[實(shí)用新型]防熱斑智能高效太陽能電池組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621302656.X
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN206259900U
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王茂東;四建方;牛海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 青島瑞元鼎泰新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H02S40/34
• 分類號(hào): H02S40/34;H01L31/042;H01L31/05
• 代理公司: 青島永基知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)37235
• 代理人: 殷雷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種防熱斑智能高效太陽能電池組件。

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能電池組件。這種太陽能電池組件在實(shí)際安裝使用中仍存在一些問題，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能電池組件將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他被光照的太陽能電池組件所產(chǎn)生的能量，被遮擋的太陽能電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱，溫度過高時(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)中與太陽能電池片厚度不一致，導(dǎo)致封裝容易出現(xiàn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

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)太陽能電池片沿背面電極中心線對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)，控制器通過打開MOSFET元器件將其聯(lián)通的電池片串?dāng)嚅_，進(jìn)而使得這一串電池片處于不發(fā)電狀態(tài)，并且沒有電流通過，進(jìn)而保證電池片串不發(fā)熱，保證了電流通過其他導(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)測每串太陽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控制器、MOSFET和擾動(dòng)電阻的共同作用，使得控制器在監(jiān)測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)⑺a(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到光伏板子串的電壓下降到0v以下時(shí)，打開旁路MOSFET。

每隔數(shù)秒(10s左右)，關(guān)閉一次MOSFET，并檢測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。

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：檢測主回路直流電壓及輸出電流，計(jì)算出太陽能電池組串的輸出功率，并實(shí)現(xiàn)對最大功率點(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)用新型太陽能電池片切割結(jié)構(gòu)示意圖；