專利名稱：具有避雷裝置的光伏組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及新能源領(lǐng)域，更具體的涉及一種具有避雷裝置的光伏組件。
背景技術(shù)：
隨著人類文明的不斷進(jìn)步，世界上能源的消耗越來(lái)越嚴(yán)重。近年來(lái)隨著能源危機(jī)的爆發(fā)，新能源的開(kāi)發(fā)和利用成為社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重要環(huán)節(jié)。太陽(yáng)能作為一種熱輻射能源，是一種無(wú)污染的清潔能源，對(duì)于太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)成為世界各國(guó)索取和利用新能源的重要項(xiàng)目之一。近些年，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)取得了較大的進(jìn)展并已進(jìn)入實(shí)用階段。光伏組件是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，當(dāng)許多個(gè)光伏組件串聯(lián)、并聯(lián)起來(lái)就可以成為有比較大的輸出功率的太陽(yáng)能電池方陣了。光伏組件包括若干太陽(yáng)能電池片，若干太陽(yáng)能電池片用EVA或PVB膠封裝在玻璃和背板之間，然后加鋁合金邊框，即可形成光伏組件。光伏組件都是安裝在比較開(kāi)闊的地段或者較高的位置，以獲得較充足的光源。由于，光伏組件的導(dǎo)線和邊框?yàn)榻饘俨牧?，光伏組件容易受到雷電的侵?jǐn)_。現(xiàn)有技術(shù)中，每個(gè)獨(dú)立的光伏組件未設(shè)置避雷裝置，因此，光伏組件經(jīng)常遭遇雷電的破壞。因此，如何使光伏組件避免雷電的破壞，成為本技術(shù)領(lǐng)域人員所要解決的重要技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有避雷裝置的光伏組件，其能夠有效避免雷電的破壞。本實(shí)用新型提供的一種具有避雷裝置的光伏組件，包括一端與所述光伏組件的輸出端電連接的放電管，且所述放電管的另一端接地。優(yōu)選地，還包括電連接于所述放電管和所述光伏組件的輸出端之間的壓敏電阻， 且所述壓敏電阻與所述放電管串聯(lián)。 優(yōu)選地，所述放電管具體為陶瓷氣體放電管。優(yōu)選地，所述光伏組件的輸出端為所述光伏組件的正極輸出端。優(yōu)選地，所述光伏組件的輸出端為所述光伏組件的負(fù)極輸出端。優(yōu)選地，還包括通過(guò)導(dǎo)線連接于所述光伏組件的正極輸出端與負(fù)極輸出端的二極管，且所述二極管的負(fù)極與所述光伏組件的正極輸出端相連接，所述二極管的正極與所述光伏組件的負(fù)極輸出端相連接。優(yōu)選地，所述二極管為肖特基二極管。本實(shí)用新型提供的一種具有避雷裝置的光伏組件，包括一端與光伏組件的輸出端電連接的放電管，且所述放電管的另一端接地。需要指出的是，上述“電連接”系指光伏組件與放電管可通電的連接。應(yīng)當(dāng)理解，放電管是一種高壓保護(hù)元件，若其兩端的電壓高過(guò)其
3保護(hù)規(guī)格值時(shí)，其內(nèi)部出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并吸收掉輸入的過(guò)高壓。因此，本實(shí)用新型提供的光伏組件遭遇雷電的侵?jǐn)_時(shí)，光伏組件的輸出端產(chǎn)生瞬間的高壓，且該高壓高于放電管的保護(hù)規(guī)格值，放電管內(nèi)部短路，雷電產(chǎn)生的高壓被吸收并傳導(dǎo)至大地。如此設(shè)置，光伏組件有效避免了遭遇雷電破壞的問(wèn)題。本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，本實(shí)用新型提供的具有避雷裝置的光伏組件還包括電連接于所述放電管和所述光伏組件的輸出端之間的壓敏電阻，且所述壓敏電阻與所述放電管串聯(lián)。需要指出的是，壓敏電阻最大的特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一個(gè)關(guān)閉的“閥門”；當(dāng)電壓超過(guò)其閥值時(shí)，流過(guò)它的電流激增，相當(dāng)于“閥門”打開(kāi)。如此設(shè)置，光伏組件遭遇雷電時(shí)，光伏組件產(chǎn)生的瞬間高壓超過(guò)壓敏電阻的閥值，“閥門”打開(kāi)，同時(shí)，放電管內(nèi)部短路，高壓傳導(dǎo)于大地。當(dāng)雷電停止時(shí)，光伏組件的電壓低于壓敏電阻的閥值，“閥門”關(guān)閉，電流無(wú)法通過(guò)壓敏電阻，且放電管內(nèi)部斷路，恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電流無(wú)法通過(guò)壓敏電阻，放電管不受光伏組件的電流沖擊。同時(shí)，放電管處于斷路狀態(tài)，可有效避免電流對(duì)壓敏電阻的沖擊。如此設(shè)置，放電管和壓敏電阻可避免光伏組件的電流沖擊，有效延長(zhǎng)了放電管及壓敏電阻的使用壽命。

