太陽電池組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽電池組件，包括電池組本體、電池保護電路和接線盒，所述電池保護電路設(shè)置在電池組本體內(nèi)或接線盒內(nèi)，接線盒內(nèi)設(shè)置電池接線端口，該接線端口與電池組本體電連接，所述電池保護電路包括，電荷泵、電荷泵保護器和光伏電池組旁路開關(guān)。通過電池保護電路中MOS管Q1、電容C1和MOS管Q2的導(dǎo)通和截止，使電池保護電路中的MOS管Q1導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間之比大于95%，因此平均功耗遠小于傳統(tǒng)旁路二極管，減少了由于旁路管的高溫對太陽電池組件的影響，以此達到提高組件電性能和安全性的目的。
【專利說明】太陽電池組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體地，涉及一種太陽電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著環(huán)境污染的加劇，清潔能源得到社會的廣泛關(guān)注，而太陽能電池作為太陽能利用的重要載體，在生活中被大量使用，但現(xiàn)在的光伏電池組件在使用過程中，為防止組件內(nèi)電池片由于品質(zhì)不匹配或部分電池被遮擋而發(fā)生熱斑效應(yīng)導(dǎo)致電池組件的發(fā)熱與或損壞，減少由于品質(zhì)差異或使用環(huán)境對組件輸出功率的影響，需要在多個串聯(lián)電池上并聯(lián)一個旁路二極管，從而保證太陽電池的使用壽命和輸出功率。但現(xiàn)有旁路二極管由于發(fā)熱與散熱問題使電池組件的性能和安全性存在很大隱患。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種太陽電池組件，以實現(xiàn)提高太陽電池性能和使用壽命的優(yōu)點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種太陽電池組件，包括電池組本體、電池保護電路和接線盒,所述電池保護電路設(shè)置在電池組本體或接線盒內(nèi)，接線盒內(nèi)設(shè)置電池接線端口，該接線端口與電池組本體電連接，
[0006]所述電池保護電路包括，電荷泵、電荷泵保護器和光伏電池組旁路開關(guān)，
[0007]所述電荷泵由變換器Ul和電容Cl構(gòu)成，該變換器Ul的電源地VSS端接地，變換器Ul的泵電容CPC+端與電容Cl的一端相接，該電容Cl的另一端接地；
[0008]所述光伏電池組旁路開關(guān)由MOS管Ql和二極管Dl構(gòu)成，所述MOS管Ql的源極與二極管Dl的陽極電連接，MOS管Ql的漏極與二極管Dl的陰極電連接，且所述MOS管Ql的源極與上述變換器Ul的電源輸入VIN端電連接，MOS管Ql的漏極與電荷泵保護器電連接，MOS管Ql的柵極與變換器Ul的控制輸出CTR端電連接；
[0009]所述電荷泵保護器為MOS管Q2，該MOS管Q2的源極與上述變換器Ul的電源地VSS端電連接，MOS管Q2的柵極與變換器Ul的輸出電源VOUT端電連接，MOS管Q2的漏極與上述MOS管Ql的漏極電連接。
[0010]進一步的，所述電池保護電路可以用焊接的方式設(shè)置在上述電池組本體內(nèi)或接線盒內(nèi)。
[0011]進一步的，所述電池保護電路可以與電池組本體一起層壓封裝。
[0012]本實用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0013]本實用新型的技術(shù)方案，通過本技術(shù)方案的電池保護電路代替現(xiàn)在常用的旁路二極管，通過控制光伏電池組件旁路開關(guān)MOS管Ql的導(dǎo)通和截止，使的光伏電池保護電路MOS管Ql導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間之比大于95%，使得平均功耗遠小于傳統(tǒng)旁路二極管，減少了由于溫度問題對光伏電池組件的損壞，達到提高光伏電池電性能和穩(wěn)定性的目的。[0014]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例所述的太陽電池組件示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例所述的太陽電池組件中電池保護電路的電氣電路圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例所述的電池保護電路變換器Ul的控制輸出端的電壓波形圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1和圖2所示，一種太陽電池組件，包括電池組本體、電池保護電路和接線盒，電池保護電路設(shè)置在電池組本體內(nèi)或接線盒內(nèi)，接線盒內(nèi)設(shè)置電池接線端口，該接線端口與電池組本體電連接，
[0020]電池保護電路包括，電荷泵、電荷泵保護器和光伏電池組旁路開關(guān)，
[0021]電荷泵由變換器Ul和電容Cl構(gòu)成，該變換器Ul的電源地VSS端接地，變換器Ul的泵電容CPC+端與電容Cl的一端相接，該電容Cl的另一端接地；
