一种智能光伏模组结构及全屋面铺设方法

技术领域

本发明涉及一种智能光伏模组结构及全屋面铺设方法。

背景技术

现有技术中屋面光伏电站主要是采取在屋面上零散铺设光伏组件的形式，使用的通常是标准形状尺寸的光伏组件。光伏组件布置比较分散，外观效果不好，尤其是在别墅等复杂屋面场景下严重影响外观，并且很多边角区域空置未能得到利用，没有充分实现屋顶面积最大化发电，也未能结合智能光伏优化器使用，导致个别光伏板上出现阴影遮挡时，会影响整个电站的发电量，电站安全隐患也较大。

发明内容

本发明的目的为了克服现有技术存在的问题及缺陷，提供一种智能光伏模组结构及全屋面铺设方法。本发明将光伏组件模块组合技术、智能光伏优化技术与轻钢骨架设计制造技术相结合，实现屋面最大化铺设光伏组件的目的，同时可以对每块智能光伏模组结构进行监控，在出现突发状况时智能光伏模组间可以相互关断，避免直流高压。同时外观效果相比现有技术更美观协调，并且在小屋面安装时可提前将智能光伏模组安装在一起，然后整体吊装到屋面上，能大幅度提高安装效率。

本发明的技术方案为：

一种智能光伏模组结构，包括若干光伏组件、模组集成框和一个智能光伏优化器，其特征在于：所述若干光伏组件按模组集成框上的网格形状一一对应，并通过结构胶或压块安装件固定在模组集成框上；所述智能光伏优化器固定在模组集成框上，若干光伏组件串联后与智能光伏优化器相连，智能光伏优化器具备光伏组件监控、安全关断和功率优化功能。

智能光伏模组结构的外形为方形、三角形或梯形。

所述方形智能光伏模组结构由四块光伏组件、一个方形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，四块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件、一块配套方形光伏组件一、一块配套方形光伏组件二、一块配套方形光伏组件三，各配套方形光伏组件的电流与方形基准光伏组件的电流一致；所述配套方形光伏组件一的长边与方形基准光伏组件长边相同，所述配套方形光伏组件二的一边与方形基准光伏组件短边相同，所述配套方形光伏组件三的长、短边根据配套方形光伏组件一、配套方形光伏组件二的长短边尺寸确定，四块光伏组件组合后的尺寸与方形模组集成框一致，四块光伏组件通过结构胶或压块安装件固定在方形模组集成框上集成在一起，四块光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

所述方形智能光伏模组结构由两块光伏组件、一个方形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，两块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件和一块配套方形光伏组件一或一块配套方形光伏组件二，各配套方形光伏组件的电流与方形基准光伏组件的电流一致；所述配套方形光伏组件一的长边与方形基准光伏组件长边相同，或所述配套方形光伏组件二的一边与方形基准光伏组件短边相同，两块光伏组件组合后的尺寸与方形模组集成框一致，两块光伏组件通过结构胶或压块安装件固定在方形模组集成框上集成在一起，两块光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

所述方形智能光伏模组结构由一块方形基准光伏组件、若干块配套方形光伏组件一或若干块配套方形光伏组件二、一个方形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，若干块配套方形光伏组件一或若干块块配套方形光伏组件二的电流与方形基准光伏组件的电流一致；所述配套方形光伏组件一的长边与方形基准光伏组件长边相同，或所述配套方形光伏组件二的一边与方形基准光伏组件短边相同，所有光伏组件组合后的尺寸与方形模组集成框一致，所有光伏组件通过结构胶或压块安装件固定在方形模组集成框上集成在一起，所有光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

