一种叠瓦组件的电路结构的制作方法

1.本实用新型属于太阳能光伏制造技术领域，尤其是涉及一种叠瓦组件的电路结构。


背景技术：

2.现有光伏竖排叠瓦组件通用结构为6组电池串组成，根据不同排版和电池片的规格，组件宽度可控制在992
‑
1050mm。但对于大尺寸硅片的电池片，其边长一般为192/200/210mm，若同样使用6组电池串排列的结构设计，则获得的组件宽度在1200
‑
1500mm，已超出现有组件流水线各设备的极限，无法实现流水线兼容与量产，同时无法实现与行业通用玻璃、背板、边框等辅材量产工艺、运输、电站端支架等匹配。而且现有电路结构，由于结构设计不合理，导致任一单个电池串出现故障，则其它相邻电池串就会受影响，无法继续工作，同时影响整个组件的整体效果。还有，现有组件结构由于发电阴影遮挡容易导致局部发热，甚至组件烧毁的风险。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种叠瓦组件的电路结构，尤其是适用于大尺寸电池硅片的全并联结构的电路设计，解决了采用现有结构无法适用于尺寸为192/200/210mm的电池片的叠瓦组件的制造，以及容易导致组件工作不稳定的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种叠瓦组件的电路结构，包括：
6.若干个单元模块；
7.每个所述单元模块中包括若干组并联连接的电池串；
8.且每个所述电池串中包括若干个串联设置的电池条；
9.每个所述单元模块被配设有一个与其并联连接的二极管；
10.所有所述单元模块通过与其配设的所述二极管与相邻所述单元模块中对应的所述二极管相互串联连接形成一通电电路。
11.进一步的，每个所述单元模块中所述电池串的个数均为定值。
12.进一步的，每个所述单元模块中所述电池串的个数均为5。
13.进一步的，每个所述单元模块中每个所述电池串中的所述电池条的数量可相同或不相同。
14.进一步的，所述电池条为整片电池片被切割等分1/5、1/6、1/7或1/8后所获得。
15.进一步的，所述电池片的边长尺寸为192mm或200mm或210mm。
16.进一步的，所有所述单元模块中的单个所述电池串的所述电池条均为同一边长尺寸的所述电池片采用同一等分类型切割制成。
17.进一步的，所述单元模块中每个所述电池串中串联连接的所述电池条，折合成切割前的所述整片所述电池片的数量为8
‑
13。
18.进一步的，所述单元模块中每个所述电池串的长度范围为1.6
‑
2.5m。
19.进一步的，所述单元模块的数量为2
‑
4。
20.采用本实用新型设计的电路结构，结构设计灵活，适用于不同边长尺寸的电池片切片数量的布置，可实现组件不同电流、电压以及不同长度的输出；本结构制成的叠瓦组件，且适配于现有光伏组件中量产工艺生产和辅件结构。
21.本实用新型提出的电路结构由不同切片串联连接的5组电池串形成的叠瓦组件，每个叠瓦组件包括若干个串联连接的单元模块，且每个单元模块均由独立设置的二极管控制的5组并联连接的电池串。这一结构的叠瓦组件，工作稳定，可保证整个叠瓦组件不会因某一单元模块中的电池串出现问题而停止工作，亦不会因为某一个单元模块整体出现问题而影响其它单元模块的工作；也可防止因组件发电阴影遮挡产生的局部发热甚至组件烧毁的发生。
附图说明
22.图1是本实用新型一实施例的一种叠瓦组件的电路结构的结构示意图。
23.图中：
24.10、单元模块20、电池串30、电池条
25.40、二极管
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
27.本实施例提出一种叠瓦组件的电路结构，如图1所示，包括：若干个单元模块10，每个单元模块10中包括若干组并联连接设置的电池串20，且每个电池串20中包括若干个串联设置的电池条30。每个单元模块10被配设有一个与其并联连接的二极管40，所有单元模块10通过与其配设的二极管40与相邻单元模块10中所对应的二极管40相互串联连接形成一通电电路。
28.在本实施例中，每个单元模块10中的电池串20的个数均为定值，且均为5。这一结构尤其是适用于由大尺寸硅片制成的电池片，电池片再经等分切割后获得的切片电池片，也即是电池条30，电池条30再经叠片形成电池串20，若干电池串20再并排排列获得单元模块10，若干单元模块再串联连接形成叠瓦组件。现有技术中，常用的电池片的边长尺寸均小于192mm，被均分为1/2或1/3之后再将均分后的切片电池片进行并联，需要设置6串电池串20并排排列才能达到标准宽度992
‑
1050mm的范围内。而本案中的电池片的边长尺寸为192mm或200mm或210mm，若还采用6串组件结构，甚至是7串组件结构，最终形成的组件宽度则达到1200
‑
1500mm，严重超出现有生产组件宽度的标准范围，无法进行批量生产，且导致电池片切片的利用率很低。
29.故，针对边长尺寸为192mm或200mm或210mm的大尺寸硅片制成的电池片，在保证组件宽度适于现有叠瓦组件的标准尺寸范围的条件下，要求每个单元模块10中设有5个电池串20，且每个单元模块10中每个电池串20中的电池条30为整片电池片被切割等分1/5、1/6、1/7或1/8后所获得的等分切片。
30.进一步的，每一叠瓦组件中所有单元模块10中的所有电池条30均为同一边长尺寸
