一种光伏组件及其构造方法技术

本发明专利技术公开一种光伏组件及其构造方法，光伏组件具有确定的输出电流I或输出功率P，光伏组件由多个光伏电池小片串联、并联、或串并联组成，光伏电池小片由光伏电池片切割而成；光伏电池小片的有效表面积S由光伏组件的输出电流I、光伏电池小片的连接关系决定；或，光伏电池小片的有效表面积S由光伏组件的输出功率P、光伏组件需要的光伏电池小片的数量、及光伏电池小片的连接关系决定。本发明专利技术的光伏组件具有较宽范围的电压和电流输出选项以满足不同的应用，而其构造方法操作便捷，构造的光伏组件更符合要求。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件及其构造方法
本专利技术属于太阳能光伏领域，具体涉及一种光伏组件及其构造方法。
技术介绍
常规光伏组件的电路特性由整个组件内的光伏电池的电学特性决定。这些光伏电池可以通过串联或并联连接来形成光伏电池阵列。光伏组件产生的电压值和电流值决定组件的输出功率(Pmax)。这些值取决于构成整个组件电路的光伏电池的数量，以及组件本身存在的电损耗和光损耗。光伏系统对光伏组件的要求因最终用户应用而异。例如，与住宅应用相比，光伏电站的光伏系统配置就不同。光伏组件有时会为这些不同的应用而特别设计。诸如组件尺寸和安装方式之类的要求会为特定的应用而定制。尺寸和安装方式这些要求可以在组件设计阶段作相对容易的调整，但是，电学特性，特别是光伏组件的输出电流的灵活性有限，没有一个宽的选择范围。在常规光伏组件中，组件的短路电流(Isc)几乎等同于电池片的短路电流，通常为8～9(A)，此特性的主要决定因素是单个光伏电池的总表面积。光伏组件的电路设计允许通过并联多个光伏电池来获得更高的输出电流，但是，无法将光伏组件输出电流降低到显著低于电池片短路电流的程度。由于这种限制，光伏组件的定制选项有限。除非有配套的变压器或者逆变器，光伏组件不能直接被集成到一个要求较低工作电流的系统或负载中。另外，在较高电流下工作的光伏系统或组件会承受较高的电阻损耗，因此由此降低整个系统或组件的效率。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种光伏组件及其构造方法，该光伏组件具有较宽范围的电压和电流输出选项以满足不同的应用。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种光伏组件，光伏组件具有确定的输出电流I或输出功率P，光伏组件由多个光伏电池小片串联、并联、或串并联组成，光伏电池小片由光伏电池片切割而成；光伏电池小片的有效表面积S由光伏组件的输出电流I、光伏电池小片的连接关系决定；或，光伏电池小片的有效表面积S由光伏组件的输出功率P、光伏组件需要的光伏电池小片的数量、及光伏电池小片的连接关系决定。本专利技术公开的光伏组件由多个光伏电池小片组成，其具有较宽范围的电压和电流输出选项以满足不同的应用，且由于该光伏组件的输出电流I或输出功率P是先确定的，故由多个光伏电池小片组成的最终光伏组件，其输出电流I或输出功率P更符合要求。在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：作为优选的方案，每个光伏电池小片的有效表面积S由以下函数决定；I片＝KS；其中，K为比例系数，由切割获得该光伏电池小片的光伏电池片的电学特性决定，I片为某个光伏电池小片的输出电流，I片由光伏组件的输出电流I和输出功率P中的一个因素，与光伏电池小片的连接关系共同决定。采用上述优选的方案，本专利技术以“同一个光伏电池片，改变其表面积后，输出电压U不变，输出电流I及输出功率P和表面积成正比”为理论基础，不同光伏电池片的输出电压U可能相同，也可能不同。作为优选的方案，当确定光伏组件的输出电流为I，且构成光伏组件的光伏电池小片的连接关系为串联时，I＝I片；其中，I片为每个光伏电池小片的输出电流；每个光伏电池小片的有效表面积S由函数I片＝KS决定，K为比例系数，由切割获得该光伏电池小片的光伏电池片的电学特性决定。采用上述优选的方案，构造出的光伏组件更符合要求。作为优选的方案，当确定光伏组件的输出电流为I，且光伏组件由至少两个光伏电池小片串联而成的光伏电池串并联而成时，I＝I串1+I串2+...+I串n；其中，I串1、I串2、...、I串n为对应的每个光伏电池串的输出电流，且每个所述光伏电池串的输出电流与该组成该光伏电池串的光伏电池小片的输出电流相同；每个光伏电池串中的光伏电池小片的有效表面积S由函数I串n＝KS决定，K为光伏电池小片的比例系数，由切割获得该光伏电池小片的光伏电池片的电学特性决定。采用上述优选的方案，构造出的光伏组件更符合要求。作为优选的方案，当光伏组件的确定输出电流I与待切割的光伏电池片的输出电流I电池片具有以下关系时：I≤I电池片；光伏组件由多个光伏电池小片串联、并联、或串并联组成，且多个光伏电池小片连接后总的输出电流等于I。采用上述优选的方案，当光伏组件的确定输出电流I不大于待切割的光伏电池片的输出电流I电池片时，可采用串联、并联、或串并联多种构建方式来构造光伏组件。作为优选的方案，当光伏组件的确定输出电流I与待切割的光伏电池片的输出电流I电池片具有以下关系时：I＞I电池片；光伏组件由多个光伏电池小片并联或串并联组成，且多个光伏电池小片连接后总的输出电流等于I。采用上述优选的方案，当光伏组件的确定输出电流I大于待切割的光伏电池片的输出电流I电池片时，可采用并联或串并联的构建方式来构造光伏组件，此时无法采用单纯的串联方式来实现光伏组件的构造。