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      具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒及其光伏組件的制作方法

      文檔序號(hào):7388130閱讀:277來源:國(guó)知局
      具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒及其光伏組件的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒及其光伏組件,光伏接線盒包括盒體和多個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器,盒體上設(shè)置有兩個(gè)接線輸出端和多組接線柱組;其中,每組接線柱組,其與光伏組件的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有正極接線柱和負(fù)極接線柱,正極接線柱用于連接組件子串的正極,負(fù)極接線柱用于連接組件子串的負(fù)極;光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器具有輸入接線端口組和輸出接線端口組,輸入接線端口組包括正極輸入接線端口和負(fù)極輸入接線端口,正極輸入接線端口與相對(duì)應(yīng)的正極接線柱相連接,負(fù)極輸入接線端口與相對(duì)應(yīng)的負(fù)極接線柱相連接。本發(fā)明不僅能夠降低組件電性能之間的不匹配和組件陰影遮擋等對(duì)光伏組件發(fā)電量的影響,而且能夠降低光伏組件的熱斑失效風(fēng)險(xiǎn)。
      【專利說明】具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒及其光伏組件

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒及其光伏組件。

      【背景技術(shù)】
      [0002]目前,太陽能行業(yè)作為一種低碳可再生能源,正在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展,各國(guó)安裝量逐年增長(zhǎng)。光伏系統(tǒng)中光伏組件是最重要的核心部件,承擔(dān)著由光能轉(zhuǎn)換為電能的功能。常規(guī)光伏組件通常采用常規(guī)的接線盒設(shè)計(jì),接線盒中配置一定數(shù)量的二極管,二極管僅對(duì)組件的熱斑失效起到保護(hù)作用,通常沒有性能優(yōu)化的功能。
      [0003]在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通常需要選用電性能參數(shù)一樣或完全接近的光伏組件進(jìn)行串并聯(lián)連接組成系統(tǒng)。如選用不匹配的組件或在組件安裝處出現(xiàn)陰影遮擋,則不僅會(huì)對(duì)被遮擋的組件產(chǎn)生影響,降低發(fā)電量,且同一電路中的其它組件也會(huì)受到影響,使系統(tǒng)陣列的輸出出現(xiàn)大幅下降,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的發(fā)電量。同時(shí),一般光伏系統(tǒng)中設(shè)置有MPPT最大功率跟蹤功能,該功能通常由系統(tǒng)中的逆變器來實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的自動(dòng)追蹤,以求光伏組件工作在最大功率點(diǎn)位置,使發(fā)電量最大化。同樣容量大小的系統(tǒng)中MPPT數(shù)量越多,對(duì)發(fā)電量的增益越大。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,它不僅能夠降低組件電性能之間的不匹配和組件陰影遮擋等對(duì)光伏組件發(fā)電量的影響,而且能夠降低光伏組件的熱斑失效風(fēng)險(xiǎn),大大地提升了在復(fù)雜場(chǎng)合、不同安裝環(huán)境中的光伏組件的適用性和可靠性,提高其發(fā)電量。
      [0005]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,包括盒體,還包括多個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器,盒體上設(shè)置有兩個(gè)接線輸出端和多組接線柱組;其中,
      [0006]每組接線柱組,其與光伏組件的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有正極接線柱和負(fù)極接線柱,正極接線柱用于連接組件子串的正極,負(fù)極接線柱用于連接組件子串的負(fù)極;
      [0007]光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器,其也與光伏組件的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有輸入接線端口組和輸出接線端口組,輸入接線端口組包括正極輸入接線端口和負(fù)極輸入接線端口,正極輸入接線端口與相對(duì)應(yīng)的正極接線柱相連接,負(fù)極輸入接線端口與相對(duì)應(yīng)的負(fù)極接線柱相連接,輸出接線端口組包括正極輸出接線端口和負(fù)極輸出接線端口,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器通過輸出接線端口組之間的連接體依次串聯(lián),并且第一個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器的負(fù)極輸出接線端口與其中一個(gè)接線輸出端相電性連接,最末個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器的正極輸出接線端口與另外一個(gè)接線輸出端相電性連接。
      [0008]進(jìn)一步為了使其連接導(dǎo)通方便和無需另外接線連接,所述的盒體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)安裝位,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器安裝在相對(duì)應(yīng)的安裝位內(nèi),光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器的正極輸入接線端口、負(fù)極輸入接線端口、正極輸出接線端口和負(fù)極輸出接線端口上均設(shè)置有卡槽口,所述的正極接線柱、負(fù)極接線柱、連接體和接線輸出端上在盒體上的相應(yīng)部位均設(shè)置有與卡槽口相對(duì)應(yīng)的卡凸,通過卡凸與卡槽口的配合實(shí)現(xiàn)相互兩者之間的導(dǎo)通連接。
      [0009]進(jìn)一步,所述的接線柱組設(shè)置有三組,所述的光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器設(shè)置有三個(gè)。