的电池片按照同一等分类型进行切割制成的，也即是每一叠瓦组件中，其所用的电池条30均为同一个类型尺寸的电池片进行等分后的切片组成，即均为边长尺寸为192mm的电池片等分切片组成，或均为边长尺寸为200mm的电池片等分切片组成，或均为边长尺寸为210mm的电池片等分切片组成。且每个电池片可等分为5分、6分、7分或8分，也即是每个电池条30分别为同一边长尺寸电池片的1/5、1/6、1/7或1/8的任一种，但必须保证单个电池串20中的电池条30均为同一边长尺寸电池片的同一等分类型，从而就导致每个单元模块10中的每个电池串20中的电池条30的总数量可能会相同，也可能会不相同。
31.整个叠瓦组件中每个单元模块10中所用的电池条30均为同一尺寸的电池片切片；且对于同一单元模块10中的单个电池串20而言，必须是同一等分的电池片切片串联而成，这样可保持电压、电流平衡。
32.优选地，同一叠瓦组件中，每个单元模块10中每个单元模块10中的每个电池串20中的电池条30的总数量都一样且均为同一尺寸同一等分类型的电池片切片，也就是其采用的电池条30都是同一边长尺寸电池片的1/5切片，或都是同一边长尺寸电池片的1/6切片，或都是同一边长尺寸的1/7切片，或都是同一边长尺寸电池片的1/8切片。
33.但当同一等分的切片电池片的数量不够时，同一单元模块10中的某一电池串20中的电池条30可与相邻电池串20中的电池条30采用不同等分的同一边长尺寸的电池片切片制成。也即是，同一单元模块10中的电池串20中的电池条30均为200mm的电池片的1/5的切片制成，但当某一电池串20中所用电池条30的数量不够时，该电池串20可全部改为200mm电池片的1/7切片进行，由于不同切片类型的宽度不同，则导致同一单元模块10中的不同电池串20中的电池条30的数量不同。但必须单个电池串20中的电池条30均为同一边长尺寸的电池片采用同一等分类型进行切割获得的切片，这样就可保证同一电池串20两端的电压和电流相同。
34.还有，也要保证二极管40的容量与每个单元模块10中的所有电池串20的电压相适配，也就是二极管40可根据不同单元模块10中的电池串20两侧的电压不同而不同。也即是本结构适用于不同电池片的切片数量及单串电池片的放置数量，可实现叠瓦组件不同电流、电压及不同长度的输出，通用性强且结构设计灵活。
35.本实施例是针对大尺寸电池硅片的版型结构，尤其是5串版型结构设计的叠瓦组件，其宽度尺寸可控制在1048
‑
1098mm的范围内，而且这一宽度的叠瓦组件未超出现有组件流水线的各个生产设备的极限，可实现流水线兼容与量产，同时亦可实现与行业内通用的组件玻璃、背板、边框等辅材量产工艺、运输、电站端支架等的匹配。
36.每个叠瓦组件中单元模块10的数量为2
‑
4，这是由于，若低于2个，会导致单个二极管40需要承担保护的电池片的数据太多，保护能力不够，容易被反向击穿失效；若大于4，则使得二极管40的保护冗余，同时导致量产难度大，操作费工时，成本增加。优选地，每个叠瓦组件中单元模块10的数量为2
‑
4，且每个单元模块10中都配设一二极管40，也就是二极管40与单元模块10一一对应，且二极管40与单元模块10中的电池串20是并联连接。旁路二极管40的设计，可防止叠瓦组件由于发电阴影遮挡而产生的局部发热甚至组件烧毁情况的发生。
37.每个叠瓦组件的长度可根据每个单元模块10中的电池条30的数量自由选择，也即是每个单元模块10中电池串30数量
×
单片电池条30的数量为5
×
m，m为整数。优选地，每个
单元模块10中每个电池串20中串联连接的电池条30的数量m为8
‑
13，也即是每个单元模块10中的每个电池串20包含8
‑
13个串联连接的电池条30。这是由于，根据现有安装叠瓦组件中，受安装工况条件的限制，要求单元模块10中每个电池串20的长度范围为1.6
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2.5m，若长度范围小于1.6m，无法最大限度地提高叠瓦组件整体的效率；若长度范围超出2.5m，则当产品环境出现雪灾或风灾时，组件的稳定性和可靠性降低，有跌落风险。
38.为控制叠瓦组件的输出电流，可实现对电池条30中所用电池片的1/5、1/6、1/7或1/8的切片来控制，使切片后的电池条30的电流为整片电池的1/5、1/6、1/7或1/8。同时为控制叠瓦组件的输出电压，可放置不同切片后的电池条30的数量，从而实现叠瓦组件的不同电压、电流的输出；同时与现有组件流水线生产所用的主体设备兼容，还可与叠瓦组件常用的玻璃、背板、接线盒等辅材兼容，降低组件封装的损耗；进一步的，亦可同时与现有组件运输工艺，包含集装箱、平板车等兼容。
39.采用本实用新型设计的电路结构，结构设计灵活，适用于不同边长尺寸的电池片切片数量的布置，可实现组件不同电流、电压以及不同长度的输出；本结构制成的叠瓦组件，且适配于现有光伏组件中量产工艺生产和辅件结构。
40.本实用新型提出的电路结构由不同切片串联连接的5组电池串形成的叠瓦组件，每个叠瓦组件包括若干个串联连接的单元模块，且每个单元模块均由独立设置的二极管控制的5组并联连接的电池串。这一结构的叠瓦组件，工作稳定，可保证整个叠瓦组件不会因某一单元模块中的电池串出现问题而停止工作，亦不会因为某一个单元模块整体出现问题而影响其它单元模块的工作；也可防止因组件发电阴影遮挡产生的局部发热甚至组件烧毁的发生。
41.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。