CN214898471U - 光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏组件,所述光伏组件包括:多个电池单元组,多个所述电池单元组沿串延伸方向排布且并联连接,每个所述电池单元组包括沿与所述串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串,每个所述电池串包括沿所述串延伸方向排布且串联连接的多个电池片;至少一个汇流条,汇流条的至少一端连接在对应的电池串的两端的两个电池片的远离电池串中心的一端之间的任意位置处;多个旁路二极管,至少一个所述旁路二极管与至少一个所述汇流条电连接。根据本实用新型的光伏组件,可以在每个电池串的电池片数量较多时调整旁路二极管保护的电池片数量,从而可以无需重新设计接线盒,在降低成本的同时,可以有效提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏制造技术领域,尤其是涉及一种光伏组件。
背景技术
相关技术中,光伏组件通常采用旁路二极管来避免电池片由于热斑效应而烧毁。其中,旁路二极管通常位于接线盒内,每个旁路二极管通常保护整串电池串。然而,当每个电池串中的电池片的数量增多时,为保证光伏组件的安全性,通常需要重新设计大尺寸的接线盒,从而会增加成本,且降低光伏组件的生产效率。
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,所述光伏组件可以在电池片数量增多时无需重新设计大尺寸的接线盒,可以有效降低成本,提高生产效率。
根据本实用新型实施例的光伏组件,包括:多个电池单元组,多个所述电池单元组沿串延伸方向排布且并联连接,每个所述电池单元组包括沿与所述串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串,每个所述电池串包括沿所述串延伸方向排布且串联连接的多个电池片;至少一个汇流条,所述汇流条的至少一端连接在对应的所述电池串的两端的两个所述电池片的远离所述电池串中心的一端之间的任意位置处;多个旁路二极管,至少一个所述旁路二极管与至少一个所述汇流条电连接。
根据本实用新型实施例的光伏组件,通过使汇流条的至少一端连接在对应的电池串的两端的两个电池片的远离电池串中心的一端之间的任意位置处,并且至少一个旁路二极管与至少一个汇流条电连接,使至少一个旁路二极管可以通过至少一个汇流条至少对至少一个所述电池串的部分电池片进行热斑保护,可以在每个电池串的电池片数量较多时调整旁路二极管保护的电池片数量,从而可以无需重新设计接线盒,在降低成本的同时,可以有效提高生产效率。
根据本实用新型的一些实施例,每个所述电池单元组包括四个所述电池串,四个所述电池串为沿所述串排布方向依次排布的第一电池串、第二电池串、第三电池串和第四电池串;所述旁路二极管为三个,三个所述旁路二极管分别为第一旁路二极管、第二旁路二极管和第三旁路二极管;所述汇流条为两个,两个所述汇流条分别为第一汇流条和第二汇流条,所述第一汇流条的一端连接在所述第二电池串的位于两端的两个所述电池片的远离所述第二电池串中心的一端之间的任意位置处,所述第一旁路二极管连接在所述第一电池串的邻近所述光伏组件中心的一端和所述第一汇流条之间,所述第二汇流条的一端连接在所述第三电池串的位于两端的两个所述电池片的远离所述第三电池串中心的一端之间的任意位置处,所述第二旁路二极管连接在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间,所述第三旁路二极管连接在所述第二汇流条和所述第四电池串的邻近所述光伏组件中心的一端之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一电池串、所述第二电池串、所述第三电池串和所述第四电池串的所述电池片的数量均相等,所述第一汇流条的所述一端在所述第二电池串上的连接位置与所述第二汇流条的所述一端在所述第三电池串上的连接位置相同。
根据本实用新型的一些实施例,所述汇流条的两端分别连接在相邻两个所述电池单元组的所述电池串的位于两端的两个所述电池片的远离所述电池串中心的一端之间的任意位置处。
根据本实用新型的一些实施例,多个所述电池单元组的多个所述电池串的所述电池片的数量均相等,所述第一汇流条的两端在相邻两个所述电池单元组的所述第二电池串上的连接位置相同;和/或所述第二汇流条的两端在相邻两个所述电池单元组的所述第三电池串上的连接位置相同。
根据本实用新型的一些实施例,相邻两个所述电池单元组之间设有中心汇流条,多个所述电池单元组通过所述中心汇流条并联连接。