      [0010]本發(fā)明還提供了一種光伏組件,它采用該具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,并且具有多個(gè)和光伏接線盒的接線柱組一一對(duì)應(yīng)連接的組件子串。
      [0011]采用了上述技術(shù)方案后,本發(fā)明的光伏接線盒內(nèi)的光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能,所謂子串級(jí)優(yōu)化功能對(duì)光伏組件中的組件子串分解為合理的數(shù)量,目前通常是每個(gè)光伏組件中的電池片分成3個(gè)組件子串,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器可以增加系統(tǒng)中MPPT數(shù)量,對(duì)光伏組件中的每個(gè)組件子串的輸出電流和輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)優(yōu)化,從而產(chǎn)生最佳的功率,使組件達(dá)到發(fā)電量增益和成本的最佳平衡,顯著提升組件在系統(tǒng)中的發(fā)電量,可以解決顯著降低組件電性能之間不匹配、系統(tǒng)中組件陰影遮擋等對(duì)光伏系統(tǒng)發(fā)電量的影響,同時(shí)也能夠降低組件的熱斑失效風(fēng)險(xiǎn),大大提升在復(fù)雜場(chǎng)合、不同安裝環(huán)境中光伏組件的適用性和可靠性。同時(shí)接線盒及其組件所具有的電池片子串級(jí)別優(yōu)化功能能夠有效提升系統(tǒng)的發(fā)電量。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0012]圖1為本發(fā)明的具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒內(nèi)部示意圖;
      [0013]圖2為本發(fā)明的光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0014]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解,下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
      [0015]如圖1所示,一種具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,包括盒體I,還包括多個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2,盒體I上設(shè)置有兩個(gè)接線輸出端1-1和多組接線柱組;其中,
      [0016]每組接線柱組,其與光伏組件3的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有正極接線柱1-2和負(fù)極接線柱1-3,正極接線柱1-2用于連接組件子串的正極,負(fù)極接線柱1-3用于連接組件子串的負(fù)極;
      [0017]光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2,其也與光伏組件3的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有輸入接線端口組和輸出接線端口組,輸入接線端口組包括正極輸入接線端口 2-1和負(fù)極輸入接線端口 2-2,正極輸入接線端口 2-1與相對(duì)應(yīng)的正極接線柱1-2相連接,負(fù)極輸入接線端口 2-2與相對(duì)應(yīng)的負(fù)極接線柱1-3相連接,輸出接線端口組包括正極輸出接線端口 2-3和負(fù)極輸出接線端口 2-4,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2通過輸出接線端口組之間的連接體4依次串聯(lián),并且第一個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的負(fù)極輸出接線端口 2-4與其中一個(gè)接線輸出端1-1相電性連接,最末個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的正極輸出接線端口 2-3與另外一個(gè)接線輸出端1-1相電性連接。
      [0018]如圖1所示,盒體I內(nèi)設(shè)置有多個(gè)安裝位,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2安裝在相對(duì)應(yīng)的安裝位內(nèi),光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的正極輸入接線端口 2-1、負(fù)極輸入接線端口 2-2、正極輸出接線端口 2-3和負(fù)極輸出接線端口 2-4上均設(shè)置有卡槽口 23,正極接線柱1-2、負(fù)極接線柱1-3、連接體4和接線輸出端1-1在盒體I上的相應(yīng)部位上均設(shè)置有與卡槽口 23相對(duì)應(yīng)的卡凸,通過卡凸與卡槽口 23的配合實(shí)現(xiàn)相互兩者之間的導(dǎo)通連接。
      [0019]接線柱組設(shè)置有三組,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2設(shè)置有三個(gè),但是不限于此,根據(jù)組件規(guī)格,可以選擇不同的接線柱組數(shù)量和對(duì)應(yīng)的光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的數(shù)量。
      [0020]如圖2所示,一種光伏組件,它采用具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,并且具有多個(gè)和光伏接線盒的接線柱組一一對(duì)應(yīng)連接的組件子串。
      [0021]如圖1所示,盒體I上設(shè)計(jì)有組件子串輸入接線的接線窗口 1-4,組件子串的輸入接線對(duì)應(yīng)接入輸入窗口 1-4下方的接線柱;盒體上設(shè)計(jì)有便于安裝固定光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的位置,每個(gè)位置上設(shè)計(jì)有小凸起一卡凸,便于光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2定位、放置、和固定;光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2放置固定后,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的接線端口會(huì)與其他與其相對(duì)應(yīng)的端口導(dǎo)通,即接線柱組與光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2對(duì)應(yīng)的輸入接線端口組相連接導(dǎo)通,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2與光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2之間的連接導(dǎo)通也已通過連接體4相互導(dǎo)通。
