本實用新型涉及光伏接線盒及光伏組件的接線系統(tǒng)，屬于光伏組件接線領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)模式的光伏組件，接線盒集成旁路二極管粘貼在光伏組件的背面，旁路二極管并聯(lián)在光伏組件的電池串上面，由于并聯(lián)電路的存在，二極管和電池串只要有一路是通路的存在，整個電路就是通的，無法確定二極管或者電池串的故障，同時目前市場安裝投入使用的光伏組件都存在沒有辦法檢查到每個組件的狀態(tài)的好壞的問題，只能監(jiān)測到每個發(fā)電光伏組件的陣列的工況。

二極管產(chǎn)生熱量，接線盒區(qū)域的溫度會迅速上升，導(dǎo)致組件接線盒位置局部的溫度驟升，給組件帶來潛在的風(fēng)險(如組件的玻璃溫度升高，局部會產(chǎn)生內(nèi)在的應(yīng)力，有崩裂的風(fēng)險；溫度很高遇到突然的降雨，玻璃溫度驟減，也有崩裂的風(fēng)險；冬季局部未融化的積雪，此時是旁路二極管工作的幾率非常高的時間段，接線盒位置的組件玻璃溫度較高，上部融化的雪水的溫度接近0度，非常危險)。

傳統(tǒng)的組件接線盒的旁路二極管多數(shù)都是以焊接的方式，為了組件整體的性能，多數(shù)組件接線盒采用灌封膠將接線盒內(nèi)部整體灌封住的方式安裝接線盒。目前市場上的接線盒中也有旁路二極管也有少量的卡接的方式安裝二極管，到時都只在卡接方便上做文章，因此存在著接觸面積小，接觸電阻大，管腳和端子之間接觸面積小，大電流通過時局部的溫升大，再加上旁路二極管工作是產(chǎn)生的熱量，對于二極管的工作狀況不利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光伏接線盒及光伏組件的接線系統(tǒng)，避免因接線盒與光伏組件粘接不牢導(dǎo)致的組件在發(fā)電使用過程中失效的問題，同時避免了組件工作過程一旦出現(xiàn)具備部分或者整個光伏組件的遮蔽出現(xiàn)旁路二極管工作后產(chǎn)生的熱量散發(fā)不出去導(dǎo)致接線盒本身損壞，同時也避免了接線盒內(nèi)部的熱量影響到組件玻璃，因為玻璃局部受熱后的內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致玻璃爆裂；如果采用智能電源管理模塊的話，取消了二極管的使用，用開關(guān)代替二極管，開關(guān)閉合導(dǎo)通工作時產(chǎn)生的熱量非常少，基本上不會有溫升，徹底解決了目前光伏組件采用旁路二極管保護電池串的電路結(jié)構(gòu)，避免接線盒內(nèi)部保護旁路啟動后的熱量產(chǎn)生。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種光伏接線盒，包括盒體和設(shè)于盒體外部的正極連接端、負(fù)極連接端、四個組件連接端，和至少一個旁路二極管模塊或智能電源管理模塊；

所述正極連接端，用于通過正極導(dǎo)線與正極連接器相連接；

所述負(fù)極連接端，用于通過負(fù)極導(dǎo)線與負(fù)極連接器相連接；

所述四個組件連接端連通接線盒的內(nèi)部和外部，組件連接端朝向盒體內(nèi)部的一端用于和旁路二極管模塊或者智能電源管理模塊相連接；所述組件連接端朝向盒體外部的一端用于通過連接電纜與光伏組件相連接。

本實用新型的有益效果是：光伏接線盒下方有四根電纜輸出，和組件的四根電纜接頭一一對應(yīng)，左右各一根電纜輸出，對應(yīng)電池組件正負(fù)極輸出，用于光伏組件的電力輸出和組件現(xiàn)場安裝時的組件連接，組成方陣，系統(tǒng)搭建時應(yīng)用。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所有所述旁路二極管通過工控接線端子設(shè)置盒體內(nèi)部。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，旁路二極管安裝采用的傳統(tǒng)工控接線端子，采用螺絲壓緊的方式連接二極管，保證連接的可靠性，同時保證大電流通過時不會局部產(chǎn)生熱量。同時方便檢修時，如果發(fā)現(xiàn)二極管的問題，便于更換，方便快捷。改變了傳統(tǒng)組件一旦投入電站使用后，關(guān)鍵器件(如旁路二極管)沒有手段檢查其工況和沒有合適的手段去更換的窘境。

