光伏组件电路及光伏组件的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏组件电路及光伏组件。


背景技术：

2.太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，越来越受到各界人士的重视。可是随着对单位面积内的太阳能电池覆盖率的需求增加以及降低成本的需要，导致太阳能电池片尺寸的不断增加。随着太阳能电池片尺寸逐渐变大，使用光伏组件内放置电池片数量越来越受限制。
3.一方面，现有的太阳能发电系统已经基本成型，需要光伏组件电路具有特定的组件开路电压和特定的短路电流，使得光伏组件电路与现有的太阳能发电系统相匹配，实现光伏组件电路与现有的太阳能发电系统的并网运行。另一方面，太阳能电池片的尺寸变大后，光伏组件的整体功率得以提升，但是光伏组件内的电学损失也相应增加，存在光伏组件的运行效率较低的问题。
4.因此，在保证光伏组件的开路电压和开路电流不变的情况下，如何提高光伏组件的整体功率，是亟待解决的难题。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种光伏组件电路，可以在保证光伏组件的开路电压和开路电流不变的情况下，避免了由于分片造成的光伏组件的电压或者电流过高，导致安装困难，并网无法实现的问题，提高光伏组件的发电功率，提升光伏组件的运行效率。
6.第一方面，本实用新型提供了一种光伏组件电路，包括：多个串联连接的电池单元，电池单元包括以下至少一项：第一电池单元，包括n个并联连接的电池串，n个电池串之间焊接连接；第二电池单元，包括n/q个并联连接的电池串组，电池串组包括q个并联连接的电池串，q个电池串之间焊接连接，n/q个电池串组之间导线连接；第三电池单元，包括n/q个并联连接的电池子单元，电池子单元包括n个串联连接的电池串组，电池串组包括q个并联连接的电池串，q个电池串之间焊接连接，n个电池串组之间导线连接；n/q个电池子单元之间导线连接；其中，电池串包括p个串联连接的电池切片；电池切片是将m个电池片中的每个电池片切割为n片后得到的，光伏组件电路中串联的电池切片的数量为m，光伏组件电路中并联支路数为n，p，q，n为大于或等于2的正整数，n，m为大于2的正整数，m为p的倍数，n为q的倍数。
7.在一种可能的实现方式中，焊接连接为等间距焊接或无间距叠焊。
8.在一种可能的实现方式中，等间距焊接的间距为1.5mm或0.5mm。
9.在一种可能的实现方式中，电池单元并联有二极管，二极管的阳极与电池单元的负极连接，二极管的阴极与电池单元的正极连接；电池单元与二极管之间通过导线连接。
10.在一种可能的实现方式中，n的取值为4，m的取值为60，p的取值为20，光伏组件电路包括3个串联的第二电池单元；
11.第二电池单元包括2个并联连接的电池串组，电池串组包括2个并联连接的电池串，电池串包括20个串联连接的电池切片。
12.在一种可能的实现方式中，n的取值为4，m的取值为60，p的取值为12，光伏组件电路由1个第二电池单元和2个第三电池单元串联而成；第二电池单元包括2个并联连接的电池串组，电池串组包括2个并联连接的电池串；第三电池单元包括2个并联连接的电池子单元，电池子单元包括2个串联连接的电池串组，电池串组包括2个并联连接的电池串；其中，电池串包括12个串联连接的电池切片。
13.在一种可能的实现方式中，n的取值为6，m的取值为60，p的取值为30，光伏组件电路包括2个串联的第二电池单元；第二电池单元包括2个并联连接的电池串组，电池串组包括3个并联连接的电池串，电池串包括30个串联连接的电池切片。
14.在一种可能的实现方式中，n的取值为6，m的取值为60，p的取值为20，光伏组件电路包括3个串联的第一电池单元；第一电池单元包括6个并联连接的电池串，电池串包括20个串联连接的电池切片。
15.第二方面，本实用新型实施例提供了一种光伏组件，该光伏组件包括第一方面以及任一种可能的实现方式中所述的光伏组件电路。
16.本实用新型提供一种光伏组件电路以及光伏组件，相比于m个电池片直接串联的技术方案，本实用新型将每个电池片切割为n个电池切片，同时在电路排布时，保证串联的电池切片的数量为m，并联支路数为n，既保证了光伏组件电路的开路电压不变，又保证了短路电流不变。进一步的，本实用新型将电池片切割为n个电池切片，流过每个电池切片的电流变小，而根据p＝i2×
