本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域,具體的說(shuō)是一種防熱斑智能高效太陽(yáng)能電池組件。
背景技術(shù):
目前的晶體硅光伏組件的內(nèi)部電路主要采取多片電池片串聯(lián)或串聯(lián)后再并聯(lián)的方式制成一塊太陽(yáng)能電池組件。這種太陽(yáng)能電池組件在實(shí)際安裝使用中仍存在一些問(wèn)題,特別是“熱斑現(xiàn)象”。由于陰影的存在,被遮擋的電池片會(huì)從原來(lái)的發(fā)電體變?yōu)樨?fù)載,消耗其他有光照的電池片產(chǎn)生的能量,被遮擋的電池片此時(shí)將會(huì)發(fā)熱,從而影響整塊組件的效率;同理在一定的條件下,一串聯(lián)支路中被遮擋的太陽(yáng)能電池組件將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他被光照的太陽(yáng)能電池組件所產(chǎn)生的能量,被遮擋的太陽(yáng)能電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱,溫度過(guò)高時(shí)將會(huì)損壞組件,甚至燒壞,進(jìn)而影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。
這種效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重地破壞太陽(yáng)能電池組件。有光照的電池組件所產(chǎn)生的部分能量或所有能量,都可能被遮蔽的組件所消耗。因此,現(xiàn)有的解決方法是采用旁路二極管作為熱斑防護(hù)。而二極管在實(shí)際生產(chǎn)中與太陽(yáng)能電池片厚度不一致,導(dǎo)致封裝容易出現(xiàn)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的在于提供一種能夠替代二極管的防熱斑智能高效太陽(yáng)能電池組件。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種防熱斑智能高效太陽(yáng)能電池組件,包括焊帶、匯流焊帶,還包括切割電池片和分體式智能接線盒,切割電池片為常規(guī)太陽(yáng)能電池片沿背面電極中心線對(duì)半切割以后分為等面積的兩部分,切割電池片用焊帶焊接形成電池片串,匯流焊帶將相鄰電池片組串焊接形成串聯(lián)的電池片組串,匯流焊帶將電池片組串與分體式智能接線盒連接在一起。
本實(shí)用新型采用分體式智能接線盒,替代原有旁路二極管接線盒,在能夠保證消除熱斑效應(yīng)的前提下,避免電流失配,并提高電池片在遮擋條件下的發(fā)電性能。分體式智能接線盒可以檢測(cè)電池片串的電壓和電流,當(dāng)電池片處于遮擋狀態(tài)時(shí),其電壓小于0V時(shí),控制器通過(guò)打開(kāi)MOSFET元器件將其聯(lián)通的電池片串?dāng)嚅_(kāi),進(jìn)而使得這一串電池片處于不發(fā)電狀態(tài),并且沒(méi)有電流通過(guò),進(jìn)而保證電池片串不發(fā)熱,保證了電流通過(guò)其他導(dǎo)體流出,進(jìn)而提高發(fā)電量。
所述電池片串自上到下依次排列,匯流焊帶在兩端進(jìn)行連接,同時(shí)匯流焊帶連接分體式智能接線盒。
電池片串每一條均與匯流焊帶連接,同時(shí)其與分體式智能接線盒連接,分體式智能接線盒的控制器可以監(jiān)測(cè)每串太陽(yáng)能電池片串的電壓和電流情況。
所述分體式智能接線盒包括功率優(yōu)化器單元,其包括PV輸入接線端、控制器、擾動(dòng)電阻、MOSFET、輸出接線端,PV輸入接線端與控制器連接,控制器與輸出接線端的正、負(fù)連接,控制器與負(fù)接線端之間連接有MOSFET和擾動(dòng)電阻。所述功率優(yōu)化器單元為電池串級(jí)功率優(yōu)化器。
分體式智能接線盒通過(guò)控制器、MOSFET和擾動(dòng)電阻的共同作用,使得控制器在監(jiān)測(cè)到電池片串處于遮擋狀態(tài),即不發(fā)電時(shí),使其不成為負(fù)載,進(jìn)而避免了熱斑效應(yīng),同時(shí)通過(guò)整個(gè)模塊的作用使其能夠達(dá)到功率最優(yōu)化,保證能發(fā)電的電池片串能夠?qū)⑺a(chǎn)生的電量順利的匯總到總電路中,進(jìn)而提高發(fā)電量。
分體式智能接線盒為3個(gè)功率優(yōu)化器單元異極連接組成。
分體式智能接線盒旁路功能如下:
當(dāng)智能接線盒控制器檢測(cè)到光伏板子串的電壓下降到0v以下時(shí),打開(kāi)旁路MOSFET。
每隔數(shù)秒(10s左右),關(guān)閉一次MOSFET,并檢測(cè)子串的電壓是否恢復(fù)正常。如果電壓恢復(fù)正常則關(guān)閉MOSFET,否則一直循環(huán)檢測(cè)。
分體式智能接線盒功率優(yōu)化功能如下:
每個(gè)分體式智能接線盒內(nèi)具有獨(dú)立的MPPT控制器,其主要功能:檢測(cè)主回路直流電壓及輸出電流,計(jì)算出太陽(yáng)能電池組串的輸出功率,并實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)的追蹤。
分體式智能接線盒的控制器為MPPT控制器。MOSFET為金氧半場(chǎng)效晶體管,MPPT控制器為最大功率點(diǎn)跟蹤器。