根据本实用新型的一些实施例,所述中心汇流条包括中部汇流段和两个边缘汇流段,所述中部汇流段位于两个所述边缘汇流段之间,两个所述边缘汇流段中的其中一个的一端与多个所述电池单元组的所述第一电池串均相连且另一端为正极引出端,两个所述边缘汇流段中的另一个的一端与多个所述电池单元组的所述第四电池串均相连且另一端为负极引出端,所述中部汇流段连接在多个所述电池单元组的所述第二电池串和所述第三电池串之间,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反向并联在所述正极引出端和所述负极引出端之间。
根据本实用新型的一些实施例,每个所述电池串的电池片的数量为N1,其中,所述N1满足:13≤N1≤17。
根据本实用新型的一些实施例,每个所述电池单元组的电池串的数量为N2,其中,所述N2满足:4≤N2≤8。
根据本实用新型的一些实施例,每个所述电池片的长度为L,其中,所述L满足:182mm≤L≤240mm。
根据本实用新型的一些实施例,每个所述电池片为完整电池片的二分之一,每个所述电池片的长度延伸方向为所述串排布方向,每个所述电池片的宽度延伸方向为所述串延伸方向。
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是根据本实用新型实施例的光伏组件的电路示意图;
图2是根据本实用新型实施例的光伏组件的结构示意图;
图3是图2中所示的光伏组件的局部放大图;
图4是图2中所示的光伏组件的第一汇流条和第二汇流条的结构示意图。
附图标记:
100:光伏组件;
1:电池单元组;11:电池串;111:电池片;112:第一电池串;
113:第二电池串;114:第三电池串;115:第四电池串;
2:旁路二极管;21:第一旁路二极管;
22:第二旁路二极管;23:第三旁路二极管;
3:第一汇流条;31:第一汇流段;
32:第二汇流段;33:第三汇流段;
4:第二汇流条;5:中心汇流条;51:中部汇流段;
52:边缘汇流段;6:绝缘件。
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100。
如图1和图2所示,根据本实用新型实施例的光伏组件100,包括多个电池单元组1、至少一个汇流条和多个旁路二极管2。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
其中,多个电池单元组1沿串延伸方向排布且并联连接,每个电池单元组1包括沿与串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串11,每个电池串11包括沿串延伸方向排布且串联连接的多个电池片111。
这里,需要说明的是,“串延伸方向排布”可以理解为每个电池串11的延伸方向(例如,图1和图2中的上下方向);“串排布方向”为与“串延伸方向”垂直的方向(例如,图1和图2中的左右方向)。
例如,在图1和图2的示例中示出了两个电池单元组1,两个电池单元组1可以沿光伏组件100的长边排列,每个电池单元组1的多个电池串11可以沿光伏组件100的短边排列。其中,每个电池串11的多个电池片111可以沿光伏组件100的长边呈直线延伸,且每个电池单元组1的多个电池串11的电池片111数量可以相等。由此,光伏组件100的电路设计简单,方便加工,所有的电池片111可以规整且相对紧密地排列,在方便电池串11内相邻两个电池片111之间的电连接的同时,有利于整个光伏组件100占用空间的减小。
图1和图2中显示了两个电池单元组1用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的电池单元组1的技术方案中,这也落入本实用新型的保护范围之内。
结合图1、图2和图4,汇流条的至少一端连接在对应的电池串11的两端的两个电池片111的远离电池串11中心的一端之间的任意位置处,至少一个旁路二极管2与至少一个汇流条电连接。例如,在图1、图2和图4的示例中,汇流条的上述至少一端可以将对应的电池串11分为通过不同的旁路二极管2进行保护的两部分。由此,通过设置上述的汇流条,一方面,使至少一个旁路二极管2至少对至少一个电池串11的部分电池片111进行热斑保护,从而在降低成本的同时,提高光伏组件100的生产效率;另一方面,如此设置的汇流条有利于光伏组件100的电路设计,使光伏组件100在电池片111的尺寸较大(例如210mm)时仍可以采用在电池片111的尺寸较小时组件所采用的边框和玻璃,从而可以有效提高边框和玻璃的通用性。
为了方便描述,将“每个电池串11的部分电池片111”称为第一电池片。其中,上述至少一个旁路二极管2可以仅对一个电池串11的第一电池片进行热斑保护;或者,上述至少一个旁路二极管2还可以对多个电池串11的第一电池片进行热斑保护;再或者,上述至少一个旁路二极管2还可以同时对至少一个电池串11的第一电池片以及至少一个电池串11的所有电池片111进行热斑保护。