進(jìn)一步，每個所述旁路二極管對應(yīng)一個工控接線端子，所述工控接線端子采用螺絲壓緊的方式固定所述旁路二極管。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，保證連接的可靠性，同時保證大電流通過時不會局部產(chǎn)生熱量。同時方便檢修時，如果發(fā)現(xiàn)二極管的問題，便于更換方便快捷。改變了傳統(tǒng)組件一旦投入電站使用后，關(guān)鍵器件(如旁路二極管)沒有手段檢查其工況和沒有合適的手段去更換的窘境。

進(jìn)一步，還包括六個電纜端子，六個所述電纜端子分別與正、負(fù)連接端和四個組件連接端相連接。

進(jìn)一步，所述電纜端子通過電纜鎖緊塊固定在盒體內(nèi)。

進(jìn)一步，所述智能電源管理模塊包括：

MCU，用于根據(jù)電壓模擬量測量模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)控制三個開關(guān)的閉合和打開；

電壓模擬量測量模塊，用于實時監(jiān)測光伏組件中所有電池串的工作情況，并將工作情況數(shù)據(jù)傳輸?shù)組CU；

三個開關(guān)，分別用于根據(jù)MCU的控制對對應(yīng)的電池串進(jìn)行導(dǎo)通或隔離。

進(jìn)一步，所述智能電源管理模塊還包括：

網(wǎng)絡(luò)管理模塊用于外部網(wǎng)絡(luò)連接，智能電源管理模塊和外部的通訊，實時將光伏組件的工作情況反饋到控制中心，便于光伏電站的綜合工況的監(jiān)督；

電源管理模塊用于為智能電源管路模塊供電；

功率優(yōu)化模塊與MCU的程序優(yōu)化配合，調(diào)節(jié)光伏組件每個電池串的發(fā)電狀態(tài)。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種光伏組件的接線系統(tǒng)，包括兩個設(shè)置在光伏組件背板上的線路轉(zhuǎn)換盒和如上所述的光伏接線盒；

兩個所述線路轉(zhuǎn)換盒分別獨立設(shè)置在光伏組件背面，所述線路轉(zhuǎn)換盒輸入輸出端分別與光伏組件和光伏接線盒相連接；

所述光伏接線盒的四個組件連接端分別與兩個線路轉(zhuǎn)換盒的輸出端相連接。

本實用新型的有益效果是：解決掉目前傳統(tǒng)組件的潛在的風(fēng)險。保護旁路二極管以及電力傳輸系統(tǒng)都能個各自獨立分開，便于各部分工況的檢查和故障的排除。由于本系統(tǒng)中光伏組件的背板上沒有電纜的約束，便于安裝，帶陣列安裝完畢后，統(tǒng)一安裝電力輸出系統(tǒng)。對于組件現(xiàn)場的施工提供了便利。設(shè)置有旁路保護二極管的接線盒與組件背板分離設(shè)計，避免因接線盒與組件粘接不牢固導(dǎo)致的組件在發(fā)電使用過程中的失效，同時避免了組件工作過程中，一旦出現(xiàn)了局部或者整個組件的遮蔽(如樹蔭、鳥類的降落、天空的云朵、冬天的局部未融化的積雪等等)，旁路二極管啟動，保護電池串不發(fā)生熱斑效應(yīng)。

進(jìn)一步，所述光伏接線盒固定在光伏組件的邊框上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，接線盒獨立設(shè)置固定在光伏組件的邊框上，及時即使旁路二極管工作，產(chǎn)生的熱量也不會影響到組件本身

進(jìn)一步，所述光伏接線盒部分固定在光伏組件的邊框上，光伏接線盒的其余部分懸空設(shè)置。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，接線盒部分安裝在鋁邊框上面，下部懸空，通風(fēng)和空氣的對流也有利與接線盒本身熱量的散發(fā)，降低接線盒殼體的溫度，防止溫度過高影響到旁路二極管的正常工作，同時避免了目前現(xiàn)有光伏組件接線盒粘接在組件背面溫度升高以后對組件背板和玻璃的影響。

進(jìn)一步，所述光伏組件的鋁邊框是高導(dǎo)熱材料，便于光伏接線盒內(nèi)部熱量的散發(fā)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，采用高導(dǎo)熱材料(如：鋁等)制成邊框，是接線盒的熱量能及時擴散，不會影響光伏組件的工作。

