用于光伏陣列的連接器系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于光伏陣列的連接器系統(tǒng)
[0001]政府權利的聲明
[0002]本發(fā)明根據由能源部授予的聯(lián)系編號DE-EE0004434至少部分在美國政府支持下制得。美國政府對本發(fā)明具有某些權利。
技術領域
[0003]本發(fā)明教示大體上涉及電連接兩個鄰近光伏組件并且允許所述兩個鄰近光伏組件相對于彼此的熱膨脹和移動的改進的連接器。
【背景技術】
[0004]通常，光伏陣列放置在戶外位置中使得光伏陣列暴露于日光。光伏陣列的組件經受不同的條件，例如，風、雨、雪、冰、熱量和陽光直射。溫度、濕度和降水的改變可引起光伏陣列的組件發(fā)生擴張、收縮、移動或其組合。另外，構成光伏陣列的單獨的光伏組件可以直接連接到支撐結構，例如，房屋或建筑物的屋頂。由于環(huán)境改變、施加到光伏組件的質量、力或位移、施加到支撐結構的質量、力或位移或其組合，包含光伏組件的支撐結構可以擴張、收縮、移動或其組合使得壓力和/或應力可以放置在兩個或兩個以上光伏組件之間的連接上、用于光伏組件的連接的終端上，或這兩者上。此應力可以引起連接器從光伏組件中的一個或兩個移位、連接器被破壞、終端被破裂，或其組合，使得光伏陣列中的不到全部的光伏模塊產生動力。此外，如果連接器、光伏組件或這兩者都失敗且停止運行并且需要被替換，那么連接器可以增大改變連接器、光伏組件或這兩者所需的時間的長度。
[0005]在第7，387，537 號、第 7，442，077 號和第 8，414，308 號美國專利;第 2010/0258157號美國專利申請公開案；第JP2005072101號日本專利申請案；以及第W02009/137347號和第TO2012/083337號國際專利申請案中可以發(fā)現一些已知連接器的實例，所有這些出于所有目的以引用的方式并入本文中。
[0006]具有電連接兩個或兩個以上鄰近光伏組件并且提供柔性連接的連接器使得兩個或兩個以上鄰近光伏組件可以相對于彼此移動同時維持電連接而無需松散導線的復雜性將是有吸引力的。具有可與兩個鄰近光伏組件在平面內移動且離開平面移動的連接器使得電連接得以維持并且連接器、兩個或兩個以上光伏組件的終端的完整性或這兩者得以維持將是有吸引力的。所需的是可以從全部的兩個或兩個以上光伏組件斷開而不會損壞光伏組件、連接器或這兩者且不會造成連接器、光伏組件或這兩者的不恰當的操作的快速釋放連接器。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明教示通過提供一種光伏組合件滿足本發(fā)明的一個或多個需要，所述光伏組合件包括:(a)鄰近于彼此在第一方向上的至少兩個光伏組件，每個光伏組件包括(i)部分凹陷，其與鄰近光伏組件中的部分凹陷連通以及(ii) 一個或多個連接器接受器，其在不平行于第一方向的第二方向上對齊；(b)連接器，其至少部分地位于光伏組件的部分凹陷中且至少部分地位于鄰近光伏組件的部分凹陷中使得連接器將光伏組件連接到鄰近光伏組件，所述連接器包括:(i)柔性外殼，其具有第一端和第二端；(ii)位于第一端處的一個或多個連接端口位于第二端處的一個或多個連接端口 ；以及(iv) —個或多個柔性電導體，其從位于第一端處的一個或多個連接端口延伸到位于第二端處的一個或多個連接端口 ；其中連接器是柔性的使得第一端和第二端可相對于彼此在平面中移動、離開平面移動，或這兩者；其中位于第一端處的一個或多個連接端口以及位于第二端處的一個或多個連接端口與光伏組件和鄰近光伏組件的一個或多個連接器接受器形成連接使得連接器將光伏組件電連接到鄰近光伏組件。
[0008]本發(fā)明教示的一個可能的實施例包含:組裝光伏組件的方法，其包括:(a)在所需位置處定位光伏組件；(b)鄰近于所述光伏組件定位第二光伏組件；(c)對齊所述光伏組件中的部分凹陷與所述第二光伏組件中的部分凹陷；(d)獲得連接器，其包括:(i)柔性外殼，其具有第一端和第二端；(ii)位于第一端處的一個或多個連接端口位于第二端處的一個或多個連接端口 ；以及(iv) —個多個電導體，其從位于第一端處的一個或多個連接端口延伸到位于第二端處的一個或多個連接端口 ；其中柔性外殼組合件是柔性的使得第一端和第二端可相對于彼此在平面中移動、離開平面移動，或這兩者；并且其中連接器的第一端和第二端在第二方向上鄰近彼此；(e)在光伏組件的部分凹陷中定位連接器的第一端以及在第二光伏組件的部分凹陷中定位連接器的第二端；以及(f)在光伏組件與第二光伏組件之間形成電連接、物理連接，或這兩者。