r可以确定，本实用新型将电池片切割为n个电池切片，大幅降低了光伏组件电路的电学损失。本实用新型在保证光伏组件的开路电压和开路电流不变的情况下，避免了由于分片造成的光伏组件的电压或者电流过高，导致安装困难，并网无法实现的问题，提高了光伏组件的整体发电功率，提升光伏组件的运行效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的一种光伏组件电路的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例提供的另一种光伏组件电路的结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例提供的另一种光伏组件电路的结构示意图；
21.图4是本实用新型实施例提供的另一种光伏组件电路的结构示意图；
22.图5是本实用新型实施例提供的另一种光伏组件电路的结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出
创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。
24.本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
25.如背景技术所述，目前存在太阳能电池片尺寸越来越大，由太阳能电池片构成的光伏组件的运行效率较低的技术问题。
26.为解决上述问题，本实用新型提供了一种光伏组件电路，通过将太阳能电池片切割为n片后得到电池切片，之后将切割后的电池切片组合成光伏组件电路，在不增加光伏组件短路电流的情况下，减少了光伏组件的电学损失，提升了组件发电功率。
27.以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：
28.图1为本实用新型实施例提供的一种光伏组件电路的结构示意图。参照图1，该光伏组件电路包括多个串联连接的电池单元。
29.其中，电池单元是由多个电池切片经过串联和并联后构成的。电池切片是将m个电池片中的每个电池片切割为n片后得到的，n和m为大于2的正整数。
30.示例性的，电池片可以为210mm
×
210mm太阳能电池片，或者，电池片也可以为156mm
×
156mm太阳能电池片。
31.在一些实施例中，电池切片可以是对电池片平均切割得到的。示例性的，假设电池片的尺寸为210mm
×
210mm，则电池切片的尺寸可以为210mm
×
50mm，或者，电池切片的尺寸还可以为105mm
×
105mm。
32.本技术实施例中，电池单元包括以下至少一项：第一电池单元，第二电池单元，第三电池单元。
33.第一电池单元，包括n个并联连接的电池串，n个电池串之间焊接连接。
34.第二电池单元，包括n/q个并联连接的电池串组，电池串组包括q个并联连接的电池串，q个电池串之间焊接连接，n/q个电池串组之间导线连接。
35.第三电池单元，包括n/q个并联连接的电池子单元，电池子单元包括n个串联连接的电池串组，电池串组包括q个并联连接的电池串，q个电池串之间焊接连接，n个电池串组之间导线连接；n/q个电池子单元之间导线连接。
36.其中，电池串包括p个串联连接的电池切片，p，q，n为大于或等于2的正整数，n，m为大于2的正整数，m为p的倍数，n为q的倍数。
37.本技术实施例中，光伏组件电路中串联的电池切片的数量为m，光伏组件电路中并联支路数为n，如此一来可以保证切割后的光伏组件电路，与切割前的光伏组件电路中串联的电池切片的数量均为m，保证了光伏组件电路的开路电路不变。
38.另外，由于切割后电池切片的总面积不变，光伏组件电路的总功率不变，因此，光伏组件电路中并联支路数为n，保证了n个并联支路的电流之和与切割前的电流相同，也即，光伏组件电路的短路电流不变。
39.在一些实施例中，光伏组件电路可以包括多个串联连接的第一电池单元，或者，光伏组件电路可以包括多个串联连接的第一电池单元和第二电池单元。
40.在一些实施例中，电池切片之间的焊接连接可以为等间距焊接或无间距叠焊。示例性的，等间距焊接的间距为1.5mm或0.5mm。
41.在一些实施例中，电池单元并联有二极管，二极管的阳极与电池单元的负极连接，二极管的阴极与电池单元的正极连接；电池单元与二极管之间通过导线连接。如此一来，二极管可以防止光伏组件产生热斑。
42.在一些实施例中，光伏组件设置有分体式接线盒，用于安装二极管以及光伏组件电路中的其他器件。分体式接线盒有利于盒体散热，改善了二极管的工作环境。