進(jìn)一步，所述線路轉(zhuǎn)接盒包括兩個輸出端，每個輸出端分別與接線盒的一個組件連接端相連接。

進(jìn)一步，所述線路轉(zhuǎn)換盒的兩個輸出端包括正極輸出端和負(fù)極輸出端。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，為了避免組件搭建的時候電路連接出現(xiàn)問題，特設(shè)計成公母頭各一只，因此整個組件配備四路電源線的輸出端，其中最左側(cè)和最右側(cè)的電纜輸出端是長期工作電纜輸出端，中間兩個輸出端是為了保護電池串出現(xiàn)遮蔽效應(yīng)或者某一串電池串本身故障時，連接到保護電池串的二極管管腳的電路，正常工況下中間的兩個電纜輸出端不起作用，只有組件的工況出現(xiàn)問題時，旁路二極管工作時才起作用，保護對應(yīng)的電池串不出現(xiàn)熱板效應(yīng)損壞組件。

進(jìn)一步，所述線路轉(zhuǎn)接盒內(nèi)部采用大端子與光伏組件輸出的匯流帶相連接；所述大端子與匯流帶之間通過由上至下整體卡接的方式固定。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過整體卡接方式，在外力作用下使匯流帶能夠和大端子能夠充分地表面接觸，增大接觸面積，并保證了導(dǎo)電體接觸導(dǎo)電的可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1所述的光伏接線盒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例2所述的光伏接線盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例3所述的光伏接線盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例1所述的光伏組件的接線系統(tǒng)連接示意圖；

圖5為實施例1所述的光伏組件的接線系統(tǒng)中光伏組件背面圖；

圖6為本實用新型實施例2所述的光伏組件的接線系統(tǒng)中線路轉(zhuǎn)接盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型實施例3所述的光伏組件的接線系統(tǒng)中一個線路轉(zhuǎn)接盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型實施例3所述的光伏組件的接線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型實施例3所述的光伏組件的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實用新型實施例3所述的光伏組件的接線系統(tǒng)中另一個線路轉(zhuǎn)接盒的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

101、盒體，102、正極連接端，103、負(fù)極連接端，104、組件連接端，105、旁路二極管模塊，106、工控接線端子，107、電纜端子，108、電纜鎖緊塊，109、MCU，110、電壓模擬量測量模塊，111、開關(guān)，112、網(wǎng)絡(luò)管理模塊，113、電源管理模塊，114、功率優(yōu)化模塊，10、光伏接線盒，20、線路轉(zhuǎn)換盒，30、光伏組件，201、輸出端，202、正極電力輸出端子，203、負(fù)極電力輸出端子。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

如圖1、2所示，為本實用新型實施例1所述的光伏接線盒，包括盒體101和設(shè)于盒體外部的正極連接端102、負(fù)極連接端103、四個組件連接端104，和至少一個旁路二極管模塊105或智能電源管理模塊；

所述正極連接端102，用于通過正極導(dǎo)線與正極連接器相連接；

所述負(fù)極連接端103，用于通過負(fù)極導(dǎo)線與負(fù)極連接器相連接；

所述四個組件連接端104連通接線盒的內(nèi)部和外部，組件連接端朝向盒體內(nèi)部的一端用于和旁路二極管模塊或者智能電源管理模塊相連接；所述組件連接端朝向盒體外部的一端用于通過連接電纜與光伏組件相連接。

所有所述旁路二極管105通過工控接線端子106設(shè)置盒體101內(nèi)部。

每個所述旁路二極管105對應(yīng)一個工控接線端子106，所述工控接線端子106采用螺絲壓緊的方式固定所述旁路二極管105。

還包括六個電纜端子107，六個所述電纜端子107分別與正、負(fù)連接端和四個組件連接端相連接。所述電纜端子107通過電纜鎖緊塊108固定在盒體101內(nèi)。

如圖3所示，為本實用新型實施例2所述的光伏接線盒，在實施例1的基礎(chǔ)上，所述盒體內(nèi)還包括智能管理模塊，所述智能管理模塊包括：

MCU109，用于根據(jù)電壓模擬量測量模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)控制三個開關(guān)的閉合和打開；

電壓模擬量測量模塊110，用于實時監(jiān)測光伏組件中所有電池串的工作情況，并將工作情況數(shù)據(jù)傳輸?shù)組CU109；

三個開關(guān)111，分別用于根據(jù)MCU109的控制對對應(yīng)的電池串進(jìn)行導(dǎo)通或隔離。

所述智能管理模塊還包括網(wǎng)絡(luò)管理模塊112、電源管理模塊113和功率優(yōu)化模塊114；

網(wǎng)絡(luò)管理模塊112用于外部網(wǎng)絡(luò)連接，智能電源管理模塊和外部的通訊，實時將光伏組件的工作情況反饋到控制中心，便于光伏電站的綜合工況的監(jiān)督；

