高安全的太阳能电池单元和太阳能电池组件制造技术

本申请涉及一种高安全的太阳能电池单元和太阳能电池组件。高安全的太阳能电池单元包括传感器单元、控制器以及电池片阵列；传感器单元的输入端连接电池片阵列的第一电极，传感器单元的输出端连接控制器的输入端；控制器的输出端连接电池片阵列的第二电极。本申请中，电池片阵列外连接一个主要由传感器单元以及控制器串联组成的外接电路。传感器单元监测对应的电池片阵列中电池片的热效应等信息，在电池片出现异常情况时，传感器单元释放电流信号，触发控制器，实现并联电路的电池片阵列旁路，降低电池片异常对太阳能电池组件整体的影响，提高电池安全性能和效率。

High Safety Solar Cell Units and Solar Cell Components

【技术实现步骤摘要】
高安全的太阳能电池单元和太阳能电池组件
本申请涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种高安全的太阳能电池单元和太阳能电池组件。
技术介绍
随着化石能源危机的日益加剧，以太阳能为代表的二次清洁能源开发受到越来越多的重视。太阳能电池作为利用太阳能的主要器件得到了飞速的发展。太阳能电池是太阳能电池组件的重要组成部分。太阳能电池组件由若干片电池片组成，在实际应用中，热斑效应是太阳能电池组件异常的主要现象。热斑效应通常会降低组件的发电效率，严重会导致火灾的发生。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的太阳能电池组件无法检测出组件中电池片发生的热效应，而热效应易导致太阳能电池组件发电效率下降，影响整个太阳能电池组件的安全性和可靠性。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术无法检测出电池片发生热效应的问题，提供一种高安全的太阳能电池单元和太阳能电池组件。为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种高安全的太阳能电池单元，包括传感器单元、控制器以及电池片阵列；传感器单元的输入端连接电池片阵列的第一电极，传感器单元的输出端连接控制器的输入端；控制器的输出端连接电池片阵列的第二电极。在其中一个实施例中，还包括备用电池；备用电池的控制端连接控制器的输出端，备用电池的第一电极连接电池片阵列的第一电极，备用电池的第二电极连接电池片阵列的第二电极。在其中一个实施例中，还包括稳压单元；稳压单元的控制端连接控制器的输出端；备用电池的第一电极通过稳压单元连接电池片阵列的第一电极。在其中一个实施例中，备用电池为二次电池；稳压单元为稳压器或稳压电路。在其中一个实施例中，传感器单元包括温度传感器以及温敏电阻；温敏电阻的第一端、温度传感器的输入端连接电池片阵列的第一电极；温敏电阻的第二端、温度传感器的输出端连接控制器的输入端。在其中一个实施例中，电池片阵列包括3个、4个、5个、6个、8个、10个或12个电池片。在其中一个实施例中，还包括报警单元；报警单元的输入端连接控制器的输出端。在其中一个实施例中，报警单元包括指示灯和警铃；指示灯的输入端、警铃的输入端连接控制器的输出端。另一方面，本申请实施例还提供了一种太阳能电池组件，包括旁路二极管，以及多个如上述的高安全的太阳能电池单元；其中，各太阳能电池单元的电池片阵列依次连接形成光伏电池串；光伏电池串的正极连接旁路二极管的负极，光伏电池串的负极连接旁路二极管的正极。在其中一个实施例中，太阳能电池单元的数量为2个、3个、4个、5个、6个或8个。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：高安全的太阳能电池单元包括传感器单元、控制器以及电池片阵列；传感器单元的输入端连接电池片阵列的第一电极，传感器单元的输出端连接控制器的输入端；控制器的输出端连接电池片阵列的第二电极。本申请中，电池片阵列外连接一个主要由传感器单元以及控制器串联组成的外接电路。传感器单元监测对应的电池片阵列中电池片的热效应等信息，在电池片出现异常情况时，传感器单元释放电流信号，触发控制器，实现并联电路的电池片阵列旁路，降低电池片异常对太阳能电池组件整体的影响，提高电池安全性能和效率。附图说明通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。图1为传统技术中太阳能电池组件的结构示意图；图2为一个实施例中高安全的太阳能电池单元的第一示意性结构图；图3为一个实施例中高安全的太阳能电池单元的第二示意性结构图；图4为一个实施例中高安全的太阳能电池单元的第三示意性结构图；图5为一个实施例中高安全的太阳能电池单元的第四示意性结构图；图6为一个实施例中太阳能电池组件的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。太阳能电池是太阳能电池组件的重要组成部分。在实际应用中，太阳能电池组件由若干片电池片串联组成。在使用过程中，多种内部或外部干扰因素的存在，例如局部遮光受热不均，导致电池片出现裂纹，内部连接失效等都使得太阳能电池组件可能出现一个或一组电池片不匹配，这些电池将被当作负载消耗其他有光照的太阳能电池所产生的能量，并且这些故障电池将会发热，称为热斑效应。热斑效应将导致太阳能电池组件局部温度升高，组件表面受热不均匀，从而产生区域烧毁或形成暗斑、焊点融化、封装材料老化、玻璃炸裂、焊带腐蚀等永久性破坏，严重时甚至会导致电池组件全部烧毁及火灾的发生，存在巨大的安全隐患。因此，传统的太阳能电池组件均采用加装旁路二极管的方式来降低热斑效应的影响。传统技术中，60片电池片的组件有三个旁路二极管，如图1所示，图1为传统技术中太阳能电池组件的结构示意图。因此，一个旁路二极管负责20片电池的旁路工作。组件正常工作时，旁路二极管处于反偏状态；当热斑效应发生，旁路二极管反向导通时，则此二极管所负责的20片电池片被旁路，组件的输出功率变为原来的三分之一。太阳能电池组件的电池片串联呈m行n列的阵列排布，每个奇数列与其相邻的偶数列的第一片电池片之间并联一个二极管组，其中m为10，n为6；或者m为12，n为6；当m为12，n为6时，上述光伏电池单元可由六块电池片组成一组，每个二极管负责24块电池片的旁路。传统的太阳能电池组件无法对组件中的电池片阵列进行监测，无法检测出电池片发生的热效应，同时，传统的旁路二极管的设置会降低太阳能电池组件的发电效率和可靠性。在一个实施例中，提供一种高安全的太阳能电池单元，如图2所示，图2为一个实施例中高安全的太阳能电池单元的第一示意性结构图，包括传感器单元、控制器以及电池片阵列。传感器单元的输入端连接电池片阵列的第一电极，传感器单元的输出端连接控制器的输入端；控制器的输出端连接电池片阵列的第二电极。具体而言，电池片阵列可由多个电池片串联连接组成，得到包括第一电极和第二电极的阵列。电池片阵列的第一电极连接传感器单元的输入端，第二电极连接控制器的输出端；传感器单元的输出端连接控制器的输入端。需要说明的是，高安全的太阳能电池单元可用于组成太阳能电池组件。其中，电池片阵列包括第一数量的电池片，用于形成太阳能电池组件中的发电单元；各电池片可通过串联和/或并联的方式进行连接，形成用于发电的阵列；第一数量可根据实际需求进行设置，合适的电池片数量既可降低高安全的太阳能电池单元出现异常时、对太阳能电池组件的发电效率的影响，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高安全的太阳能电池单元，其特征在于，包括传感器单元、控制器以及电池片阵列；所述传感器单元的输入端连接所述电池片阵列的第一电极，所述传感器单元的输出端连接所述控制器的输入端；所述控制器的输出端连接所述电池片阵列的第二电极。

