CN218730975U - 屋面高覆盖排布的高效光伏组件 - Google Patents

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魏青竹
陈进
孙爱祥
汪献利
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Abstract

本实用新型公开一种屋面高覆盖排布的高效光伏组件，包括矩形组件和三角形组件，所述三角形组件包括等腰直角三角形组件和两直角边长度不同的直角三角形组件中的一种或两种，共同组合拼装铺设于屋顶。采用矩形组件和直角三角形组件、等腰直角三角形组件进行拼装，可以满足一般的矩形、三角形或梯形的屋顶适形铺装，优选等腰直角三角形组件的直角边的长度和矩形组件的短边长度相同或相近，直角三角形组件的长直角边和短直角边的长度分别与矩形组件的长边长度或者短边长度相同或相近，这样一来，可以根据屋顶形状的需要，中间区域选择矩形组件横向排布或者竖向排布，两侧边沿拼装的直角三角形组件就可以根据矩形组件的布置方式进行选择和调整，更加方便。

Description

屋面高覆盖排布的高效光伏组件
技术领域
本实用新型属于光伏栏杆技术领域，具体涉及一种屋面高覆盖排布的高效光伏组件。
背景技术
光伏组件板安装在各种各样的户用屋顶上面，如平屋顶、倾斜屋顶包括单坡，双坡屋顶，硬山和悬臂屋顶，四坡和山丘，以及其他各种形状的屋顶，然而光伏组件板的形状为矩形，一般户用屋顶的光伏组件尺寸为1.1米宽×2米长的矩形形状，重量为20kg以上，将这种大且重的组件直接安装在各种各样的户用屋顶上，以别墅屋顶为例，会存在安装数量少，发电量低，安装困难以及安装后美观性差等问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种屋面高覆盖排布的高效光伏组件及其安装方法。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
本实用新型公开屋面高覆盖排布的高效光伏组件，包括：
矩形组件和三角形组件，所述三角形组件包括等腰直角三角形组件和两直角边长度不同的直角三角形组件中的一种或两种，共同组合拼装铺设于屋顶，所述矩形组件相邻逐行排布，在每行的两侧边各排布镜像对称的两块三角形组件，所述三角形组件和矩形组件拼装为梯形或三角形。
采用矩形组件和直角三角形组件、等腰直角三角形组件进行拼装，可以满足一般的矩形、三角形或梯形的屋顶适形铺装，在实际应用中，可以优选两种直角三角形组件的其中一个直角边的长度和矩形组件的短边长度或者长边长度相同或相近，更优选的，直角三角形组件的长直角边和短直角边的长度分别与矩形组件的长边长度或者短边长度相同或相近，这样一来，可以根据屋顶形状的需要，中间区域选择矩形组件横向排布或者竖向排布，两侧边沿拼装的直角三角形组件就可以根据矩形组件的布置方式进行选择和调整，更加方便。
进一步的，所述矩形组件尺寸为1310mm x650mm。
进一步的，所述等腰直角三角形组件的两直角边尺寸为650mm x650mm。
上述优选组件尺寸，使得组件大小、重量适中，相互配合，可以适配不同形状和面积的屋顶，且易于施工。
进一步的，所述直角三角形组件的两直角边尺寸优选为 1290mmx650mm。
进一步的，当采用矩形组件和等腰三角形组件组合拼装时，所述屋面高覆盖排布的高效光伏组件包括错位交替排列的多行矩形组件，且相邻两行的矩形组件的数量由下往上逐行减一；每行矩形组件的两端分别拼装一块相互镜像结构的等腰三角形组件；当最高一行矩形组件的数量为一时，该矩形组件的上方铺设两块相互镜像结构的三角形组件；当采用矩形组件和直角三角形组件组合拼装时，所述屋面高覆盖排布的高效光伏组件包括上下左右对齐排列的多行矩形组件，且相邻两行的矩形组件的数量由下往上逐行减二；每行矩形组件的两端分别拼装一块相互镜像结构的直角三角形组件。
进一步的，所述矩形组件和/或三角形组件包括至少一个发电模块，所述发电模块由多串电池串并联而成，所述电池串由多片电池小片按照叠瓦结构串联而成。
