用于太阳能电池的连接系统和方法技术方案

诸示例性实施例提供太阳能发电器件阵列和用于构成该阵列的方法。各个太阳能发电器件可被定义为电池、电池组、电池板子阵列、来自电池板阵列的电池板等。该太阳能发电器件可包括能单独寻址和控制各个太阳能发电器件的控制器。还描述了测试方法和固定装置，该装置可用于对控制器编程，以克服阵列在制造期间的错误组装。

【技术实现步骤摘要】

本申请一般涉及太阳能电池，更具体地涉及太阳能电池的器件和连接系统，以及 用于构成和配置太阳能电池的方法。
技术介绍
太阳能是潜在的大型替代能源。最常见形式的太阳能电池基于光伏(PV)效应，其 中照射在一双层半导体器件上的光在这些层之间产生光电压或电势差。通常，将这样的电 池串联连接以提供大的工作电压。例如，一般的电池板通常包括10到36个串联的全尺寸 太阳能电池，从而产生6-20V和10-100瓦。然而，串联配置的太阳能电池板存在某些缺点。例如，该太阳能电池板对各个电池 的输出非常敏感。具体而言，在串联的任一单个太阳能电池出故障的情况下，由于这个不希 望有的单点故障，整行太阳能电池都无法工作。此外，在阳光不均勻地照射在太阳能电池板 上时，诸如当太阳能电池板的一部分处于阴影或影子中时，接收更多光的太阳能电池相对 于接收更少光的太阳能电池将产生更多电流。在该情况下，每行电池输出的电流将被限制 为该行中任一太阳能电池所产生的最低电流。这又会引起太阳能电池板输出功率下降。此 外，随着太阳能技术从商用环境发展到居住环境，这样的问题会变得更加重要。这是因为使 用太阳能电池的居住环境将具有有限的照准(或位置)选择，从而所受维护相对商用环境 而言更糟糕。解决这些故障的常规方法包括使用旁路二极管。在这种情况下，当电池上的电压 降升高时，旁路出故障的电池，但当串联太阳能电池中存在一个以上输出较低的太阳能电 池时，这不是好的解决方案。因此，存在对解决现有技术的这些和其它问题、并提供太阳能电池的器件和连接 系统以及用于构成和配置太阳能电池的方法的需求。
技术实现思路
根据多个实施例，本专利技术包括太阳能电池连接系统。该连接系统可包括多个太阳 能电池单元和多个开关组件，其中每个开关组件可具有至少一个开关。多个太阳能电池单 元中的至少一个太阳能电池单元可与多个开关组件中的一个或多个毗邻开关相关联，以与 一个或多个毗邻的太阳能电池单元构成超连接(super connection)。可将各个关联的开关 设置成支持多个太阳能电池单元的连接配置以供受控功率输出。根据多个实施例，本专利技术还包括旁路连接系统。在该系统中，可通过一个或多个相应开关的设置将一个或多个表现不佳的太阳能电池单元从多个太阳能单元的超连接断开。 然后可将该多个太阳能电池单元的余下太阳能电池单元超连接，以得到第二超连接并提供 期望的功率输出。根据多个实施例，本专利技术还包括用于连接太阳能电池单元的方法。在该方法中，可 设置多个开关组件，其中每个开关组件具有至少一个开关。可将多个开关组件中的一个或 多个开关与多个太阳能电池单元中的各个太阳能电池单元连接，以使各个太阳能电池单元 能与一个或多个毗邻的太阳能电池单元超连接。然后可根据多个太阳能电池单元的期望连 接配置来设置所连接开关中的各个开关。根据多个实施例，本专利技术还包括用于旁路表现不佳的太阳能电池的方法。在该方 法中，可通过切断相关联的开关来断开或旁路一个或多个表现不佳的太阳能电池。然后可 将该多个太阳能电池单元的余下太阳能单元超连接，以提供期望的连接配置和功率输出。根据多个实施例，本专利技术还包括一种用于制造太阳能电池板的方法，该方法包括 将多个输出引线与多个太阳能发电器件电连接；辐照第一太阳能发电器件至模拟太阳辐 照；将来自第一太阳能发电器件的信号输出至与第一太阳能发电器件电连接的输出引线； 标识与第一太阳能发电器件电连接的输出引线的第一地址；辐照第二太阳能发电器件至该 模拟太阳辐照；将来自第二太阳能发电器件的信号输出至与第二太阳能发电器件电连接的 输出引线；标识与第二太阳能发电器件电连接的输出引线的第二地址；以及将第一地址和 第二地址编程到控制器中，以使该控制器能使用该第一地址访问该第一太阳能发电器件， 且能使用该第二地址访问该第二太阳能发电器件。在该方法中，还包括在该第一太阳能发 电器件的辐照期间，辐照仅一个太阳能电池；以及在该第二太阳能发电器件的辐照期间，辐 照仅一个太阳能电池。