      [0022]圖1所示的放置固定于接線盒的盒體I中的光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2,其大小尺寸與盒體I內(nèi)的安裝位及空間尺寸匹配,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2上開設(shè)有四個(gè)便于定位、安裝的卡槽口 23,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2的主要工作原理是,其上設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)的正極輸入接線端口 2-1、負(fù)極輸入接線端口 2-2、正極輸出接線端口 2-3和負(fù)極輸出接線端口 2-4,安裝在盒體上后,接線端口與組件子串之間、光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2和光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2之間以及光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2與接線輸出端1-1之間均實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通連接。
      [0023]盒體I還應(yīng)該有接線盒蓋,實(shí)現(xiàn)常規(guī)的密封、保護(hù)功能,滿足使用功能即可,沒有特殊要求,圖中未顯示內(nèi)部發(fā)明結(jié)構(gòu),未繪出盒蓋。
      [0024]如圖2所示,采用此接線盒安裝后的光伏組件,組件子串采用六個(gè)電極輸出的電路疊層方式輸出,六個(gè)電極通過接線盒的輸入窗接入接線盒的對(duì)應(yīng)位置。使組件的對(duì)應(yīng)組件子串之間與光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2之間形成特定的電路連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池串性能的優(yōu)化功能。
      [0025]本光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器2可以采用美信半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的VT8020/VT8024光伏組件子串級(jí)優(yōu)化器智能芯片。
      [0026]以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,包括盒體(I),其特征在于:還包括多個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2),盒體(I)上設(shè)置有兩個(gè)接線輸出端(1-1)和多組接線柱組;其中, 每組接線柱組,其與光伏組件(3)的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有正極接線柱(1-2)和負(fù)極接線柱(1-3),正極接線柱(1-2)用于連接組件子串的正極,負(fù)極接線柱(1-3)用于連接組件子串的負(fù)極; 光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2),其也與光伏組件(3)的組件子串一一對(duì)應(yīng),并具有輸入接線端口組和輸出接線端口組,輸入接線端口組包括正極輸入接線端口(2-1)和負(fù)極輸入接線端口(2-2),正極輸入接線端口(2-1)與相對(duì)應(yīng)的正極接線柱(1-2)相連接,負(fù)極輸入接線端口(2-2)與相對(duì)應(yīng)的負(fù)極接線柱(1-3)相連接,輸出接線端口組包括正極輸出接線端口(2-3)和負(fù)極輸出接線端口(2-4),光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2)通過輸出接線端口組之間的連接體(4)依次串聯(lián),并且第一個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2)的負(fù)極輸出接線端口(2-4)與其中一個(gè)接線輸出端(1-1)相電性連接,最末個(gè)光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器⑵的正極輸出接線端口(2-3)與另外一個(gè)接線輸出端(1-1)相電性連接。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,其特征在于:所述的盒體(I)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)安裝位,光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2)安裝在相對(duì)應(yīng)的安裝位內(nèi),光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2)的正極輸入接線端口(2-1)、負(fù)極輸入接線端口(2-2)、正極輸出接線端口(2-3)和負(fù)極輸出接線端口(2-4)上均設(shè)置有卡槽口(23),所述的正極接線柱(1-2)、負(fù)極接線柱(1-3)、連接體(4)和接線輸出端(1-1)在盒體(I)上的相應(yīng)部位上均設(shè)置有與卡槽口(23)相對(duì)應(yīng)的卡凸,通過卡凸與卡槽口(23)的配合實(shí)現(xiàn)相互兩者之間的導(dǎo)通連接。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,其特征在于:所述的接線柱組設(shè)置有三組,所述的光伏組件子串級(jí)功率優(yōu)化器(2)設(shè)置有三個(gè)。
      4.一種光伏組件,其特征在于:它采用如根據(jù)權(quán)利要求1至3任一種所述的具有光伏組件子串級(jí)優(yōu)化功能的光伏接線盒,并且具有多個(gè)和光伏接線盒的接線柱組一一對(duì)應(yīng)連接的組件子串。
      【文檔編號(hào)】H02S40/30GK104184408SQ201410433133
      【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
      【發(fā)明者】張圣成, 夏登福, 夏吉東, 全鵬 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司
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