阅读说明：本技术 一种板块互联高密度光伏组件电路 (Board interconnected high-density photovoltaic module circuit ) 是由 王永 巴义敏 吕井成 鲍家兴 李纪伟 于平 蒲雪莲 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种板块互联高密度光伏组件电路，所述光伏组件电路包括：第一光伏组件单元、第二光伏组件单元、第一旁路二极管、第二旁路二极管、第三旁路二极管、第四旁路二极管、第一虚拟线、第二虚拟线和第三虚拟线；通过第一虚拟线、第二虚拟线和第三虚拟线将电路划分为4个区域，每个区域配置一个旁路二极管，光伏组件竖排放置产生遮挡时，只要不超过第四组件区域的长度范围，仍然能够保证90％以上的发电量；本发明还结合了板块互联技术，引入多个第一横向互联电路线和多个第二横向互联电路线，实现了电路的整体互联和电流的自动分流，避免了严重热斑的出现，不仅整体上保护了组件材料，而且提升了组件的可靠性。(The invention discloses a plate-interconnected high-density photovoltaic module circuit, which comprises: the photovoltaic module comprises a first photovoltaic module unit, a second photovoltaic module unit, a first bypass diode, a second bypass diode, a third bypass diode, a fourth bypass diode, a first virtual line, a second virtual line and a third virtual line; the circuit is divided into 4 areas by the first virtual line, the second virtual line and the third virtual line, each area is provided with a bypass diode, and when the photovoltaic modules are placed in a vertical row to generate shielding, more than 90% of generated energy can still be ensured as long as the length range of the fourth module area is not exceeded; the invention also combines the plate interconnection technology, introduces a plurality of first transverse interconnection circuit lines and a plurality of second transverse interconnection circuit lines, realizes the whole interconnection of the circuits and the automatic shunting of current, avoids the occurrence of serious hot spots, not only protects the assembly material on the whole, but also improves the reliability of the assembly.)

一种板块互联高密度光伏组件电路

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种板块互联高密度光伏组件电路。

背景技术

光伏组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。

传统光伏组件的电路结构为6串电池片全部串连，每两串电池片配置一个旁路二极管。传统光伏组件按照一定的倾角竖排安装时，早上或下午太阳光入射角比较低，前排的组件会挡住后排组件的一部分，形成遮挡。当后排电池片被遮挡的面积大于或等于20％时，3个旁路二极管全部导通，此时光伏组件的输出功率几乎为0，光伏组件完全无法发电；当后排电池片被遮挡的面积小于 20％时，3个旁路二极管均没有导通，此时光伏组件输出的功率会大幅下降，比如后排电池片遮挡面积为15％时，光伏组件输出功率只有最大输出功率的 85％，而且被遮挡部分会出现严重的热斑效应，光伏组件出现黄变、灼伤，从而影响光伏组件的长期使用。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种板块互联高密度光伏组件电路，光伏组件竖排放置产生遮挡时，只要不超过第一光伏组件单元在第二连接点与第一光伏组件单元负极之间的部分的长度，仍然能够保证 90％以上的发电量；本发明还结合板块互联技术，实现了电路的整体互联和电流的自动分流，避免了严重热斑的出现，不仅整体上保护了组件材料，而且提升了组件的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种板块互联高密度光伏组件电路，所述光伏组件电路包括：第一光伏组件单元、第二光伏组件单元、第一旁路二极管、第二旁路二极管、第三旁路二极管、第四旁路二极管、第一虚拟线、第二虚拟线和第三虚拟线；

所述第一光伏组件单元的正极与所述第二光伏组件单元的负极连接，所述第一光伏组件单元的负极与所述第二光伏组件单元的正极连接；所述第一光伏组件单元的正极作为所述光伏组件电路的正极，所述第二光伏组件单元的负极作为所述光伏组件电路的负极；所述第一光伏组件单元的正极与所述第二光伏组件单元的负极之间依次反向串联所述第一旁路二极管、所述第二旁路二极管和所述第三旁路二极管；

所述第一光伏组件单元的正极和所述第一光伏组件单元的负极之间依次设有第一连接点和第二连接点；所述第一虚拟线的一端与所述第一连接点连接，所述第一虚拟线的另一端与所述第一旁路二极管的正极连接；所述第二光伏组件单元的负极和所述第二光伏组件单元的正极之间依次设有第三连接点和第四连接点；所述第二虚拟线的一端与所述第三连接点连接，所述第二虚拟线的另一端与所述第三旁路二极管的负极连接；所述第二连接点与所述第四连接点之间通过所述第三虚拟线反向串联所述第四旁路二极管。

