TWM498385U - 太陽能電池模組 - Google Patents

Description

太陽能電池模組

本創作有關於一種太陽能模組，且特別是有關於一種具有小尺寸太陽能電池以及中央接線電路的太陽能模組。

在傳統太陽能模組中，為了達到最大的輸出功率，多以串聯複數個太陽能電池的方式來建構，然而一但其中的任一之太陽能電池受到陰影或是其他物體遮蔽的影響，因而導致其任一之太陽能電池無法受光發電，或者是產生電流過小，由於所有太陽能電池皆為串聯而具有相同電流值的電流通過，此將大幅影響整個太陽能模組的發電效能。

此外，另一影響輸出功率的因素即為傳統太陽能模組中的能量內耗。以現有技術生產之太陽能電池尺寸以156mm×156mm為主流，且單一太陽能所包含的太陽能電池數量為固定的情況下，能量內耗之改善空間仍十分有限。

本創作藉由使用小尺寸之太陽能電池與中央接線控制電路搭配特定配線架構，藉以克服陰影或是遮蔽物大幅影太陽能模組之能量產出的問題，並且有效降低能量的內 耗。

本創作提供一種太陽能電池模組，包括第一太陽能電池串列、一第二太陽能電池串列以及一接線控制電路。第一太陽能電池串列具有多個第一太陽能電池子串列。第二太陽能電池串列具有多個第二太陽能電池子串列。接線控制電路耦接多個第一太陽能電池子串列以及多個第二太陽能電池子串列，且用以選擇性地隔開多個第一太陽能電池子串列或多個第二太陽能電池子串列其中之一所產生之電流。

在一實施例中，接線控制電路具有多個第一接線節點，各多個第一太陽能電池子串列耦接於多個第一接線節點中相鄰兩個第一接線節點之間，各多個第二太陽能電池子串列耦接於多個第一接線節點中相鄰兩個第一接線節點之間，藉以並聯多個第一太陽能電池子串列之其中之一。

在另一實施例中，接線控制電路選擇性地導通多個第一接線節點中任兩相鄰之第一接線節點。

在另一實施例中，接線控制電路具有多個第二接線節點以及多個第三接線節點，各多個第一太陽能電池子串列耦接於多個第二接線節點中相鄰兩個第二接線節點之間，各多個第二太陽能電池子串列耦接於多個第三接線節點中相鄰兩個第三接線節點之間。

在另一實施例中，接線控制電路選擇性地導通多個第二接線節點中任兩相鄰之第二接線節點，以及接線控制 電路選擇性地導通多個第三接線節點中任兩相鄰之第三接線節點。

在另一實施例中，接線控制電路配置於第一太陽能電池串列以及第二太陽能電池串列之間。

在另一實施例中，太陽能電池模組配置於一主區域中，主區域係區分為一中央區域、一第一區域以及一第二區域，主區域定義有相鄰的一長邊與一短邊，第一區域以及第二區域定義在主區域之長邊的相對兩端，中央區域定義在第一區域以及第二區域之間，接線控制電路配置於中央區域中，第一太陽能電池串列配置於第一區域中，第二太陽能電池串列配置於第二區域中。

在另一實施例中，各多個第一太陽能電池子串列以及各多個第二太陽能電池子串列皆具有20個太陽能電池。

在另一實施例中，太陽能電池定義有相鄰的一長邊與一短邊，且太陽能電池之長邊的方向平行於主區域之短邊的方向。

在另一實施例中，太陽能電池之長邊為156mm，太陽能電池之短邊為78mm。

如上所述，本創作可藉由使用多個小尺寸之太陽能電池來組成多個第一太陽能電池子串列，以及組成多個第二太陽能電池子串列，接線控制電路耦接多個第一太陽能電池子串列以及多個第二太陽能電池子串列，且用以選擇性地 隔開多個第一太陽能電池子串列或多個第二太陽能電池子串列其中之一所產生之電流。藉此，解決陰影或是遮蔽物大幅影太陽能模組之能量產出的問題，並且有效降低能量的內耗。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本創作之精神與原理，並且提供本創作之專利申請範圍更進一步之解釋。

