一种可拼接太阳能电池板的制作方法

本实用新型涉及一种可拼接太阳能电池板，属于太阳能电池板技术领域。

背景技术：

充分利用可再生能源是人类可持续发展的重要内容之一，太阳能也是一种解决目前能源和环境问题的有效方案之一。太阳能在利用方式上主要分为光伏和光热发电两种。光热发电较光伏发电发展较晚，利用集热器将太阳光辐射能量转换为热能并通过热循环过程进行发电，结合传统发电机工艺，有较高的发电效率，但成本较高并且技术难度大，适合大型太阳能发电站；而光伏发电通过光电转换利用太阳能，作为一种成熟的方式，具有转换环节少、零排放、转换后的电能易于存储运输和使用等优势，在为无电场合提供电源、并网发电和为各类电子产品提供临时电源等方面有着广泛应用。

市场上常见的太阳能电池板有晶体太阳能电池板和薄膜太阳能电池板两种。其中，单晶硅和多晶硅电池板技术成熟，达到了商业使用要求，发电效率较高，商用效率可到15％-17％左右，多用于并网发电系统或独立供电系统等；薄膜太阳能电池板采用碲化镉或铜铟硒材料，对弱光响应较好，但发电效率略低于晶体电池板，为10％左右。由于其具有可制成柔性电池板的特点，可用于民用消费电子市场。

太阳能电池板在日常使用中受日照环境的影响和本身转换效率限制，在需要较大输出功率时要求电池板接受光照面积较大或有较强的光照环境；在满足输出要求的同时，带来了便携性不足的缺点。因此，需要解决便携性和输出功率的矛盾，才能使太阳能电池板的适用性更好。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种可拼接太阳能电池板，电池板可通过多个单元进行拼接，通过不同的拼接方式实现多种功率输出组合，再由转接单元实现对外输出，同时，供电单元和转接单元均内置了保护和智能转换控制等电路，支持多种输出参数的拼接组合，进行稳定可靠的输出。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

本实用新型的一种可拼接太阳能电池板，其由电池板供电单元和输出转接单元组成，所述电池板供电单元上侧边沿从左至右依次排列第一N磁极、第一电极转换开关、第一正极和第一S磁极，电池板供电单元右侧边沿从上至下依次排列第二N磁极、第二正极、第一限位槽、第一负极和第三N磁极，电池板供电单元下侧从左至右依次排列第二S磁极、第二电极转换开关、第二负极和第四N磁极，电池板供电单元左侧边沿从上至下依次排列第四S磁极、第三正极、第二限位槽、第三负极和第三S磁极，电池板供电单元的第一正极、第二正极和第三正极内部连通，第一负极、第二负极和第三负极内部连通，第一电极转换开关和第二电极转换开关内部连通且同步切换；

所述输出转接单元上侧边沿从左至右依次排列第五N磁极、第三电极转换开关、第一输入负极和第五S磁极，输出转接单元右侧边沿从上至下依次排列第六N磁极、第一输入正极、第三限位槽、第二输入负极和第七N磁极，输出转接单元下侧边沿从左至右依次排列第六磁极、第四电极转换开关、第二输入正极和第八N磁极，输出转接单元左侧边沿从上至下依次排列第八S磁极、第三输入正极、第四限位槽、第三输入负极和第七S磁极；

输出转接单元内置了限压限流保护电路、输出控制电路和输出接口，第一输入负极、第一输入正极和第三输入正极内部连通，第二输入负极、第二输入正极和第三输入负极内部连通，第三电极转换开关和第四电极转换开关内部连通且同步切换。

所述电池板供电单元的表面排布有太阳能电池片。

所述第一输入负极、第二输入负极和第三电极转换开关分别连接限压限流保护电路的输入端，限压限流保护电路的输出端连接输出控制电路的输入端，输出控制电路的输出端连接输出接口实现输出。

