專利名稱：交流光伏模塊以及使用該交流光伏模塊的建筑幕墻單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能光伏發(fā)電技術以及建筑物幕墻。
背景技術：
圖la示出了現(xiàn)有的一種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)100的結構，其中，多個硅片太陽能 電池組件101串聯(lián)組成分串102，該多個分串102相互并聯(lián)，構成太陽能電池陣列103。每 個分串102通過直流導線104與分串阻擋二極管105、保險絲106及直流開關107依此串 聯(lián)，上述分串阻擋二極管105、保險絲106及直流開關107構成了直流組合器108。直流開 關107接入逆變器109的輸入端，逆變器109的輸出端通過交流電線110接入交流配電箱 111，然后并入電網(wǎng)112，在交流配電箱111中通常設有交流開關、保險絲等器件。參考圖lb，現(xiàn)有的硅片太陽能電池組件101大多使用邊長為125mm或156mm的方 形硅片，由于每片太陽能電池單體1011只能產(chǎn)生大約0. 55伏的工作電壓，限于硅片太陽能 電池組件的尺寸，目前硅片太陽能電池組件的輸出電壓均低于50V。而電網(wǎng)的電壓為120V 到240V，所以，現(xiàn)有的逆變器109都會設置直流升壓電路1091，將硅片太陽能電池組件輸出 的電壓升高到預定的電壓，再通過DC-AC變換電路1092處理后并入電網(wǎng)。由于直流升壓電 路包括有變壓器、電容、電感等元件，因而逆變器109的體積也比較大，從而使得難以將太 陽能電池組件與逆變器集成在一起使用，而作為分立部件的太陽能電池組件和逆變器二者 之間的連接勢必增加安裝的工作量，給用戶的使用造成了不便。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種體積小、能夠直接輸出交流電的交流光 伏模塊。本發(fā)明要解決的另一技術問題在于提供一種使用該交流光伏模塊的建筑幕墻單兀。本發(fā)明所要解決的又一技術問題在于提供一種太陽能電池組件。本發(fā)明的交流光伏模塊，其包括一太陽能電池組件，該太陽能電池組件包括多組 太陽能電池單體組，每一組太陽能電池單體組由多個太陽能電池單體組成，其中，各太陽能 電池單體進一步包括相互串聯(lián)的多個太陽能電池子單體，且各太陽能電池單體內的太陽能 電池子單體大小相等；該交流光伏模塊還包括一逆變器，該逆變器包括一 DC-AC變換電路， 該DC-AC變換電路的輸入端與太陽能電池組件的輸出端連接，用于將該太陽能電池組件輸 出的直流電壓轉換為交流電壓。本發(fā)明還提供了一種建筑幕墻單元，該建筑幕墻單元內設有一上述的交流光伏模 塊。本發(fā)明的太陽能電池組件包括多組太陽能電池單體組，該多組太陽能電池單體組 相互并聯(lián)，每一組太陽能電池單體組由多個太陽能電池單體組成，其中，各太陽能電池單體 進一步包括相互串聯(lián)的多個太陽能電池子單體，且各太陽能電池單體內的太陽能電池子單體大小相等。本發(fā)明通過將太陽能電池組件中的每一太陽能電池單體分成多個太陽能電池子 單體，可在不改變現(xiàn)有的太陽能電池單體的大小尺寸的情況下，提高太陽能電池單體輸出 的直流電壓值，從而可以省去現(xiàn)有逆變器中的直流升壓電路部分，減小逆變器的體積，便于 實現(xiàn)將太陽能電池組件和逆變器集成為一獨立模塊使用，該獨立模塊可省去傳統(tǒng)條件下太 陽能電池組件與逆變器之間連接所需的直流部件，如連線、保險絲、阻擋二極管、連線盒等， 且其輸出的就是能夠直接并入電網(wǎng)的交流電，因此只需安裝人員熟悉交流端的連接，安裝 更加方便。此外，本發(fā)明省去現(xiàn)有逆變器中的直流升壓電路部分，同時，也除去了直流升壓 電路造成的能量損耗，而使系統(tǒng)的整體能量損耗降低。


圖la是現(xiàn)有的一種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理圖。圖lb是現(xiàn)有的硅片太陽能電池組件以及逆變器的原理框圖。圖2是本發(fā)明的交流光伏模塊的原理圖。圖3是本發(fā)明的太陽能電池組件的結構示意圖。圖4是本發(fā)明的太陽能電池單體的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做出進一步說明。如圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的交流光伏模塊包括一太陽能電池組件201和一 逆變器209，太陽能電池組件201包括多組太陽能電池單體組202，每一組太陽能電池單體 組由多個太陽能電池單體203組成，各太陽能電池單體203進一步包括相互串聯(lián)的多個太 陽能電池子單體204，且各太陽能電池單體的太陽能電池子單體204大小相等。在一種實 施方式中，太陽能電池組件201為硅片太陽能電池組件，太陽能電池子單體204的形狀為矩 形。在圖2和圖3中，多組太陽能電池單體組202相互并聯(lián)，每一組太陽能電池單體組 202由相互串聯(lián)的多個太陽能電池單體203組成。然而，本發(fā)明不限于此，在其它的實施方 式中，還可以是多組太陽能電池單體組202相互串聯(lián)，每一組太陽能電池單體組202由相 互串聯(lián)的多個太陽能電池單體203組成；或者，多組太陽能電池單體組202相互并聯(lián)，每一 組太陽能電池單體組202由相互并聯(lián)的多個太陽能電池單體203組成；或者，多組太陽能電 池單體組202相互串聯(lián)，每一組太陽能電池單體組由相互并聯(lián)的多個太陽能電池單體203 組成。