具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒及其光伏組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有光伏組件子串級優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光伏組件子串級功率優化器，盒體上設置有兩個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--對應，并具有正極接線柱和負極接線柱，正極接線柱用于連接組件子串的正極，負極接線柱用于連接組件子串的負極；光伏組件子串級功率優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極輸入接線端口，正極輸入接線端口與相對應的正極接線柱相連接，負極輸入接線端口與相對應的負極接線柱相連接。本實用新型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電量的影響，而且能夠降低光伏組件的熱斑失效風險。
【專利說明】具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒及其光伏組件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒及其光伏組件。
【背景技術】
[0002]目前，太陽能行業作為一種低碳可再生能源，正在世界范圍內蓬勃發展，各國安裝量逐年增長。光伏系統中光伏組件是最重要的核心部件，承擔著由光能轉換為電能的功能。常規光伏組件通常采用常規的接線盒設計，接線盒中配置一定數量的二極管，二極管僅對組件的熱斑失效起到保護作用，通常沒有性能優化的功能。
[0003]在系統設計中通常需要選用電性能參數一樣或完全接近的光伏組件進行串并聯連接組成系統。如選用不匹配的組件或在組件安裝處出現陰影遮擋，則不僅會對被遮擋的組件產生影響，降低發電量，且同一電路中的其它組件也會受到影響，使系統陣列的輸出出現大幅下降，嚴重影響系統的發電量。同時，一般光伏系統中設置有MPPT最大功率跟蹤功能，該功能通常由系統中的逆變器來實現最大功率點的自動追蹤，以求光伏組件工作在最大功率點位置，使發電量最大化。同樣容量大小的系統中MPPT數量越多，對發電量的增益越大。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種具有光伏組件子串級優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電量的影響，而且能夠降低光伏組件的熱斑失效風險，大大地提升了在復雜場合、不同安裝環境中的光伏組件的適用性和可靠性，提高其發電量。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，包括盒體，還包括多個光伏組件子串級功率優化器，盒體上設置有兩個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，并具有正極接線柱和負極接線柱，正極接線柱用于連接組件子串的正極，負極接線柱用于連接組件子串的負極；
[0007]光伏組件子串級功率優化器，其也與光伏組件的組件子串一一對應，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極輸入接線端口，正極輸入接線端口與相對應的正極接線柱相連接，負極輸入接線端口與相對應的負極接線柱相連接，輸出接線端口組包括正極輸出接線端口和負極輸出接線端口，光伏組件子串級功率優化器通過輸出接線端口組之間的連接體依次串聯，并且第一個光伏組件子串級功率優化器的負極輸出接線端口與其中一個接線輸出端相電性連接，最末個光伏組件子串級功率優化器的正極輸出接線端口與另外一個接線輸出端相電性連接。
[0008]進一步為了使其連接導通方便和無需另外接線連接，所述的盒體內設置有多個安裝位，光伏組件子串級功率優化器安裝在相對應的安裝位內，光伏組件子串級功率優化器的正極輸入接線端口、負極輸入接線端口、正極輸出接線端口和負極輸出接線端口上均設置有卡槽口，所述的正極接線柱、負極接線柱、連接體和接線輸出端上在盒體上的相應部位均設置有與卡槽口相對應的卡凸，通過卡凸與卡槽口的配合實現相互兩者之間的導通連接。
[0009]進一步，所述的接線柱組設置有三組，所述的光伏組件子串級功率優化器設置有三個。
[0010]本實用新型還提供了一種光伏組件，它采用該具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，并且具有多個和光伏接線盒的接線柱組一一對應連接的組件子串。
[0011]采用了上述技術方案后，本實用新型的光伏接線盒內的光伏組件子串級功率優化器具有光伏組件子串級優化功能，所謂子串級優化功能對光伏組件中的組件子串分解為合理的數量，目前通常是每個光伏組件中的電池片分成3個組件子串，光伏組件子串級功率優化器可以增加系統中MPPT數量，對光伏組件中的每個組件子串的輸出電流和輸出電壓進行調節優化，從而產生最佳的功率，使組件達到發電量增益和成本的最佳平衡，顯著提升組件在系統中的發電量，可以解決顯著降低組件電性能之間不匹配、系統中組件陰影遮擋等對光伏系統發電量的影響，同時也能夠降低組件的熱斑失效風險，大大提升在復雜場合、不同安裝環境中光伏組件的適用性和可靠性。同時接線盒及其組件所具有的電池片子串級別優化功能能夠有效提升系統的發電量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒內部示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的光伏組件的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0015]如圖1所示,一種具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒,包括盒體I,還包括多個光伏組件子串級功率優化器2，盒體I上設置有兩個接線輸出端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，并具有正極接線柱1-2和負極接線柱1-3，正極接線柱1-2用于連接組件子串的正極，負極接線柱1-3用于連接組件子串的負極；
