具有優化功能的光伏組件接線盒的製作方法

2023-06-05 09:41:26

具有優化功能的光伏組件接線盒的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於太陽電池領域，內容為提出了一種具有優化功能的光伏組件接線盒，該接線盒的特點是其由三個優化器模塊、六個焊接端子，六個電極導入孔以及兩個輸出接線端子組成。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於接線盒內部，優化器模塊一和優化器模塊二之間通過連接線一連接，優化器模塊二和優化器模塊三之間通過連接線二連接。三個優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，六個焊接端子通過卡槽方式固定在接線盒殼體上。與常規接線盒比較，本實用新型提出的接線盒可以在消除熱斑效應的同時提升組件的輸出性能及長期可靠性能。
【專利說明】具有優化功能的光伏組件接線盒

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種接線盒，特別涉及一種具有優化功能的光伏組件接線盒。

【背景技術】
[0002]光伏組件為了達到一定的輸出電流、電壓和功率，通常是將單片電池片通過串聯的方式連接起來。而為了防止電池片在遮擋時產生熱斑效應燒毀組件，通常是在兩串連的電池串上反向並聯一個旁路二極體。當一片或多片電池被遮擋發熱到一定程度時，旁路二極體導通，將被遮擋的電池串旁路掉，從而避免熱斑效應，通常該旁路二極體位於組件的常規接線盒中。
[0003]常規接線盒如圖1所示，該接線盒由旁路二極體一(001)、旁路二極體二(002)、旁路二極體三(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)、電極導入開孔一(010)、電極導入開孔二(011)、電極導入開孔三(012)、電極導入開孔四(013)以及接線盒殼體(014)組成。
[0004]使用常規接線盒的組件結構如圖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)串聯而成。其中電池串一
(11)、電池串二(12)與旁路二極體一(17)反向並聯；電池串三(13)、電池串四(14)與旁路二極體二(18)反向並聯；電池串五(15)、電池串六(16)與旁路二極體三(19)反向並聯。當上述六串電池串中有一片或者多片電池發生遮擋，且遮擋比例達到一定程度時，與之反向並聯的相應的旁路二極體導通，將該電池串旁路掉，從而避免了熱斑效應。通常這種二極體都是集成在對比文獻一(CN 102231396 A)、對比文獻二(CN 102593216 A)等所述的常規接線盒中。
[0005]上述接線盒方案可以很好地消除熱效應，提高組件的可靠性。但是在上述方案中，當組件中僅有一片或者幾片電池片發生遮擋，二極體啟動後，與之並聯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，二極體都位於接線盒中，二極體工作時產生的熱量會對組件可靠性及電性能產生一定影響。
[0006]為了解決上述問題，人們提出了如圖3所示的集成優化器組件方案。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)串聯而成。其中電池串一(21)、電池串二(22)與優化器一(27)並聯；電池串三(23)、電池串四(24)與優化器二(28)並聯；電池串五(25)、電池串六(26)與優化器三(29)並聯。在該方案中，三個優化器在組件製備過程中，經過層壓後集成到組件內部，使用的接線盒將為一種不含二極體的電線引出端子。該方案中優化器的主要工作原理如下:該優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_ ;當組件中一片或者多片電池片被遮擋時，優化器將會調節與之並聯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，避免了熱斑現象的產生；因為被遮擋電池串不會被旁路掉，從而避免了常規組件因熱斑效應導致二極體導通而產生的功率大幅下降的現象，提高了組件發電性能。
[0007]上述集成優化器組件方案雖然可以很好地消除熱斑效應，提高組件在遮擋條件下的功率輸出，但是因為優化器器模塊需要在組件生產過程中集成到組件內部，增加了組件製備流程的步驟，不利於提高組件產量；另外，優化器集成在組件內部，當優化器出現故障時無法維修或者更換，會導致組件直接報廢。


