專利名稱：光伏尾電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可以輸出多路電壓的晶體硅光伏電池組件，特別涉及一種光伏尾電池，應(yīng)用于光伏電站的電池陣列尾部。
背景技術(shù)：
光伏電池組件是一種能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能的裝置，利用光伏電池建設(shè)成光伏電站可以有效的產(chǎn)生潔凈電能。光伏電站的設(shè)計方案是將電池組件串聯(lián)形成電池組件串，再將一定數(shù)目的電池組件串用匯流箱并聯(lián)形成電池組件方陣，各方陣產(chǎn)生的直流電通過直流配電柜輸出至逆變器，轉(zhuǎn)換為交流電后經(jīng)變壓器升壓輸送至電網(wǎng)。地面光伏電站占地面積大，各匯流箱到控制室(包含直流配電柜、逆變器等設(shè)備的建筑)的連接線纜長度相差較大，導(dǎo)致線纜自身電阻大小不一，使匯流箱輸出的電壓在到達(dá) 直流配電柜時，各路線纜產(chǎn)生不同的壓降，從而造成直流配電柜輸入端電壓不平衡(電池組件陣列到匯流箱之間距離不同，也是原因之一)。為了克服該問題，目前通常采用的方法是對于距離控制室較遠(yuǎn)的匯流箱輸出線采用大線徑的線纜，以減少線纜電阻引起的壓降。對于距離較近的采用較小線徑的線纜，最終實現(xiàn)輸入直流配電柜的各路電壓達(dá)到平衡，但是這種方案會大幅增加電站的建設(shè)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的光伏電站建設(shè)過程中因線纜長度差異引起的直流配電柜輸入端電壓不平衡的問題，提供一種光伏尾電池，安裝該電池后，可使用線徑較小的線纜。該電池的輸出電壓可以補償線纜自身電阻產(chǎn)生的壓降，達(dá)到保持直流配電柜輸入電壓平衡的目的。其技術(shù)方案是主要由主體和附件構(gòu)成，所述的附件包括鋁合金邊框和接線盒，接線盒與主體背面采用有機硅膠粘接；所述的主體包括電池片、焊帶、鋼化玻璃、EVA和背板構(gòu)成，通過太陽能專用層壓機加工而成，其順序由下而上為鋼化玻璃、EVA、電池片、EVA、背板，其中，電池片分設(shè)為多個獨立的陣列；各個陣列輸出引線位于組件同一側(cè)，通過在電池片背面鋪設(shè)焊帶實現(xiàn)，電池片與焊帶之間用背板及EVA實現(xiàn)電氣絕緣；陣列內(nèi)的電池片之間保持固定的片間距及串間距，電池片通過焊帶串聯(lián)焊接并輸出。上述的電池片的陣列設(shè)有三個獨立陣列，為三路不同輸出，輸出電壓分別為電站所用常規(guī)組件電壓的六分之一，六分之二或六分之三。上述的電池片的陣列設(shè)有六個獨立陣列，為六路相同輸出，其各路輸出之間為插拔式連接，形成新的輸出。上述的電池片采用晶體硅材料，電池片通過接線盒內(nèi)置的旁路二極管防止熱斑效應(yīng)。上述的鋁合金邊框采用螺釘或角碼固定，接線盒與背板采用有機硅膠固定。本實用新型的有益效果是加裝光伏尾電池可以允許使用線徑較小的線纜，并有效補償線纜造成的壓降，從而保持直流配電柜輸入電壓平衡，同時節(jié)省光伏電站建設(shè)成本。
圖I是本實用新型的第一種實施例的背面結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型的第一種實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的第二種實施例的背面圖。圖4是本實用新型的第二種實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的局部剖面圖；圖6是本實用新型的應(yīng)用示意圖；上圖中招合金邊框I、接線盒2、接線端子3、鋼化玻璃4、電池片5、焊帶6、陣列7、 15。
具體實施方式
