[發(fā)明專利]光伏組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310004123.8
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103208916B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 利龍·哈爾-沙伊;阿龍·祖海爾
• 申請（專利權(quán)）人: 太陽能安吉科技有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 周靖,鄭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的一個方面涉及分布式電力系統(tǒng)，具體涉及包括連接到或可連接到光伏板的電氣線路的光伏組件。

背景技術(shù)

光伏板包括互連的光伏電池，當(dāng)太陽輻射被吸收時，光伏電池產(chǎn)生電流。當(dāng)光伏板的一部分被遮擋時，該光伏板內(nèi)的一些被遮擋的光伏電池可能不能夠與未遮擋的光伏電池產(chǎn)生一樣多的電流。由于光伏電池可被串聯(lián)連接，根據(jù)基爾霍夫電流定律，實質(zhì)上相同的電流流過每一串聯(lián)連接的光伏電池。未遮擋的光伏電池可促使被遮擋的光伏電池使更多的電流通過。被遮擋的光伏電池可以在高于其短路電流的電流處和可導(dǎo)致來自光伏板的總的凈電壓損耗的負(fù)電壓處操作。在串聯(lián)連接的光伏電池中流動的電流乘以該負(fù)電壓導(dǎo)致由被遮擋的光伏電池產(chǎn)生的負(fù)功率。換句話說，被遮擋的光伏電池將功率作為熱消散，并導(dǎo)致光伏板內(nèi)的“熱點”。被遮擋的光伏電池可然后向下拉這組光伏電池的總的電流/電壓(I/V)曲線。

遮擋的效果也可能取決于光伏板如何被遮擋。遮擋一塊光伏電池的75％可能比遮擋三塊光伏電池的每塊的25％糟得多。最小化遮擋效果的一種方式是創(chuàng)建連接成串聯(lián)串的光伏電池的多個光伏子串并使用橫跨每個光伏子串的旁路二極管。旁路二極管可允許電流繞開光伏電池的被遮擋的光伏子串，由此減小穿過該串的電壓損耗。當(dāng)光伏子串被遮擋時，其旁路二極管變?yōu)椤罢蚱珘旱摹保㈤_始傳導(dǎo)電流。大于被遮擋的光伏子串的短路電流的電流通過旁路二極管“繞過”，因此減小了在被遮擋區(qū)域處的局部加熱的量。

匯流帶或匯流條可提供光伏板內(nèi)的光伏電池之間的連接。光伏板的子串可通過在光伏板的背側(cè)處的匯流帶在外部連接到例如旁路二極管。匯流帶可以是被涂有焊錫的銅帶或扁鋼絲。焊錫保護(hù)銅的表面免受氧化并提供焊錫層以形成焊接接縫。匯流帶通常為5-6mm寬，雖然一些應(yīng)用要求匯流帶的寬度大于上述寬度的兩倍。

匯流帶或匯流條可用作接線盒的輸入或輸出，接線盒可被安裝到光伏板的背側(cè)上。匯流條是可在接線盒內(nèi)傳導(dǎo)電的銅或鋁的長條，并允許形成到其他匯流條、匯流帶、電線、端子或連接端的連接。接線盒也允許形成到其他匯流條、匯流帶、電線、端子或連接端的連接及電隔離/絕緣的機(jī)械支持。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于光伏板的電氣線路，該光伏板可包括串聯(lián)連接的光伏電池構(gòu)成的光伏子串，其中光伏子串可輸出到在光伏板的輸出端處的多個匯流條，所述電氣線路可包括：電路系統(tǒng)，其可具有可與光伏板輸出端串聯(lián)連接的輸入端并可具有可操作地與光伏串串聯(lián)連接的輸出端，其中該電路系統(tǒng)可包括用于選擇性地分別將光伏板連接到光伏串和使光伏板從光伏串?dāng)嚅_的開關(guān)；及，輸出旁路電路，其可跨接于電路系統(tǒng)的輸出端，其中當(dāng)開關(guān)可使光伏板與光伏串?dāng)嚅_時，輸出旁路電路可操作來使光伏串的電流通過，其中輸出旁路電路可包括：電荷存儲器件，其可橫跨電路系統(tǒng)的輸出端和串聯(lián)連接的光伏板輸出端而連接，其中電荷存儲器件可操作來從穿過光伏串的電流為輸出旁路電路提供操作功率。

在一些實施例中，電氣線路可包括輸入旁路電路，其中輸入旁路電路可包括跨接在匯流條之間的至少一個無源旁路二極管，其中當(dāng)光伏子串的光伏電池實質(zhì)上在反向偏壓中且光伏子串可實質(zhì)上吸收電流時，無源旁路二極管可操作來對光伏子串提供低阻抗電流路徑。

在一些實施例中，輸入旁路電路可包括可被配置為從光伏板汲取操作功率的有源固態(tài)開關(guān)。

在一些實施例中，光伏串可包括可具有相應(yīng)的串聯(lián)連接的輸出端的多個電氣線路，且其中多個電氣線路可被配置為在多個電氣線路的相應(yīng)的輸入端處可連接多個光伏板。

在一些實施例中，輸出旁路電路可包括有源固態(tài)開關(guān)，當(dāng)光伏板從光伏串?dāng)嚅_時，有源固態(tài)開關(guān)可通過汲取來自光伏串的電流來操作。

在一些實施例中，輸出旁路電路可包括晶體管，晶體管可包括可連接到光伏串的源極和漏極及可使用來自光伏串的功率來控制的柵極。

在一些實施例中，當(dāng)電流可在光伏串中流動時，當(dāng)輸出旁路電路分別提供電流旁路和不提供電流旁路時，電荷存儲器件可被充電和放電。

在一些實施例中，電荷存儲器件可在短時間段期間被充電及可在較長的時間段期間被放電，其中較長的時間段可長于短時間段。

在一些實施例中，其中短時間段可在5毫秒和15毫秒之間，且其中較長的時間段可在5秒和15秒之間。

在一些實施例中，輸出旁路電路可包括控制器；且其中電荷存儲器件可操作來向控制器提供直流(DC)功率源。