【發明內容】

[0008]為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種具有優化功能的光伏組件接線盒，該接線盒中不含二極體，而是由優化器模塊組成。該種接線盒既可以消除組件因遮擋而產生的熱斑效應，又可以提高組件在遮擋條件下的功率輸出，同時優化器模塊處於接線盒中，方便更換和維修，提高了組件的可靠性。
[0009]本實用新型為了解決其技術問題所採用的技術方案是:一種具有優化功能的光伏組件接線盒，該接線盒由優化器模塊一、優化器模塊二、優化器模塊三，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，電極導入開孔一、電極導入開孔二、電極導入開孔三、電極導入開孔四、電極導入開孔五、電極導入開孔六，輸出接線端子一、輸出接線端子二以及接線盒殼體組成；
[0010]所述優化器模塊一輸出端通過連接線一與優化器模塊二負極端連接；優化器模塊二輸出端通過連接線二與優化器模塊三負極端連接；
[0011 ] 所述每個優化器模塊與兩個焊接端子連接；
[0012]所述優化器模塊一和優化器模塊二與輸出接線端子連接；
[0013]所述電極導入開孔一、電極導入開孔二、電極導入開孔三、電極導入開孔四、電極導入開孔五、電極導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。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，接線盒中不含常規接線盒中的二極體，二極體被優化器模塊代替。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述優化器模塊一輸出端通過連接線一與優化器模塊二負極端連接；優化器模塊二輸出端通過連接線二與優化器模塊三負極端連接，連接的方式為銅芯導線、銅芯導電片、不鏽鋼導電條、不鏽鋼絲、鋁芯導線、鋁芯導電條。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述每個優化器模塊分別同兩個焊接端子連接，具體為優化器模塊一的負極端和正極端分別和焊接端子一、焊接端子二連接；優化器模塊二的負極端和正極端分別和焊接端子三、焊接端子四連接；優化器模塊三的負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線、銅芯導電片、不鏽鋼導電條、不鏽鋼絲、鋁芯導線、鋁芯導電條。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述優化器模塊一的負極端與輸出接線端子一連接，優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線完成，其中輸出接線端子一為具有母頭的銅芯導線，輸出接線端子二為具有公頭的銅芯導線。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述電極導入開孔一、電極導入開孔二、電極導入開孔三、電極導入開孔四、電極導入開孔五、電極導入開孔六分別位於焊接端子一、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(T20mm之間，電極導入開孔的開孔長度為8?10 mm，開孔寬度為I?3 mm。
[0019]本實用新型的有益效果是:與常規太陽電池接線盒相比，本實用新型提出的具有優化功能的光伏組件接線盒內部無需使用旁路二極體，而是使用優化器模塊。通過優化器模塊的調節作用，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致電流失配而產生熱斑效應。同時優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，本實用新型提出的具有優化功能的接線盒可以很好地避免優化器模塊集成在組件內部對組件製備流程增加的風險，簡化組件製備流程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為常規接線盒結構示意圖；
[0021]圖2為常規接線盒組件結構示意圖；
[0022]圖3為具有集成優化器的組件結構示意圖；
[0023]圖4為具有優化功能的光伏組件接線盒結構示意圖；
[0024]圖5為具有優化功能的光伏組件接線盒同組件連接示意圖；
[0025]圖6優化器模塊電路結構示意圖。