可选的，所述第一光伏组件单元包括第一电池串、第二电池串和第三电池串；

所述第一电池串、所述第二电池串和所述第三电池串并联连接；

所述第一电池串的第一连接点位置、所述第二电池串的第一连接点位置和所述第三电池串的第一连接点位置共点连接，形成所述第一光伏组件单元的第一连接点；

所述第一电池串的第二连接点位置、所述第二电池串的第二连接点位置和所述第三电池串的第二连接点位置共点连接，形成所述第一光伏组件单元的第二连接点。

可选的，所述第二光伏组件单元包括第四电池串、第五电池串和第六电池串；

所述第四电池串、所述第五电池串和所述第六电池串并联连接；

所述第四电池串的第三连接点位置、所述第五电池串的第三连接点位置和所述第六电池串的第三连接点位置共点连接，形成所述第二光伏组件单元的第三连接点；

所述第四电池串的第四连接点位置、所述第五电池串的第四连接点位置和所述第六电池串的第四连接点位置共点连接，形成所述第二光伏组件单元的第四连接点。

可选的，所述第二连接点到所述第一光伏组件单元负极的距离与所述第四连接点到所述第二光伏组件单元正极的距离相等。

可选的，所述第一光伏组件单元还包括多个第一横向互联电路线；

所述第一光伏组件单元在所述第一光伏组件单元的正极与所述第一连接点之间的部分上设有多个所述第一横向互联电路线，所述第一光伏组件单元在所述第一连接点与所述第二连接点之间的部分上设有至少一个所述第一横向互联电路线；

所述第一电池串、所述第二电池串和所述第三电池串均与所述第一横向互联电路线连接；所述第一横向互联电路线与所述第三虚拟线平行；所述第一横向互联电路线用于将所述第一横向互联电路线在所述第一电池串、所述第二电池串和所述第三电池串的对应位置连通。

可选的，所述第二光伏组件单元还包括多个第二横向互联电路线；

所述第二光伏组件单元在所述第二光伏组件单元的负极与所述第三连接点之间的部分上设有多个所述第二横向互联电路线，所述第二光伏组件单元在所述第三连接点与所述第四连接点之间的部分上设有至少一个所述第二横向互联电路线；

所述第四电池串、所述第五电池串和所述第六电池串均与所述第二横向互联电路线连接；所述第二横向互联电路线与所述第三虚拟线平行；所述第二横向互联电路线用于将所述第二横向互联电路线在所述第四电池串、所述第五电池串和所述第六电池串的对应位置连通。

可选的，所述第一电池串、所述第二电池串、所述第三电池串、所述第四电池串、所述第五电池串和所述第六电池串均包括多块串联连接的电池片；所述第一电池串、所述第二电池串、所述第三电池串、所述第四电池串、所述第五电池串和所述第六电池串的电池片数量相等。

可选的，所述第一虚拟线、所述第二虚拟线和所述第三虚拟线均为涂锡铜带。

可选的，所述涂锡铜带焊接在所述光伏组件的背面。

可选的，所述第一光伏组件单元在所述第一光伏组件单元的正极与所述第一连接点之间的部分的长度大于所述第一光伏组件单元长度的一半；所述第二光伏组件单元在所述第二光伏组件单元的负极与所述第三连接点之间的部分的长度大于所述第二光伏组件单元长度的一半。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明引入了虚拟线和四个旁路二极管，当光伏组件竖排发生遮挡时，只要遮挡长度没有超过第一光伏组件单元在第二连接点与第一光伏组件单元负极之间的部分的长度，第四旁路二极管导通，未遮挡区域仍然能够发电，发电量能够达到光伏组件正常工作时的90％以上；

本发明通过结合板块互联技术，引入多个第一横向互联电路线和第二横向互联电路线，实现了电路的整体互联和电流的自动分流，当局部电池片上有内部隐裂或外部遮挡时，避免了严重热斑的出现，不仅整体上保护了组件材料，而且提升了组件的可靠性。