由此,通过上述设置,多个旁路二极管2可以在电池片111受到阴影遮挡时实现旁路功能,避免过热损坏光伏组件100。而且,至少一个旁路二极管2可以通过至少一个汇流条至少保护对应的电池串11中的其中一部分电池片111,当每个电池串11中的电池片111的数量较多时,可以根据实际情况调整旁路二极管2保护的电池片111数量,与现有的光伏组件100相比,在有效降低旁路二极管2发生击穿风险的同时,可以无需重新设计接线盒,从而可以降低光伏组件100的成本,有效提高光伏组件100的生产效率。
根据本实用新型实施例的光伏组件100,通过使汇流条的至少一端连接在对应的电池串11的两端的两个电池片111的远离电池串11中心的一端之间的任意位置处,并且至少一个旁路二极管2与至少一个汇流条电连接,使至少一个旁路二极管2可以通过至少一个汇流条至少对至少一个电池串11的部分电池片111进行热斑保护,可以在每个电池串11的电池片111数量较多时调整旁路二极管2保护的电池片111数量,从而可以无需重新设计接线盒,在降低成本的同时,可以有效提高生产效率。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,每个电池单元组1包括四个电池串11,四个电池串11为沿串排布方向依次排布的第一电池串112、第二电池串113、第三电池串114和第四电池串115。旁路二极管2为三个,三个旁路二极管2分别为第一旁路二极管21、第二旁路二极管22和第三旁路二极管23。例如,在图1的示例中,三个旁路二极管2分别位于两个电池单元组1之间,且三个旁路二极管2沿串排布方向依次排布。
汇流条为两个,两个汇流条分别为第一汇流条3和第二汇流条4,第一汇流条3的一端连接在第二电池串113的位于两端的两个电池片111的远离第二电池串113中心的一端之间的任意位置处,第一旁路二极管21连接在第一电池串112的邻近光伏组件100中心的一端和第一汇流条3之间,第二汇流条4的一端连接在第三电池串114的位于两端的两个电池片111的远离第三电池串114中心的一端之间的任意位置处,第二旁路二极管22连接在第一汇流条3和第二汇流条4之间,第三旁路二极管23连接在第二汇流条4和第四电池串115的邻近光伏组件100中心的一端之间。
例如,在图1和图2的示例中,第一汇流条3的上述一端将对应的第二电池串113分隔为第一子串和第二子串,第一子串位于第二子串的邻近光伏组件100中心的一端。第二汇流条4的上述一端将第三电池串114分隔为第三子串和第四子串,第三子串位于第四子串的邻近光伏组件100中心的一端。其中,第一旁路二极管21用于对第一电池串112和第二子串进行热斑保护,第二旁路二极管22用于对第一子串和第三子串进行热斑保护,第三旁路二极管23用于对第四子串和第四电池串115进行热斑保护。由此,通过设置上述的三个旁路二极管2和两个汇流条,两个汇流条可以将对应的第二电池串113和第三电池串114分为两部分,使第一旁路二极管21可以对第二电池串113中的其中一部分电池片111和第一电池串112进行热斑保护,第三旁路二极管23可以对第三电池串114中的其中一部分电池片111和第四电池串115进行热斑保护,第二旁路二极管22可以对第二电池串113中的其余电池片111和第三电池串114中的其余电池片111进行热斑保护,使得每个旁路二极管2可以无需保护整串电池串11,在有效提高旁路二极管2的使用安全性的同时,使每个旁路二极管2可以得到充分利用,从而可以有效降低成本。
在本实用新型的进一步实施例中,如图2和图4所示,第一汇流条3和第二汇流条4可以关于光伏组件100的在串排布方向上的中心平面对称设置。例如,在图2和图4的示例中,第一汇流条3和第二汇流条4的两端均连接在对应的电池串11的电池片111的背面,两个汇流条与对应的电池串11共四个焊接位置,可以减少焊接次数。如此设置,可以有提高第一汇流条3和第二汇流条4的通用性,第一汇流条3和第二汇流条4在准备车间预先完成时结构可以完全相同,可以无需单独新增物料,可以降低加工难度,提高整个光伏组件100的生产效率。