进一步的，所述矩形组件和三角形组件的电流相近或相同。
进一步的，所述电池小片为叠瓦电池片按照网版设计切割成N等分(N一般为5-7)的电池小片，所述电池小片与电池小片之间使用导电胶进行正负极之间的固化粘结，形成叠瓦电池串，所述叠瓦电池串的正负极各焊接冲孔焊带(将一定宽度如10*0.12mm的镀锡铅铜带进行冲孔)。
进一步的，所述矩形组件由两个第一发电模块串联而成，所述第一发电模块由3串第一电池串并联而成，所述第一电池串包括17小片电池小片，且并联一个保护二极管。
进一步的，所述等腰直角三角形组件由一个第二发电模块构成，所述第二发电模块由3串第二电池串并联而成，所述第二电池串包括 4小片电池小片，且并联一个保护二极管，所述直角三角形组件由一个第三发电模块构成，所述第三发电模块由4串第三电池串连接而成，所述第三电池串分别包括10、10、6、4小片电池小片，其中6小片电池小片和4小片电池小片串联后再与另外两串10个电池小片的电池串并联，且并联一个保护二极管。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型矩形组件的示意图。
图2为本实用新型矩形组件的电路原理图。
图3为本实用新型等腰三角形组件的示意图。
图4为本实用新型等腰三角形组件的电路原理图。
图5为本实用新型直角三角形组件的示意图。
图6为本实用新型直角三角形组件的电路原理图。
图7为本实用新型电池串叠瓦连接方式的示意图。
图8为本实用新型实施例提供的一种矩形组件和等腰三角形组件在三角形屋顶坡面拼装的示意图。
图9为本实用新型实施例提供的一种矩形组件和直角三角形组件在梯形屋顶坡面拼装的示意图。
图10为本实用新型实施例提供的一种矩形组件和等腰三角形组件在梯形屋顶坡面拼装的示意图。
其中：矩形组件1；第一发电模块11；第一电池串111/112/113；电池小片10；等腰直角三角形组件2；第二发电模块21；第二电池串 211/212/213；第三发电模块31；第三电池串311/312/313/314；电池小片背面4；电池小片正面5；正面主栅线51；背面主栅线52；背面引出线6；正面引出线7；屋顶坡面100。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
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作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。
使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件或步骤，不应当解释为排除附加的部件或步骤。
为了达到本实用新型的目的，一种屋面高覆盖排布的高效光伏组件，包括：
矩形组件和三角形组件，所述三角形组件包括等腰直角三角形组件和两直角边长度不同的直角三角形组件中的一种或两种，共同组合拼装铺设于屋顶，所述矩形组件相邻逐行排布，在每行的两侧边各排布镜像对称的两块三角形组件，所述三角形组件和矩形组件拼装为梯形或三角形。
采用矩形组件和直角三角形组件、等腰直角三角形组件进行拼装，可以满足一般的矩形、三角形或梯形的屋顶适形铺装，在实际应用中，可以优选两种直角三角形组件的其中一个直角边的长度和矩形组件的短边长度或者长边长度相同或相近，更优选的，直角三角形组件的长直角边和短直角边的长度分别与矩形组件的长边长度或者短边长度相同或相近，这样一来，可以根据屋顶形状的需要，中间区域选择矩形组件横向排布或者竖向排布，两侧边沿拼装的直角三角形组件就可以根据矩形组件的布置方式进行选择和调整，更加方便。
优选的，如图1所示，所述矩形组件尺寸优选为1310mm x650mm。
所述等腰直角三角形组件的两直角边尺寸优选为650mm x650mm。
所述直角三角形组件的两直角边尺寸优选为1290mmx650mm。
上述优选组件尺寸，使得组件大小、重量适中，相互配合，可以适配不同形状和面积的屋顶，且易于施工。
