光伏组件及光伏发电阵列的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光伏组件及光伏发电阵列，光伏组件包括：多个电池串，多个电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个电池串组中的电池串数量不小于1，其中，N为不小于2的整数；以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与第一电池串组至第N电池串组相连；其中，第i功率优化模块用于在第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节第i电池串组的输出电流为预设电流后输出，且第i功率优化模块的输出功率与第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数，进而避免了光伏组件被遮挡而出现与光伏发电阵列失配的情况，保证了光伏发电阵列的发电量高。
【专利说明】光伏组件及光伏发电阵列
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池【技术领域】，更为具体的说，涉及一种光伏组件及光伏发电阵列。
【背景技术】
[0002]太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光照直接转换为电能的半导体器件。由于太阳能发电的转换电能过程绿色环保，不会引起环境污染，而且太阳能又是可再生资源，因此在当今能源短缺的情形下，太阳能发电的研究尤为重要。
[0003]太阳能光伏组件即太阳能发电的一种应用，但是由于单个光伏组件的输出功率往往不足以提供实际需求的功率，因此需要将多个光伏组件以串联、并联的方式组成光伏发电阵列以满足发电的要求。但是，在光伏发电阵列实际应用中，由于大面积的铺设，经常会出现光伏组件被遮挡而不受光的情况，使得单个光伏组件与光伏发电阵列失配，进而出现光伏发电阵列功率损耗的情况。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种光伏组件及光伏发电阵列，避免了光伏组件被遮挡而出现与光伏发电阵列失配的情况，保证了光伏发电阵列的发电量高。
[0005]为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下:
[0006]一种光伏组件，包括:
[0007]多个电池串，多个所述电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组,且每个所述电池串组中的电池串数量不小于I,其中，N为不小于2的整数；
[0008]以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，所述第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与所述第一电池串组至第N电池串组相连；其中，所述第i功率优化模块用于在所述第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述第i功率优化模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
[0009]优选的，所述第一电池串组至第N电池串组的电池串数量均相同。
[0010]优选的，所述光伏组件的电池串数量为偶数，且数量不小于4，其中，
[0011]多个所述电池自任意一边缘电池串起，每两个电池串分为一个所述电池串组。
[0012]优选的，所述第i功率优化模块通过汇流带与所述第i电池串组相连。
[0013]优选的，所述第i功率优化模块包括:
[0014]转换模块，用于调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述转换模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同；
[0015]与所述转换模块相连的控制模块，用于检测所述第i电池串组的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
[0016]优选的，所述第i功率优化模块还包括:
[0017]与所述控制模块相连的MPPT模块，用于追踪所述第i电池串组输出的最大功率点，并调节所述第i电池串组的输出功率为预设功率后输出；
[0018]其中，所述控制模块用于检测所述MPPT模块的输出电流，并在所述MPPT模块的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
[0019]优选的，所述转换模块为DC-DC转换器。
[0020]一种光伏发电阵列，包括多个光伏组件，其中，所述光伏组件包括:
[0021]多个电池串，多个所述电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个所述电池串组中的电池串数量不小于1,其中，N为不小于2的整数；
[0022]以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，所述第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与所述第一电池串组至第N电池串组相连；其中，所述第i功率优化模块用于在所述第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述第i功率优化模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
[0023]优选的，所述第i功率优化模块包括:
[0024]转换模块，用于调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述转换模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同；
[0025]与所述转换模块相连的控制模块，用于检测所述第i电池串组的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
[0026]优选的，所述第i功率优化模块还包括:
[0027]与所述控制模块相连的MPPT模块，用于追踪所述第i电池串组输出的最大功率点，并调节所述第i电池串组的输出功率为预设功率后输出；
[0028]其中，所述控制模块用于检测所述MPPT模块的输出电流，并在所述MPPT模块的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
[0029]相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具体以下优点:
[0030]本发明提供的一种光伏组件及光伏发电阵列，光伏组件包括:多个电池串，多个所述电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个所述电池串组中的电池串数量不小于1，其中，N为不小于2的整数；以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，所述第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与所述第一电池串组至第N电池串组相连；其中，所述第i功率优化模块用于在所述第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述第i功率优化模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
