一種新型半片電池組件的制作方法

本發明涉及太陽能設備領域，特別是涉及一種基于半片電池的太陽能組件。

背景技術：

隨著市場趨勢推動以及中國領跑者項目要求，高功率組件破受青睞。除了在常規電池片提升效率的技術途徑外，通過優化組件的電氣排布方案，應用半片電池片技術，實現組件功率提升。目前半片電池組件開發主流采用：旁路三個二極管，電池片先串聯再并聯的方案；旁路兩個二極管，電池片先并聯再串聯的方案。

現有設計方案半片組件在系統應用端應用時存在二極管難以工作的風險，因電池串先串聯再并聯的電路排布方式，二極管并聯于兩串甚至是四串并聯電池串的兩端，由于電池串并聯，當某一串出現整片電池片遮擋時，并聯保護的二極管也不能啟動工作，這就導致整塊組件功率輸出降低為原先的一半；只有當每串電池串均出現足夠大面積遮擋時，二極管才能啟動；這就導致半片組件在系統端應用時存在熱斑風險，導致系統發電量降低。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種優化設計的半片電池組件，可提升系統端應用的輸出功率。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種新型半片電池組件，包括半片太陽能電池片，多個半片太陽能電池片串聯成一個太陽能電池串，相鄰兩個太陽能電池串通過串聯形成一個太陽能電池串組，太陽能電池串組之間通過串聯或并聯或串聯并聯混合連接的方式進行連接，每個太陽能電池串組的末端均串聯有一個優化芯片，優化芯片可檢測對應太陽能電池串組的電壓和電流狀態，優化芯片還存儲有降壓升流的算法，優化芯片還具有旁路功能。

每個太陽能電池串組均串聯有一個優化芯片，當出現遮擋時，太陽能電池串組的輸出電流降低，優化芯片檢測到電流的變化后，通過降壓升流的算法提升太陽能電池串組的輸出電流、降低輸出電壓，雖然降低了功率，但可以避免該太陽能電池串組因電流低而成為整個組件的負載，進從而防止出現遮擋的太陽能電池串組消耗掉整個組件的功率。因此，通過降壓升流的算法，可以保證出現遮擋的太陽能電池串組依然進行功率輸出，相比現有技術中直接用旁路二極管對出現遮擋的太陽能電池串組進行旁路，在出現遮擋時，整個組件的輸出功率獲得了提升。而當遮擋面積增大，太陽能電池串組產生反向偏壓時，優化芯片檢測到該變化后，啟用旁路功能，將對應的太陽能電池串組進行旁路屏蔽，可避免其成為組件的負載降低組件輸出功率，也可以保護該太陽能電池串組，避免對該太陽能電池串組的硬件造成損壞。

進一步的，優化芯片包括負極連接端口、第一正極連接端口和第二正極連接端口，優化芯片通過負極連接端口和第一正極連接端口串聯入太陽能電池片組的連接電路，多個優化芯片相互之間通過第一正極連接端口和第二正極連接端口進行連接，所采用的連接方式可以是并聯或串聯。

更進一步的，優化芯片還設置有數據通訊模塊，可實現各獨立的優化芯片之間的通訊功能。各個優化芯片之間實現通訊功能后，可進一步優化對各個太陽能電池串組的輸出功率的控制，當整體均出現遮擋時，可進一步地將整個組件的輸出功率維持在一個較高的水平，而不需要直接將受遮擋嚴重的太陽能電池串組進行旁路屏蔽。

更進一步的，太陽能電池串組成對設置且至少設置有兩對，每對太陽能電池串組中的太陽能電池串組均對稱布置，電池組件中位于同一側的太陽能電池串組進行串聯后，再將兩側的太陽能電池串組進行并聯。

與現有技術相比，本發明利用優化芯片可以提升整個組件在受到遮擋時的輸出功率，且優化芯片體積小，連接與安裝的結構簡單，安裝成本低。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1為本發明的原理結構示意圖；

圖2為本發明的正面結構示意圖；

圖中：1、太陽能電池串；2、優化芯片。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發明進行詳細描述：