在实际应用中，作为优选的方案，所述矩形组件和/或三角形组件包括至少一个发电模块，所述发电模块由多串电池串并联而成，所述电池串由多片电池小片按照叠瓦结构串联而成。
所述电池小片为叠瓦电池片按照网版设计切割成N等分，N一般为5-7的电池小片，所述电池小片与电池小片之间使用导电胶进行正负极之间的固化粘结，形成叠瓦电池串，所述叠瓦电池串的正负极各焊接冲孔焊带，例如将一定宽度如10*0.12mm的镀锡铅铜带进行冲孔。一般电池小片的主栅线设置在相邻电池小片相互搭叠的上侧边沿和下侧边沿，分别位于电池小片的正面或背面。
如图1所述，在一个实施例中，所述矩形组件1由两个第一发电模块11串联而成，所述第一发电模块11由3串第一电池串 111/112/113并联而成，三串第一电池串111/112/113均包括17小片电池小片10，且并联一个保护二极管。电路原理图如图2所示。
如图3和图4所示，在另一个实施例中，所述等腰直角三角形组件2由一个第二发电模块21构成，所述第二发电模块21由3串第二电池串211/212/213并联而成，每个第二电池串包括4小片电池小片，且并联一个保护二极管。
如图5和图6所示，所述直角三角形组件3由一个第三发电模块 31构成，所述第三发电模块31由4串第三电池串连接而成，沿长直角边，由短直角边一侧向长直角边和斜边相交的锐角一侧依次排列， 4个第三电池串311/312/313/314分别包括10、10、6、4小片电池小片，其中6小片电池小片的电池串323和4小片电池小片的电池串314 串联后再与另外两串10个电池小片的电池串311号312并联，且并联一个保护二极管。
由上述实施例可知，本实用新型采用相同数量电池小片组成的电池串进行并联，构成发电模组，各发电模组的电流是相同或在允许的误差范围内相近的，核心的创新点是使矩形组件和与之拼接安装的三角形组件(包括等腰直角三角形组件和非等腰直角三角形组件，或其他形状的三角形组件)具有相同或在允许的误差范围内的电流值，从而保证其组件之间可以任意进行串联连接，组进逆变器的同一组串，不需要区分组件类型，易于连接并网。也可以采取不同的电池小片数量及电池串并联数量，只要实现上述目的即可。
上述各电池小片串联的方式可以按照图7所示，各电池小片按照叠瓦的方式依次搭叠串联在一起，其中4为电池小片背面、5为电池小片正面、51为正面主栅线、52为背面主栅线、6为背面引出线、7 为正面引出线。此为现有技术，不再赘述。
在实际应用中，当采用矩形组件和等腰三角形组件组合拼装时，所述屋面高覆盖排布的高效光伏组件包括错位交替排列的多行矩形组件，且相邻两行的矩形组件的数量由下往上逐行减一；每行矩形组件的两端分别拼装一块相互镜像结构的等腰三角形组件，；当最高一行矩形组件的数量为一时，该矩形组件的上方铺设两块相互镜像结构的三角形组件；当采用矩形组件和直角三角形组件组合拼装时，所述屋面高覆盖排布的高效光伏组件包括上下左右对齐排列的多行矩形组件，且相邻两行的矩形组件的数量由下往上逐行减二；每行矩形组件的两端分别拼装一块相互镜像结构的直角三角形组件。
如图8所示，是一种等腰三角形的屋顶坡面100，图示中，矩形组件采用横向铺设的方式，因此与之配合的两侧边采用了等腰直角三角形组件，图示中三行矩形组件只是一种示意，实际数量根据现场屋顶坡面的尺寸而定。由于矩形组件的长宽比为2:1，而等腰直角三角形的直角边长度和矩形组件的短边相等或相近，因此，按照图8示意的方案进行逐行拼装铺设，可以获得很好的屋面的适形效果。对于屋顶坡面为45°的等腰直角三角形屋面，可以获得非常好的覆盖效果，采用适当的铺设方案，甚至可以使用组件替代传统的瓦片。
如图9所示的梯形屋顶坡面100，可以采用矩形组件竖向排布的方案，且每行矩形组件之间可以错位，也可以如图9所示的不错位，为了两侧边完美的拼装直角三角形组件，以不错位为宜，且相邻两行矩形组件的数量相差2个。图示中采用了三行共计39块矩形组件，每行两侧边各一块相互镜像结构合计6块的直角三角形组件。其中直角三角形组件的长直角边和短直角边的尺寸分别和矩形组件长边和短边的尺寸相同或相近，图示中，直角三角形组件的长直角边的尺寸稍小于矩形组件的长边尺寸，这样可以是拼装出来的梯形两侧边更易于统一在同一直线上，更易于施工和更加美观。对于底角为60°左右的等腰梯形屋顶坡面，本方案可以获得非常好的适形覆盖效果。
