CN207199646U - 一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路，其包括至少一个由背接触太阳能电池串联组成的电池组、旁路二极管、汇流条和载流排，每个电池组通过汇流条和载流排与相应旁路二极管组成并联电路，并联电路之间组成串联电路。本实用新型所提供的电路，通过增大汇流条的截面积，达到提高汇流条电能承载能力的目的，在满足太阳能电池组件正常工作及电池片故障时汇流条导电安全的要求下，降低铜箔厚度并对局部导电电路进行加强，在有效增强了导电电路的电气可靠性的同时降低了导电电路的制作成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电领域，特别涉及一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路。
背景技术
现有太阳能背接触技术导电电路主要采用35um的铜箔作为导电电路的主要组成部分，采用激光刻蚀、机械加工或化学腐蚀等方法加工出导电电路，导电电路将背接触太阳能电池逐个按正负极串联组成整个电池组件(一个电池组件一般包含60个电池片)，以每20个电池片为一组，每串电池组并联一个旁路二极管，保证太阳能组件阵列在其中任何一个太阳能电池片或组件损坏的情况下仍能可靠运行。当电池片出现故障时汇流条就会处于工作状态，但是由于柔性导电电路的尺寸限制，汇流条最窄处仅8-10mm，而此宽度下远远不能满足10A电流的要求，如果汇流条按照10mm计算那么输送10A的电流铜箔的厚度至少要50um，考虑到组件安全性，一般要求汇流条电流承载能力为1.5倍额定电流，在这个条件下那么铜箔厚度至少要75um，由此可知铜箔采用35um的厚度是存在安全隐患的；而电池片之间的导电铜箔仅需要19um即可满足导电和安全要求。综上所述，35um厚度的铜箔对于正常情况下电池组件的使用绰绰有余甚至是浪费，而当电池片出现故障汇流条处于工作状态时又不能满足汇流条的导电安全要求；如果满足电池片出现故障汇流条处于工作状态时的导电安全要求，则会造成更大的原材料浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路，能够有效增强导电电路的电气可靠性，同时可以降低导电电路的制作成本。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的方法所生产的电路，其特征在于，其包括至少一个由背接触太阳能电池串联组成的电池组、旁路二极管、汇流条和载流排，每个电池组通过汇流条和载流排与相应旁路二极管组成并联电路，所述并联电路之间组成串联电路。
进一步地，一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的方法所生产的电路，所述载流排与所述汇流条之间是并列和分别独立的，两者与电池组和旁路二极管组成并联电路。
进一步地，一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的方法所生产的电路，所述载流排在所述汇流条之上，是其上面的一层导电颗粒或导电膜。
与现有技术相比，本实用新型所提供的用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路，通过机械、电化学、涂刷等方法增大汇流条的截面积，达到提高汇流条电能承载能力的目的，在满足太阳能电池组件正常工作及电池片故障时汇流条导电安全的要求下，降低铜箔厚度并对局部导电电路进行加强，在有效增强了导电电路的电气可靠性的同时降低了导电电路的制作成本。
附图说明
图1是现有技术中具体实施例的电路图；
图2是本实用新型具体实施例的电路图。
附图标记说明：1-1、1-2和1-3旁路二极管，101、102、103和104电池组，601、602、603和604汇流条，301、302、303和304载流排。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路，包括至少一个由背接触太阳能电池串联组成的电池组、旁路二极管、汇流条和载流排，每个电池组通过汇流条和载流排与相应旁路二极管组成并联电路，所述并联电路之间组成串联电路。
如图2所示的一具体实施例中，电路包括电池组101、102、103和104，序号1-20电池片组成A组，21-40电池片组成B组，41-60电池片组成C组，电池组之间即101与102之间、102与103之间、103与104之间并联旁路二极管，再通过汇流条601、602、603、604，载流排301、302、303和304，以及电池组之间的相互串联组成电路。在60个电池片都处于正常情况下，电池片发出的电能通过电池片之间的相互串联，汇集之后通过接线盒与下一组件进行串联，将电力输送至太阳能逆变器。由于60电池硅片依次串联组成一个电池板，这些电池板再进行串联形成整个发电系统，把整个太阳能发电系统看作是一个电池，在电池内部电流是由负极流向正极的，电池板与电池板之间的电流是由负极流向正极的，同时太阳能电池硅片存在电势，电流从电势高的一端流向电势低的一端，太阳能电池硅片没有损坏的情况下是不会流经二极管的。但是，当某一电池片出现问题时则会使汇流条承载较大的电流。故障情况作如下举例：当A组中电池硅片出现问题后，电流会通过旁路二极管1-1将A组短路掉，当电池硅片出问题，一般情况下就是断路了，相当于导线断掉，经过图三中汇流条602再与B、C组进行串联将电量通过接线盒导出；当B组中电池硅片出现问题后，电流会通过A组电池片，依次经过图三中汇流条602、旁路二极管1-2将B组电池片短路后经汇流条603后与C组电池片串联将电量通过接线盒导出；当C组中电池硅片出现问题后，电流会通过A、B组电池片，依次经过图三中汇流条603、旁路二极管1-3将C组电池片短路后，将电能通过接线盒导出。其他故障情况不再一一列举，基本原则是只要当电池片出现损坏后电能就要经过旁路二极管和汇流条将故障组电池片短路掉(一种情况除外，假如A、B、C组中都故障则电流会直接经过旁路二极管将整个电池组件短路掉)，此时汇流条就会承受10A的电流，目前的MWT背接触电路的设计中由于尺寸等因素的限制，汇流条的宽度仅有8-10mm，如背景技术中所述，此电流值已经超过备用电路的承受范围，因此一旦电池片出现问题汇流条602、603就会长时间处于超负载状态导致发热加速组件的老化，热量不断积累甚至会引发电气火灾影响到整个光伏系统的安全。但是增加的载流排301、302、303和304可以增大汇流条的截面积，达到提高汇流条电能承载能力的目的。