如圖1及圖2所示，本新型半片電池組件共包括有十二個太陽能電池串1，每個太陽能電池串1均由多個半片電池串聯而成，相鄰的兩個太陽能電池串1通過串聯形成太陽能電池串組，每個太陽能電池串組的末端串聯有一個優化芯片2。太陽能電池串組分為兩側布置，每一側的太陽能電池串組先串聯，然后再將兩側的太陽能電池串組進行并聯，進行功率輸出。

優化芯片2可檢測對應太陽能電池串組的電壓和電流狀態，優化芯片2還存儲有降壓升流的算法，優化芯片2還具有旁路功能。優化芯片2包括負極連接端口、第一正極連接端口和第二正極連接端口，優化芯片2通過負極連接端口和第一正極連接端口串聯入太陽能電池片組的連接電路，多個優化芯片2相互之間通過第一正極連接端口和第二正極連接端口進行連接，先將同一側的優化芯片2串聯之后，再將不同側的優化芯2片并聯。優化芯片2具有通訊端口，各個優化芯片2之間可通過通訊端口進行通信，獲取各個太陽能電池串組的電壓與電流信息。各通訊端口通過數據連接線進行通信。

當整個組件中的所有太陽能電池串組均無遮擋時，組件以最大功率輸出，優化芯片2檢測并記錄此時每個對應的太陽能電池串組的電壓與電流。當太陽能電池串組出現遮擋時，太陽能電池串組的輸出電流受光照減少的影響而降低，優化芯片2檢測到電流的變化后，通過內置的降壓升流的算法提升太陽能電池串組的輸出電流、降低輸出電壓，使受遮擋的太陽能電池串組繼續輸出功率。而對于普通的采用旁路二極管的半片電池組件，受遮擋的太陽能電池串組會被二極管旁路，失去輸出功率輸出。因此，相比于現有技術，本新型半片電池組件實現了輸出功率的提升。

而當遮擋面積增大，太陽能電池串組產生反向偏壓時，超出優化芯片2的調節范圍或該太陽能電池串組安全工作的范圍時，優化芯片2啟用旁路功能，斷開芯片內部第一負極連接端口和第一正極連接端口的電連接，接通第一正極連接端口和第二正極連接端口之間的電連接，從而將對應的太陽能電池串組進行旁路屏蔽，可避免其成為組件的負載降低組件輸出功率，也可以保護該太陽能電池串組，避免對該太陽能電池串組的硬件造成損壞。

當有多個太陽能電池串組出現遮擋時，多個優化芯片2檢測到各自對應的太陽能電池串組的電流、電壓變化后，將所檢測到的電流、電壓值互相進行傳輸，每個優化芯片2都可以獲得整個組件中各個太陽能電池串組的實時電流、電壓值，因而在進行降壓升流調節對應太陽能電池串組的輸出功率時，可以根據整個組件的輸出功率，降低輸出閾值，降低啟動旁路功能的觸發功率水平，使整個組件在有多個太陽能電池串組出現遮擋時的實現功率輸出的最大化。

需要強調的是：以上僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種可提升系統端應用輸出功率的半片電池組件，包括由半片電池串聯形成的太陽能電池串，每兩個相鄰的太陽能電池串通過串聯形成太陽能電池串組，每個太陽能電池串組均串聯一個優化芯片，優化芯片可檢測對應太陽能電池串組的電壓和電流狀態，優化芯片還存儲有降壓升流的算法，優化芯片還具有旁路功能。當太陽能電池串組出現遮擋時，優化芯片對太陽能電池串組進行降壓升流繼續輸出功率；遮擋面積過大時，啟動優化芯片的旁路功能，將對應的太陽能電池串組進行旁路屏蔽。相比于現有技術，本發明具有在組件受到遮擋時提升組件功率輸出的有益效果。

技術研發人員：沈亮
受保護的技術使用者：中盛陽光新能源科技有限公司
技術研發日：2017.05.02
技術公布日：2017.07.21