作为优选的方案，光伏组件包括至少一个光伏工作单元，当有多个光伏工作单元时，多个光伏工作单元串联连接，每个光伏工作单元由多个光伏电池小片串联、并联、或串并联组成；每个光伏工作单元与一个旁路电路并联，旁路电路包括至少一个旁路二极管，且旁路二极管的正极与光伏组件的负极连接，旁路二极管的负极与光伏组件的正极连接。采用上述优选的方案，设置旁路电路可以提高光伏组件的可靠性，使得在有遮挡的情况下，每个光伏工作单元都独立运行，热斑故障和光伏电池片结击穿故障的概率大大降低。一种光伏组件的构造方法，用于构造光伏组件，具体包括以下步骤：1)将整片的光伏电池片分离成多个光伏电池小片，具体为以下步骤；1.1)确定光伏组件的目标输出电流I或输出功率P要求；1.2)测量光伏电池片的电学特性，依据该光学特性及目标输出电流I或输出功率P来决定光伏电池小片所需要的有效表面积S，每个光伏电池小片所需要的有效表面积S由函数I片＝KS决定，K为比例系数，由切割获得该光伏电池小片的光伏电池片的电学特性决定；1.3)根据有效表面积S确定光伏电池小片的切割边界；1.4)根据切割边界将整片光伏电池片分离成多个光伏电池小片；2)将多个光伏电池小片串联、并联或串并联组成光伏组件，该光伏组件的输出电流或输出功率与目标输出电流I或输出功率P相同。利用本专利技术一种光伏组件的构造方法构造出的光伏组件可以实现宽范围的电压和电流的输出选项以满足不同应用要求。作为优选的方案，步骤1.2)还包括以下内容：测量和分析光伏电池片的尺寸属性、光伏电池片的质量和光伏电池片的电学特性，分析和补偿光伏电池片的缺陷，通过调整的光伏电池小片的有效表面积S的数值来补偿缺陷。采用上述优选的方案，可以有效提高最终光伏组件的输出电流I或输出功率P的准确性。作为优选的方案，步骤1.3)还包括以下内容：根据在构建光伏组件时光伏电池小片之间覆盖需要的表面积，确定光伏电池小片的切割边界。采用上述优选的方案，多个光伏电池小片可通过互连件或重叠的方式连接，故为了确保最终得到的光伏组件的输出电流I或输出功率P，需要确定光伏电池小片之间覆盖需要的表面积。附图说明图1示出由被分成了四个象限的光伏电池片构成的光伏组件的电路示意图的示例的俯视图；图2示出本专利技术光伏组件的构成方式的示例的流程图；图3示出圆形光伏电池片的示例的俯视图；图4示出在图3中显示的圆形光伏电池片示例的底部平面图；图5示出从圆形电池片切割成的近似正方形光伏电池片的示例的俯视图；图6示出在图5中显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件具有确定的输出电流I或输出功率P，所述光伏组件由多个光伏电池小片串联、并联、或串并联组成，所述光伏电池小片由光伏电池片切割而成；所述光伏电池小片的有效表面积S由所述光伏组件的输出电流I、光伏电池小片的连接关系决定；或，所述光伏电池小片的有效表面积S由所述光伏组件的输出功率P、光伏组件需要的光伏电池小片的数量、及光伏电池小片的连接关系决定。

【技术特征摘要】
2017.06.29 SG 10201705346W1.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件具有确定的输出电流I或输出功率P，所述光伏组件由多个光伏电池小片串联、并联、或串并联组成，所述光伏电池小片由光伏电池片切割而成；所述光伏电池小片的有效表面积S由所述光伏组件的输出电流I、光伏电池小片的连接关系决定；或，所述光伏电池小片的有效表面积S由所述光伏组件的输出功率P、光伏组件需要的光伏电池小片的数量、及光伏电池小片的连接关系决定。2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，每个所述光伏电池小片的有效表面积S由以下函数决定；I片＝KS；其中，K为比例系数，由切割获得该光伏电池小片的光伏电池片的电学特性决定，I片为某个光伏电池小片的输出电流，所述I片由所述光伏组件的输出电流I和输出功率P中的一个因素，与所述光伏电池小片的连接关系共同决定。3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，当确定所述光伏组件的输出电流为I，且构成所述光伏组件的所述光伏电池小片的连接关系为串联时，I＝I片；其中，I片为每个所述光伏电池小片的输出电流；每个所述光伏电池小片的有效表面积S由函数I片＝KS决定，K为比例系数，由切割获得该光伏电池小片的所述光伏电池片的电学特性决定。4.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，当确定所述光伏组件的输出电流为I，且所述光伏组件由至少两个所述光伏电池小片串联而成的光伏电池串并联而成时，I＝I串1+I串2+...+I串n；其中，I串1、I串2、...、I串n为对应的每个光伏电池串的输出电流，且每个所述光伏电池串的输出电流与该组成该光伏电池串的光伏电池小片的输出电流相同；每个所述光伏电池串中的光伏电池小片的有效表面积S由函数I串n＝KS决定，K为光伏电池小片的比例系数，由切割获得该光伏电池小片的光伏电池片的电学特性决定。5.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，当所述光伏组件的确定输出电流I与待切割的所述光伏电池片的输出电流I电池片具有以下关系时：I≤I电池片；所述光伏组件由多个所述光伏电池小片串联、并联、或串并联组...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁汉杰，鲁乾坤，
申请(专利权)人：福将智造新能源苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32