如图10所示，屋顶坡面100为边角45°的等腰梯形，可以采用矩形组件横向错位铺设，两侧边拼装等腰直角三角形，图10的示例中，六行合计51块前述尺寸的矩形组件，每行两侧边镜像拼设两块上述尺寸的等腰直角三角形组件合计12块。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，包括：
矩形组件和三角形组件，所述三角形组件包括等腰直角三角形组件和两直角边长度不同的非等腰直角三角形组件中的一种或两种，共同组合拼装铺设于屋顶，所述矩形组件相邻逐行排布，在每行的两侧边各排布镜像对称的两块三角形组件，所述三角形组件和矩形组件拼装为梯形或三角形。
2.根据权利要求1所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述等腰直角三角形组件的直角边的长度和矩形组件的短边长度相同或相近，所述非等腰直角三角形组件的长直角边和短直角边的长度分别与矩形组件的长边长度或者短边长度相同或相近。
3.根据权利要求2所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述矩形组件尺寸为1310mm x650mm；
所述等腰直角三角形组件的两直角边尺寸为650mm x650mm；
所述非等腰直角三角形组件的两直角边尺寸为1290mmx650mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，当采用矩形组件和等腰直角三角形组件组合拼装时，所述屋面高覆盖排布的高效光伏组件包括错位交替排列的多行矩形组件，且相邻两行的矩形组件的数量由下往上逐行减一；每行矩形组件的两端分别拼装一块相互镜像结构的等腰直角三角形组件；当最高一行矩形组件的数量为一时，该矩形组件的上方铺设两块相互镜像结构的三角形组件；当采用矩形组件和直角三角形组件组合拼装时，所述屋面高覆盖排布的高效光伏组件包括上下左右对齐排列的多行矩形组件，且相邻两行的矩形组件的数量由下往上逐行减二；每行矩形组件的两端分别拼装一块相互镜像结构的直角三角形组件。
5.根据权利要求4所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述矩形组件和/或三角形组件包括至少一个发电模块，所述发电模块由多串电池串并联而成，所述电池串由多片电池小片按照叠瓦结构串联而成。
6.根据权利要求5所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述矩形组件和三角形组件的电流相近或相同。
7.根据权利要求6所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述电池小片为叠瓦电池片按照网版设计切割成N等分的电池小片，所述电池小片与电池小片之间使用导电胶进行正负极之间的固化粘结，形成叠瓦电池串，所述叠瓦电池串的正负极各焊接冲孔焊带。
8.根据权利要求6所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述矩形组件由两个第一发电模块串联而成，所述第一发电模块由3串第一电池串并联而成，所述第一电池串包括17小片电池小片，且并联一个保护二极管。
9.根据权利要求6所述的屋面高覆盖排布的高效光伏组件，其特征在于，所述等腰直角三角形组件由一个第二发电模块构成，所述第二发电模块由3串第二电池串并联而成，所述第二电池串包括4小片电池小片，且并联一个保护二极管；所述直角三角形组件由一个第三发电模块构成，所述第三发电模块由4串第三电池串连接而成，所述第三电池串分别包括10、10、6、4小片电池小片，其中6小片电池小片和4小片电池小片串联后再与另外两串10个电池小片的电池串并联，且并联一个保护二极管。
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