電源管理模塊113用于為智能電源管路模塊供電；

功率優(yōu)化模塊114與MCU的程序優(yōu)化配合，調(diào)節(jié)光伏組件每個電池串的發(fā)電狀態(tài)。

智能管理模塊的導(dǎo)入，替代傳統(tǒng)的旁路保護的模式(旁路保護是組件出現(xiàn)問題后的被動防護模式)，改變?yōu)橹鲃臃雷o的運行模式，接線盒內(nèi)的智能化模塊設(shè)置有MCU，電壓模擬量測量模塊，在MCU的控制下，智能化模塊實時監(jiān)控組件中每個電池串的工作情況，一旦電壓出現(xiàn)異常，MCU將輸出指令，將出現(xiàn)問題的電池串保護開關(guān)關(guān)閉(此處的開關(guān)可以用傳統(tǒng)的繼電器，也可以采用mos開關(guān)控制)，電流直接導(dǎo)通，不通過出現(xiàn)問題的電池串，避免改組電池串出現(xiàn)熱斑效應(yīng)，影響組件的壽命。確保整個系統(tǒng)的運行安全，同時智能化管理模塊具備無線通訊功能，實時監(jiān)控組件的工況，并將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，便于管理人員判斷電站的運行情況。

如圖4所示，為本實用新型實施例1所述的光伏組件的接線系統(tǒng)，包括兩個設(shè)置在光伏組件背板上的線路轉(zhuǎn)換盒20和如上所述的光伏接線盒10；

兩個所述線路轉(zhuǎn)換盒20分別獨立設(shè)置在光伏組件30背面，所述線路轉(zhuǎn)換盒20輸入輸出端分別與光伏組件30和光伏接線盒10相連接；

所述光伏接線盒10的四個組件連接端分別與兩個線路轉(zhuǎn)換盒20的輸出端相連接。

如圖5所示，為實施例1所述的光伏組件的接線系統(tǒng)中光伏組件30背面圖。

所述光伏接線盒10固定在光伏組件30的邊框上。

所述光伏接線盒10部分固定在光伏組件30的邊框上，光伏接線盒10的其余部分懸空設(shè)置。

所述光伏組件30的邊框采用高導(dǎo)熱材料制成，在本實施例中采用鋁邊框。

如圖6所示，為本實用新型實施例2所述的光伏組件的接線系統(tǒng)，在實施例1的基礎(chǔ)上，所述線路轉(zhuǎn)接盒20包括兩個輸出端201，每個輸出端201分別與接線盒的一個組件連接端相連接。

所述兩個輸出端201包括正極輸出端和負(fù)極輸出端。

如圖7、8、9、10所示，為本實用新型實施例3所述的光伏組件的接線系統(tǒng)，在實施例1或2的基礎(chǔ)上，線路轉(zhuǎn)接盒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中一個線路轉(zhuǎn)接盒還包括正極電力輸出端子202，另一個線路轉(zhuǎn)接盒還包括負(fù)極電力輸出端子203。

所述線路轉(zhuǎn)接盒20內(nèi)部采用大端子與光伏組件輸出的匯流帶相連接；所述大端子與匯流帶之間通過由上至下整體卡接的方式固定。

電纜系統(tǒng)是經(jīng)濟發(fā)展的血液，事關(guān)國建的能與的安全的問題，首先應(yīng)該考慮的是安全可靠。本實用新型可以解決掉目前傳統(tǒng)光伏組件的潛在的風(fēng)險(沒有合適的手段判斷組件的工作情況，和關(guān)鍵器件的狀況，如旁路二極管和電池串的工況等)。

本實用新型的接線系統(tǒng)和組件內(nèi)部電池串的電路系統(tǒng)可分離，電站可根據(jù)電站的運行情況自行安排周期性的檢查工作，將接線系統(tǒng)和組件斷開，接線系統(tǒng)使用該方案設(shè)計的接線盒專用檢查儀，可測試到每個二極管的現(xiàn)況，通斷性、正向的壓降和瞬間高電流的承載能力。從系統(tǒng)中斷開的光伏組件，自身的電路為獨立的電池系統(tǒng)，可以使用為該方案配套的專用檢測設(shè)備，檢查組件每個電池串的工作狀態(tài)。光伏電站可根據(jù)自身的運營計劃安排，分批次分階段低對電站內(nèi)的組件進(jìn)行逐一的檢查和檢修。為配合本實用新型的實施，設(shè)計開發(fā)接線盒智能檢測系統(tǒng)，包括旁路二極管的通用特性，正向?qū)ǎ聪蚪刂?，?dǎo)通壓降等等特性，同時設(shè)計組件性能檢查儀，檢測在一定光源條件下的發(fā)電性能，以及衰減的趨勢等等。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。