100、300、500‧‧‧太陽能電池模組

110‧‧‧第一太陽能電池串列

120‧‧‧第二太陽能電池串列

130‧‧‧接線控制電路

200‧‧‧主區域

210‧‧‧第一區域

220‧‧‧第二區域

230‧‧‧中央區域

240‧‧‧第三區域

250‧‧‧第四區域

n1~n4‧‧‧第一接線節點

n5~n8‧‧‧第二接線節點

n9~n12‧‧‧第三接線節點

S1~S3‧‧‧開關

A~C‧‧‧第一太陽能電池子串列

D~F‧‧‧第二太陽能電池子串列

a1~a20、b1~b20、c1~c20、d1~d20、e1~e20、f1~f20‧‧‧太陽能電池

800、900‧‧‧遮蔽物

第1圖係為根據本創作一實施例之太陽能電池模組的示意圖。

第2圖係為根據本創作另一實施例之太陽能電池模組的示意圖。

第3圖係為根據本創作一實施例之接線控制電路的示意圖。

第4圖係為根據本創作一實施例之遮蔽物或陰影影響太陽能電池模組受光發電的示意圖。

第5圖係為根據本創作另一實施例之太陽能電池模組的示意圖。

第6圖係為根據本創作另一實施例之遮蔽物或陰影影響太陽能電池模組受光發電的示意圖。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本創作之觀點，但非以任何觀點限制本創作之範疇。

第1圖係為根據本創作一實施例之太陽能電池模組100的示意圖。如第1圖所示，太陽能電池模組100包括第一太陽能電池串列110、第二太陽能電池串列120以及接線控制電路130。其中，太陽能電池模組100配置於主區域200中，主區域200係區分為第一區域210、第二區域220以及中央區域230。主區域200定義有相鄰的長邊與短邊，第一區域210以及第二區域220定義在主區域200之長邊的相對兩端，中央區域230定義在第一區域210以及第二區域220之間，接線控制電路130配置於中央區域230中，第一太陽能電池串列110配置於第一區域210中，第二太陽能電池串列120配置於第二區域220中。也就是說，接線控制電路130配置於第一太陽能電池串列110以及第二太陽能電池串列120之間。

第2圖係為根據本創作另一實施例之太陽能電池模組300的示意圖。如第2圖所示，在本發明實施例中，主區域200係區分為第三區域240以及第四區域250。第一太 陽能電池串列110以及第二太陽能電池串列120配置於第三區域240中。接線控制電路130配置於第四區域250中。下列將針對第1圖與第2圖之實施例之相同部分的細節進一步詳述。

其中，接線控制電路130具有多個第一接線節點。舉例來說，接線控制電路130可具有4個第一接線節點n1~n4。第一太陽能電池串列110具有多個第一太陽能電池子串列A~C，各第一太陽能電池子串列A~C係耦接於第一接線節點n1~n4中相鄰兩個第一接線節點之間。舉例來說，第一太陽能電池子串列A耦接於第一接線節點n1與n2之間，第一太陽能電池子串列B耦接於第一接線節點n2與n3之間，第一太陽能電池子串列C耦接於第一接線節點n3與n4之間。

同樣地，第二太陽能電池串列120具有多個第二太陽能電池子串列D~F，各第二太陽能電池子串列D~F係耦接於該些第一接線節點中相鄰兩個第一接線節點n1~n4之間。舉例來說，第二太陽能電池子串列D耦接於第一接線節點n1與n2之間，第二太陽能電池子串列E耦接於第一接線節點n2與n3之間，第二太陽能電池子串列F耦接於第一接線節點n3與n4之間。藉此，各第二太陽能電池子串列D~F並聯多個第一太陽能電池子串列A~C之其中之一。舉例來說，第二太陽能電池子串列D與第一太陽能電池子串列A並聯，第二太陽能電池子串列E與第一太陽能電池子串列B並 聯，第二太陽能電池子串列F與第一太陽能電池子串列C並聯。

此外，第一太陽能電池子串列A~C以及第二太陽能電池子串列D~F皆具有多個太陽能電池。其中，第一太陽能電池子串列A~C以及第二太陽能電池子串列D~F各皆具有20個太陽能電池。如第1圖所示，第一太陽能電池子串列A具有太陽能電池a1~a20，第一太陽能電池子串列B具有太陽能電池b1~b20，第一太陽能電池子串列C具有太陽能電池c1~c20。同樣地，第二太陽能電池子串列D具有太陽能電池d1~d20，第二太陽能電池子串列E太陽能電池e1~e20，第二太陽能電池子串列F具有太陽能電池f1~f20。