所述电池板供电单元分为第一电池板供电单元和第一电池板供电单元，输出转接单元分为串联输出单元和并联输出转接单元，太阳能电池板分为串联输出和并联输出，太阳能电池板为串联输出时，第一电池板供电单元的第二S磁极、第二电极转换开关、第二负极和第四N磁极分别连接第二电池板供电单元的第一N磁极、第一电极转换开关、第一正极和第一S磁极，第二电池板供电单元的第二S磁极、第二电极转换开关、第二负极和第四N磁极分别连接串联输出单元的第五N磁极、第三电极转换开关、第一输入负极和第五S磁极，第一电池板供电单元的第二电极转换开关切换为与电池板供电单元的正极连接，第二电池板供电单元的第一电极转换开关不连接电极；

太阳能电池板为并联输出时，第一电池板供电单元的第二N磁极、第二正极、第一限位槽、第一负极和第三N磁极分别连接第二电池板供电单元的第四S磁极、第三正极、第二限位槽、第三负极和第三S磁极，第二电池板供电单元的第二N磁极、第二正极、第一限位槽、第一负极和第三N磁极分别连接并联输出转接单元的第八S磁极、第三输入正极、第四限位槽、第三输入负极和第七S磁极。

本实用新型的有益效果为：将太阳能电池板通过拼接的方式，得到串联或者并联组合，实现多种电压和电流的灵活输出。采用磁极和限位槽的方式，一方面使不同电池板供电模块之间的连接稳定、拆卸方便；另一方面，在错误连接时通过磁极的排斥和限位槽的不匹配防止误连接造成的损坏。另外，在实际应用中，可拼接太阳能电池板还具有展开有效面积大，收纳体积极小的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型电池板供电单元结构示意图。

图2为本实用新型输出转接单元结构示意图。

图3为本实用新型串联输出方式示意图。

图4为本实用新型并联输出方式示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1、2、3和4所示：本实施例的一种可拼接太阳能电池板，其由电池板供电单元1和输出转接单元2组成，所述电池板供电单元1上侧边沿从左至右依次排列第一N磁极101、第一电极转换开关102、第一正极103和第一S磁极104，电池板供电单元1右侧边沿从上至下依次排列第二N磁极105、第二正极106、第一限位槽107、第一负极108和第三N磁极109，电池板供电单元1下侧从左至右依次排列第二S磁极113、第二电极转换开关112、第二负极111和第四N磁极110，电池板供电单元1左侧边沿从上至下依次排列第四S磁极118、第三正极117、第二限位槽116、第三负极115和第三S磁极114，电池板供电单元1的第一正极103、第二正极106和第三正极117内部连通，第一负极108、第二负极111和第三负极115内部连通，第一电极转换开关102和第二电极转换开关112内部连通且同步切换；

所述输出转接单元2上侧边沿从左至右依次排列第五N磁极201、第三电极转换开关202、第一输入负极203和第五S磁极204，输出转接单元2右侧边沿从上至下依次排列第六N磁极205、第一输入正极206、第三限位槽207、第二输入负极208和第七N磁极209，输出转接单元2下侧边沿从左至右依次排列第六磁极213、第四电极转换开关212、第二输入正极211和第八N磁极210，输出转接单元2左侧边沿从上至下依次排列第八S磁极218、第三输入正极217、第四限位槽216、第三输入负极215和第七S磁极214；

输出转接单元2内置了限压限流保护电路219、输出控制电路220和输出接口221，第一输入负极203、第一输入正极206和第三输入正极217内部连通，第二输入负极208、第二输入正极211和第三输入负极215内部连通，第三电极转换开关202和第四电极转换开关212内部连通且同步切换。

所述电池板供电单元1的表面排布有太阳能电池片119。

所述第一输入负极203、第二输入负极208和第三电极转换开关202分别连接限压限流保护电路219的输入端，限压限流保护电路219的输出端连接输出控制电路220的输入端，输出控制电路220的输出端连接输出接口221实现输出。

