具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于太陽電池領(lǐng)域，內(nèi)容為提出了一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，該接線盒的特點(diǎn)是其由三個(gè)優(yōu)化器模塊、六個(gè)焊接端子，六個(gè)電極導(dǎo)入孔以及兩個(gè)輸出接線端子組成。上述組成部分除輸出接線端子一、輸出接線端子二外全部位于接線盒內(nèi)部，優(yōu)化器模塊一和優(yōu)化器模塊二之間通過連接線一連接，優(yōu)化器模塊二和優(yōu)化器模塊三之間通過連接線二連接。三個(gè)優(yōu)化器模塊都通過螺釘或者卡槽等方式固定在接線盒殼體上，六個(gè)焊接端子通過卡槽方式固定在接線盒殼體上。與常規(guī)接線盒比較，本發(fā)明提出的接線盒可以在消除熱斑效應(yīng)的同時(shí)提升組件的輸出性能及長期可靠性能。
【專利說明】具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種接線盒，特別涉及一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒。

【背景技術(shù)】
[0003]光伏組件為了達(dá)到一定的輸出電流、電壓和功率，通常是將單片電池片通過串聯(lián)的方式連接起來。而為了防止電池片在遮擋時(shí)產(chǎn)生熱斑效應(yīng)燒毀組件，通常是在兩串連的電池串上反向并聯(lián)一個(gè)旁路二極管。當(dāng)一片或多片電池被遮擋發(fā)熱到一定程度時(shí)，旁路二極管導(dǎo)通，將被遮擋的電池串旁路掉，從而避免熱斑效應(yīng)，通常該旁路二極管位于組件的常規(guī)接線盒中。
[0004]常規(guī)接線盒如圖1所示，該接線盒由旁路二極管一(001)、旁路二極管二(002)、旁路二極管三(003)、輸出接線端子一(004)、輸出接線端子二(005)、焊接端子一(006)、焊接端子二(007)、焊接端子三(008)、焊接端子四(009)、電極導(dǎo)入開孔一(010)、電極導(dǎo)入開孔二(011)、電極導(dǎo)入開孔三(012)、電極導(dǎo)入開孔四(013)以及接線盒殼體(014)組成。
[0005]使用常規(guī)接線盒的組件結(jié)構(gòu)如圖2所示，該組件由電池串一(11)、電池串二(12)、電池串三(13)、電池串四(14)、電池串五(15)、電池串六(16)串聯(lián)而成。其中電池串一(11)、電池串二(12)與旁路二極管一(17)反向并聯(lián)；電池串三(13)、電池串四(14)與旁路二極管二(18)反向并聯(lián)；電池串五(15)、電池串六(16)與旁路二極管三(19)反向并聯(lián)。當(dāng)上述六串電池串中有一片或者多片電池發(fā)生遮擋，且遮擋比例達(dá)到一定程度時(shí)，與之反向并聯(lián)的相應(yīng)的旁路二極管導(dǎo)通，將該電池串旁路掉，從而避免了熱斑效應(yīng)。通常這種二極管都是集成在對比文獻(xiàn)一(CN 102231396 A)、對比文獻(xiàn)二(CN 102593216 A)等所述的常規(guī)接線盒中。
[0006]上述接線盒方案可以很好地消除熱效應(yīng)，提高組件的可靠性。但是在上述方案中，當(dāng)組件中僅有一片或者幾片電池片發(fā)生遮擋，二極管啟動后，與之并聯(lián)的兩串電池串被旁路掉，從而極大地影響了組件的輸出性能；另外，二極管都位于接線盒中，二極管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會對組件可靠性及電性能產(chǎn)生一定影響。