附图说明

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。

图1为本发明实施例提供的一种板块互联高密度光伏组件电路的电路示意图；

图2为传统光伏组件的电路示意图；

符号说明：1-第一光伏组件单元，2-第二光伏组件单元，3-第一旁路二极管，4-第二旁路二极管，5-第三旁路二极管，6-第四旁路二极管，7-第一虚拟线，8-第二虚拟线，9-第三虚拟线，10-第一连接点，11-第二连接点，12-第三连接点，13-第四连接点，14-第一横向互联电路线，15-第二横向互联电路线。

具体实施方式

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。

本发明的目的是提供一种板块互联高密度光伏组件电路，光伏组件竖排放置产生遮挡时，只要遮挡的长度不超过第一光伏组件单元在第二连接点与第一光伏组件单元负极之间的部分的长度，仍然能够保证90％以上的发电量；本发明还结合了板块互联技术，实现了电路的整体互联和电流的自动分流，避免了严重热斑的出现，不仅整体上保护了组件材料，而且提升了组件的可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种板块互联高密度光伏组件电路，如图1所示，光伏组件电路包括：第一光伏组件单元1、第二光伏组件单元2、第一旁路二极管3、第二旁路二极管4、第三旁路二极管5、第四旁路二极管6、第一虚拟线7、第二虚拟线8和第三虚拟线9；

第一光伏组件单元1的正极与第二光伏组件单元2的负极连接，第一光伏组件单元1的负极与第二光伏组件单元2的正极连接；第一光伏组件单元1 的正极作为光伏组件电路的正极，第二光伏组件单元2的负极作为光伏组件电路的负极；第一光伏组件单元1的正极与第二光伏组件单元2的负极之间依次反向串联第一旁路二极管3、第二旁路二极管4和第三旁路二极管5；

第一光伏组件单元1的正极和第一光伏组件单元1的负极之间依次设有第一连接点10和第二连接点11；第一虚拟线7的一端与第一连接点10连接，第一虚拟线7的另一端与第一旁路二极管3的正极连接；第二光伏组件单元2 的负极和第二光伏组件单元2的正极之间依次设有第三连接点12和第四连接点13；第二虚拟线8的一端与第三连接点12连接，第二虚拟线8的另一端与第三旁路二极管5的负极连接；第二连接点11与第四连接点13之间通过第三虚拟线9反向串联第四旁路二极管6；第一虚拟线7、第二虚拟线8和第三虚拟线9均为涂锡铜带，涂锡铜带焊接在光伏组件的背面，第一虚拟线7和第二虚拟线8可将电流引出至光伏组件首端的汇流条处。

第一旁路二极管3、第一虚拟线7和第一光伏组件单元1在第一光伏组件单元1的正极与第一连接点10之间的部分组成第一组件区域；第一光伏组件单元1在第一光伏组件单元1的正极与第一连接点10之间的部分的长度大于第一光伏组件单元1长度的一半；优选地，第一光伏组件单元1在第一光伏组件单元1的正极与第一连接点10之间的部分的长度为第一光伏组件单元1总长度的四分之三。

第三旁路二极管5、第二虚拟线8和第二光伏组件单元2在第二光伏组件单元2的负极与第三连接点12之间的部分组成第二组件区域；第二光伏组件单元2在第二光伏组件单元2的负极与第三连接点12之间的部分的长度大于第二光伏组件单元2长度的一半；优选地，第二光伏组件单元2在第二光伏组件单元2的负极与第三连接点12之间的部分的长度为第二光伏组件单元2总长度的四分之三。

第二旁路二极管4、第一虚拟线7、第一光伏组件单元1在第一连接点10 与第二连接点11之间的部分、第三虚拟线9、第二光伏组件单元2在第三连接点12与第四连接点13之间的部分、第二虚拟线8组成第三组件区域；第一光伏组件单元1在第一连接点10与第二连接点11之间的部分的长度和第二光伏组件单元2在第三连接点12与第四连接点13之间的部分的长度取决于技术设计；优选地，本发明实施例中第一光伏组件单元1在第一连接点10与第二连接点11之间的部分的长度为第一光伏组件单元1总长度的二十分之三，第二光伏组件单元2在第三连接点12与第四连接点13之间的部分的长度为第二光伏组件单元2总长度的二十分之三。