43.本实用新型提供一种光伏组件电路，相比于m个电池片直接串联的技术方案，本实用新型将每个电池片切割为n个电池切片，同时在电路排布时，保证串联的电池切片的数量为m，并联支路数为n，既保证了光伏组件电路的开路电压不变，又保证了短路电流不变。进一步的，本实用新型将电池片切割为n个电池切片，流过每个电池切片的电流变小，而根据p＝i2×
r可以确定，本实用新型将电池片切割为n个电池切片，大幅降低了光伏组件电路的电学损失。本实用新型在保证光伏组件的开路电压和开路电流不变的情况下，提高了光伏组件的整体发电功率，提升光伏组件的运行效率。
44.作为一种可能的实现方式，电池切片可以是将电池片切割为4片得到的，相应的，n的取值为4。
45.示例性的，如图2所示，本实用新型提供了一种光伏组件电路。假设m的取值为60，p的取值为20，则光伏组件电路包括3个串联的第二电池单元21。
46.例如，第二电池单元21可以为2个并联连接的电池串组21-1，电池串组21-1包括2个并联连接的电池串，电池串包括20个串联连接的电池切片。
47.在一些实施例中，电池切片之间、电池串之间可以通过圆形焊带或分段式焊带进行焊接。2个并联连接的电池串组21-1之间可以通过导线连接。
48.在一些实施例中，第二电池单元21两端并联有二极管22，可以防止光伏组件产生热斑。示例性的，二极管22可以通过导线与第二电池单元21并联连接。
49.可以理解的是，在光伏组件电路的设计过程中，需要保证光伏组件电路中串联的电池切片的数量为60，光伏组件电路中并联支路数为4，则可以保证光伏组件电路的开路电压和短路电流不变。
50.又一示例性的，如图3所示，本实用新型提供了另一种光伏组件电路。假设m的取值为60，p的取值为12，则光伏组件电路由1个第二电池单元21和2个第三电池单元31串联而成。
51.例如，第二电池单元21可以为2个并联连接的电池串组21-2，电池串组21-2包括2个并联连接的电池串。第三电池单元31可以为2个并联连接的电池子单元，电池子单元包括2个串联连接的电池串组，电池串组包括2个并联连接的电池串。电池串包括12个串联连接的电池切片。
52.可以理解的是，在光伏组件电路的设计过程中，需要保证光伏组件电路中串联的电池切片的数量为60，光伏组件电路中并联支路数为4，则可以保证光伏组件电路的开路电压和短路电流不变。
53.需要说明的是，电池切片可以是将电池片切割为4片得到的，电池切片的电流为电池片的1/4。在不考虑内阻变化的情况下，电池片的电学损失为p1＝i2×
r，4片电池切片的电学损失p2＝(i/4)2×r×
4，也即p2＝i2×
r/4。如此一来，在不考虑内阻变化的情况下，4片电池切片的电学损失变为电池片的1/4。因此，增加n的取值，电池片切割后电池切片的数量越
多，电学损失越小。考虑到实施难度和制造成本，n的取值应同时兼顾运行效率和生产成本。本实用新型不做限定。
54.作为另一种可能的实现方式中，电池切片可以是将电池片切割为6片得到的，相应的，n的取值为6。
55.示例性的，如图4所示，本实用新型提供了另一种光伏组件电路。假设m的取值为60，p的取值为30，则光伏组件电路包括2个串联的第二电池单元21。
56.例如，第二电池单元21可以为2个并联连接的电池串组21-3，电池串组21-3包括3个并联连接的电池串，电池串包括30个串联连接的电池切片。
57.可以理解的是，在光伏组件电路的设计过程中，需要保证光伏组件电路中串联的电池切片的数量为60，光伏组件电路中并联支路数为6，则可以保证光伏组件电路的开路电压和短路电流不变。
58.又一示例性的，如图5所示，本实用新型提供了另一种光伏组件电路。假设m的取值为60，p的取值为20，光伏组件电路包括3个串联的第一电池单元11。
59.其中，第一电池单元11包括6个并联连接的电池串，电池串包括20个串联连接的电池切片。
60.可以理解的是，在光伏组件电路的设计过程中，需要保证光伏组件电路中串联的电池切片的数量为60，光伏组件电路中并联支路数为6，则可以保证光伏组件电路的开路电压和短路电流不变。
61.本实用新型实施例还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括上述实施例中涉及的任一种光伏组件电路。该光伏组件通过将电池片切割为n个电池切片，并基于切割后的电池切片进行电路设计，在保证光伏组件的开路电压和短路电流不变的前提下，提升了光伏组件的功率，提升光伏组件的运行效率，避免了电压或者电流过高，造成的设计缺陷和系统安装困难。
62.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。