[0022]光伏電池組旁路開關(guān)由MOS管Ql和二極管Dl構(gòu)成，MOS管Ql的源極與二極管Dl的陽極電連接，MOS管Ql的漏極與二極管Dl的陰極電連接，且MOS管Ql的源極與上述變換器Ul的電源輸入VIN端電連接，MOS管Ql的漏極與電荷泵保護器電連接，MOS管Ql的柵極與變換器Ul的控制輸出CTR端電連接；
[0023]電荷泵保護器為MOS管Q2，該MOS管Q2的源極與上述變換器Ul的電源地VSS端電連接，MOS管Q2的柵極與變換器Ul的輸出電源VOUT端電連接，MOS管Q2的漏極與上述MOS管Ql的漏極電連接。
[0024]其中，電池保護電路可以用焊接的方式設(shè)置在上述電池組本體內(nèi)或接線盒內(nèi)。電池保護電路可與電池組本體一起層壓封裝。
[0025]電池保護電路分別接到光伏電池組的負極與正極端。
[0026]其具體工作原理如圖3所示:
[0027](I)在光伏電池組正常工作情況下，本電路MOS管Ql的柵極G與變換器Ul相接，變換器Ul由于電源電壓反向而不能為其泵電容充電，使其輸出端VOUT與其電源地VSS端電壓相等，這樣MOS管Q2的柵源電壓Vgs不能達到MOS管Q2的門限電壓Vth而使MOS管Q2處于關(guān)斷狀態(tài)，變換器Ul不工作，于是MOS管Ql也處于關(guān)斷狀態(tài)，電路的陰陽極間不導(dǎo)通，只有很小的漏電流，在溫度25度時，小于2uA，125度時小于20uA。
[0028](2)在光伏電池組出現(xiàn)熱斑效應(yīng)或其它情況下，二極管Dl形成正向電壓(即二極管的結(jié)電壓)，根據(jù)這時正常電池組的電壓與外接負載的情況，電壓一般在0.4V"1V之間，MOS管Q2依靠其體二極管正向小電壓和小的導(dǎo)通電流；此時，變換器Ul的VIN端與VSS端獲得正向電壓，開始給電容Cl充電，隨著電容Cl電壓的升高，MOS管Q2完全導(dǎo)通，電容Cl快速充滿電；在這個階段，變換器Ul的CTR端為低電平，MOS管Ql不導(dǎo)通；當電容Cl充滿電時，變換器Ul停止充電，變換器Ul的控制端CTR輸出高電平使MOS管Ql導(dǎo)通，MOS管Ql的漏源端的電壓就下降到一個很小的值約幾十毫伏到一百多毫伏，即陽極端與陰極端的電壓為此值，比二極管導(dǎo)通時小幾倍到幾十倍，且其導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間之比一般大于95%，所以其平均功耗遠小于傳統(tǒng)旁路二極管。當電容Cl兩端電壓下降到某一定值時，變換器Ul的控制端CTR端被關(guān)斷，輸出低電平，MOS管Ql關(guān)斷，此時只有二極管正向?qū)ǎ儞Q器Ul又開始給電容Cl充電。如此重復(fù)，使陽極與陰極端的平均壓降大大下降，節(jié)省電能，同時電路本身的溫升與傳統(tǒng)二極管相比，溫度大大下降，器件本身的可靠性和安全性得到極大的提聞。
[0029]因二極管Dl是MOS管Ql關(guān)斷時的工作二極管，電流較大，漏電流要小。本電路中的MOS管Q2是變換器Ul的保護管，當電池組正常工作時關(guān)斷，使變換器Ul免受電池組電壓(對本電路是反向高電壓)造成損壞，電池組出現(xiàn)異常時，MOS管導(dǎo)通，使變換器Ul正常工作。
[0030]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽電池組件，其特征在于，包括電池組本體、電池保護電路和接線盒，所述電池保護電路設(shè)置在電池組本體內(nèi)或接線盒內(nèi)，接線盒內(nèi)設(shè)置電池接線端口，該接線端口與電池組本體電連接， 所述電池保護電路包括，電荷泵、電荷泵保護器和光伏電池組旁路開關(guān)， 所述電荷泵由變換器Ul和電容Cl構(gòu)成，該變換器Ul的電源地VSS端接地，變換器Ul的泵電容CPC+端與電容Cl的一端相接，該電容Cl的另一端接地； 所述光伏電池組旁路開關(guān)由MOS管Ql和二極管Dl構(gòu)成，所述MOS管Ql的源極與二極管Dl的陽極電連接，MOS管Ql的漏極與二極管Dl的陰極電連接，且所述MOS管Ql的源極與上述變換器Ul的電源輸入VIN端電連接，MOS管Ql的漏極與電荷泵保護器電連接，MOS管Ql的柵極與變換器Ul的控制輸出CTR端電連接； 所述電荷泵保護器為MOS管Q2，該MOS管Q2的源極與上述變換器Ul的電源地VSS端電連接，MOS管Q2的柵極與變換器Ul的輸出電源VOUT端電連接，MOS管Q2的漏極與上述MOS管Ql的漏極電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池組件，其特征在于，所述電池保護電路用焊接的方式設(shè)置在上述電池組本體內(nèi)或接線盒內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽電池組件，其特征在于，所述電池保護電路與電池組本體一起層壓封裝。
【文檔編號】H02S40/34GK203574598SQ201320695493
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】朱鈺, 李天萬 申請人:無錫清蓮新能源科技有限公司