在圖2、圖3和圖4所示出的本發(fā)明的一種實施方式中，各太陽能電池單體203均 由4個太陽能電池子單體204組成。假設現(xiàn)有的太陽能電池單體的輸出電壓Vp = 0. 5V、輸 出電流Ip = 4A、輸出功率Wp = 2W，每組太陽能電池單體組由60個這樣的太陽能電池單體 串聯(lián)而成，那么太陽能電池單體組的輸出電壓為30V，輸出電流為4A，其必須通過逆變器的 直流升壓電路升高到預定的電壓，再通過逆變器的DC-AC變換電路處理后并入電網(wǎng)。而本 發(fā)明可在不改變現(xiàn)有的太陽能電池單體的大小尺寸的情況下，將每一太陽能電池單體又劃 分為4個太陽能電池子單體，每一太陽能電池子單體的輸出電壓Vp’ = 0. 5V、輸出電流Ip’=1A、輸出功率Wp’= 0. 5W，此時太陽能電池單體的輸出電壓Vp = 2V、輸出電流Ip = 1A、 輸出功率Wp = 2W，每組太陽能電池單體組仍由60個這樣的太陽能電池單體串聯(lián)而成，那么 太陽能電池單體組的輸出電壓變?yōu)?20V，輸出電流為1A。因此，本發(fā)明的逆變器209中可以省略圖lb中的直流升壓電路部分，而僅包括一 DC-AC變換電路2092，該DC-AC變換電路2092的輸入端與太陽能電池組件201的輸出端連 接，用于將該太陽能電池組件201輸出的直流電壓轉換為交流電壓。本發(fā)明的太陽能電池子單體的數(shù)量不限于上述的4個，其數(shù)量可根據(jù)逆變器的輸 出電壓的不同而改變。由于上述的逆變器209的體積相比于現(xiàn)有逆變器而言大大減小，因此適合將該逆 變器209與上述的太陽能電池組件201集成為一獨立模塊使用。在一個應用實施例中，太 陽能電池組件201和逆變器209可集成在建筑幕墻單元中。將多個該建筑幕墻單元連接 組合，可構成建筑物中的幕墻或窗戶。太陽能電池組件201和逆變器209作為獨立模塊使 用時，可省去傳統(tǒng)條件下太陽能電池組件與逆變器之間連接所需的直流部件，如連線、保險 絲、阻擋二極管、連線盒等，使得安裝更加方便。
權利要求
一種交流光伏模塊，其包括一太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括多組太陽能電池單體組，每一組太陽能電池單體組由多個太陽能電池單體組成，其特征在于，各太陽能電池單體進一步包括相互串聯(lián)的多個太陽能電池子單體，且各太陽能電池單體內的太陽能電池子單體大小相等；所述交流光伏模塊還包括一逆變器，所述逆變器包括一DC-AC變換電路，該DC-AC變換電路的輸入端與所述太陽能電池組件的輸出端連接，用于將該太陽能電池組件輸出的直流電壓轉換為交流電壓。
2.如權利要求1所述的交流光伏模塊，其特征在于，所述多組太陽能電池單體組相互 并聯(lián)，每一組太陽能電池單體組由相互串聯(lián)的多個太陽能電池單體組成。
3.如權利要求1所述的交流光伏模塊，其特征在于，所述多組太陽能電池單體組相互 串聯(lián)，每一組太陽能電池單體組由相互串聯(lián)的多個太陽能電池單體組成。
4.如權利要求1所述的交流光伏模塊，其特征在于，所述多組太陽能電池單體組相互 并聯(lián)，每一組太陽能電池單體組由相互并聯(lián)的多個太陽能電池單體組成。
5.如權利要求1所述的交流光伏模塊，其特征在于，所述多組太陽能電池單體組相互 串聯(lián)，每一組太陽能電池單體組由相互并聯(lián)的多個太陽能電池單體組成。
6.如權利要求1所述的交流光伏模塊，其特征在于，各太陽能電池單體均由4個太陽能 電池子單體組成。
7.如權利要求1所述的交流光伏模塊，其特征在于，所述太陽能電池子單體的形狀為矩形。
8.一種建筑幕墻單元，其特征在于，所述建筑幕墻單元內設有一如權利要求1所述的 交流光伏模塊。
9.一種太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括多組太陽能電池單體組，每一組太 陽能電池單體組由多個太陽能電池單體組成，其特征在于，各太陽能電池單體進一步包括 相互串聯(lián)的多個太陽能電池子單體，且各太陽能電池單體內的太陽能電池子單體大小相寸。
10.如權利要求9所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述太陽能電池子單體的形狀 為矩形。
全文摘要
一種交流光伏模塊以及使用該交流光伏模塊的建筑幕墻單元，該交流光伏模塊包括太陽能電池組件和逆變器，太陽能電池組件包括多組太陽能電池單體組，每一組太陽能電池單體組由多個太陽能電池單體組成，各太陽能電池單體進一步包括相互串聯(lián)的多個太陽能電池子單體，且各太陽能電池單體內的太陽能電池子單體大小相等；逆變器包括DC-AC變換電路，其輸入端與太陽能電池組件的輸出端連接，用于將太陽能電池組件輸出的直流電壓轉換為交流電壓。本發(fā)明的建筑幕墻單元內設有一上述的交流光伏模塊。本發(fā)明可省去現(xiàn)有逆變器中的直流升壓電路部分，減小逆變器的體積，便于實現(xiàn)將太陽能電池組件和逆變器集成為一獨立模塊使用，方便了安裝。
文檔編號E04B2/88GK101854133SQ20101013411
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者凌志敏, 羅宇浩 申請人:羅宇浩;凌志敏