CN114141907A - 一种电池阵的布片方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池阵的布片方法，属于空间用太阳电池阵技术领域，包括：S1、选择太阳电池的类型和数量；S2、选择第一梯形太阳电池，在基板边缘的内测布设第一梯形太阳电池；S3、在基板上布设第二梯形太阳电池；S4、在基板上布设与第X梯形太阳电池配合的第X‑1梯形太阳电池；S5、根据基板剩余位置选择太阳电池的类型和数量，重复S1‑S4，在基板剩余位置布设太阳电池；S6、根据实际所需串联片数向垂直方向布置其余串联太阳电池；S7、若存在空余区域，进行补缺；S8、相邻电池布设公用旁路二极管，电池串首尾端上电极汇流条和下电极汇流条侧。本发明合理布局形成多种多边形电池布片方式，具备适配性较好的特点。

Description

一种电池阵的布片方法
技术领域
本发明属于空间用太阳电池阵技术领域，具体涉及一种电池阵的布片方法。
背景技术
太阳电池均布于太阳电池阵基板表面，目的是将光能转化为电能为卫星供电。目前空间用太阳电池阵上采用的太阳电池主要为形状较规则的矩形太阳电池，矩形太阳电池的外延片利用率较低、生产成本较高。多边形太阳电池在空间用太阳电池阵上使用较少，且不能较好的适应矩形太阳电池的布片方法。对于这种情况，若采用传统矩形太阳电池的布片方法会存在以下问题：
传统方法采用同种电池进行布片，太阳电池间间隙较大，布片率较低，且每个电池必须采用一个单独的二极管进行保护。无疑降低了整板的有效布片面积，使布片率降低，且提高了太阳电池的成本。
若使用同种大尺寸多边形太阳电池进行布片，在基板边缘处，太阳电池间距板边间隙较大，布片率较低。
矩形太阳电池形状完全对称，若干片电池均布与基板表面后布片适应性较差、布片率较低的问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种电池阵的布片方法，用于提高多边形太阳电池布片适应性。
本发明的目的是提供一种电池阵的布片方法，包括如下步骤：
S1、根据基板尺寸选择太阳电池的类型和数量；所述太阳电池为梯形太阳电池；
S2、根据基板边缘的结构，选择第一梯形太阳电池，在基板边缘的内测布设第一梯形太阳电池，所述第一梯形太阳电池的一个腰边与基板边缘相互平行，且该腰边与基板边缘的距离不小于2mm；
S3、在基板上布设与第一梯形太阳电池配合的第二梯形太阳电池；
S4、在基板上布设与第X梯形太阳电池配合的第X-1梯形太阳电池；X为大于2的自然数；直至覆盖除禁布区或基板边缘外的工作区；
S5、根据基板剩余位置选择太阳电池的类型和数量，重复S1-S4，在基板剩余位置布设太阳电池；
S6、根据实际所需串联片数向垂直方向布置其余串联太阳电池；
S7、若存在空余区域，进行补缺；否则，执行S8；
S8、相邻电池布设公用旁路二极管，电池串首尾端上电极汇流条和下电极汇流条。
优选地，相邻两块梯形太阳电池的高相等；相邻两块梯形太阳电池的拼接面平行；相邻两块梯形太阳电池共用一个二极管；相邻两块梯形太阳电池的正极位于同侧，相邻两块梯形太阳电池的负极位于同侧。
优选地，所述梯形太阳电池的结构为直角梯形。
优选地，所述梯形太阳电池的结构为非直角梯形。
优选地，所述梯形太阳电池的结构为等腰梯形。
优选地，在梯形太阳电池的两条平行边上设置有上电极汇流条和下电极汇流条。
优选地，所述二极管位于上电极汇流条和电池阵之间，且二极管位于相邻两块梯形太阳电池之间。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明将长边为上电极的梯形太阳电池与长边为下电极的梯形太阳电池组合使用，解决了传统单种太阳电池布片占用面积较大，布片率较低的问题。并且相邻两片电池可共用一个二极管，降低了生产成本及电池片重量；
本发明将整片梯形太阳电池与单片半片多边形太阳电池组合使用，解决了整片多边形太阳电池组合在矩形基板边角处空余面积较大，布片率较低的问题。两种不同的布片方式为不同尺寸基板剩余空间提供解决方案；
本发明将多片半片多边形太阳电池组合使用，解决了基板完成整体布局后空余位置不足以放置整片多边形太阳电池的问题；
本发明设计思路合理，可有效解决多边形太阳电池布片适应性较差的问题。根据不同尺寸的基板条件，采用不同种类的多边形太阳电池组合方式，可有效提高多边形太阳电池的布片率；即本发明能够提高太阳电池阵的布片适应性，提高布片率。
附图说明
图1为本发明第一优选实施例的结构示意图；
图2为本发明第二优选实施例的结构示意图；
图3为本发明第三优选实施例的结构示意图；
图4为本发明优选实施例中非直角梯形太阳电池的结构示意图；
图5为本发明优选实施例中直角梯形太阳电池的结构示意图；
图6为本发明优选实施例中基板边缘布设非直角梯形太阳电池的布设图；