第三虚拟线9、第一光伏组件单元1在第二连接点11与第一光伏组件单元1的负极之间的部分、第二光伏组件单元2在第四连接点13与第二光伏组件单元2的正极之间的部分组成第四组件区域；第一光伏组件单元1在第二连接点11与第一光伏组件单元1的负极之间的部分的长度取决于技术设计；优选地，本发明实施例中第一光伏组件单元1在第二连接点11与第一光伏组件单元1的负极之间的部分的长度为第一光伏组件单元1总长度的十分之一，第二光伏组件单元2在第四连接点13与第二光伏组件单元2的正极之间的部分的长度为第二光伏组件单元2总长度的十分之一。

第一光伏组件单元1包括第一电池串、第二电池串和第三电池串；第一电池串、第二电池串和第三电池串并联连接；第一电池串的第一连接点10位置、第二电池串的第一连接点10位置和第三电池串的第一连接点10位置共点连接，形成第一光伏组件单元1的第一连接点10；第一电池串的第二连接点11位置、第二电池串的第二连接点11位置和第三电池串的第二连接点11位置共点连接，形成第一光伏组件单元1的第二连接点11。

第一光伏组件单元1还包括多个平行的第一横向互联电路线14；第一光伏组件单元1在第一光伏组件单元1的正极与第一连接点10之间的部分上设有多个第一横向互联电路线14，第一光伏组件单元1在第一连接点10与第二连接点11之间的部分上设有至少一个第一横向互联电路线14；第一电池串、第二电池串和第三电池串均与第一横向互联电路线14连接；第一横向互联电路线14与第三虚拟线9平行；第一横向互联电路线14用于将第一横向互联电路线14在第一电池串、第二电池串和第三电池串的对应位置连通起来。

第二光伏组件单元2包括第四电池串、第五电池串和第六电池串；第四电池串、第五电池串和第六电池串并联连接；第四电池串的第三连接点12位置、第五电池串的第三连接点12位置和第六电池串的第三连接点12位置共点连接，形成第二光伏组件单元2的第三连接点12；第四电池串的第四连接点13位置、第五电池串的第四连接点13位置和第五电池串的第四连接点13位置共点连接，形成第二光伏组件单元2的第四连接点13。第二连接点11到第一光伏组件单元1负极的距离与第四连接点13到第二光伏组件单元2正极的距离相等。

第二光伏组件单元2还包括多个平行的第二横向互联电路线15；第二光伏组件单元2在第二光伏组件单元2的负极与第三连接点12之间的部分上设有多个第二横向互联电路线15，第二光伏组件单元2在第三连接点12与第四连接点13之间的部分上设有至少一个第二横向互联电路线15；第四电池串、第五电池串和第六电池串均与第二横向互联电路线15连接；第二横向互联电路线15与第三虚拟线9平行；第二横向互联电路线15用于将第二横向互联电路线15在第四电池串、第五电池串和第六电池串的对应位置连通起来。

第一电池串、第二电池串、第三电池串、第四电池串、第五电池串和第六电池串均包括10-14块串联连接的电池片；第一电池串、第二电池串、第三电池串、第四电池串、第五电池串和第六电池串的电池片数量相等。

本发明提供的一种板块互联高密度光伏组件电路通过第一虚拟线7、第二虚拟线8和第三虚拟线9，将整个组件划分为4个组件区域，每个组件区域配置一个旁路二极管，一旦光伏组件竖排放置时后排组件被遮挡，只要遮挡没有超过第四组件区域的十分之一长度范围，第四组件区域的第四旁路二极管6 导通，第一组件区域、第二组件区域和第三组件区域仍然能够发电，而且发电量仍然有组件正常工作时的90％以上，提高了光伏组件的输出功率；

由于第一组件区域或第二组件区域为整个组件长度的四分之三，当第三组件区域和第四组件区域被遮挡时，第三组件区域的第二旁路二极管4导通，第一组件区域和第二组件区域仍然能够发电，而且发电量仍然有组件正常工作时的75％左右；

本发明还创新性的设计了板块互联，即多个第一横向互联电路线14和第二横向互联电路线15，第一横向互联电路线14和第二横向互联电路线15的数量视具体设计而定，在1-40条的范围之内。板块互联将组件上的整个电路给连通了起来，实现了电流的分流，当局部电池片上有内部隐裂或外部遮挡时，都可以通过互连自己平衡，实现分流，使光伏组件不会出现严重的热斑，提升了组件的可靠性和使用寿命，同时提升了整体组件的抗隐裂能力和容忍度，相较于传统光伏组件(如图2所示)，降低了隐裂对组件发电量的影响，提升了组件发电能力和单瓦发电量。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。