在本实用新型的进一步实施例中,参照图1和图2,第一电池串112、第二电池串113、第三电池串114和第四电池串115的电池片111的数量均相等,第一汇流条3的上述一端在第二电池串113上的连接位置与第二汇流条4的上述一端在第三电池串114上的连接位置相同。例如,在图2的示例中,沿朝向光伏组件100中心的方向、第一汇流条3的上述一端与第二电池串113的第七个电池片111相连,第二汇流条4的上述一端与第三电池串114的第七个电池片111相连。由此,通过上述设置,使第一汇流条3和第二汇流条4与对应的电池串11的连接更加方便,当第一汇流条3和第二汇流条4中的其中一个与对应的电池串11连接完成后,第一汇流条3和第二汇流条4中的上述其中一个与对应的电池串11的连接位置可以对第一汇流条3和第二汇流条4中的另一个起到有效的定位作用,从而可以有效提高汇流条与电池串11的连接速度,保证光伏组件100具有较高的生产效率。而且,如此设置的第一汇流条3和第二汇流条4可以使第一旁路二极管21和第三旁路二极管23保护的电池片111的数量相同,从而可以有效提高光伏组件100的可靠性。
在本实用新型的一些实施例中,结合图1和图2,汇流条的两端分别连接在相邻两个电池单元组1的电池串11的位于两端的两个电池片111的远离电池串11中心的一端之间的任意位置处。例如,在图2的示例中,每个电池串11可以包括首片、尾片和多个中间片,其中,首片和尾片为位于电池串11两端的两个电池片111,多个中间片位于首片和尾片之间。两个电池单元组1可以分别为第一电池单元组和第二电池单元组。第一汇流条3的一端可以连接在第一电池单元组的第二电池串113的首片的远离尾片的一端和尾片的远离首片的一端之间的任意位置处,第一汇流条3的另一端可以连接在第二电池单元组的第二电池串113的首片的远离尾片的一端和尾片的远离首片的一端之间的任意位置处。第二汇流条4的一端可以连接在第一电池单元组的第三电池串114的首片的远离尾片的一端和尾片的远离首片的一端之间的任意位置处,第二汇流条4的另一端可以连接在第二电池单元组的第三电池串114的首片的远离尾片的一端和尾片的远离首片的一端之间的任意位置处。
由此,通过设置上述的汇流条,汇流条的两端可以将对应电池单元组1的对应电池串11分为两部分,使至少一个旁路二极管2至少可以对每个电池单元组1的至少一个电池串11的部分电池片111进行热斑保护,从而可以在每个电池串11的电池片111数量较多时调整旁路二极管2保护的电池片111数量,无需重新设计接线盒。而且,相邻两个电池单元组1可以共用旁路二极管2,从而可以减少旁路二极管2的数量,有效提高旁路二极管2的利用率。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,多个电池单元组1的多个电池串11的电池片111的数量均相等,第一汇流条3的两端在相邻两个电池单元组1的第二电池串113上的连接位置相同;和/或第二汇流条4的两端在相邻两个电池单元组1的第三电池串114上的连接位置相同。
例如,在图2的示例中,沿朝向光伏组件100中心的方向、第一汇流条3的一端与第一电池单元组的第二电池串113的第七个电池片111相连且另一端与第二电池单元组的第二电池串113的第七个电池片111相连,第二汇流条4的一端与第一电池单元组的第三电池串114的第七个电池串11相连且另一端与第二电池单元组的第三电池串114的第七个电池片111相连。由此,通过上述设置,当相邻两个电池单元组1中的其中一个中的电池片111出现热斑效应不能发电时,多个旁路二极管2可以起到有效的旁路作用,使其它电池片111所产生的电流可以通过旁路二极管2流出,保证光伏组件100可以正常发电,且第一旁路二极管21和/或第三旁路二极管23对相邻两个电池单元组1的电池片111的保护数量可以相同,从而使流过第一旁路二极管21和/或第三旁路二极管23的电流可以相同,有效提高了光伏组件100的可靠性。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,相邻两个电池单元组1之间设有中心汇流条5,多个电池单元组1通过中心汇流条5并联连接。由此,通过设置上述的中心汇流条5,中心汇流条5可以实现相邻两个电池单元组1之间的并联连接,有利于降低设计和工艺难度,且结构简单。
在本实用新型的进一步实施例中,参照1和图2,中心汇流条5包括中部汇流段51和两个边缘汇流段52,中部汇流段51位于两个边缘汇流段52之间,两个边缘汇流段52中的其中一个的一端与多个电池单元组1的第一电池串112均相连且另一端为正极引出端,两个边缘汇流段52中的另一个的一端与多个电池单元组1的第四电池串115均相连且另一端为负极引出端,中部汇流段51连接在多个电池单元组1的第二电池串113和第三电池串114之间,第一旁路二极管21、第二旁路二极管22和第三旁路二极管23反向并联在正极引出端和负极引出端之间。例如,在图1和图2的示例中,三个旁路二极管2均连接在两个边缘汇流段52之间。
由此,通过设置上述的中部汇流段51和两个边缘汇流段52,中部汇流段51可以实现同一电池单元组1的第二电池串113和第三电池串114之间的串联连接,两个边缘汇流段52分别可以实现相邻两个第一电池串112之间的并联连接以及相邻两个第四电池串115之间的并联连接,可以进一步降低设计和工艺难度,且对光伏组件100的正常工作影响较小。