所述电池板供电单元1分为第一电池板供电单元21和第一电池板供电单元22，输出转接单元2分为串联输出单元23和并联输出转接单元33，太阳能电池板分为串联输出和并联输出，太阳能电池板为串联输出时，第一电池板供电单元21的第二S磁极、第二电极转换开关、第二负极和第四N磁极分别连接第二电池板供电单元22的第一N磁极、第一电极转换开关、第一正极和第一S磁极，第二电池板供电单元22的第二S磁极、第二电极转换开关、第二负极和第四N磁极分别连接串联输出单元23的第五N磁极、第三电极转换开关、第一输入负极和第五S磁极，第一电池板供电单元21的第二电极转换开关切换为与电池板供电单元1的正极连接，第二电池板供电单元22的第一电极转换开关不连接电极；

太阳能电池板为并联输出时，第一电池板供电单元21的第二N磁极、第二正极、第一限位槽、第一负极和第三N磁极分别连接第二电池板供电单元22的第四S磁极、第三正极、第二限位槽、第三负极和第三S磁极，第二电池板供电单元22的第二N磁极、第二正极、第一限位槽、第一负极和第三N磁极分别连接并联输出转接单元33的第八S磁极、第三输入正极、第四限位槽、第三输入负极和第七S磁极。

可拼接的太阳能电池板，采用单元拼接组合的方式，通过串并联的灵活连接，得到不同电压和电流输出，再由转接单元提供对外输出接口。内置的保护和智能转换控制电路可以对输出的电流和电压进行输出安全限制和反接保护。

可拼接的太阳能电池板由电池板供电单元和输出转接单元组成。有以下两种连接方式：第一种，电池板供电单元的第二N磁极和第三N磁极分别与输出转接单元的第八S磁极和第七S磁极连接；电池板供电单元的第二正极和第一负极分别与输出转接单元的第三输入正极和第三输入负极连接；电池板供电单元的第一限位槽和输出转接单元的第四限位槽连接。第二种，电池板供电单元的第四S磁极和第三S磁极分别与输出转接单元的第六N磁极和第七N磁极连接；电池板供电单元的第三正极和第三负极分别与输出转接单元的第一输入正极和第二输入负极连接；电池板供电单元的第二限位槽和输出转接单元的第三限位槽连接。采用上述两种方式连接均可实现单块可拼接太阳能电池板输出。电池板供电单元的输出电压通过输出转接单元的限压限流保护电路后得到安全范围内的电压电流，再由输出控制电路根据预设输出参数输出至输出接口，用电设备通过输出接口获得电能。

使用多块可拼接太阳能电池板进行串联输出时，以两块可拼接太阳能电池板串联输出为例，串联第一电池板供电单元的第二S磁极，第二电极转换开关，第二负极和第四N磁极分别连接串联第二电池板供电单元的第一N磁极，第一电极转换开关，第一正极和第一S磁极；串联第二电池板供电单元的第二S磁极，第二电极转换开关，第二负极和第四N磁极分别连接串联输出单元的第五N磁极，第三电极转换开关，第一输入负极和第五S磁极。同时，串联第一电池板供电单元的第二电极转换开关切换为与电池板供电单元的正极连接，而串联第二电池板供电单元的第一电极转换开关不连接电极。此时，串联输出转接单元接收到两块电池板供电单元串联后的电压输入，实现更高电压的输出。

使用多块可拼接太阳能电池板进行并联输出时，以两块可拼接太阳能电池板并联输出为例，并联第一电池板供电单元的第二N磁极、第二正极，第一限位槽，第一负极和第三N磁极分别连接并联第二电池板供电单元的第四S磁极，第三正极，第二限位槽，第三负极和第三S磁极；并联第二电池板供电单元的第二N磁极、第二正极，第一限位槽，第一负极和第三N磁极分别连接并联输出转接单元的第八S磁极，第三输入正极，第四限位槽，第三输入负极和第七S磁极。电池板供电单元和电池板供电单元的电极转换开关与输出无关。此时，并联输出转接单元接收到两块电池板供电单元并联后的电流输入，实现更大电流输出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。