【具體實施方式】
[0026]為了更清晰地說明本實用新型的目的、特徵及優點，下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型進行說明。
[0027]在下面描述的實施例中披露了很多具體細節及詳細的工藝參數，但本實用新型還可以採用其他不同於下面公布的實施例的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0028]另外，本實用新型結合示意圖進行描述，為了便於說明，本實用新型所使用之附圖如涉及太陽電池組件及接線盒結構的，只做示意圖使用，其尺寸並非按照實際器件尺寸進行等比例縮放所得，因此該附圖不應限制本實用新型的保護範圍。
[0029]實施例:
[0030]本實用新型實施例公開一種具有優化功能的光伏組件接線盒，該解接線盒結構如圖4所示:優化器模塊一 301、優化器模塊二 302、優化器模塊三303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；優化器模塊一 301的輸出端同優化器模塊二 302的負極端通過連接線一 304連接，優化器模塊二 302的輸出端和優化器模塊三303的負極端通過連接線二 305連接，連接線一 304和連接線二305可以是銅芯導線、銅芯導電長條或者其它具有良好導電性能的導體；優化器模塊一 301的負極端同焊接端子一 306相連，其正極端同焊接端子二 307相連，優化器模塊二 302的負極端同焊接端子三308相連，其正極端同焊接端子四309相連，優化器模塊三303的負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線、銅芯導電片或者其他導電性能良好的導體，焊接端子通過卡槽的形勢固定在接線盒殼體320上；優化器模塊一 301的負極同輸出接線端子一 312連接,優化器模塊三303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線，輸出接線端子二 313為具有公頭的銅芯導線；電極導入開孔一 314、電極導入開孔二 315、電極導入開孔三316、電極導入開孔四317、電極導入開孔五318、電極導入開孔六317位於接線盒殼體320上，電極導入開孔的開孔長度為8?10 mm，寬度為廣3 mm，與對應焊接端子距離為(Γ20 mm。
[0031 ] 優化器模塊電路結構示意圖如圖6所示，該優化器主要由一個DC-DC轉換器構成，其工作原理為=DC-DC轉換器可以控制輸入到優化器模塊的功率和輸出優化器模塊的功率基本保持一致，即Pin=Iin*Vin?PwtUVrat ;優化器模塊通過電流電壓調節因子D來調節電流電壓值，O < D < 0.95 ;當組件中某一片或者多片電池被遮擋時，該片電池所在電池串的電流降低，導致了此電池串電流與其它電池串電流不一致，產生電流失配現象，此時優化器開始工作，通過電流電壓調節因子D來調節其輸出電流Irat，保證與之並聯的電池串的電流一致，從而消除電流失配，避免熱斑效應的產生。另外，由於優化器模塊工作後不會導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。
[0032]本實施例的具有優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的負極穿過電極導入開孔一 314同焊接端子一 306相連；電池串二 322的正極穿過電極導入開孔二 315同焊接端子二 307相連；電池串三323的負極穿過電極導入開孔三316同焊接端子三308相連；電池串四324的正極穿過電極導入開孔四317同焊接端子四309相連；電池串五325的負極穿過電極導入開孔五318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現的在組件遠離接線盒端，電池串一 321的負極同電池串二 322的正極相連；電池串三323的正極同電池串四324的負極相連；電池串五325的正極同電池串六326的負極相連。它們之間的連接是通過光伏匯流條焊接實現的。
【權利要求】
1.一種具有優化功能的光伏組件接線盒，其特徵在於:該接線盒由優化器模塊一(301)、優化器模塊二(302)、優化器模塊三(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),電極導入開孔一(314)、電極導入開孔二(315)、電極導入開孔三(316)、電極導入開孔四(317)、電極導入開孔五(318)、電極導入開孔六(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； 所述優化器模塊一(301)輸出端通過連接線一(304)與優化器模塊二(302)負極端連接；優化器模塊二(302)輸出端通過連接線二(305)與優化器模塊三(303)負極端連接；所述每個優化器模塊與兩個焊接端子連接； 所述優化器模塊一(301)和優化器模塊二(302)與輸出接線端子連接； 所述電極導入開孔一(314)、電極導入開孔二(315)、電極導入開孔三(316)、電極導入開孔四(317)、電極導入開孔五(318)、電極導入開孔六(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。
2.根據權利要求1所述的一種具有優化功能的光伏組件接線盒，其特徵在於:接線盒中不含常規接線盒中的二極體，二極體被優化器模塊代替。
3.根據權利要求1所述的一種具有優化功能的光伏組件接線盒，其特徵在於:所述優化器模塊一(301)輸出端通過連接線一(304)與優化器模塊二(302)負極端連接；優化器模塊二(302)輸出端通過連接線二(305)與優化器模塊三(303)負極端連接，連接的方式為銅芯導線、銅芯導電片、不鏽鋼導電條、不鏽鋼絲、鋁芯導線、鋁芯導電條。
4.根據權利要求1所述的一種具有優化功能的光伏組件接線盒，其特徵在於:所述每個優化器模塊分別同兩個焊接端子連接，具體為優化器模塊一(301)的負極端和正極端分別和焊接端子一(306),焊接端子二(307)連接；優化器模塊二(302)的負極端和正極端分別和焊接端子三(308),焊接端子四(309)連接；優化器模塊三(303)的負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線、銅芯導電片、不鏽鋼導電條、不鏽鋼絲、鋁芯導線、鋁芯導電條。
5.根據權利要求1所述的一種具有優化功能的光伏組件接線盒，其特徵在於:所述優化器模塊一(301)的負極端與輸出接線端子一(312)連接，優化器模塊三(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線完成，其中輸出接線端子一(312)為具有母頭的銅芯導線，輸出接線端子二為具有公頭的銅芯導線。
6.根據權利要求1所述的一種具有優化功能的光伏組件接線盒，其特徵在於:所述電極導入開孔一(314)、電極導入開孔二(315)、電極導入開孔三(316)、電極導入開孔四(317)、電極導入開孔五(318)、電極導入開孔六(319)分別位於焊接端子一(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，電極導入開孔的開孔長度為『10臟，開孔寬度為1?3臟。
【文檔編號】H02S40/34GK204258719SQ201420674685
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】陶龍忠, 楊灼堅, 張堯, 李海波, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:蘇州潤陽光伏科技有限公司