[0031]由上述内容可知，本发明提供的技术方案，通过对光伏组件内的电池串进行分组，并且对每个电池串组均连接一功率优化模块，在光伏组件工作过程中，若其任意一区域被遮挡而使得该区域电池串组输出电流减弱时，可以通过功率优化模块调节电池串组的输出电流至预设电流的大小，避免光伏组件出现内部消耗的情况，进而避免了光伏组件被遮挡而出现与光伏发电阵列失配的情况，保证了光伏发电阵列的发电量高。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请实施例提供的一种光伏组件的结构示意图；
[0034]图2为本申请实施例提供的一种功率优化模块的结构示意图；
[0035]图3为本申请实施例提供的另一种功率优化模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0037]正如【背景技术】所述，太阳能光伏组件即太阳能发电的一种应用，但是由于单个光伏组件的输出功率往往不足以提供实际需求的功率，因此需要将多个光伏组件以串联、并联的方式组成光伏发电阵列以满足发电的要求。但是，在光伏发电阵列实际应用中，由于大面积的铺设，经常会出现光伏组件被遮挡而不受光的情况，使得单个光伏组件与光伏发电阵列失配，进而出现光伏发电阵列功率损耗的情况。
[0038]基于此，本申请实施例提供了一种光伏组件，结合图1至图3所示，对本申请实施例提供的光伏组件的结构进行详细说明。
[0039]参考图1所示，为本申请实施例提供的一种光伏组件的结构示意图，其中，光伏组件包括:
[0040]多个电池串10，多个电池串10自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组101至第N电池串组10η，且每个电池串组中的电池串数量不小于1，其中，Ν为不小于2的整数；[0041 ] 以及，第一功率优化模块201至第Ν功率优化模块20η，第一功率优化模块201至第Ν功率优化模块20η相对应与第一电池串组101至第Ν电池串组10η相连；其中，第i功率优化模块用于在第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节第i电池串组的输出电流为预设电流后输出，且第i功率优化模块的输出功率与第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
[0042]具体的,参考图1所示，光伏组件包括多个电池串10,其中,任意一电池串10通过形成在其太阳能电池片的主栅线上的焊带11收集副栅线的电流，而后焊带11收集的电流，通过设置于电池串10端部的汇流带20流出。其中，本申请实施例提供的光伏组件中，多个电池串10自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组101至第N电池串组10η，且每个电池串组均连接一功率优化模块，其中，第i功率优化模块通过汇流带与第i电池串组相连。
[0043]更为具体的，第j电池串的正负输出端分别连接至第j功率优化模块的相应的两个输入端，而第j功率优化器的输出端则直接连接至第j+Ι电池串组的输入端，保证了光伏组件的所有电池串之间串联连接，j为小于N的正整数。
[0044]由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，通过对光伏组件内的电池串进行分组，并且对每个电池串组均连接一功率优化模块，在光伏组件工作过程中，若其任意一区域被遮挡而使得该区域电池串组输出电流减弱时，可以通过功率优化模块调节电池串组的输出电流至预设电流的大小，避免光伏组件出现内部消耗的情况，进而避免了光伏组件被遮挡而出现与光伏发电阵列失配的情况，保证了光伏发电阵列的发电量高。
[0045]进一步的，为了方便功率优化模块的参数的设置，本申请实施例可选的第一电池串组101至第N电池串组1n的电池串数量均相同。需要说明的是，在本申请其他实施例中，第一电池串组至第N电池串组中，每个电池串组的电池串数量还可以均不相同；或者，第一电池串组至第N电池串组中，部分电池串组的电池串数量相同，而部分电池串组的电池串数量不相同，需要根据实际应用进行具体的设计。
[0046]进一步的，为了避免功率优化模块的浪费，以及，在实际应用中保证制作复杂程度低，本申请实施例提供的光伏组件的电池串数量为偶数，且数量不小于4，其中，
[0047]多个电池串自任意一边缘电池串起，每两个电池串分为一个电池串组。
[0048]另外，当光伏组件的电池串数量为奇数时，同样可以自任意一边缘电池串起，每两个电池串分为一个电池串组,而最后一电池串为一组；或者，当光伏组件的电池串数量为奇数时，可以自任意一边缘电池串起，该边缘电池串为一组，而后每两个电池串分为一组；或者，当光伏组件的电池串数量为奇数时，自任意一边缘电池串起，每两个电池串分为一组，而在中间某一电池串为一组，而后再次每两个电池串分为一组，本申请实施例对此不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。
[0049]另外，参考图2所示，为本申请实施例提供的一种功率优化模块的结构示意图，其中，第i功率优化模块包括:
[0050]转换模块21，用于调节第i电池串组的输出电流为预设电流后输出，且转换模块的输出功率与第i电池串组的输出功率相同；
[0051]与转换模块21相连的控制模块22，用于检测第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，控制转换模块21工作。
[0052]即，控制模块实时检测电池串组的输出电流，当电池串组的输出电流在预设电流范围之内时，使电池串组的输出直接输入至下一级电池串组中；而当检测到电池串组的输出电流处于预设电流范围之外时，则控制转换模块工作，转换模块在保证与其输入端连接的电池串组的输出功率不变的情况下，调节该电池串组的输出电流至预设电流后输出。其中，转换模块可以为DC-DC转换器，通过改变占空比而调节电池串组的输出电压，以保证在功率不变的情况下，调节电池串组的输出电流至预设电流，避免失配出现内部消耗的情况。其中，预设电流为光伏发电阵列通过阵列逆变器MPPT (Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)追踪的最大功率点的电流。
[0053]进一步的，基于图2所示的功率优化模块，本申请实施例还提供了另一种功率优化模块，保证电池串组的输出功率最大化，具体参考图3所示，为本申请实施例提供的另一种功率优化模块的结构示意图，图3所示的功率优化模块与图2中对应部分不作多余赘述，其中，图3所示的第i功率优化模块还包括:
[0054]与控制模块22相连的MPPT模块23，用于追踪第i电池串组输出的最大功率点，并调节第i电池串组的输出功率为预设功率后输出；
[0055]其中，控制模块22用于检测MPPT模块23的输出电流，并在MPPT模块的输出电流与预设电流不相同时，控制转换模块21工作。
[0056]相应的，本申请实施例还提供了一种光伏发电阵列，包括多个光伏组件，其中，光伏组件与上述任意一实施例提供的光伏组件相同，光伏组件包括:
[0057]多个电池串，多个电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个电池串组中的电池串数量不小于1,其中，N为不小于2的整数；
[0058]以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与第一电池串组至第N电池串组相连；其中，第i功率优化模块用于在第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节第i电池串组的输出电流为预设电流后输出，且第i功率优化模块的输出功率与第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
[0059]其中，第i功率优化模块包括:
[0060]转换模块，用于调节第i电池串组的输出电流为预设电流后输出，且转换模块的输出功率与第i电池串组的输出功率相同；
[0061]与转换模块相连的控制模块，用于检测第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，控制转换模块工作。
[0062]进一步的，第i功率优化模块还包括:
[0063]与控制模块相连的MPPT模块，用于追踪第i电池串组输出的最大功率点，并调节第i电池串组的输出功率为预设功率后输出；
[0064]其中，控制模块用于检测MPPT模块的输出电流，并在MPPT模块的输出电流与预设电流不相同时，控制转换模块工作。
[0065]本申请实施例提供的一种光伏组件及光伏发电阵列，光伏组件包括:多个电池串，多个所述电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个所述电池串组中的电池串数量不小于1，其中，N为不小于2的整数；以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，所述第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与所述第一电池串组至第N电池串组相连；其中，所述第i功率优化模块用于在所述第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述第i功率优化模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
[0066]由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，通过对光伏组件内的电池串进行分组，并且对每个电池串组均连接一功率优化模块，在光伏组件工作过程中，若其任意一区域被遮挡而使得该区域电池串组输出电流减弱时，可以通过功率优化模块调节电池串组的输出电流至预设电流的大小，避免光伏组件出现内部消耗的情况，进而避免了光伏组件被遮挡而出现与光伏发电阵列失配的情况，保证了光伏发电阵列的发电量高。
【权利要求】
1.一种光伏组件，其特征在于，包括: 多个电池串，多个所述电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个所述电池串组中的电池串数量不小于1，其中，N为不小于2的整数； 以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，所述第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与所述第一电池串组至第N电池串组相连；其中，所述第i功率优化模块用于在所述第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述第i功率优化模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第一电池串组至第N电池串组的电池串数量均相同。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件的电池串数量为偶数，且数量不小于4，其中， 多个所述电池自任意一边缘电池串起，每两个电池串分为一个所述电池串组。
4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第i功率优化模块通过汇流带与所述第i电池串组相连。
5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第i功率优化模块包括: 转换模块，用于调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述转换模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同； 与所述转换模块相连的控制模块，用于检测所述第i电池串组的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述第i功率优化模块还包括: 与所述控制模块相连的MPPT模块，用于追踪所述第i电池串组输出的最大功率点，并调节所述第i电池串组的输出功率为预设功率后输出； 其中，所述控制模块用于检测所述MPPT模块的输出电流，并在所述MPPT模块的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
7.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述转换模块为DC-DC转换器。
8.一种光伏发电阵列，其特征在于，包括多个光伏组件，其中，所述光伏组件包括: 多个电池串，多个所述电池串自任意一边缘电池串起，分为第一电池串组至第N电池串组，且每个所述电池串组中的电池串数量不小于1，其中，N为不小于2的整数； 以及，第一功率优化模块至第N功率优化模块，所述第一功率优化模块至第N功率优化模块相对应与所述第一电池串组至第N电池串组相连；其中，所述第i功率优化模块用于在所述第i电池串组的输出电流与预设电流不相同时，调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述第i功率优化模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同，i为不大于N的正整数。
9.根据权利要求8所述的光伏发电阵列，其特征在于，所述第i功率优化模块包括: 转换模块，用于调节所述第i电池串组的输出电流为所述预设电流后输出，且所述转换模块的输出功率与所述第i电池串组的输出功率相同； 与所述转换模块相连的控制模块，用于检测所述第i电池串组的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
10.根据权利要求9所述的光伏发电阵列，其特征在于，所述第i功率优化模块还包括: 与所述控制模块相连的MPPT模块，用于追踪所述第i电池串组输出的最大功率点，并调节所述第i电池串组的输出功率为预设功率后输出； 其中，所述控制模块用于检测所述MPPT模块的输出电流，并在所述MPPT模块的输出电流与所述预设电流不相同时，控制所述转换模块工作。
【文档编号】H02S40/36GK104393835SQ201410689725
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】刘克铭, 孙仲刚, 韩帅 申请人:英利集团有限公司