【技术特征摘要】
1.一种高安全的太阳能电池单元，其特征在于，包括传感器单元、控制器以及电池片阵列；所述传感器单元的输入端连接所述电池片阵列的第一电极，所述传感器单元的输出端连接所述控制器的输入端；所述控制器的输出端连接所述电池片阵列的第二电极。2.根据权利要求1所述的高安全的太阳能电池单元，其特征在于，还包括备用电池；所述备用电池的控制端连接所述控制器的输出端，所述备用电池的第一电极连接所述电池片阵列的第一电极，所述备用电池的第二电极连接所述电池片阵列的第二电极。3.根据权利要求2所述的高安全的太阳能电池单元，其特征在于，还包括稳压单元；所述稳压单元的控制端连接所述控制器的输出端；所述备用电池的第一电极通过所述稳压单元连接所述电池片阵列的第一电极。4.根据权利要求3所述的高安全的太阳能电池单元，其特征在于，所述备用电池为二次电池；所述稳压单元为稳压器或稳压电路。5.根据权利要求1至4任意一项所述的高安全的太阳能电池单元，其特征在于，所述传感器单元包括温度传感器以及温敏电阻；所述温敏电阻的第一端、所述温度传感器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华峰，李烁烁，潘永恒，程威，
申请(专利权)人：广州发展集团股份有限公司，广州发展新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44