[0007]為了解決上述問題，人們提出了如圖3所示的集成優(yōu)化器組件方案。在該方案中，組件由電池串一(21)、電池串二(22)、電池串三(23)、電池串四(24)、電池串五(25)、電池串六(26)串聯(lián)而成。其中電池串一(21)、電池串二(22)與優(yōu)化器一(27)并聯(lián)；電池串三(23)、電池串四(24)與優(yōu)化器二(28)并聯(lián)；電池串五(25)、電池串六(26)與優(yōu)化器三(29)并聯(lián)。在該方案中，三個(gè)優(yōu)化器在組件制備過程中，經(jīng)過層壓后集成到組件內(nèi)部，使用的接線盒將為一種不含二極管的電線引出端子。該方案中優(yōu)化器的主要工作原理如下:該優(yōu)化器可以保證輸入和輸出的功率保持不變，即P.=1.XV.=P_=I_XV_ ;當(dāng)組件中一片或者多片電池片被遮擋時(shí)，優(yōu)化器將會調(diào)節(jié)與之并聯(lián)的電池串的輸出電流電壓，保證每串電池串的輸出電流一致，從而避免了遮擋引起的電流失配效應(yīng)，避免了熱斑現(xiàn)象的產(chǎn)生；因?yàn)楸徽趽蹼姵卮粫慌月返?，從而避免了常?guī)組件因熱斑效應(yīng)導(dǎo)致二極管導(dǎo)通而產(chǎn)生的功率大幅下降的現(xiàn)象，提高了組件發(fā)電性能。
[0008]上述集成優(yōu)化器組件方案雖然可以很好地消除熱斑效應(yīng)，提高組件在遮擋條件下的功率輸出，但是因?yàn)閮?yōu)化器器模塊需要在組件生產(chǎn)過程中集成到組件內(nèi)部，增加了組件制備流程的步驟，不利于提高組件產(chǎn)量；另外，優(yōu)化器集成在組件內(nèi)部，當(dāng)優(yōu)化器出現(xiàn)故障時(shí)無法維修或者更換，會導(dǎo)致組件直接報(bào)廢。
[0009]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，該接線盒中不含二極管，而是由優(yōu)化器模塊組成。該種接線盒既可以消除組件因遮擋而產(chǎn)生的熱斑效應(yīng)，又可以提高組件在遮擋條件下的功率輸出，同時(shí)優(yōu)化器模塊處于接線盒中，方便更換和維修，提高了組件的可靠性。
[0011]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，該接線盒由優(yōu)化器模塊一、優(yōu)化器模塊二、優(yōu)化器模塊三，連接線一、連接線二，焊接端子一、焊接端子二、焊接端子三、焊接端子四、焊接端子五、焊接端子六，電極導(dǎo)入開孔一、電極導(dǎo)入開孔二、電極導(dǎo)入開孔三、電極導(dǎo)入開孔四、電極導(dǎo)入開孔五、電極導(dǎo)入開孔六，輸出接線端子一、輸出接線端子二以及接線盒殼體組成；
所述優(yōu)化器模塊一輸出端通過連接線一與優(yōu)化器模塊二負(fù)極端連接；優(yōu)化器模塊二輸出端通過連接線二與優(yōu)化器模塊三負(fù)極端連接；
所述每個(gè)優(yōu)化器模塊與兩個(gè)焊接端子連接；
所述優(yōu)化器模塊一和優(yōu)化器模塊二與輸出接線端子連接；
所述電極導(dǎo)入開孔一、電極導(dǎo)入開孔二、電極導(dǎo)入開孔三、電極導(dǎo)入開孔四、電極導(dǎo)入開孔五、電極導(dǎo)入開孔六分別與焊接端子一、焊接端子二、焊接端子三、焊接端子四、焊接端子五、焊接端子六對應(yīng)。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，接線盒中不含常規(guī)接線盒中的二極管，二極管被優(yōu)化器模塊代替。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述優(yōu)化器模塊一輸出端通過連接線一與優(yōu)化器模塊二負(fù)極端連接；優(yōu)化器模塊二輸出端通過連接線二與優(yōu)化器模塊三負(fù)極端連接，連接的方式為銅芯導(dǎo)線、銅芯導(dǎo)電片、不銹鋼導(dǎo)電條、不銹鋼絲、鋁芯導(dǎo)線、鋁芯導(dǎo)電條。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述每個(gè)優(yōu)化器模塊分別同兩個(gè)焊接端子連接，具體為優(yōu)化器模塊一的負(fù)極端和正極端分別和焊接端子一、焊接端子二連接；優(yōu)化器模塊二的負(fù)極端和正極端分別和焊接端子三、焊接端子四連接；優(yōu)化器模塊三的負(fù)極端和正極端分別和焊接端子五、焊接端子六連接，連接的方式可以是銅芯導(dǎo)線、銅芯導(dǎo)電片、不銹鋼導(dǎo)電條、不銹鋼絲、鋁芯導(dǎo)線、鋁芯導(dǎo)電條。