實施例I :參附圖I、圖2 (A型方案)，本實用新型主要由主體和附件構(gòu)成，主體包括電池片5，焊帶6，鋼化玻璃4、EVA 9、背板8構(gòu)成；附件包括鋁合金邊框1，接線盒2。它的加工方式是主體是由五層材料疊層后由太陽能專用層壓機加工而成，其順序由下而上為鋼化玻璃4、EVA 9、電池片5、EVA 9、背板8，其中電池片5分為多個獨立的陣列7，A型分為三個獨立的陣列即A-I，A-II，A-III，包括三路不同輸出，輸出電壓分別為電站所用常規(guī)組件電壓的六分之一，六分之二或六分之三；各陣列輸出引線(包括正極引線、負(fù)極引線及中間引線)位于組件同一側(cè)，通過在電池片背面鋪設(shè)焊帶6實現(xiàn)上述目的，電池片與焊帶之間用背板9及EVA實現(xiàn)電氣絕緣。陣列內(nèi)電池片5之間保持固定的片間距及串間距，電池片5通過焊帶6串聯(lián)焊接并輸出。電池片5、焊帶6及絕緣材料采用高溫膠帶固定。為防止熱斑效應(yīng)，每路輸出有旁路二極管保護(hù)。附件由鋁合金邊框I、接線盒2、接線端子3組成，在接線盒2與主體背面采用有機硅膠粘接，鋁合金邊框I槽內(nèi)注入有機硅膠后，將主體四邊插入槽內(nèi)，通過螺釘或角碼固定四角。實施例2 :參照圖3、圖4 (B型方案)，本實用新型的結(jié)構(gòu)如下B型分為六個獨立的陣列即Β-ΓΒ-ν ，Β型為六路相同輸出。其各路輸出之間可以實現(xiàn)插拔式連接，形成新的輸出，其他參照實施例I。上述實施例在形狀、構(gòu)造及其結(jié)合上，區(qū)別于最接近的現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)特征是光伏尾電池中的電池片5分為多個相互獨立的陣列，各陣列內(nèi)部電池片5串聯(lián)連接后獨立輸出；光伏尾電池背面有數(shù)量大于一的接線盒2，或只有一個接線盒9但其設(shè)計有大于三條輸出線纜；各路輸出之間可以實現(xiàn)插拔式連接，形成新的輸出。通過使用方法進(jìn)一步闡述本實用新型的實施方式如圖6中所示，常規(guī)光伏組件組成光伏組件陣列10，匯流箱12將光伏組件陣列10產(chǎn)生的電流匯集后，通過線纜13連接至直流配電柜14，最后由逆變器15將直流配電柜輸入的直流電轉(zhuǎn)換成交流電。光伏尾電池11具有六路輸出，其中五路輸出連接一個常規(guī)光伏組件串，為其補償電壓。圖5中，通過使用三件光伏尾電池11，可以使線纜13 (長度為300米)的線徑從50mm2降低至16mm2。為方便闡述光伏尾電池11的使用條件，設(shè)定常規(guī)光伏組件輸出電壓為V，設(shè)定光伏尾電池某一路輸出電壓為V1，設(shè)定匯流箱至直流配電柜之間線纜引起的壓降為V2，設(shè)定直流配電柜各路輸入電壓差為V3 (某一確定常數(shù))，設(shè)定η為整數(shù)。則滿足如下關(guān)系式^ I V「V2 I ^ V3(I)I V1-V2 I ^ V3+nV (η > O)(2)首先根據(jù)匯流箱輸出的最大電流，確定滿足該載流量的線徑最小的線纜，計算線阻引起的壓降，即V2。然后，如果V2 ( V3，則不需要安裝光伏尾電池；如果V2 > V3，那么計算V2/V的值，如果該值< 1，則滿足上式(1)，如果該值> 1，則滿足式(2)。由上述關(guān)系式確定V1的范圍。檢驗此種情況下系統(tǒng)總電壓是否在逆變器允許范圍內(nèi)，如果已超出范圍，則增大 線纜線徑，重新計算。本實用新型的使用可以減小線纜16的線徑，能夠保持直流配電柜各輸入端電壓平衡。根據(jù)光伏電池成本下降及線纜價格上升的發(fā)展趨勢，該實用新型能夠有效降低電站建設(shè)成本。本實用新型為含有多路電壓輸出的光伏電池組件。外形設(shè)計采用與常規(guī)光伏組件相同的版型，即外形尺寸、所用原輔材料、生產(chǎn)工藝等。光伏尾電池內(nèi)部電池片分為多個相互獨立的陣列，各陣列包含的電池片采用串聯(lián)方式連接，通過焊帶在組件背面將輸出引出至接線盒，形成多路輸出的新型組件。