图7为本发明优选实施例中基板边缘布设直角梯形太阳电池的布设图；
图8为本发明优选实施例中基板剩余位置布设直角梯形太阳电池的布设图；
图9为本发明优选实施例中基板剩余位置布设非直角梯形太阳电池的布设图；
图10为本发明优选实施例中串联太阳电池的结构图；
图11为本发明优选实施例中补缺的结构图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，本发明的技术方案为：
一种基于梯形太阳电池的电池阵，由M块梯形太阳电池3拼接而成，M为大于1的自然数；其中：
相邻两块梯形太阳电池3的高相等；相邻两块梯形太阳电池的拼接面平行；相邻两块梯形太阳电池共用一个二极管1；相邻两块梯形太阳电池的正极2位于同侧，相邻两块梯形太阳电池的负极4位于同侧。其中：
在梯形太阳电池的两条平行边上设置有汇流条5，汇流条包括上电极汇流条和下电极汇流条。
所述二极管位于上电极汇流条和电池阵之间，且二极管位于相邻两块梯形太阳电池之间。
一种电池阵的布片方法，包括：
S1、根据基板尺寸选择太阳电池的类型和数量；所述太阳电池为梯形太阳电池；如图4、图5所示；所述梯形太阳电池的结构可以为直角梯形、非直角梯形或者等腰梯形。优选的是直角梯形、等腰梯形；
S2、根据基板边缘6的结构，选择第一梯形太阳电池，在基板边缘的内测布设第一梯形太阳电池，所述第一梯形太阳电池的一个腰边与基板边缘相互平行，且该腰边与基板边缘的距离不小于2mm；
S3、在基板上布设与第一梯形太阳电池配合的第二梯形太阳电池；
S4、在基板上布设与第X梯形太阳电池配合的第X-1梯形太阳电池；X为大于2的自然数；直至覆盖除禁布区7或基板边缘外的工作区；如图6、图7所示；
S5、根据基板剩余位置选择太阳电池的类型和数量，重复S1-S4，在基板剩余位置布设太阳电池；实现布片率最大化，如图8、图9所示；
S6、根据实际所需串联片数向垂直方向布置其余串联太阳电池；如图10所示；
S7、若存在空余区域，采用图11所示方法进行补缺；否则，执行S8；
S8、相邻电池布设公用旁路二极管，电池串首尾端上电极汇流条和下电极汇流条综上所述：
(1)本发明提出新的布片方法，解决了多边形电池使用传统矩形电池布片方法适应性较差、布片率较低的问题。
(2)本发明的布片方法针对多边形电池，在多边形电池提高外延片利用率的同时提高太阳电池阵的布片率。
本发明针对高效大尺寸多边形太阳电池“异形”的特点，根据原有常规太阳电池的布片思路，提出了多种多边形电池的组合使用的方法，可以合理布局形成多种多边形电池布片方式。可有效适用于现阶段常用的各种尺寸基板，针对基板上各种形状的太阳电池禁布区，具备适配性较好的特点。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电池阵的布片方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据基板尺寸选择太阳电池的类型和数量；所述太阳电池为梯形太阳电池；
S2、根据基板边缘的结构，选择第一梯形太阳电池，在基板边缘的内测布设第一梯形太阳电池，所述第一梯形太阳电池的一个腰边与基板边缘相互平行，且该腰边与基板边缘的距离不小于2mm；
S3、在基板上布设与第一梯形太阳电池配合的第二梯形太阳电池；
S4、在基板上布设与第X梯形太阳电池配合的第X-1梯形太阳电池；X为大于2的自然数；直至覆盖除禁布区或基板边缘外的工作区；
S5、根据基板剩余位置选择太阳电池的类型和数量，重复S1-S4，在基板剩余位置布设太阳电池；
S6、根据实际所需串联片数向垂直方向布置其余串联太阳电池；
S7、若存在空余区域，进行补缺；否则，执行S8；
S8、相邻电池布设公用旁路二极管，电池串首尾端上电极汇流条和下电极汇流条。
2.根据权利要求1所述电池阵的布片方法，其特征在于，相邻两块梯形太阳电池的高相等；相邻两块梯形太阳电池的拼接面平行；相邻两块梯形太阳电池共用一个二极管；相邻两块梯形太阳电池的正极位于同侧，相邻两块梯形太阳电池的负极位于同侧。
3.根据权利要求1所述电池阵的布片方法，其特征在于，所述梯形太阳电池的结构为直角梯形。
4.根据权利要求1所述电池阵的布片方法，其特征在于，所述梯形太阳电池的结构为非直角梯形。
5.根据权利要求2所述电池阵的布片方法，其特征在于，所述梯形太阳电池的结构为等腰梯形。
6.根据权利要求1所述电池阵的布片方法，其特征在于，在梯形太阳电池的两条平行边上设置有上电极汇流条和下电极汇流条。
7.根据权利要求1所述电池阵的布片方法，其特征在于，所述二极管位于上电极汇流条和电池阵之间，且二极管位于相邻两块梯形太阳电池之间。
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