另外，第一太陽能電池子串列以及第二太陽能電池子串列可分別具有兩個列的太陽能電池，而各個列可各具有串接的10個太陽能電池，且所述兩個列可耦接，藉以形成第一太陽能電池子串列或者是第二太陽能電池子串列。舉例來說，第一太陽能電池子串列A可由串接的太陽能電池a1~a10與串接的太陽能電池a11~a20所組成，而列a1~a10與列a11~a20耦接，藉以形成第一太陽能電池子串列A。

上述之各太陽能電池定義有相鄰的長邊與短邊，舉例來說，太陽能電池之長邊為156mm，太陽能電池之短邊為78mm。並且，太陽能電池之長邊的方向平行於主區域之短邊的方向。

第3圖係為根據本創作一實施例之接線控制電路130的示意圖。如第3圖所示，接線控制電路130可包括開關S1~S3。藉此，接線控制電路130可透過控制開關S1~S3來選擇性地導通第一接線節點n1~n4中任兩相鄰之第一接線節點。在正常受光發電的情況之下，接線控制電路130可控制使第一接線節點n1與n2之間為斷路，使第一接線節點n2與n3之間為斷路，以及使第一接線節點n3與n4之間為斷路，藉以讓多個第一太陽能電池子串列A~C所產生的電流流入接線控制電路130中，以及讓第二太陽能電池子串列D~F所產生的電流流入接線控制電路130中，以達成最大的發光效能。在本發明另一實施例中，控制電路可包括更多的接線節點以及更多的開關，在此不加以限制。

第4圖係為根據本創作一實施例之遮蔽物或陰影影響太陽能電池模組100之受光發電的示意圖。如第2圖所示，環境中有一遮蔽物800阻礙太陽能電池模組100之局部的受光發電，更詳細的來說，遮蔽物800阻礙了第一太陽能電池子串列A中的部分之太陽能電池的受光發電。此時，為了避免第一太陽能電池子串列A所產生的低電流或無電流影響到整個第一太陽能電池串列110的產能，接線控制電路130可進一步控制使對應的第一接線節點n1與n2之間形成導通，藉以隔開第一太陽能電池子串列A以及第二太陽能電池子串列D的電流，但是仍使第一接線節點n2與n3之間為斷 路，以及使第一接線節點n3與n4之間為斷路，來保持第一太陽能電池子串列B與C以及第二太陽能電池子串列E與F之正常受光發電狀態所產生的電流可持續流入接線控制電路130。

第5圖係為根據本創作另一實施例之太陽能電池模組500的示意圖。下列將會專注於描述與第1圖之實施例之差異，其他細節將不再贅述。

如第5圖所示，接線控制電路330可具有第二接線節點n5~n8以及第三接線節點n9~n12，其中第一太陽能電池子串列A耦接於第二接線節點n5與n6之間，第一太陽能電池子串列B耦接於第二接線節點n6與n7之間，第一太陽能電池子串列C耦接於第二接線節點n7與n8之間。第二太陽能電池子串列D耦接於第三接線節點n9與n10之間，第二太陽能電池子串列E耦接於第三接線節點n10與n11之間，第二太陽能電池子串列F耦接於第三接線節點n11與n12之間。

除此之外，接線控制電路330可選擇性地導通第二接線節點n5~n8中任兩相鄰之第二接線節點以及選擇性地導通第三接線節點n9~n12中任兩相鄰之第三接線節點。在正常受光發電的情況之下，接線控制電路330可控制使第二接線節點n5與n6之間為斷路，使第二接線節點n6與n7之間為斷路，使第二接線節點n7與n8之間為斷路，使第三接線 節點n9與n10之間為斷路，使第三接線節點n10與n11之間為斷路，使第三接線節點n11與n12之間為斷路，藉以讓多個第一太陽能電池子串列A~C所產生的電流流入接線控制電路130中，以及讓第二太陽能電池子串列D~F所產生的電流流入接線控制電路130中，以達成最大的發光效能。

第6圖係為根據本創作另一實施例之遮蔽物或陰影影響太陽能電池模組500之受光發電的示意圖。如第6圖所示，環境中有一遮蔽物900阻礙太陽能電池模組500之局部的受光發電，更詳細的來說，遮蔽物900阻礙了第一太陽能電池子串列A中的多個太陽能電池的受光發電。此時，為了避免第一太陽能電池子串列A所產生的低電流或無電流影響到整個第一太陽能電池串列110的產能，接線控制電路330可以控制使對應的第二接線節點n5與n6之間形成導通，藉以隔開第一太陽能電池子串列A的電流，但仍保持第二接線節點n6與n7之間為斷路，保持第二接線節點n7與n8之間為斷路，保持第三接線節點n9與n10之間為斷路，保持第三接線節點n10與n11之間為斷路，以及保持第三接線節點n11與n12之間為斷路，來保持第一太陽能電池子串列B與C以及第二太陽能電池子串列D、E與F之正常受光發電狀態所產生的電流可持續流入接線控制電路130。

