃层，2、高透EVA层，3、电池片层，4、高截止EVA层，5、背板层；
图2为本实用新型一种智能光伏组件背面结构示意图，其中：6、光伏接线盒；
图3为本实用新型电池组串叠层示意图；
图4为本实用新型汇流带与自动调节组串电流电压的芯片的连接示意图；
图5为本实用新型一种智能光伏组件电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1及图2所示，本实用新型提供一种智能光伏组件，包括：层压件和光伏接线盒6；
层压件包括从上到下依次叠放设置的钢化玻璃层1、高透EVA层 2、电池片层3、高截止EVA层4及背板层5；
电池片层3由多片太阳能电池片组成，包括竖直排列的六串电池串，每一串电池串所包含的太阳能电池片的数目相同，第一电池串的副边和第二电池串的副边串联组成第一组电池组串；第三电池串的副边和第四电池串的副边串联组成第二组电池组串；第五电池串的副边和第六电池串的副边串联组成第三组电池组串。本实施例的电池组串叠层方式如图3所示。
每一串电池串的主边各由一条汇流带单独引出，共形成六条汇流带，分别为：第一汇流带PV1-、第二汇流带PV1+、第三汇流带PV2-、第四汇流带PV2+、第五汇流带PV3-及第六汇流带PV3+。其中，在第一汇流带PV1-与第二汇流带PV1+之间连接有自动调节组串电流电压的芯片IC1，在第三汇流带PV2-与第四汇流带PV2+之间连接有自动调节组串电流电压的芯片IC3，在第五汇流带PV3-与第六汇流带PV3+ 之间连接有自动调节组串电流电压的芯片IC3，通过设置自动调节组串电流电压的芯片，对光伏组件中的每个组件子串的输出电流和输出电压进行调节优化，从而产生最佳的功率。汇流带与自动调节组串电流电压的芯片的连接关系如图4所示。
光伏接线盒6设置于层压件背面，光伏接线盒6内设有六个接线端子，六条汇流带分别与六个接线端子相连，实现电流电压的输出。
本实施例的电池片的单片功率为0.5V，当电池片发生遮挡的情况下，由于受遮挡电池和未受遮挡电池的输出特性不一致，带来串联电池片的输出电流失配，组串内的被遮挡的电池电压不会发生变化，但输出电流会有下降，导致组串输出功率下降，组件的整体输出功率受影响，此时在两个汇流带之间自动调节组串电流电压的芯片IC发挥其调节作用，芯片IC对电池串上进行最大功率点追踪，同时对所遮挡电池串电流进行匹配，自动调节其电流与未遮挡电池串相匹配，其独一无二的优化能力可将因阴影、灰尘以及太阳能组件内其它不匹配因素所造成的功率损失降至最低。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种智能光伏组件，其特征在于，包括：层压件和光伏接线盒(6)；
所述层压件包括从上到下依次叠放设置的钢化玻璃层(1)、高透EVA层(2)、电池片层(3)、高截止EVA层(4)及背板层(5)；
所述光伏接线盒(6)设置在所述背板层(5)上；
所述电池片层(3)包括若干个自动调节电池组串电流电压的芯片，用于对所述智能光伏组件中的输出电流和输出电压进行调节优化。
2.根据权利要求1所述的智能光伏组件，其特征在于，所述电池片层(3)包括若干电池串，每两个相邻的所述电池串串联形成电池串组，每一电池串包含相同数目的电池片，每两个相邻的电池片串联形成电池串；每一电池串的主边单独引出一条汇流带；两个相邻的所述汇流带分别与一个所述调节电池组串电流电压的芯片连接。
3.根据权利要求2所述的智能光伏组件，其特征在于，所述电池串为六串，共引出有六条汇流带，所述六条汇流带为第一汇流带(PV1-)、第二汇流带(PV1+)、第三汇流带(PV2-)、第四汇流带(PV2+)、第五汇流带(PV3-)及第六汇流带(PV3+)；所述调节电池组串电流电压的芯片包括第一芯片(IC1)、第二芯片(IC2)和第三芯片(IC3)；
在第一汇流带(PV1-)和第二汇流带(PV1+)之间连接有自动调节组串电流电压的第一芯片(IC1)；
在第三汇流带(PV2-)和第四汇流带(PV2+)之间连接有自动调节组串电流电压的第二芯片(IC2)；
在第五汇流带(PV3-)和第六汇流带(PV3+)之间连接有自动调节组串电流电压的第三芯片(IC3)。
4.根据权利要求2所述的智能光伏组件，其特征在于，所述电池串为六个，分别为第一电池串、第二电池串、第三电池串、第四电池串、第五电池串及第六电池串；
在第一电池串的副边和第二电池串的副边串联组成第一组电池组串，在第三电池串的副边和第四电池串的副边串联组成第二组电池组串，在第五电池串的副边和第六电池串的副边串联组成第三组电池组串。
5.根据权利要求2所述的智能光伏组件，其特征在于，所述光伏接线盒(6)设有若干个接线端子；所述若干个接线端子的数量与所述电池串的数量相同。
6.根据权利要求5所述的智能光伏组件，其特征在于，所述汇流带与所述接线端子相连。
7.根据权利要求2所述的智能光伏组件，其特征在于，所述电池串包含的太阳能电池片的数目为10片或12片。
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