根據(jù)建設(shè)電站中的實際需要，光伏尾電池的輸出路數(shù)和各路輸出電壓有多種設(shè)計，光伏尾電池連接至光伏陣列后，采用與建設(shè)該電站的常規(guī)組件相同的原輔材料，從而光伏尾電池可以輸出與常規(guī)組件相同的電流，不同的電壓。本實用新型包含A、B兩種版型，A型為三路不同輸出，輸出電壓分別為電站所用常規(guī)組件電壓的六分之一，六分之二，六分之三；B型為六路相同輸出。其各路輸出之間可以實現(xiàn)插拔式連接，形成新的輸出。本實用新型解決其技術(shù)問題的原理為對于大型光伏電站，各匯流箱到控制室的連接線纜長度相差較大，導(dǎo)致線纜自身電阻大小不一，使匯流箱輸出的電壓在到達(dá)直流配電柜時，各路線纜產(chǎn)生不同的壓降，從而造成直流配電柜輸入端電壓不平衡。根據(jù)光伏尾電池輸出電壓大小和匯流箱至直流配電柜之間線纜的長度，調(diào)整線纜的線徑，使線纜電阻引起的壓降接近于光伏尾電池輸出電壓，實現(xiàn)直流配電柜輸入平衡的目的。
權(quán)利要求1.一種光伏尾電池，其特征是主要由主體和附件構(gòu)成，所述的附件包括鋁合金邊框(I)和接線盒(2)，接線盒(2)與主體背面采用有機硅膠粘接；所述的主體包括電池片(5)、焊帶(6)、鋼化玻璃(4)、EVA (9)和背板(8)構(gòu)成，通過太陽能專用層壓機加工而成，其順序由下而上為鋼化玻璃(4)、EVA (9)、電池片(5)、EVA (9)、背板(8)，其中，電池片(5)分設(shè)為多個獨立的陣列(7);各個陣列輸出引線位于組件同一側(cè)，通過在電池片背面鋪設(shè)焊帶(6)實現(xiàn)，電池片(5)與焊帶(6)之間用背板(8)及EVA (9)實現(xiàn)電氣絕緣；陣列內(nèi)的電池片(5)之間保持固定的片間距及串間距，電池片(5)通過焊帶(6)串聯(lián)焊接并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏尾電池，其特征是所述的電池片(5)的陣列設(shè)有三個獨立陣列，為三路不同輸出，輸出電壓分別為電站所用常規(guī)組件電壓的六分之一，六分之二或六分之三。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏尾電池，其特征是所述的電池片(5)的陣列設(shè)有六個獨 立陣列，為六路相同輸出，其各路輸出之間為插拔式連接，形成新的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的光伏尾電池，其特征是所述的電池片(5)采用晶體硅材料，電池片(5 )通過接線盒(2 )內(nèi)置的旁路二極管防止熱斑效應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏尾電池，其特征是所述的鋁合金邊框(I)采用螺釘或角碼固定，接線盒(2)與背板(8)采用有機硅膠固定。
專利摘要本實用新型涉及一種光伏尾電池，應(yīng)用于光伏電站的電池陣列尾部。其技術(shù)方案是主要由主體和附件構(gòu)成，所述的附件包括鋁合金邊框和接線盒，接線盒與主體背面采用有機硅膠粘接；所述的主體包括電池片、焊帶、鋼化玻璃、EVA和背板構(gòu)成，通過太陽能專用層壓機加工而成，其中，電池片分設(shè)為多個獨立的陣列；各個陣列輸出引線位于組件同一側(cè)，通過在電池片背面鋪設(shè)焊帶實現(xiàn)，電池片與焊帶之間用背板及EVA實現(xiàn)電氣絕緣；陣列內(nèi)的電池片之間保持固定的片間距及串間距，電池片通過焊帶串聯(lián)焊接并輸出。有益效果是可以允許使用線徑較小的線纜，并有效補償線纜造成的壓降，從而保持直流配電柜輸入電壓平衡，同時節(jié)省光伏電站建設(shè)成本。
文檔編號H01L31/02GK202487621SQ201220075490
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者王彥湖, 蓋劍剛, 石兆忠 申請人:東營市泰和太陽能電力有限公司