綜上所述，本創作可藉由使用多個長邊為156mm及短邊為78mm之太陽能電池來組成多個第一太陽能電池子 串列，以及組成多個第二太陽能電池子串列，且太陽能電池之長邊的方向平行於主區域之短邊的方向，接線控制電路則透過控制其中的開關來選擇性的控制任兩相鄰之接線節點之間的導通狀態，以在陰影或是遮蔽物影響第一太陽能電池子串列或者第二太陽能電池子串列中之任一受光發電時，將其低電流或是無電流之旁通(bypasss)，而不會連帶影響其他之第一太陽能電池子串列以及第二太陽能電池子串列。藉此，解決陰影或是遮蔽物大幅影太陽能模組之能量產出的問題，並且有效降低能量的內耗。

雖然本創作以上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作。在不脫離本創作之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本創作之專利保護範圍。關於本創作所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100‧‧‧太陽能電池模組

130‧‧‧接線控制電路

200‧‧‧主區域

210‧‧‧第一區域

220‧‧‧第二區域

230‧‧‧中央區域

n1~n4‧‧‧第一接線節點

A~C‧‧‧第一太陽能電池子串列

D~F‧‧‧第二太陽能電池子串列

a1~a20、b1~b20、c1~c20、d1~d20、e1~e20、f1~f20‧‧‧太陽能電池

Claims (10)

1. 一種太陽能電池模組，包括：一第一太陽能電池串列，具有多個第一太陽能電池子串列；一第二太陽能電池串列，具有多個第二太陽能電池子串列；以及一接線控制電路，該接線控制電路耦接該些第一太陽能電池子串列以及該些第二太陽能電池子串列，且用以選擇性地隔開該些第一太陽能電池子串列或該些第二太陽能電池子串列其中之一所產生之電流。
2. 如請求項1所述的太陽能電池模組，其中該接線控制電路具有多個第一接線節點，各該些第一太陽能電池子串列耦接於該些第一接線節點中相鄰兩個之該第一接線節點之間，各該些第二太陽能電池子串列耦接於該些第一接線節點中相鄰兩個之該第一接線節點之間，藉以並聯該些第一太陽能電池子串列之其中之一。
3. 如請求項2所述的太陽能電池模組，其中該接線控制電路選擇性地導通該些第一接線節點中任兩相鄰之該第一接線節點。
4. 如請求項1所述的太陽能電池模組，其中該接線控制電路具有多個第二接線節點以及多個第三接線節點，各該些第一太陽能電池子串列耦接於該些第二接線節點中相鄰兩個第二接線 節點之間，各該些第二太陽能電池子串列耦接於該些第三接線節點中相鄰兩個第三接線節點之間。
5. 如請求項4所述的太陽能電池模組，其中該接線控制電路選擇性地導通該些第二接線節點中任兩相鄰之第二接線節點，以及該接線控制電路選擇性地導通該些第三接線節點中任兩相鄰之第三接線節點。
6. 如請求項1所述的太陽能電池模組，其中該接線控制電路，配置於該第一太陽能電池串列以及該第二太陽能電池串列之間。
7. 如請求項6所述的太陽能電池模組，其中該太陽能電池模組配置於一主區域中，該主區域係區分為一中央區域、一第一區域以及一第二區域，該主區域定義有相鄰的一長邊與一短邊，該第一區域以及該第二區域定義在該主區域之該長邊的相對兩端，該中央區域定義在該第一區域以及該第二區域之間，該接線控制電路配置於該中央區域中，該第一太陽能電池串列配置於該第一區域中，該第二太陽能電池串列配置於該第二區域中。
8. 如請求項7所述的太陽能電池模組，其中各該些第一太陽能電池子串列以及各該些第二太陽能電池子串列皆具有20個該太陽能電池。
9. 如請求項8所述的太陽能電池模組，其中該太陽能電池定義有相鄰的一長邊與一短邊，且該太陽能電池之該長邊的方向平行於該主區域之該短邊的方向。
10. 如請求項9所述的太陽能電池模組，其中該太陽能電池之該長邊為156mm，該太陽能電池之該短邊為78mm。