[实用新型]用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池组，属于半导体器件技术领域。

背景技术

对于用于交通信号灯、太阳能灭虫器等12V蓄电池充电系统的太阳能电池组件，传统的工艺方法几乎无例外地使用2×18或4×9阵列电池片计36片串联而成，由此构成额定工作电压约为17.5～18.5V的太阳能电池组向蓄电池充电。使用上述组串结构的原因，主要是因为电池板内阻Rp、蓄电池内阻Rb的存在，当形成充电电流时，内阻上产生压降，为了克服内阻对电压的损耗而采用36组串，形成17.5V～18.5V额定工作电压对12V蓄电池系统充电。采用上述设计能满足使用要求，但是会存在以下问题：1. 由于太阳能电池组件的工作电压17.5～18.5V较蓄电池工作电压高出5～6V，能够有效充电的电压只有12～14V，也就是说，约有1/3的太阳能没有被利用。对于目前还比较贵重的晶硅电池来说，造成了资源的浪费。2. 没有利用的这5～6V电压产生的能量，只是在太阳能组件及蓄电池的内阻中消耗，产生热量，使电池组件及蓄电池温度升高。由于太阳能组件功率输出随温度升高而下降，形成了一个恶性循环。虽然存在上述的问题，但是人们一直认为为了克服内阻对电压的损耗采用36组串是最佳的组串方式，因此上述36组串的方式依然是最常用的太阳能电池板组串结构。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服技术偏见，提供一种可节约材料，提高输出功率的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池组。

为了解决上述技术问题，本实用新型的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池组包括电池板和敷设在电池板上的电池片，其特征在于：所述电池片为32～34片矩阵排列并依次串联。

所述电池片可按2×17阵列排列，形成34片组串。

所述电池片可按4×8阵列排列，形成32片组串。

所述电池片还可按3×11阵列排列，形成33片组串。

采用这样结构后，本实用新型改变传统电池板的组串结构，由传统36组串改为32～34组串，改变了组件的工作点。虽然额定工作电压有所降低，但由于电池组件内阻也同时显著降低，经过实验验证，对蓄电池充电电流并不会减少，甚至还会增加。 克服了技术上的偏见，提高了系统效率，生产成本降低了5%～11%，有极好的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例二结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池组作进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，本实用新型的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池板组串结构包括电池板1和敷设在电池板上的电池片2，电池片2串接为2×17阵列排列方式，形成34组串。

实施例二

如图2所示，本实用新型的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池板组串结构包括电池板1和敷设在电池板上的电池片2，电池片2串接为4×8阵列排列方式，形成32组串。

实施例三

本实用新型的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池板组串结构包括电池板1和敷设在电池板上的电池片2，电池片2串接为3×11阵列排列方式，形成33组串。

为了说明本实用新型用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池板组串结构克服了技术偏见，对电池组件的功率曲线做了分析和实际测量。发现了两个事实：

1、传统36组串太阳能电池组件，在17.5～18.5V工作点附近达到最大功率点。但是工作电流却和12～14V（蓄电池充电电压范围）非常接近。换句话说，如果适当降低太阳能组件的额定电压，对于12V蓄电池充电系统来说，充电电流基本不变。

2、充电电流计算：I = (Vp – Vb) / (Rp+Rb) ， 可见充电电流的大小不仅取决于电池板的电压，还和电池板及蓄电池的内阻的大小相关。本系统中，传统36组串电池组件在额定工作电压(17.5~18.5V)工作点处的等效内阻比蓄电池工作电压(12~14V)工作点处要大许多，对充电电流的影响超过电压变动的影响。

通过上述的分析和实际测量，证实了本实用新型的用于12V蓄电池充电系统的太阳能电池板组串结构克服了技术偏见，提高系统效率。