所述方形智能光伏模组结构的功率根据智能光伏优化器的额定功率变化或通过调整配套方形组件一的列数和/或调整配套方形组件二的行数来改变功率。

所述三角形智能光伏模组结构由三块光伏组件、一个三角形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，三块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件、配套三角形光伏组件一、配套三角形光伏组件二，各配套三角形光伏组件的电流与方形基准光伏组件的电流一致；两块三角形光伏组件的一条直角边分别与方形基准光伏组件长短边相同，三块光伏组件组合后的尺寸与三角形模组集成框一致，三块光伏组件通过结构胶或压块安装件固定在三角形模组集成框上集成在一起，三块光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

所述梯形智能光伏模组结构由三块光伏组件、一个梯形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，三块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件、配套方形光伏组件二、配套三角形光伏组件三，配套方形光伏组件二和配套三角形光伏组件三的电流与方形基准光伏组件的电流一致；所述配套三角形光伏组件三的一条直角边与方形基准光伏组件长边和配套方形组件二一边之和相同，三块光伏组件组合后的尺寸与梯形模组集成框一致，三块光伏组件通过结构胶或压块安装件固定在梯形模组集成框上集成在一起，三块光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

所述光伏组件的电池片为单晶硅、多晶硅或异质结电池，根据智能光伏优化器最大电流需要，电池片为整片或切割片，光伏组件出极方式为中间背出极、边部背出极或侧边出极方式。

一种模块组合智能光伏模组结构的全屋面铺设方法，其特征在于按以下步骤进行：首先是根据屋面形状确定最大化铺设光伏组件的外形，根据屋面铺设外形划分出最大化的方形、三角形和/或梯形区域，在方形、三角形和/或梯形区域匹配相应形状的智能光伏模组结构，在屋面完成各区域智能光伏模组结构拼装并形成一体，实现屋面最大化发电。

本发明将光伏组件模块组合技术、智能光伏优化技术与轻钢骨架设计制造技术相结合，形成的智能光伏模组结构除具备常规智能组件的功能外，结构强度相比常规组件更可靠，能满足建材使用要求，方形、三角形和梯形外观可满足不同形状屋面铺设的需求，最大化利用屋顶面积进行发电。

附图说明

图1为本发明的智能光伏模组全屋面铺设方法流程图。

图2a为本发明的方形智能光伏模组正示意图。

图2b为本发明的方形智能光伏模组反面示意图。

图3a为本发明的方形智能光伏模组正面示意图。

图3b为本发明的方形智能光伏模组反面示意图。

图4a为本发明的三角形智能光伏模组正面示意图。

图4b为本发明的三角形智能光伏模组反面示意图。

图5a为本发明的梯形智能光伏模组正面示意图。

图5b为本发明的梯形智能光伏模组反正面示意图。

图6为本发明的屋面区域划分示意图。

图7为本发明的智能光伏模组屋面铺设示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明，本发明的智能光伏优化器00为现有结构，直接购买。

如图2a、图2b所示，一种智能光伏模组结构，包括若干光伏组件、模组集成框19和一个智能光伏优化器00，其特征在于：所述若干光伏组件按模组集成框19上的网格形状一一对应，并通过结构胶固定在模组集成框19上；所述智能光伏优化器00固定在模组集成框19上，若干光伏组件串联后与智能光伏优化器00相连，智能光伏优化器00具备光伏组件监控、安全关断和功率优化功能。智能光伏模组结构的外形为方形、三角形或梯形。

如图2a、图2b所示，所述方形智能光伏模组结构1由四块光伏组件、一个方形模组集成框19和一个智能光伏优化器00组成，四块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件10、一块配套方形光伏组件一11、一块配套方形光伏组件二12、一块配套方形光伏组件三13，各配套方形光伏组件的电流与方形基准光伏组件10的电流一致；所述配套方形光伏组件一11的长边与方形基准光伏组件10长边相同，所述配套方形光伏组件二12的一边与方形基准光伏组件10短边相同，所述配套方形光伏组件三13的长、短边根据配套方形光伏组件一11、配套方形光伏组件二12的长短边尺寸确定，四块光伏组件组合后的尺寸与方形模组集成框19一致，四块光伏组件通过结构胶固定在方形模组集成框19上集成在一起，四块光伏组件串联后与智能光伏优化器00相连。

