排线电阻
为了提供更高的电导率,电池顶部有一系列规则间隔的排线。虽然锥形排线理论上可以提供较低的损耗,但技术限制意味着排线的宽度通常是均匀的。技术(丝网印刷、光刻等)决定了排线的宽度。由于在排线遮蔽和电阻损耗之间存在权衡,所以排线间距被优化以实现最低功率损耗。
排线功率损耗的计算
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计算单个排线的功率损耗。假设宽度恒定。假设电流均匀产生并垂直流入排线,即没有电流直接流入主栅线。
考虑距排线末端距离 x 的元素 dx。
通过元件 dx 的电流为: ,
其中 JMP 是最大功率点处的电流,Sf 是排线间距。
元件 dx 的电阻为:
其中 wf 是排线宽度, df 是排线深度(或高度),ρf 是金属的有效电阻率。
元件 dx 中的功率损耗为:
对 x 从 0 到 L 进行积分可得出排线中的功率损耗:
将上述表达式乘以排线数量即可得出整个电池的功率损耗。
要计算分数功率损耗,请将排线中的功率损耗除以排线面积产生的功率,即 VMP × JMP × L × Sf.
对电池串联电阻的贡献是功率损耗部分乘以电池特性电阻。