[0009]本發(fā)明教示提供電連接兩個或兩個以上鄰近光伏組件并且提供柔性連接的連接器使得兩個或兩個以上鄰近光伏組件可以相對于彼此移動同時維持電連接而無需具有松散導線的復雜性。本發(fā)明教示提供可與兩個鄰近光伏組件在平面內移動且離開平面移動的連接器使得電連接得以維持并且連接器、兩個或兩個以上光伏組件的終端的完整性或這兩者得以維持。所需的是可以從全部的兩個或兩個以上光伏組件斷開而不會損壞光伏組件、連接器或這兩者且不會造成連接器、光伏組件或這兩者的不恰當的操作的快速釋放連接器。
【附圖說明】
[0010]圖1說明連接器的透視圖；
[0011]圖2說明圖1的連接器的分解視圖；
[0012]圖3A說明包含柔性區(qū)域和鎖定部分的連接器的透視圖；
[0013]圖3B說明安裝在光伏組件中的連接器的實例；
[0014]圖4說明本文中的教示的另一連接器的透視圖；
[0015]圖5說明圖4的連接器的分解視圖；
[0016]圖6A說明本文中的教示的另一可能的連接器；
[0017]圖6B說明安裝在光伏組件中的圖6A的連接器；
[0018]圖7說明本文中的教示的光伏組件中的部分凹陷的實例；
[0019]圖8說明本文中的教示的光伏組件中的部分凹陷的另一實例；
[0020]圖9說明通過本文中的教示的連接器連接的兩個光伏模塊的俯視圖；
[0021]圖10說明沿著線10-10的圖9的截面視圖；以及
[0022]圖11說明光伏陣列。
【具體實施方式】
[0023]本文中呈現的解釋和說明意圖使本領域的其它技術人員熟悉本教示、其原理和其實際應用。所屬領域的技術人員可以用本教示的多種形式調整并且應用本教示，從而可以最好地適合于特定用途的要求。因此，本發(fā)明教示的特定實施例如所闡述不意在為詳盡的或限制本教示。因此，本教示的范圍不應參考以上描述來確定，而實際上應參考所附權利要求書連同此類權利要求書所授權的等效物的全部范圍來確定。所有文章和參考文獻(包含專利申請案和公開案)的揭示內容出于所有目的以引用的方式并入。如將從以下權利要求書中了解，其它組合也是可能的，它們也在此以引用的方式并入本說明書中。
[0024]本文中的教示的多個光伏模塊和/或光伏組件組合在一起以形成光伏陣列。光伏陣列收集日光并且日光轉換成電力。一股而言，光伏模塊中的每一個可以單獨地放置在容納形成光伏陣列的全部或一部分的全部的光伏模塊的結構中(有時被稱作太陽能陣列)。本文中的教示的光伏模塊可與包含組成光伏陣列的個體的光伏模塊的全部的外殼一起使用。優(yōu)選地，本文中教示的光伏陣列不含容納組成光伏陣列的光伏模塊的全部的單獨結構。更優(yōu)選地，每個個體的光伏模塊可以直接連接到一種結構并且個體的光伏模塊中的每一個電連接在一起使得形成光伏陣列(即，光伏建筑一體化(building integratedphotovoltaic,BIPV)) ο光伏組件中的每一個，并且優(yōu)選地光伏陣列中的每行光伏組件可以鄰近于彼此在第一方向上。舉例來說，如果光伏陣列包含三行光伏組件并且每行包含5個光伏組件，那么行中的每一個以及所述行內的光伏組件可以沿著第一方向延伸。第一方向可以與屋頂的斜率對齊。優(yōu)選地，第一方向是橫向方向(即，垂直于屋頂的斜率)。光伏模塊中的每一個的一部分可以與鄰近光伏模塊的一部分、鄰近光伏組件或這兩者重疊在支撐結構上形成疊瓦配置和/或雙重疊配置使得光伏模塊可用作屋頂疊瓦。
[0025]光伏陣列的光伏組件可以是收集日光以生成電力的任何光伏組件、通過光伏陣列、光伏模塊傳遞動力的任何組件、有助于從日光中生成能量的任何組件、一體式閃光件、反相器連接、反相器、連接器或其組合。優(yōu)選地，光伏組件是光伏模塊、一體式閃光件，或這兩者。更優(yōu)選地，當連接兩個光伏組件時所述光伏組件中的至少一個是光伏模塊。光伏組件可以通過連接器連接在一起，所述連接器從每個光伏組件離散、一體地連接到一個光伏組件并且與另一光伏組件分開，或這兩者。優(yōu)選地，光伏組件包含一個或多個連接器接受器，并且優(yōu)選地兩個或兩個以上連接器接受器，使得兩個或兩個以上鄰近和/或并列光伏組件可以電連接在一起。舉例來說，兩個鄰近光伏組件可以位于極為接近彼此處(即，間隔物、間隙、墊片或類似物可以位于兩個鄰近光伏組件之間)使得連接器可以在兩個鄰近光伏組件之間跨越并且電連接兩個鄰近光伏組件。
[0026]—個或多個連接器接受器可以是光伏組件上的任何特征和/或裝置，其中連接器可以將光伏組件電連接到一個或多個鄰近光伏組件。連接器接受器可以配置在光伏組件的一側上、配置在光伏組件的邊緣上、配置在實際上是光伏組件的任何側面的表面上，或其組合。優(yōu)選地，連接器接受器可以位于每個光伏組件的邊緣區(qū)域中的光伏組件的一側上。更優(yōu)選地，當連接到支撐結構時連接器接受器可以位于邊緣區(qū)域內以及面向太陽、安裝者、面向連接結構的光伏組件的一側上或其組合。每個光伏模塊的連接器接受器可以大體上在相同方向上定向；連接器接受器可以大體上沿著線定向(即，在相同平面中遠離彼此指向)；一個光伏組件的連接器接受器可以位于另一連