圖1為具體實(shí)施方式
中所述光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為具體實(shí)施方式
中所述太陽(yáng)能電池方陣的串聯(lián)支路示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種具有避雷裝置的光伏組件，其能夠避免雷電的破壞。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，圖1為具體實(shí)施方式
中所述光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖。本具體實(shí)施方式
中所提供的光伏組件包括若干依次連接的太陽(yáng)能電池片11，且光伏組件具有兩個(gè)輸出端，分別為正極輸出端和負(fù)極輸出端。本具體實(shí)施方式
所提供的光伏組件還包括電連接于其輸出端與大地之間的放電管12。需要指出的是，光伏組件的輸出端系指光伏組件的正極輸出端或者負(fù)極輸出端。應(yīng)當(dāng)理解，上述“電連接”系指電池組件的輸出端可通電的與放電管12相連接。需要指出的是，放電管12是一種高壓保護(hù)元件，若其兩端的電壓高過(guò)其保護(hù)規(guī)格值時(shí)，其內(nèi)部出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并吸收掉輸入的過(guò)高壓。如此設(shè)置，本具體實(shí)施方式
中提供的光伏組件遭遇雷電的侵?jǐn)_時(shí)，光伏組件的輸出端產(chǎn)生瞬間的高壓，且該高壓高于放電管12的保護(hù)規(guī)格值，放電管12內(nèi)部短路，雷電產(chǎn)生的高壓被吸收并傳導(dǎo)至大地。如此設(shè)置，光伏組件有效避免遭遇雷電破壞的問(wèn)題。本具體實(shí)施方式
的優(yōu)選方案中，本具體實(shí)施方式
所提供的光伏組件還包括電連接于放電管12和光伏組件的輸出端之間的壓敏電阻13，且壓敏電阻13與放電管12為串聯(lián)關(guān)系。需要指出的是，壓敏電阻12最大的特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一個(gè)關(guān)閉的“閥門”；當(dāng)電壓超過(guò)其閥值時(shí)，流過(guò)它的電流激增， 相當(dāng)于“閥門”打開(kāi)。如此設(shè)置，光伏組件遭遇雷電時(shí)，光伏組件產(chǎn)生的瞬間高壓超過(guò)壓敏電阻13的閥值，“閥門”打開(kāi)，同時(shí)，放電管12內(nèi)部短路，高壓傳導(dǎo)于大地。當(dāng)雷電停止時(shí)，光伏組件的電壓低于壓敏電阻13的閥值，“閥門”關(guān)閉，電流無(wú)法通過(guò)壓敏電阻13，且放電管12內(nèi)部斷路，恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電流無(wú)法通過(guò)壓敏電阻13，放電管12不受光伏組件的電流沖擊。放電管12處于斷路狀態(tài)時(shí)，同時(shí)可使壓敏電阻13避免光伏組件電流的沖擊。如此，放電管12及壓敏電阻13可避免受光伏組件的電流沖擊，有效延長(zhǎng)了放電管12及壓敏電阻13的使用壽命。本具體實(shí)施方式
中，放電管12可具體為陶瓷氣體放電管，當(dāng)然，也可為其它類型的放電管，只需光伏組件受到雷電干擾時(shí)，其能滿足放電需求即可。需要指出的是，陶瓷氣體放電管為陶瓷絕緣體與電極采用焊接技術(shù)加工而成，可有效保證其外殼與放電間隙的氣密性，其受外界環(huán)境參數(shù)的影響較小。本具體實(shí)施方式
中的陶瓷氣體放電管內(nèi)的氣體可以為氖氣，當(dāng)然也可以為其它氣體，比如，氬氣等。如此設(shè)置，本具體實(shí)施方式
中的放電管12采用陶瓷氣體放電管，避免了其受環(huán)境參數(shù)的影響，有效提高了其工作穩(wěn)定性。需要說(shuō)明的是，太陽(yáng)能電池方陣的串聯(lián)支路中，個(gè)別的光伏組件被遮蔽時(shí)，將被當(dāng)作負(fù)載消耗其它有光照的光伏組件所產(chǎn)生的電能。此時(shí)，被遮蔽的光伏組件會(huì)產(chǎn)熱，這就是熱斑效應(yīng)。這種效應(yīng)能嚴(yán)重的破壞光伏組件。本具體實(shí)施方式