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述優(yōu)化器模塊一的負(fù)極端與輸出接線端子一連接，優(yōu)化器模塊三的輸出端與輸出接線端子二連接，它們之間連接通過銅芯導(dǎo)線完成，其中輸出接線端子一為具有母頭的銅芯導(dǎo)線，輸出接線端子二為具有公頭的銅芯導(dǎo)線。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電極導(dǎo)入開孔一、電極導(dǎo)入開孔二、電極導(dǎo)入開孔三、電極導(dǎo)入開孔四、電極導(dǎo)入開孔五、電極導(dǎo)入開孔六分別位于焊接端子一、焊接端子二、焊接端子三、焊接端子四、焊接端子五、焊接端子六前方，與焊接端子的距離在OlOmmi間，電極導(dǎo)入開孔的開孔長度為8?10 mm，開孔寬度為I?3 mm。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:與常規(guī)太陽電池接線盒相比，本發(fā)明提出的具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒內(nèi)部無需使用旁路二極管，而是使用優(yōu)化器模塊。通過優(yōu)化器模塊的調(diào)節(jié)作用，使各串電池串的輸出電流保持一致，從而避免了組件因遮擋導(dǎo)致電流失配而產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。同時(shí)優(yōu)化器模塊可以避免被遮擋的電池串被旁路掉，可以有效提升組件在遮擋條件下的功率輸出。另外，本發(fā)明提出的具有優(yōu)化功能的接線盒可以很好地避免優(yōu)化器模塊集成在組件內(nèi)部對組件制備流程增加的風(fēng)險(xiǎn)，簡化組件制備流程。
[0018]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為常規(guī)接線盒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為常規(guī)接線盒組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為具有集成優(yōu)化器的組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒同組件連接示意圖；
圖6優(yōu)化器模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了更清晰地說明本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0022]在下面描述的實(shí)施例中披露了很多具體細(xì)節(jié)及詳細(xì)的工藝參數(shù)，但本發(fā)明還可以采用其他不同于下面公布的實(shí)施例的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0023]另外，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行描述，為了便于說明，本發(fā)明所使用之附圖如涉及太陽電池組件及接線盒結(jié)構(gòu)的，只做示意圖使用，其尺寸并非按照實(shí)際器件尺寸進(jìn)行等比例縮放所得，因此該附圖不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]實(shí)施例:
本發(fā)明實(shí)施例公開一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，該解接線盒結(jié)構(gòu)如圖4所示:優(yōu)化器模塊一 301、優(yōu)化器模塊二 302、優(yōu)化器模塊三303通過一定的方式固定在接線盒殼體320上，固定方式可以是螺絲固定、卡槽固定或者其他的固定方式；優(yōu)化器模塊一 301的輸出端同優(yōu)化器模塊二 302的負(fù)極端通過連接線一 304連接，優(yōu)化器模塊二 302的輸出端和優(yōu)化器模塊三303的負(fù)極端通過連接線二 305連接，連接線一 304和連接線二 305可以是銅芯導(dǎo)線、銅芯導(dǎo)電長條或者其它具有良好導(dǎo)電性能的導(dǎo)體；優(yōu)化器模塊一 301的負(fù)極端同焊接端子一 306相連，其正極端同焊接端子二 307相連，優(yōu)化器模塊二 302的負(fù)極端同焊接端子三308相連，其正極端同焊接端子四309相連，優(yōu)化器模塊三303的負(fù)極端同焊接端子五310相連，其正極端同焊接端子六311相連，相連的方式可以是銅芯導(dǎo)線、銅芯導(dǎo)電片或者其他導(dǎo)電性能良好的導(dǎo)體，焊接端子通過卡槽的形勢固定在接線盒殼體320上；優(yōu)化器模塊一 301的負(fù)極同輸出接線端子一 312連接,優(yōu)化器模塊三303的輸出端同輸出接線端子二 313連接，輸出接線端子一 312為具有母頭的銅芯導(dǎo)線，輸出接線端子二 313為具有公頭的銅芯導(dǎo)線；電極導(dǎo)入開孔一 314、電極導(dǎo)入開孔二 315、電極導(dǎo)入開孔三316、電極導(dǎo)入開孔四317、電極導(dǎo)入開孔五318、電極導(dǎo)入開孔六317位于接線盒殼體320上，電極導(dǎo)入開孔的開孔長度為8?10 mm,寬度為1?3 mm,與對應(yīng)焊接端子距離為(Γ20 mm。
[0025]優(yōu)化器模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，該優(yōu)化器主要由一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，其工作原理為=DC-DC轉(zhuǎn)換器可以控制輸入到優(yōu)化器模塊的功率和輸出優(yōu)化器模塊的功率基本保持一致，即Pin=Iin*Vin?PwtUVrat ;優(yōu)化器模塊通過電流電壓調(diào)節(jié)因子D來調(diào)節(jié)電流電壓值，O < D < 0.95 ;當(dāng)組件中某一片或者多片電池被遮擋時(shí)，該片電池所在電池串的電流降低，導(dǎo)致了此電池串電流與其它電池串電流不一致，產(chǎn)生電流失配現(xiàn)象，此時(shí)優(yōu)化器開始工作，通過電流電壓調(diào)節(jié)因子D來調(diào)節(jié)其輸出電流Irat，保證與之并聯(lián)的電池串的電流一致，從而消除電流失配，避免熱斑效應(yīng)的產(chǎn)生。另外，由于優(yōu)化器模塊工作后不會導(dǎo)致被遮擋的電池串被旁路掉，可以有效提升組件在遮擋條件下的功率輸出。
[0026]本實(shí)施例的具有優(yōu)化功能的接線盒同組件連接的方式如圖5所示:電池串一 321的負(fù)極穿過電極導(dǎo)入開孔一 314同焊接端子一 306相連；電池串二 322的正極穿過電極導(dǎo)入開孔二 315同焊接端子二 307相連；電池串三323的負(fù)極穿過電極導(dǎo)入開孔三316同焊接端子三308相連；電池串四324的正極穿過電極導(dǎo)入開孔四317同焊接端子四309相連；電池串五325的負(fù)極穿過電極導(dǎo)入開孔五318同焊接端子五310相連；電池串六326的正極穿過電極導(dǎo)入開孔六319同焊接端子六311相連。它們之間的連接是通過光伏匯流條焊接實(shí)現(xiàn)的在組件遠(yuǎn)離接線盒端，電池串一 321的負(fù)極同電池串二 322的正極相連；電池串三323的正極同電池串四324的負(fù)極相連；電池串五325的正極同電池串六326的負(fù)極相連。