[发明专利]一种光伏组件电路、光伏组件及光伏电站

说明书

本发明提供的光伏组件电路、光伏组件及光伏电站，应用于电力电子技术领域，该电路包括多个由预设数量的电池片串联而成的第一光伏子串、至少一个第一单向导通支路和至少一个第二单向导通支路，各第一光伏子串串联连接，形成串联支路，各第一单向导通支路与串联支路中至少一个第一光伏子串反向并联，第二单向导通支路与第二光伏子串反向并联，且第二光伏子串由串联支路中处于预测遮挡区域内的电池片组成，当第二光伏子串被遮挡时，相应的第二单向导通支路会将其旁路掉，与现有技术中将整个第一光伏子串切除的方式相比，本电路仅将被遮挡的电池片切除，可以最大限度的保持光伏组件的发电能力，尽可能确保光伏组件的整体发电量。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种光伏组件电路、光伏组件及光伏电站。

背景技术

因遮挡而引起的热斑效应，一直以来都是光伏组件应用过程中影响最大、也是最为普遍的问题。参见图1，图1是现有技术中常见的光伏组件电路拓扑图，光伏组件中包括若干电池片，电池片依次串联，形成S1-S6所示的光伏子串，各光伏子串同样依次串联，构成光伏组件生成电能的核心部分。当光伏组件中各光伏子串的下部(图中以深色电池片示出)被遮挡时，被遮挡电池片的输出电压降低，输出电流减小，此种情况下，被遮挡电池片将等效为用电负载，消耗光伏子串中其他未被遮挡的电池片生成的电能，并产生大量的热，即形成热斑效应。热斑效应不仅会消耗大量的电能，同时还会严重影响光伏组件的使用寿命。

为改善遮挡问题，光伏组件还设置有图1中D1-D3所示的旁路二极管，各旁路二极管分别与相互串联、且相邻的光伏子串反向并联，当光伏组件的部分电池片被遮挡时，被遮挡电池片将变成负载，电压方向与相应的旁路二极管同向，与同一回路里的其他电池片的电压反向，因此，当被遮挡电池片的反向电压与该光伏子串剩余电池片的电压之和达到旁路二极管导通电压时，旁路二极管导通，将与其并联的两个光伏子串同时短路，不再参与组件的正常工作过程，从而降低热斑效应对整个光伏组件的影响。

然而，在光伏组件的实际使用中，不论是外部阴影造成的遮挡，还是光伏组件表面积灰造成的遮挡，往往都集中发生在光伏组件的底部边框处，并且呈长条状分布。如图1所示，这种局部小范围的遮挡，影响的只是光伏组件中的部分电池片，其余未被遮挡的电池片仍然可以正常工作，而现有技术中光伏组件的旁路二极管会将相关的整个光伏子串切除，甚至会造成整个光伏组件停止工作，这势必会严重影响光伏组件的发电量。

发明内容

本发明提供一种光伏组件电路、光伏组件及光伏电站，通过为处于预测遮挡区域内的电池片单独设置第二单向导通支路，减少电池片的切除数量，尽可能确保光伏组件的整体发电量。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种光伏组件电路，包括：多个由预设数量的电池片串联而成的第一光伏子串、至少一个第一单向导通支路，以及至少一个第二单向导通支路，其中，

各所述第一光伏子串串联连接，形成串联支路；

各所述第一单向导通支路与所述串联支路中至少一个所述第一光伏子串反向并联；

所述第二单向导通支路与第二光伏子串反向并联；其中，所述第二光伏子串由所述串联支路中处于预测遮挡区域内的电池片组成。

可选的，所述第二光伏子串根据光伏组件的安装方向以及各所述第一光伏子串的布设位置确定。

可选的，在所述光伏组件纵向安装的情况下，所述第二光伏子串由第i个和第i+1个所述第一光伏子串中、靠近所述光伏组件底部的多个所述电池片构成，其中，i取≥1的奇数。

可选的，在所述光伏组件纵向安装的情况下，所述第二光伏子串由第m个和第m+1个所述第一光伏子串中的电池片构成，其中，m取≥2的偶数。