当然，所述方形智能光伏模组结构也可由两块光伏组件、一个方形模组集成框19和一个智能光伏优化器00组成，两块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件10和一块配套方形光伏组件一11或一块配套方形光伏组件二12，各配套方形光伏组件的电流与方形基准光伏组件10的电流一致；所述配套方形光伏组件一11的长边与方形基准光伏组件10长边相同，或所述配套方形光伏组件二12的一边与方形基准光伏组件10短边相同，两块光伏组件组合后的尺寸与方形模组集成框19一致，两块光伏组件通过结构胶固定在方形模组集成框19上集成在一起，两块光伏组件串联后与智能光伏优化器00相连。所述方形智能光伏模组结构的功率根据智能光伏优化器的额定功率变化或通过调整配套方形组件一的列数和/或调整配套方形组件二的行数来改变功率。

如图3a、图3b所示，所述方形智能光伏模组结构由一块方形基准光伏组件10、若干块配套方形光伏组件二12、一个方形模组集成框19和一个智能光伏优化器00组成，若干块块配套方形光伏组件二12的电流与方形基准光伏组件10的电流一致；所述配套方形光伏组件二12的一边与方形基准光伏组件10短边相同，所有光伏组件组合后的尺寸与方形模组集成框19一致，所有光伏组件通过结构胶固定在方形模组集成框19上集成在一起，所有光伏组件串联后与智能光伏优化器00相连。

如图4a、图4b所示，所述三角形智能光伏模组2结构由三块光伏组件、一个三角形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，三块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件10、配套三角形光伏组件一21、配套三角形光伏组件二22，各配套三角形光伏组件的电流与方形基准光伏组件10的电流一致；两块三角形光伏组件的一条直角边分别与方形基准光伏组件10长短边相同，三块光伏组件组合后的尺寸与三角形模组集成框一致，三块光伏组件通过结构胶固定在三角形模组集成框上集成在一起，三块光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

如图5a、图5b所示，所述梯形智能光伏模组结构3由三块光伏组件、一个梯形模组集成框和一个智能光伏优化器组成，三块光伏组件分别为一块方形基准光伏组件10、配套方形光伏组件二12、配套三角形光伏组件三31，配套方形光伏组件二12和配套三角形光伏组件三31的电流与方形基准光伏组件10的电流一致；所述配套三角形光伏组件三31的一条直角边与方形基准光伏组件10长边和配套方形组件二12一边之和相同，三块光伏组件组合后的尺寸与梯形模组集成框一致，三块光伏组件通过结构胶固定在梯形模组集成框上集成在一起，三块光伏组件串联后与智能光伏优化器相连。

如图1所示，一种模块组合智能光伏模组结构的全屋面铺设方法，其特征在于按以下步骤进行：首先是根据屋面形状确定最大化铺设光伏组件的外形，根据屋面铺设外形划分出最大化的方形、三角形和/或梯形区域，在方形、三角形和/或梯形区域匹配相应形状的智能光伏模组结构，在屋面完成各区域智能光伏模组结构拼装并形成一体，实现屋面最大化发电。

如图6、图7所示，任意一个梯形屋面首先划分为三角形区域51、方形区域52和梯形区域53，三角形区域51使用一个三角形智能光伏模组结构2，方形区域52使用六个方形智能光伏模组结构1，梯形区域53使用一个方形智能光伏模组结构1和两个梯形智能光伏模组结构3进行搭配铺设，拼装后基本实现了屋面满铺。

针对屋面不方便搬运大块智能光伏模组结构的场景，本发明还可以将智能光伏模组结构的光伏组件和模组集成框进行拆分，先在屋面各区域将模组集成框进行组装后，再将相应的光伏组件安装上去。