在本实用新型的一些实施例中,参照图1和图2,多个旁路二极管2中的至少两个保护的电池片111的数量不同。由此,可以在有效避免电池片111产生热斑效应的同时,使至少部分旁路二极管2保护的电池片111数量相对较少,使光伏组件100可以适用于大尺寸的电池片111,例如电池片111的长度可以为210mm,可以降低至少部分旁路二极管2的电流要求,避免旁路二极管2的温度急剧上升,极大地降低了旁路二极管2失效的风险,有效提高了光伏组件100的长期可靠性。
在本实用新型的一些实施例中,参照图1和图2,多个旁路二极管2中的上述至少两个保护的电池片111的数量差值为ΔN,其中,ΔN满足:1≤ΔN≤10。具体地,例如,当ΔN>10时,多个旁路二极管2中的上述至少两个保护的电池片111的数量差值过大,可能导致部分旁路二极管2保护的电池片111的数量过多,由于常规旁路二极管2受其反向耐压能力限制,最多能够保护的电池片111数量通常不超过上限值例如26个,从而导致旁路二极管2存在击穿风险。而且,部分旁路二极管2保护的电池片111的数量可能过小,从而使旁路二极管2无法得到充分利用,提高光伏组件100的成本。由此,通过使ΔN满足:1≤ΔN≤10,多个旁路二极管2中的上述至少两个保护的电池片111的数量差值较为合理,一方面,可以保证旁路二极管2的使用安全性,降低旁路二极管2的击穿风险;另一方面,保证旁路二极管2可以得到充分利用,避免造成不必要的浪费,从而可以有效降低光伏组件100的成本。
在本实用新型的一些实施例中,结合图1和图2,多个旁路二极管2中的邻近光伏组件100的在串排布方向上的侧边的至少一个保护的电池片111的数量大于多个旁路二极管2中的位于光伏组件100的中部的至少一个保护的电池片111的数量。这里,需要说明的是,“中部”在本申请中应当作广义理解,“位于光伏组件100的中部的旁路二极管2”可以理解为相对于邻近光伏组件100在串排布方向上的侧边的旁路二极管2而言,更靠近光伏组件100中心位置的旁路二极管2,而不仅限于位于光伏组件100的中央的旁路二极管2。
为了描述方便,将“位于光伏组件100的中部的旁路二极管2”称为中部旁路二极管,将“邻近光伏组件100的在串排布方向上的侧边的旁路二极管2”称为边缘旁路二极管。例如,当中部旁路二极管为一个时,至少一个边缘旁路二极管保护的电池片111的数量大于中部旁路二极管保护的电池片111的数量。当中部旁路二极管为多个时,可以是至少一个边缘旁路二极管保护的电池片111的数量大于所有的中部旁路二极管保护的电池片111的数量;或者,至少一个边缘旁路二极管保护的电池片111的数量大于其中一部分中部旁路二极管保护的电池片111的数量,另一部分中部旁路二极管保护的电池片111的数量可以大于等于每个边缘旁路二极管保护的电池片111的数量。
由此,通过上述设置,可以减少至少部分位于光伏组件100的中部的旁路二极管2保护的电池片111的数量,从而可以降低至少部分位于光伏组件100的中部的旁路二极管2的发热量,且至少部分位于光伏组件100的中部的旁路二极管2可以无需采用大电流的旁路二极管2。而且,汇流条的布置可以更加方便,从而可以提高光伏组件100的生产效率。
在本实用新型的一些可选实施例中,参照图1和图2,同一旁路二极管2保护的多个电池单元组1中的至少两个的电池片111的数量可以相同。例如,在图1和图2的示例中示出了两个电池单元组1,每个旁路二极管2与两个电池单元组1可以均并联连接。其中,每个旁路二极管2在第一电池单元组中保护的电池片111的数量与在第二电池单元组中保护的电池片111的数量相同。由此,当多个电池单元组1中的至少两个的电池片111受到阴影遮挡时,流过旁路二极管2的电流可以相同,有效提高了光伏组件100的可靠性。
当然,本实用新型不限于此,在本实用新型的另一些可选实施例中,同一旁路二极管2保护的多个电池单元组1中的至少两个的电池片111的数量可以不同(图未示出)。可以理解的是,旁路二极管2保护的电池片111的数量可以根据实际需求具体设置,以更好地满足实际应用。
在本实用新型的一些可选实施例中,如图2和图4所示,汇流条可以包括第一汇流段31和至少一个第二汇流段32。其中,第一汇流段31沿串延伸方向延伸,第二汇流段32的一端与第一汇流段31相连,第二汇流段32的另一端可以与对应的电池串11的其中一个电池片111相连。由此,通过设置上述的第一汇流条3和第二汇流段32,第二汇流段32将对应的电池串11分为通过不同的旁路二极管2进行保护的两部分,从而实现至少两个旁路二极管2保护的电池片111的数量不同。通过使第二汇流段32与电池片111相连,使第二汇流段32的焊接更加方便,且可以避免第二汇流段32占用电池串11内相邻两个电池片111之间的空间,使相邻两个电池片111之间的片间隙可以较小,从而使电池串11内多个电池片111的排布可以更加紧凑,有效提高了光伏组件100的输出功率。
