一种含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低倍聚光光伏组件，特别是涉及一种含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏发电面临的主要问题是单位发电成本过高，而传统的晶硅电池发电系统中，电池片的成本占系统成本的50%以上。低倍聚光光伏系统利用低倍聚光装置，如聚光反射镜、聚光透镜等，将太阳光以1-3倍线性聚焦到电池片，再配以相应的散热系统和追日系统，可以实现系统发电量的数倍提升，因而大大降低了发电成本。晶硅电池由于其电池片成本低，电池热稳定好，系统散热要求低，因而是低倍聚光光伏系统最常用的基体材料。然而，对于晶硅太阳能电池组件而言，由于电池之间的电性能参数失配，特别是阴影或者灰尘的影响，会引起电池片局部发热而造成热斑效应，会显著降低光伏组件的发电效率，甚至造成组件的损坏。而对于低倍聚光太阳能电池，由于太阳光强被数倍放大，电流也数倍增大，发电系统的热斑风险大大提高，系统的发电量也受的影响更大。另一方面，由于聚光的精度偏差，以及电池片的分割精度及排布精度偏差，而引起的不同电池片区域的电性能失配，又会引入了新的热斑风险。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，解决现有低倍聚光光伏系统因电池电性能失配、阴影或灰尘遮挡、聚光精度偏差、电池片排布精度偏差等易导致电池热斑效应、造成组件可靠性变差和发电效率降低的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样的:一种含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，包括若干串联连接的电池片，η个所述电池片组成电池片串，所述η大于等于I，每个电池片串并联功率优化器，所述功率优化器包括输入EMI滤波器、输入电压电流采样模块、数据信号处理模块、最大功率点跟踪模块、输出电压电流采样模块和输出EMI滤波器，所述电池片串两端分别与输入EMI滤波器和输出EMI滤波器连接，所述输入EMI滤波器和输出EMI滤波器与最大功率点跟踪模块连接，所述输入电压电流采样模块获取输入EMI滤波器的电压电流信号传递给数据信号处理模块，所述输出电压电流采样模块获取输出EMI滤波器的电压电流信号传递给数据信号处理模块，所述数据信号处理模块控制最大功率点跟踪模块以最大功率点输出。
[0005]优选的，包括分别置于电池片上下表面的柱面透视镜玻璃和TPT背板，所述透视镜玻璃和电池片以及电池片和TPT背板之间设置EVA胶膜。
[0006]优选的，所述TPT背板的背部设有接线盒，所述功率优化器设置在接线盒内。
[0007]优选的，所述柱面透视镜玻璃和TPT背板四周设置金属框。
[0008]本实用新型所提供的技术方案的优点在于，功率优化器能够解决各电池串之间的电流-电压匹配问题，各使电池串发电功率达到最佳匹配，因而消除了电池串之间的发电失配，从而大大降低了热斑风险，提高了发电量和组件可靠性。
【附图说明】
[0009]图1为电池片与功率优化器连接结构示意图。
[0010]图2为功率优化器结构示意图。
[0011]图3为柱面透视镜玻璃、EVA胶膜、电池片和TPT背板连接结构示意图。
[0012]图4为低倍聚光光伏组件背部结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
[0014]请参见图1至图3，本实施方式的含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件包含柱面透视镜玻璃1、EVA胶膜2、电池片3、TPT背板4、铝制金属框6、接线盒7、功率优化器8和光伏电缆9;数个电池片3串联连接，其中每一定数量(大于等于I)的电池片3构成了电池片串5，并联一个功率优化器8，柱面透视镜玻璃I和TPT背板4通过EVA胶膜分布粘接在电池片3的正面和背面，铝制金属框6固定于柱面透视镜玻璃I和TPT背板4的外围，接线盒7粘接在TPT背板4，功率优化器8安装在接线盒7内，光伏电缆9作为整个组件的输出从接线盒接线端引出。