本實(shí)用新型利用電池串級(jí)功率優(yōu)化器,在避免電流失配的同時(shí),提高了組件在遮擋條件下的發(fā)電性能;利用切割電池片的方式,細(xì)分了組件內(nèi)部可優(yōu)化的組串?dāng)?shù),提高了功率優(yōu)化器的優(yōu)化效果;利用切割電池片的方式,可以降低單串的短路電流,從而達(dá)到了將焊帶上的電阻損耗降低,從而提高了太陽(yáng)能組件的效率;同時(shí)使用切割電池片的排列方式,電池片之間的空白間隙增加,從而可以增多發(fā)射到電池片表面的光源,也得到了提高太陽(yáng)能電池組件功率的效果,實(shí)現(xiàn)了功率收益提高的功能。
附圖說(shuō)明
圖1本實(shí)用新型整體機(jī)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1本實(shí)用新型太陽(yáng)能電池片串結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1本實(shí)用新型太陽(yáng)能電池片切割結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖1本實(shí)用新型電路原理結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為實(shí)施例1本實(shí)用新型分體式智能接線盒連接原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為分體式智能接線盒原理放大示意圖;
圖7為單個(gè)功率優(yōu)化單元原理放大示意圖。
圖中:1切割電池片、2焊帶、3分體式智能接線盒、4匯流焊帶。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
一種防熱斑智能高效太陽(yáng)能電池組件,包括焊帶2、匯流焊帶4,還包括切割電池片1和分體式智能接線盒3,切割電池片1為常規(guī)太陽(yáng)能電池片沿背面電極中心線對(duì)半切割以后分為等面積的兩部分,切割電池片1用焊帶2焊接形成電池片串,匯流焊帶4將相鄰電池片組串焊接形成串聯(lián)的電池片組串,匯流焊帶4將電池片組串與分體式智能接線盒3連接在一起。
本實(shí)用新型采用分體式智能接線盒,替代原有旁路二極管接線盒,在能夠保證消除熱斑效應(yīng)的前提下,避免電流失配,并提高電池片在遮擋條件下的發(fā)電性能。分體式智能接線盒可以檢測(cè)電池片串的電壓和電流,當(dāng)電池片處于遮擋狀態(tài)時(shí),其電壓小于0V時(shí),控制器通過(guò)打開(kāi)MOSFET元器件將其聯(lián)通的電池片串?dāng)嚅_(kāi),進(jìn)而使得這一串電池片處于不發(fā)電狀態(tài),并且沒(méi)有電流通過(guò),進(jìn)而保證電池片串不發(fā)熱,保證了電流通過(guò)其他導(dǎo)體流出,進(jìn)而提高發(fā)電量。
所述電池片串自上到下依次排列,匯流焊帶4在兩端進(jìn)行連接,同時(shí)匯流焊帶4連接分體式智能接線盒3。
電池片串每一條均與匯流焊帶連接,同時(shí)其與分體式智能接線盒連接,分體式智能接線盒的控制器可以監(jiān)測(cè)每串太陽(yáng)能電池片串的電壓和電流情況。
所述分體式智能接線盒3包括功率優(yōu)化器單元,其包括PV輸入接線端、控制器、擾動(dòng)電阻、MOSFET、輸出接線端,PV輸入接線端與控制器連接,控制器與輸出接線端的正、負(fù)連接,控制器與負(fù)接線端之間連接有MOSFET和擾動(dòng)電阻。
分體式智能接線盒通過(guò)控制器、MOSFET和擾動(dòng)電阻的共同作用,使得控制器在監(jiān)測(cè)到電池片串處于遮擋狀態(tài),即不發(fā)電時(shí),使其不成為負(fù)載,進(jìn)而避免了熱斑效應(yīng),同時(shí)通過(guò)整個(gè)模塊的作用使其能夠達(dá)到功率最優(yōu)化,保證能發(fā)電的電池片串能夠?qū)⑺a(chǎn)生的電量順利的匯總到總電路中,進(jìn)而提高發(fā)電量。
分體式智能接線盒3為3個(gè)功率優(yōu)化器單元異極連接組成。
分體式智能接線盒的控制器為MPPT控制器。MOSFET為金氧半場(chǎng)效晶體管,MPPT控制器為最大功率點(diǎn)跟蹤器。
具體地,一種新型雙面電池太陽(yáng)能組件,結(jié)構(gòu)如圖1-3所示;
以常規(guī)156×156電池片切割成156×78切割電池片,排布成6組20片為一個(gè)組串的組件為例,包括60片同規(guī)格太陽(yáng)能電池片二分之一等分切割成120片切割電池片1、焊帶2、分體式智能接線盒3、匯流條4,所述電池串組由等面積的切割電池片1串聯(lián)構(gòu)成,其正負(fù)極分別通過(guò)匯流條4與所述智能接線盒對(duì)應(yīng)的接線端相連;所述智能接線盒為分體式,分體式智能接線盒3的每個(gè)分體均有正負(fù)極,每個(gè)分體的一極(正極或負(fù)極)與另一個(gè)分體異極(負(fù)極或正極)通過(guò)導(dǎo)體相串聯(lián);所述分體式智能接線盒3帶有功率優(yōu)化器,為電池串級(jí)功率優(yōu)化器智能接線盒。
除上述實(shí)施例外,本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。