当然,第二汇流段32的另一端还可以连接在对应的电池串11的相邻两个电池片111之间。由此,如此设置的第二汇流段32可以降低电池片111裂片的风险,且减小光伏组件100的厚度,从而可以减小光伏组件100的占用空间,使光伏组件100的运输更加方便。
在本实用新型的一些可选实施例中,参照图2,第一汇流段31可以位于相邻两个电池串11的串间隙内。如此设置,第一汇流段31可以无需设置绝缘层,制程大大简化,省去了复杂的第一汇流段31的铺设及绝缘过程,并且可以避免因设置绝缘层的第一汇流段31对应电池片111的区域在层压及载荷情况下易裂片的问题。而且,如此设置的第一汇流段31同样可以减小光伏组件100的厚度,从而可以减小光伏组件100的占用空间,使光伏组件100的运输更加方便。
当然,本实用新型不限于此,在本实用新型的另一些可选实施例中,第一汇流段31可以位于电池片111的背面。例如,此时第一汇流段31可以位于对应的电池串11的电池片111的边缘处。由此,通过使第一汇流段31位于电池片111的背面,可以避免第一汇流段31占用相邻两个电池串11之间的空间,使相邻两个电池串11之间的串间隙可以较小,从而使多个电池串11的排布可以更加紧凑,可以有效提高光伏组件100单位面积的发电效率。
在本实用新型的一些可选实施例中,第一汇流段31的宽度为w,第一汇流段31的厚度为t,其中,w、t分别满足:3mm≤w≤7mm,0.3mm≤t≤0.5mm。具体地,例如,w可以为5mm,t可以为0.4mm。当w<3mm时,第一汇流段31的宽度过小,可能导致第一汇流段31的横截面积过小,从而使第一汇流段31的导电能力过差,结构强度过低,影响光伏组件100长期可靠性;当w>7mm时,第一汇流段31的宽度过大,当第一汇流段31位于相邻两个电池串11的串间隙内时,可能导致相邻两个电池串11之间的串间隙过大,降低光伏组件100的输出功率。
当t<0.3mm时,第一汇流段31的厚度过小,同样可能导致第一汇流段31的横截面积过小,从而可能使第一汇流段31的导电能力过差,结构强度过低,影响光伏组件100长期可靠性;当t>0.5mm时,第一汇流段31的厚度过大,当第一汇流段31位于电池片111的背面时,会增大电池片111裂片的风险。由此,通过使w、t分别满足:3mm≤w≤7mm,0.3mm≤t≤0.5mm,第一汇流段31的宽度和厚度较为合理,使第一汇流段31具有较高的结构强度和导电能力,且可以降低电池片111裂片的风险,从而可以有提高光伏组件100的输出功率和长期可靠性。
可选地,如图2所示,第二汇流段32可以连接在对应的电池串11的其中一个电池片111的背面,且第二汇流段32沿串排布方向延伸。由此,通过使第二汇流段32连接在电池片111的背面,可以避免对电池片111的正面造成遮挡,保证电池片111具有较大的受光面积,从而可以保证光伏组件100具有较高的输出功率。通过使第二汇流段32沿串排布方向延伸,第二汇流段32的结构更加简单,且第二汇流段32可以与第一汇流段31相互垂直,从而可以减小整个汇流条的占用空间,方便光伏组件100的布置。当然,第二汇流段32还可以相对于串排布方向倾斜延伸,本实用新型对此不作限定。
在本实用新型的一些实施例中,如图2-图4所示,汇流条进一步包括第三汇流段33,第三汇流段33与第一汇流段31相连,且第三汇流段33位于相邻两个电池单元组1之间,第三汇流段33与对应的旁路二极管2电连接。例如,在图2-图4的示例中,第三汇流段33连接在第一汇流段31的中部,两个第二汇流段32可以关于第三汇流段33相互对称。其中,第三汇流段33的一端与第一汇流段31相连且延伸至超出第一汇流段31,第三汇流段33的另一端可以沿串排布方向延伸。由此,通过设置上述的第三汇流段33,可以实现整个汇流条与旁路二极管2的电连接,从而可以通过调整第二汇流段32与对应的电池串11的连接位置来调整对应的旁路二极管2保护的电池片111数量。
在本实用新型的一些实施例中,结合图2,第三汇流段33与中心汇流条5之间设有绝缘件6。
例如,在图1和图2的示例中,第一旁路二极管21可以连接在两个边缘汇流段52中的上述其中一个和第一汇流条3的第三汇流段33的上述一端之间,第二旁路二极管22可以连接在第一汇流条3的第三汇流段33的上述另一端和第二汇流条4的第三汇流段33的上述另一端之间,第三旁路二极管23可以连接在第二汇流条4的第三汇流段33的上述一端和两个边缘汇流段52中的上述另一个之间。两个第三汇流段33共用一个绝缘件6,绝缘件6设在两个第三汇流段33和中部汇流段51之间。由此,通过设置上述的绝缘件6,可以有效将中心汇流条5和汇流条隔开,避免短路,保证了光伏组件100电路连接的可靠性。