功率优化器8包括输入EMI滤波器801、输入电压电流采样模块802、数据信号处理模块803、最大功率点跟踪模块804、输出电压电流采样模块805和输出EMI滤波器806，电池片串5两端引线分别与输入EMI滤波器801和输出EMI滤波器806连接，输入EMI滤波器801和输出EMI滤波器806连接与最大功率点跟踪模块804连接，输入电压电流采样模块802获取输入EMI滤波器801的电压电流信号传递给数据信号处理模块803，输出电压电流采样模块805获取输出EMI滤波器806的电压电流信号传递给数据信号处理模块803，数据信号处理模块803控制最大功率点跟踪模块804以最大功率点输出。柱面透视镜玻璃I，表面由柱面形成聚光透镜，将光线汇聚到电池片3上，此电池片3宽度与聚光柱面的聚光宽度相适应。聚光倍数为2.6，柱面玻璃表面涂有无机增透膜，它具有良好的透光性和聚光性，透光率达到95%以上。柱面聚光透镜玻璃I能将柱面上不同角度的入射光全部聚集到晶硅电池片3所处的平面上，即晶硅电池片3接受2.6倍于太阳光强度的辐射，产生大约放大到2.6倍的电流。在使用同样数量的晶硅电池片3条件下，该新型低倍聚光光伏组件的功率较普通组件提高至原来功率的近2.6倍，因而发电量大大提高。因此，制造相同功率的组件，所需的电池片量只为原来的2.6分之一，大大降低了电池片的用量，降低了组件成本。
【主权项】
1.一种含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，其特征在于:包括若干串联连接的电池片(3)，n个所述电池片(3)组成电池片串(5)，所述η大于等于I，每个电池片串(5)并联功率优化器(8)，所述功率优化器(8)包括输入EMI滤波器(801)、输入电压电流采样模块(802)、数据信号处理模块(803)、最大功率点跟踪模块(804)、输出电压电流采样模块(805)和输出EMI滤波器(806)，所述电池片串(5)两端分别与输入EMI滤波器(801)和输出EMI滤波器(806)连接，所述输入EMI滤波器(801)和输出EMI滤波器(802)与最大功率点跟踪模块(804)连接，所述输入电压电流采样模块(802)获取输入EMI滤波器(801)的电压电流信号传递给数据信号处理模块(803)，所述输出电压电流采样模块(805)获取输出EMI滤波器(806)的电压电流信号传递给数据信号处理模块(803)，所述数据信号处理模块(803)控制最大功率点跟踪模块(804)以最大功率点输出。2.根据权利要求1所述的含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，其特征在于:包括分别置于电池片(3)上下表面的柱面透视镜玻璃(I)和TPT背板(4)，所述透视镜玻璃(I)和电池片(3)以及电池片(3)和TPT背板(4)之间设置EVA胶膜(2)。3.根据权利要求2所述的含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，其特征在于:所述TPT背板(4)的背部设有接线盒(7)，所述功率优化器(8)设置在接线盒(7)内。4.根据权利要求2所述的含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，其特征在于:所述柱面透视镜玻璃(I)和TPT背板(4)四周设置金属框(6)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种含内置功率优化器的低倍聚光光伏组件，包括若干串联连接的电池片，n个电池片组成电池片串，每个电池片串并联功率优化器，功率优化器包括输入EMI滤波器、输入电压电流采样模块、数据信号处理模块、最大功率点跟踪模块、输出电压电流采样模块和输出EMI滤波器，电池片串两端分别与输入EMI滤波器和输出EMI滤波器连接，输入EMI滤波器和输出EMI滤波器连接与最大功率点跟踪模块连接，数据信号处理模块控制最大功率点跟踪模块以最大功率点输出。该组件使电池串发电功率达到最佳匹配，消除了电池串之间的发电失配，从而大大降低了热斑风险，提高了发电量和组件可靠性。
【IPC分类】H02S30/00, H02S40/30
【公开号】CN205265607
【申请号】CN201520876322
【发明人】王敬蕊, 周世官, 诸葛霞, 李国君, 郑燕, 包蕾
【申请人】宁波工程学院
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月5日