它們之間的連接是通過光伏匯流條焊接實(shí)現(xiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，其特征在于:該接線盒由優(yōu)化器模塊一(301)、優(yōu)化器模塊二(302)、優(yōu)化器模塊三(303)，連接線一(304)、連接線二(305)，焊接端子一(306),焊接端子二(307),焊接端子三(308),焊接端子四(309),焊接端子五(310),焊接端子六(311),電極導(dǎo)入開孔一(314)、電極導(dǎo)入開孔二(315)、電極導(dǎo)入開孔三(316)、電極導(dǎo)入開孔四(317)、電極導(dǎo)入開孔五(318)、電極導(dǎo)入開孔六(319),輸出接線端子一(312)、輸出接線端子二(313)以及接線盒殼(320)體組成； 所述優(yōu)化器模塊一(301)輸出端通過連接線一(304)與優(yōu)化器模塊二(302)負(fù)極端連接；優(yōu)化器模塊二(302)輸出端通過連接線二(305)與優(yōu)化器模塊三(303)負(fù)極端連接；所述每個(gè)優(yōu)化器模塊與兩個(gè)焊接端子連接； 所述優(yōu)化器模塊一(301)和優(yōu)化器模塊二(302)與輸出接線端子連接； 所述電極導(dǎo)入開孔一(314)、電極導(dǎo)入開孔二(315)、電極導(dǎo)入開孔三(316)、電極導(dǎo)入開孔四(317)、電極導(dǎo)入開孔五(318)、電極導(dǎo)入開孔六(319)分別與焊接端子一(306)、焊接端子二(307),焊接端子三(308),焊接端子四(309),焊接端子五(310),焊接端子六(311)對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，其特征在于:接線盒中不含常規(guī)接線盒中的二極管，二極管被優(yōu)化器模塊代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，其特征在于:所述優(yōu)化器模塊一(301)輸出端通過連接線一(304)與優(yōu)化器模塊二(302)負(fù)極端連接；優(yōu)化器模塊二(302)輸出端通過連接線二(305)與優(yōu)化器模塊三(303)負(fù)極端連接，連接的方式為銅芯導(dǎo)線、銅芯導(dǎo)電片、不銹鋼導(dǎo)電條、不銹鋼絲、鋁芯導(dǎo)線、鋁芯導(dǎo)電條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，其特征在于:所述每個(gè)優(yōu)化器模塊分別同兩個(gè)焊接端子連接，具體為優(yōu)化器模塊一(301)的負(fù)極端和正極端分別和焊接端子一(306),焊接端子二(307)連接；優(yōu)化器模塊二(302)的負(fù)極端和正極端分別和焊接端子三(308),焊接端子四(309)連接；優(yōu)化器模塊三(303)的負(fù)極端和正極端分別和焊接端子五(310)、焊接端子六(311)連接，連接的方式可以是銅芯導(dǎo)線、銅芯導(dǎo)電片、不銹鋼導(dǎo)電條、不銹鋼絲、鋁芯導(dǎo)線、鋁芯導(dǎo)電條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，其特征在于:所述優(yōu)化器模塊一(301)的負(fù)極端與輸出接線端子一(312)連接，優(yōu)化器模塊三(303)的輸出端與輸出接線端子二(313)連接，它們之間連接通過銅芯導(dǎo)線完成，其中輸出接線端子一(312)為具有母頭的銅芯導(dǎo)線，輸出接線端子二為具有公頭的銅芯導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)化功能的光伏組件接線盒，其特征在于:所述電極導(dǎo)入開孔一(314)、電極導(dǎo)入開孔二(315)、電極導(dǎo)入開孔三(316)、電極導(dǎo)入開孔四(317)、電極導(dǎo)入開孔五(318)、電極導(dǎo)入開孔六(319)分別位于焊接端子一(306)、焊接端子二(307),焊接端子三(308),焊接端子四(309),焊接端子五(310),焊接端子六(311)前方，與焊接端子的距離在之間，電極導(dǎo)入開孔的開孔長度為『10臟，開孔寬度為1?3臟。
【文檔編號】H02S40/34GK104362971SQ201410637894
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】陶龍忠, 楊灼堅(jiān), 張堯, 李海波, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:蘇州潤陽光伏科技有限公司