在本实用新型的一些可选实施例中,参照图2,绝缘件6的沿串延伸方向的至少一侧边缘位于对应的电池单元组1的电池片111的背面。例如,在图2的示例中,绝缘件6的沿串延伸方向的两侧边缘分别位于相邻两个电池单元组1的电池片111的背面。由此,如此设置的绝缘件6的宽度较宽,可以有效覆盖相邻两个电池单元组1之间的间隙,避免绝缘件6由于在光伏组件100的层压过程中发生偏移而使汇流条和中心汇流条5接触,从而可以有效隔开汇流条和中心汇流条5。而且,由于绝缘件6的边缘位于电池片111的背面,从而可以避免对电池片111的正面造成遮挡,保证光伏组件100具有较高的输出功率。
在本实用新型的一些可选实施例中,参照图1和图2,每个电池串11的电池片111的数量为N1,其中,N1满足:13≤N1≤17。例如,在图1和图2的示例中,每个电池串11均包括17个电池片111,整个光伏组件100共包括136个电池片111。其中,第一旁路二极管21和第三旁路二极管23均保护每个电池单元组1的24个电池片111,第二旁路二极管22保护每个电池单元组1的20个电池片111。具体地,由于常规旁路二极管2受其反向耐压能力限制,最多能够保护的电池片111数量不超过26个,每个电池串11中电池片111的数量需根据旁路二极管2进行匹配,以避免出现电池串11中电池片111数量太多使其电压偏高,导致旁路二极管2存在击穿风险,因此,通过使每个电池串11的电池片111的个数N1满足:13≤N1≤17,使每个旁路二极管2保护的电池片111数量较为合理,可以在提高光伏组件100的输出功率的同时,保证旁路二极管2的安全性,且可以有效降低热斑效应。
在本实用新型的一些可选实施例中,每个电池单元组1的电池串11的数量为N2,其中,N2满足:4≤N2≤8。如此设置,每个电池单元组1的电池串11的数量较为合理,使光伏组件100的宽度变化较小,可以满足采用常规宽度玻璃实现大尺寸电池片111的连接排布,避免组件载荷脱框的问题。例如,玻璃的长度可以为1910mm~2720mm(包括端点值)例如1948mm,玻璃的宽度可以为1040mm~1500mm(包括端点值)例如976mm,玻璃的厚度可以为2mm~5mm(包括端点值)例如3.2mm。但不限于此。
在本实用新型的一些可选实施例中,相邻两个电池串11之间的最小距离为D,其中,D满足:25mm≤D≤35mm。具体地,例如,当D<25mm时,相邻两个电池串11之间的最小距离过小,当汇流条位于相邻两个电池串11之间的串间隙内时可以会与相邻的电池串11接触,从而可能会导致电池片111产生裂片;当D>35mm时,相邻两个电池串11之间的最小距离过大,从而可能会导致光伏组件100的电池片111的密度过小,影响光伏组件100的输出功率。由此,通过使D满足:25mm≤D≤35mm,相邻两个电池串11之间的最小距离较为合理,在有效降低电池片111裂片的风险的同时,可以提高光伏组件100的输出功率。
在本实用新型的一些可选实施例中,每个电池片111的长度为L,其中,L可以满足:182mm≤L≤240mm。例如,每个电池片111可以由完整电池片切割而成,完整电池片可以为正方形硅片,正方形硅片的边长为L,每个电池片111的长度为电池片111的长边尺寸。其中,L可以为210mm。由此,通过使L满足:182mm≤L≤240mm,可以保证电池片111具有较大的受光面积,从而可以提高功率,降低每瓦制造成本。
在本实用新型的一些可选实施例中,结合图2,每个电池片111可以为完整电池片的二分之一,每个电池片111的长度延伸方向为串排布方向,每个电池片111的宽度延伸方向为串延伸方向。例如,可以采用激光划片的方式实现半片电池片111的加工。由此,相较于采用完整电池片,可以减小光伏组件100的内部损耗,并通过采用上述电路连接方式,使得每个第一电池串112的电流降低至采用完整电池片输出电流的二分之一,再通过两个电池单元组1并联连接,使光伏组件100的输出电流仍与采用完整电池片时输出电流相同,避免了因采用半片电池片111而造成的电压降低,同时由于半片电池片111电流可减少内损,从而提高了光伏组件100的输出功率,有助于降低单瓦成本。
当然,本领域技术人员可以理解,电池片111不限于为完整电池片的二分之一,例如电池片111还可以为完整电池片的三分之一或四分之一等。
根据本实用新型实施例的光伏组件100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,“第一特征”、“第二特征”、“第三特征”可以包括一个或者更多个该特征。
