[发明专利]一种基于背接触电池的多并联电路组件

说明书

本发明公布了一种基于背接触电池的多并联电路组件，所述多并联电路组件为背接触电池片串联、并联组合形成，所述多并联电路组件的电路组成包含几种不同的形式，通过金属箔以几种图形按不同位置、数量排列，则呈任意形式连接而不用考虑电池的排布方式，从而实现各种并联数量连接电路。对于同面积的组件来说，不同设计下所耗金属箔材料数量完全相同，工艺区别在于刻印图形不同，不会额外增加任何成本，可直接使用小尺寸电池多并联连接达到超高功率组件需求。

技术领域

本发明属于光伏设备领域，具体涉及一种基于背接触电池的多并联电路组件。

背景技术

光伏发电是利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的一种技术。光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，光伏系统的发电量取决于光伏电池组件的发电效率。然而，在如今追寻高功率组件的时代，光伏组件功率提升必然面临叠加电池片数量或增加电池片尺寸两种选择。一昧增加电池数量会导致组件开路电压过高，组件成串彼此连接时，由于电站系统开路电压上限的存在决定了组件的连接总数。一般而言，组件串联块数N=系统电压/组件开路电压。而组件串联块数越少，在确定总组件数量下，所需设备越多，电站建设成本越高。

而从另一条路来说，大尺寸电池电流过大，对应光伏组件在实际应用时，某个电池片或者某个电池串极易由于高电流热影响发生故障，就导致整个光伏电池组件或者相邻的两个电池串没有功率输出，进而大幅影响了光伏电池组件的发电效率。

根据电路特性，电池连接组成电池组存在两种基础方式，即电池正负成串接触连接的串联方式以及电池同级连接的并联方式。电池串联时，整体电流为单个电池电流，整体电压为所有电压之和，而并联时，整体电压等于单路电压，不会随着并联路数增加增加，整体电流为单路电流乘以并联路数。则依据前述组件电性能要求，理想的电池串联方式应为尽可能使用尺寸小的电池降低热损失风险，并以尽可能多并联的方式连接电路。

现有组件设计下，一般晶硅电池依靠焊带连接两块电池的正背面（即正负极，如图1），电池电路设计只能径直走线，受组件电池排布方式影响，无法做到多并联连接。以常见的120片电池组件举例，电池采用对称性排布设计（如图2左侧），电路实际走向路径只能与电池位置一致（如图2右侧）。且由于只能径直从一串连接另一串，需要汇流条连接，使得组件产生额外封装面积。这极大地限制了光伏组件的设计版型，使得组件无法随心所欲的选择电路连接方式，而大功率组件只能被迫在高组件电压或者高电池电流的之间选择，造成发电成本以及运行风险的增加。

发明内容

本发明为一种基于背接触电池的多并联电路组件，所述多并联电路组件为背接触电池片串联、并联组合形成，所述多并联电路组件的电路组成包含以下形式：

包含两串并联的电池片串，在空间布局上形成上下两部分，且左右对称，上部为X排Y列个电池片形成的两串对称的电池片串，中间为负极极点；下部也为Z排Y列个电池片形成的两串对称的电池片串，中间为正极极点；上下两部分的左右两段分别相互串联；

或者所述多并联电路组件包含三串电池串，在空间布局上，整个组件为M排N列的阵列，分为上下两部分，第一串串联连接整个第一列、第二列的第一个电池片和最后一个电池片、第三列的第一个电池片和最后一个电池片、第四列的前(M+1)/2-1个和后(M+1) /2-3个电池片、第五列的前(M+1)/2-1个和后(M+1) /2-3个电池片、第六列的第一个电池片和最后一个电池片、第七列的第一个电池片和最后一个电池片、第八列的前(M+1)/2-1个和后(M+1)/2-2个电池片，两端分别引出正极点和负极点；第二串联连接整个第二列剩余的电池片、第三列至第八列，上部的电池片串联在上部的电池片串中，下部的电池片串联在下部的电池片串中，直至正极点和负极点位置；第三串电池串为剩余的其他全部电池片串联为一串；