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應(yīng)的正極接線柱相連接，負(fù)極輸入接線端口與相對應(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，各國安裝量逐年增長。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應(yīng)的正極接線柱相連接，負(fù)極輸入接線端口與相對應(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應(yīng)位置。使組件的對應(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 申請人:常州天合光能有限公司