CN217468453U - 一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，属于光伏组件制造技术领域。包括两个并联连接的电池模组，电池模组包括若干依次串联连接的电池串组，电池串组包括两个串联连接的电池串，电池串包括若干依次串联连接的电池单元，电池单元包括两个并联连接的电池片；相邻两个并联连接的电池片中间设置有第一间距，相邻两个串联连接的电池单元、相邻两个串联连接的电池串中间设置有第二间距，第一间距小于第二间距。通过先并联再串联再并联的方式连接且设置第一间距加上第二间距的混合间距方式进行排布电池，提高组件输出功率和组件整体的抗机械载荷能力、抗热斑性能。采用混合间距有效减少片间距带来的组件尺寸增大的问题。

Description

一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件

技术领域

本实用新型涉及一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，属于光伏组件制造技术领域。

背景技术

随着晶硅电池的尺寸面积不断增长，单片电池及单片组件功率不断增加，整片型与半片型组件无法满足剧烈增加的功率，伴随高效电池的快速发展，电池短路电流不断提高，为了降低串联电阻，切片焊接已是趋势之举。现有的光伏组件虽然应用较广，但是其应用或因为一些原因导致成本偏高。单体电池片的功率通常很小，难以直接被利用，一般会通过一系列的电池片级的串、并联，二次封装形成有一定电压、电流、功率的组件，再经过组件级的串、并联形成可被利用的直流电流源。

由电路串并联的特性可知，串联电路具有“木桶效应”，最低功率运行的组件会钳制整体组串的功率，造成相当的功率损失，这在光伏发电系统中非常常见，导致组件功率下降的因素也很多，比如阴影遮挡、热斑效应、组件自身损坏等不利因素。且传统焊接时，电池与电池之间的间距仍然过大，导致最终的组件尺寸过大，进而导致封装组件的材料过多，使得生产成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高组件输出效率和高康机械载荷能力的对称型混合间距的高效晶硅电池组件。

为达到上述目的，提供如下技术方案：一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，包括两个并联连接的电池模组，每个所述电池模组包括若干依次串联连接的电池串组，每个所述电池串组包括两个串联连接的电池串，每个所述电池串包括若干依次串联连接的电池单元，每个所述电池单元包括两个并联连接的电池片；

其中，两个所述电池模组对称设置，于两个所述电池模组之间电性连接有若干旁路二极管，相邻两个并联连接的所述电池片中间设置有第一间距，相邻两个串联连接的所述电池单元、相邻两个串联连接的所述电池串中间设置有第二间距，所述第一间距小于所述第二间距。

进一步地，所述第一间距小于或者等于0.5mm。

进一步地，所述第二间距大于0.5mm。

进一步地，所述并联连接采用同一平面焊带连接，所述串联连接采用跨平面焊带连接。

进一步地，每个所述电池模组包括依次串联连接的三个电池串组，所述旁路二极管设置的个数为三个，一个所述电池模组中的一个电池串组与另一个所述电池膜组中相对设置的一个电池串组中间电性连接有一个所述旁路二极管。

进一步地，所述电池片为四分片电池。

进一步地，两个所述电池模组左右对称型设置，于两个所述电池模组之间汇流输出。

进一步地，每个所述电池串组中两个串联连接的电池串中间还串联连接有汇流条。

本实用新型的有益效果在于：本申请的一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，使用切片后的电池片进行组件的制作，电池通过先并联再串联再并联的连接方式，使用该种电路设计以及排版方式，使得制作的晶硅电池组件的整体电压及电流与常规组件接近，能够提高组件的输出功率和组件整体的抗机械载荷能力、抗热斑性能等。且在电路中搭配若干旁路二极管，当电路正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用；若与旁路二极管并联的电路工作不正常时，整个线路电流将由最小电流电路决定，旁路二极管导通，此时，非正常工作电路被短路。通过设置第一间距加上第二间距的混合间距方式进行排布切片电池，可以有效减少常规组件尺寸过大而导致的封装材料过多、生产成本过高的问题；切片后电池及电池串间隙较常规组件更密集，可提高组件背板面的光反射面积，从而提高光的利用率来提升功率；切片后因电流降低可以使用更低规格尺寸的焊带和封装材料，进一步降低生产成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请一实施例中一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件的电路图；

图2为图1所示的一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件的结构示意图；

图3为图2所示的结构示意图中的细节图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参见图1至图3，本实施例提供一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，包括两个并联连接的电池模组。每个电池模组包括若干依次串联连接的电池串组200，每个电池串组200包括两个串联连接的电池串100，每个电池串100包括若干依次串联连接的电池单元10，每个电池单元10包括两个并联连接的电池片1。

其中，两个电池模组对称设置，在两个电池模组之间电连接有若干旁路二极管5，详细的，旁路二极管5与电池模组串联。在电路中搭配若干旁路二极管5，当电路正常工作时，旁路二极管5反向截止，对电路不产生任何作用；若与旁路二极管5并联的电路工作不正常时，整个线路电流将由最小电流电路决定，旁路二极管5导通，此时，非正常工作电路被短路，旁路二极管5用以保护电路。在本实施例中，两个电池模组左右对称型设置，在两个电池模组之间区域的两端分别连接有正极引出端4和负极引出端3，高效晶硅电池组件于两个电池模组之间汇流输出。