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:
多个电池单元组,多个所述电池单元组沿串延伸方向排布且并联连接,每个所述电池单元组包括沿与所述串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串,每个所述电池串包括沿所述串延伸方向排布且串联连接的多个电池片;
至少一个汇流条,所述汇流条的至少一端连接在对应的所述电池串的两端的两个所述电池片的远离所述电池串中心的一端之间的任意位置处;
多个旁路二极管,至少一个所述旁路二极管与至少一个所述汇流条电连接。
2.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,每个所述电池单元组包括四个所述电池串,四个所述电池串为沿所述串排布方向依次排布的第一电池串、第二电池串、第三电池串和第四电池串;
所述旁路二极管为三个,三个所述旁路二极管分别为第一旁路二极管、第二旁路二极管和第三旁路二极管;
所述汇流条为两个,两个所述汇流条分别为第一汇流条和第二汇流条,所述第一汇流条的一端连接在所述第二电池串的位于两端的两个所述电池片的远离所述第二电池串中心的一端之间的任意位置处,所述第一旁路二极管连接在所述第一电池串的邻近所述光伏组件中心的一端和所述第一汇流条之间,所述第二汇流条的一端连接在所述第三电池串的位于两端的两个所述电池片的远离所述第三电池串中心的一端之间的任意位置处,所述第二旁路二极管连接在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间,所述第三旁路二极管连接在所述第二汇流条和所述第四电池串的邻近所述光伏组件中心的一端之间。
3.根据权利要求2所述的光伏组件,其特征在于,所述第一电池串、所述第二电池串、所述第三电池串和所述第四电池串的所述电池片的数量均相等,所述第一汇流条的所述一端在所述第二电池串上的连接位置与所述第二汇流条的所述一端在所述第三电池串上的连接位置相同。
4.根据权利要求2所述的光伏组件,其特征在于,所述汇流条的两端分别连接在相邻两个所述电池单元组的所述电池串的位于两端的两个所述电池片的远离所述电池串中心的一端之间的任意位置处。
5.根据权利要求4所述的光伏组件,其特征在于,多个所述电池单元组的多个所述电池串的所述电池片的数量均相等,
所述第一汇流条的两端在相邻两个所述电池单元组的所述第二电池串上的连接位置相同;和/或
所述第二汇流条的两端在相邻两个所述电池单元组的所述第三电池串上的连接位置相同。
6.根据权利要求2所述的光伏组件,其特征在于,相邻两个所述电池单元组之间设有中心汇流条,多个所述电池单元组通过所述中心汇流条并联连接。
7.根据权利要求6所述的光伏组件,其特征在于,所述中心汇流条包括中部汇流段和两个边缘汇流段,所述中部汇流段位于两个所述边缘汇流段之间,两个所述边缘汇流段中的其中一个的一端与多个所述电池单元组的所述第一电池串均相连且另一端为正极引出端,两个所述边缘汇流段中的另一个的一端与多个所述电池单元组的所述第四电池串均相连且另一端为负极引出端,所述中部汇流段连接在多个所述电池单元组的所述第二电池串和所述第三电池串之间,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反向并联在所述正极引出端和所述负极引出端之间。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的光伏组件,其特征在于,每个所述电池串的电池片的数量为N1,其中,所述N1满足:13≤N1≤17。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的光伏组件,其特征在于,每个所述电池单元组的电池串的数量为N2,其中,所述N2满足:4≤N2≤8。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的光伏组件,其特征在于,相邻两个电池串之间的最小距离为D,其中,所述D满足:25mm≤D≤35mm。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的光伏组件,其特征在于,每个所述电池片的长度为L,其中,所述L满足:182mm≤L≤240mm。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的光伏组件,其特征在于,每个所述电池片为完整电池片的二分之一,每个所述电池片的长度延伸方向为所述串排布方向,每个所述电池片的宽度延伸方向为所述串延伸方向。
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