本专利技术的其它目的和优点部分地将在以下说明书中进行陈述，而部分地根据描述 将会显而易见，或通过实施本专利技术来获知。通过在所附权利要求中特别指出的元素和组合， 将能认识和获知本专利技术的目的和优点。应当理解上述一般描述和以下详细说明仅是示例性和说明性的，而不限制声明要 求保护的本专利技术。附图说明被包括在说明书中且构成说明书一部分的附图示出了本专利技术的若干实施例，且与 说明书一起用于解释本专利技术的原理。图IA描绘根据本专利技术的示例性集成太阳能电池器件。图IB描绘根据本专利技术的第二示例性集成太阳能电池器件。图IC描绘根据本专利技术的图1A-1B的示例性太阳能电池器件的截面。图2描绘根据本专利技术的另一示例性太阳能电池器件。图3描绘根据本专利技术的示例性太阳能传感器。图4描绘根据本专利技术的图3中所示的使用图1A-1C的示例性集成的器件的示例性 太阳能传感器部分沿方向A-A’的截面。图5示出根据本专利技术的示例性太阳能电池器件。图6A-6B描绘根据本专利技术的用于太阳能电池单元的示例性超连接系统。图7A-7C描绘根据本专利技术的用于示例性太阳能电池板的多种连接系统。图8A-8C描绘根据本专利技术的用于旁路表现不佳的太阳能电池的多种连接系统。图9描绘包括发电器件阵列以及能单独寻址和控制各个太阳能发电器件的控制 器的组件。图IOA和IOB描绘可用于编程控制器以调节在器件制造或组装期间会出现的误接 线的测试固定装置。应当注意的是，附图的某些细节已被简化，并绘制成便于理解本专利技术实施例，而非 保持严格的结构准确性、细节以及比例。具体实施例方式将详细参照本专利技术的示例性实施例，在附图中示出了实施例的示例。在可能的时 候，将在全部附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部分。在以下描述中，参照 构成本专利技术一部分的附图，而且在附图中通过图解示出了可实施本专利技术的特定示例性实施 例。以足够的细节描述了这些实施例，以使本领域技术人员能实施本专利技术，而且应当理解的 是，可利用其它实施例，而且可作出修改而不背离本专利技术的范围。因此以下描述仅仅是示例 性的。诸示例性实施例提供一种太阳能电池器件，以及用于通过将开关组件集成到太阳 能电池单元中而构成太阳能电池器件的方法。诸示例性实施例还提供一种太阳能传感器， 以及用于构成和使用该太阳能传感器来检测有缺陷或有阴影的太阳能电池区域的方法。诸 示例性实施例还提供一种太阳能电池单元的连接系统，以及用于超连接太阳能电池单元以 提供期望连接路径或期望功率输出的方法。诸示例性实施例进一步提供用于旁路太阳能电 池组件中表现不佳的太阳能电池的系统和方法。如本文所使用的那样，术语“太阳能电池单元”可包括单个太阳能电池、诸如一组 或一串太阳能电池之类的太阳能电池阵列、或诸如一组太阳能电池阵列之类的太阳能电池 板(或太阳能电池模块)。该太阳能电池单元可具有至少两个太阳能电池端子。在多个实 施例中，所公开的“太阳能电池单元”以及相关器件、系统以及方法可进一步扩展至包括例 如电池组或电容器。开关组件可包括集成到太阳能电池端子本身中、或作为分立元件独立于太阳能电 池添加的一个或多个开关。在多个实施例中，被集成到太阳能电池端子中的任一个或两个 中的开关可包括基于MOS的结构，包括但不限于能利用相应的太阳能电池端子作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能发电系统，包括：太阳能发电器件阵列；多个太阳能发电器件输入，其中一个输入连接至各个太阳能发电器件，以使各个太阳能发电器件能被唯一地寻址；多个太阳能发电器件输出，其中一个输出连接至各个太阳能发电器件，以使各个太阳能发电器件能输出信息；以及连接至所述多个太阳能发电器件输入且连接至所述多个太阳能发电器件输出的控制器，其中所述控制器适于从各个太阳能发电器件接收信息，并基于所接收到的信息输出用于寻址所述太阳能发电器件中的至少一个器件的信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SJ高尔，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]