每个电池模组包括若干依次串联连接的电池串组200，每个电池串组200包括两个串联连接的电池串100，其中两个电池串100中间还串联连接有汇流条2。每个电池串100包括若干依次串联连接的电池单元10，其中，每个电池单元10包括两个并联连接的电池片1。电池通过先并联再串联再并联的连接方式，使用该种电路设计以及排版方式，使得制作的晶硅电池组件的整体电压及电流与常规组件接近，能够提高组件的输出功率和组件整体的抗机械载荷能力、抗热斑性能等。

在本实施例中，每个电池模组包括三个电池串组200，每个电池串组200包括两个电池串100，每个电池串100包括五个电池单元10，每个电池单元10包括两个并联的电池片1。需要说明的是，在其他实施例中，还可以设置有多个电池串组200，如设置有2个电池串组200、4个电池串组200或6个电池串组200，每个电池模组设置的电池串100可以依据需求进行适应性修改；每个电池串100上的电池单元10也可以设置有多个，如设置有7个电池单元10或8个电池单元10，在此不对设置的电池单元10进行一一例举，可以改变每串设置的数量，数量大于或等于1个，改变设置的数量可以改变组件电压以适应不同的使用场景，即电压可调。需要注意的是，可使用于BIPV(建筑光伏组件)，也可以使用常规晶硅组件(HJT电池及TOPCON、PERC电池等单双玻组件)。在本实施例中，电池片1为四分片电池，且主栅数量不限。

此外，在本实施例中，每个电池模组包括依次串联连接的三个电池串组200，旁路二极管5设置的个数为三个，一个电池模组中的一个电池串组200与另一个电池膜组中相对设置的一个电池串组200中间电性连接有一个旁路二极管5。旁路二极管5用以保护电路。需要注意的是，在本实施例中，所有并联连接均采用同一平面焊带连接，所有串联连接均采用跨平面焊带连接。

呈上述，相邻两个并联连接的电池片1中间设置有第一间距，相邻两个串联连接的电池单元10、相邻两个串联连接的电池串100中间设置有第二间距，且第一间距小于第二间距。其中，第二间距为常规间距或小间距。如此设置，采用混合间距排布方式有效的减少了电池组件尺寸过大的问题。示意性地，第一间距小于或者等于0.5mm，第二间距大于0.5mm。需要说明的是，电池片1通过焊带连接，与未切片的全片晶硅电池片1相比，切片后的切片电池尺寸更小，可有效降低制程裂片与隐裂带来的风险，并且可以进一步降低组件成本并提升良品率。且切片后因电流降低可以使用更低规格尺寸的焊带和封装材料，可明显降低组件成本。在实际操作中，电池组件可兼容各种尺寸电池片1，如边长为158mm、166mm、182mm、210mm等规格的正方形电池片1。

综上，本实施例提供的一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，使用切片后的电池片进行组件的制作，电池通过先并联再串联再并联的连接方式，使用该种电路设计以及排版方式，使得制作的晶硅电池组件的整体电压及电流与常规组件接近，能够提高组件的输出功率和组件整体的抗机械载荷能力、抗热斑性能等。且在电路中搭配若干旁路二极管，当电路正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用；若与旁路二极管并联的电路工作不正常时，整个线路电流将由最小电流电路决定，旁路二极管导通，此时，非正常工作电路被短路。通过设置第一间距加上第二间距的混合间距方式进行排布切片电池，可以有效减少常规组件尺寸过大而导致的封装材料过多、生产成本过高的问题；切片后电池及电池串间隙较常规组件更密集，可提高组件背板面的光反射面积，从而提高光的利用率来提升功率；切片后因电流降低可以使用更低规格尺寸的焊带和封装材料，进一步降低生产成本。

以上所述实施例的各技术特征以及各检测项目可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，包括两个并联连接的电池模组，每个所述电池模组包括若干依次串联连接的电池串组，每个所述电池串组包括两个串联连接的电池串，每个所述电池串包括若干依次串联连接的电池单元，每个所述电池单元包括两个并联连接的电池片；

其中，两个所述电池模组对称设置，于两个所述电池模组之间电性连接有若干旁路二极管，相邻两个并联连接的所述电池片中间设置有第一间距，相邻两个串联连接的所述电池单元、相邻两个串联连接的所述电池串中间设置有第二间距，所述第一间距小于所述第二间距。

2.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，所述第一间距小于或者等于0.5mm。

3.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，所述第二间距大于0.5mm。

4.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，所述并联连接采用同一平面焊带连接，所述串联连接采用跨平面焊带连接。

5.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，每个所述电池模组包括依次串联连接的三个电池串组，所述旁路二极管设置的个数为三个，一个所述电池模组中的一个电池串组与另一个所述电池模组中相对设置的一个电池串组中间电性连接有一个所述旁路二极管。

6.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，所述电池片为四分片电池。

7.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，两个所述电池模组左右对称型设置，于两个所述电池模组之间汇流输出。

8.如权利要求1所述的对称型混合间距的高效晶硅电池组件，其特征在于，每个所述电池串组中两个串联连接的电池串中间还串联连接有汇流条。

Images