中，為了防止光伏組件由于熱斑效應(yīng)而遭受破壞，本具體實(shí)施方式
所提供的光伏組件的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間并聯(lián)有二極管14，該二極管14的負(fù)極與光伏組件的正極輸出端通過(guò)導(dǎo)線相連接，二極管14的正極與光伏組件的負(fù)極輸出端相連接。請(qǐng)參考圖2，圖2為具體實(shí)施方式
中所述太陽(yáng)能電池方陣的串聯(lián)支路示意圖。需要指出的是，二極管14在反向電壓的作用下，電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。如此設(shè)置，當(dāng)光伏組件正常工作時(shí)，二極管14反向截止，對(duì)電路不產(chǎn)生任何作用。 當(dāng)某個(gè)光伏組件出現(xiàn)上述熱斑效應(yīng)不能發(fā)電時(shí)，二極管14可起到旁路的作用，其它光伏組件產(chǎn)生的電流從二極管14流出。太陽(yáng)能電池方陣可繼續(xù)發(fā)電，不會(huì)因?yàn)槟骋还夥M件出現(xiàn)問(wèn)題二產(chǎn)生發(fā)電電路不通的情況。本具體實(shí)施方式
的優(yōu)選方案中，二極管14可具體為肖特基二極管，當(dāng)然，也可以為其它型號(hào)的二極管，只需能起正向?qū)?、逆向截止的作用即可。需要說(shuō)明的是，肖特基二極管不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作而成的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸而形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作而成。其反向恢復(fù)時(shí)間極短，且正向?qū)ㄐ阅芎茫哂胁诲e(cuò)的優(yōu)良特性。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種具有避雷裝置的光伏組件進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，包括一端與所述光伏組件的輸出端電連接的放電管，且所述放電管的另一端接地。
2.如權(quán)利要求1所述的具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，還包括電連接于所述放電管和所述光伏組件的輸出端之間的壓敏電阻，且所述壓敏電阻與所述放電管串聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，所述放電管具體為陶瓷氣體放電管。
4.如權(quán)利要求3所述的具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，所述光伏組件的輸出端為所述光伏組件的正極輸出端。
5.如權(quán)利要求3所述的具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，所述光伏組件的輸出端為所述光伏組件的負(fù)極輸出端。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，還包括通過(guò)導(dǎo)線連接于所述光伏組件的正極輸出端與負(fù)極輸出端的二極管，且所述二極管的負(fù)極與所述光伏組件的正極輸出端相連接，所述二極管的正極與所述光伏組件的負(fù)極輸出端相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的具有避雷裝置的光伏組件，其特征在于，所述二極管為肖特基二極管。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種具有避雷裝置的光伏組件，包括一端與光伏組件的輸出端電連接的放電管，且放電管的另一端接地。如此設(shè)置，光伏組件能夠有效避免雷電的破壞。本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，還包括電連接于放電管和光伏組件的輸出端之間的壓敏電阻，且壓敏電阻與放電管串聯(lián)。如此設(shè)置，可有效延長(zhǎng)放電管及壓敏電阻的使用壽命。
文檔編號(hào)H02H9/06GK201994657SQ20112005377
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者王士元, 甄云云, 陳敬欣 申請(qǐng)人:英利能源(中國(guó))有限公司