其中，载流排可以通过机械、电化学、涂刷等方法提供，包括但不限于以下方法：
载流排是通过红外加热、钎焊、激光焊，或超声波焊接方法将涂锡铜带固定在汇流条的相应位置处，并与所述汇流条以及电池组和旁路二极管组成并联电路。在传统的MWT背接触组件封装过程中，在柔性导电电路基础上印刷或者点涂导电胶、铺装电池片、钢化玻璃，通过红外加热灯方法进行加热预固化，然后将预固化的组件反转；此时可采用人工或者机械焊接的方式，将宽度窄于汇流条1-2mm的涂锡铜带作为载流排，焊接在汇流条上，焊接方式包括不限于红外加热、钎焊、激光焊、超声波焊接等方法使涂锡铜带固定在汇流条的位置。采用这种方法所生产的电路，所述载流排与所述汇流条之间是并列和分别独立的，两者与电池组和旁路二极管组成并联电路。
载流排是在汇流条上连续喷涂的一层导电颗粒。在组件封装之前，采用喷涂导电材料的方式，提高汇流条的厚度来增大截面积，控制其喷涂厚度在1至120um范围内，由喷涂层作为载流排，增强汇流条的电流承载能力。
载流排是通过在汇流条处印刷锡膏或导电胶，使汇流条表面形成的一层导电膜。在组件封装之前，在汇流条处印刷导电材料，控制其印刷厚度，然后通过加热使其固化在汇流条上，实现载流排的作用，印刷材料可选用锡膏、导电胶等，使汇流条表面形成一层导电膜，作为载流排起到增强汇流条的电流承载能力的效果。
采用以上方法可以解决电路安全性的问题，与此同时铜箔厚度可以降至19um即可满足电池片之间的电流传输的需要，每平方米节约铜箔用量约50％显著降低了柔性导电电路的制作成本，帮助客户降低组件制造成本，增强了柔性导电电路的市场竞争力并且节能降耗保护环境。
采用后述两种方法所生产的电路，所述载流排在所述汇流条之上，是其上面的一层导电颗粒或导电膜。
综上所述，与现有技术相比，本实用新型所提供的用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路，通过机械、电化学、涂刷等方法增大汇流条的截面积，达到提高汇流条电能承载能力的目的，在满足太阳能电池组件正常工作及电池片故障时汇流条导电安全的要求下，降低铜箔厚度并对局部导电电路进行加强，在有效增强了导电电路的电气可靠性的同时降低了导电电路的制作成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。
Claims (3)
1.一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路，其特征在于，其包括至少一个由背接触太阳能电池串联组成的电池组、旁路二极管、汇流条和载流排，每个电池组通过汇流条和载流排与相应旁路二极管组成并联电路，所述并联电路之间组成串联电路。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述载流排与所述汇流条之间是并列和分别独立的，两者与电池组和旁路二极管组成并联电路。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述载流排在所述汇流条之上，是其上面的一层导电材料，如金属带、导电颗粒或导电膜。
Priority Applications (1)
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| CN201721203589.0U CN207199646U (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路 |
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| CN201721203589.0U CN207199646U (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的电路 |
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ID=61789893
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN207199646U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107611211A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-19 | 山东拜科通新材料科技有限公司 | 一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的方法和电路 |
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2017
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| CN107611211A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-19 | 山东拜科通新材料科技有限公司 | 一种用于太阳能背接触的增强电气安全性能的方法和电路 |
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