[0017]光伏組件子串級功率優化器2，其也與光伏組件3的組件子串一一對應，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和負極輸入接線端口 2-2，正極輸入接線端口 2-1與相對應的正極接線柱1-2相連接，負極輸入接線端口 2-2與相對應的負極接線柱1-3相連接，輸出接線端口組包括正極輸出接線端口 2-3和負極輸出接線端口 2-4，光伏組件子串級功率優化器2通過輸出接線端口組之間的連接體4依次串聯，并且第一個光伏組件子串級功率優化器2的負極輸出接線端口 2-4與其中一個接線輸出端1-1相電性連接，最末個光伏組件子串級功率優化器2的正極輸出接線端口 2-3與另外一個接線輸出端1-1相電性連接。
[0018]如圖1所示，盒體I內設置有多個安裝位，光伏組件子串級功率優化器2安裝在相對應的安裝位內，光伏組件子串級功率優化器2的正極輸入接線端口 2-1、負極輸入接線端口 2-2、正極輸出接線端口 2-3和負極輸出接線端口 2-4上均設置有卡槽口 23，正極接線柱1-2、負極接線柱1-3、連接體4和接線輸出端1-1在盒體I上的相應部位上均設置有與卡槽口 23相對應的卡凸，通過卡凸與卡槽口 23的配合實現相互兩者之間的導通連接。
[0019]接線柱組設置有三組，光伏組件子串級功率優化器2設置有三個，但是不限于此，根據組件規格，可以選擇不同的接線柱組數量和對應的光伏組件子串級功率優化器2的數量。
[0020]如圖2所示，一種光伏組件，它采用具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，并且具有多個和光伏接線盒的接線柱組一一對應連接的組件子串。
[0021]如圖1所示，盒體I上設計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接入輸入窗口 1-4下方的接線柱；盒體上設計有便于安裝固定光伏組件子串級功率優化器2的位置，每個位置上設計有小凸起一卡凸，便于光伏組件子串級功率優化器2定位、放置、和固定；光伏組件子串級功率優化器2放置固定后，光伏組件子串級功率優化器2的接線端口會與其他與其相對應的端口導通，即接線柱組與光伏組件子串級功率優化器2對應的輸入接線端口組相連接導通，光伏組件子串級功率優化器2與光伏組件子串級功率優化器2之間的連接導通也已通過連接體4相互導通。
[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功率優化器2，其大小尺寸與盒體I內的安裝位及空間尺寸匹配，光伏組件子串級功率優化器2上開設有四個便于定位、安裝的卡槽口 23，光伏組件子串級功率優化器2的主要工作原理是，其上設計有對應的正極輸入接線端口 2-1、負極輸入接線端口 2-2、正極輸出接線端口 2-3和負極輸出接線端口 2-4，安裝在盒體上后，接線端口與組件子串之間、光伏組件子串級功率優化器2和光伏組件子串級功率優化器2之間以及光伏組件子串級功率優化器2與接線輸出端1-1之間均實現導通連接。
[0023]盒體I還應該有接線盒蓋，實現常規的密封、保護功能，滿足使用功能即可，沒有特殊要求，圖中未顯示內部實用新型結構，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，組件子串采用六個電極輸出的電路疊層方式輸出，六個電極通過接線盒的輸入窗接入接線盒的對應位置。使組件的對應組件子串之間與光伏組件子串級功率優化器2之間形成特定的電路連接，從而實現對電池串性能的優化功能。
[0025]本光伏組件子串級功率優化器2可以采用美信半導體公司生產的VT8020/VT8024光伏組件子串級優化器智能芯片。
[0026]以上所述的具體實施例，對本實用新型所要解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，包括盒體(I)，其特征在于:還包括多個光伏組件子串級功率優化器(2)，盒體(I)上設置有兩個接線輸出端(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，并具有正極接線柱(1-2)和負極接線柱(1-3)，正極接線柱(1-2)用于連接組件子串的正極，負極接線柱(1-3)用于連接組件子串的負極； 光伏組件子串級功率優化器(2)，其也與光伏組件(3)的組件子串一一對應，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)和負極輸入接線端口(2-2)，正極輸入接線端口(2-1)與相對應的正極接線柱(1-2)相連接，負極輸入接線端口(2-2)與相對應的負極接線柱(1-3)相連接，輸出接線端口組包括正極輸出接線端口(2-3)和負極輸出接線端口(2-4)，光伏組件子串級功率優化器(2)通過輸出接線端口組之間的連接體(4)依次串聯，并且第一個光伏組件子串級功率優化器(2)的負極輸出接線端口(2-4)與其中一個接線輸出端(1-1)相電性連接，最末個光伏組件子串級功率優化器⑵的正極輸出接線端口(2-3)與另外一個接線輸出端(1-1)相電性連接。
2.根據權利要求1所述的具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，其特征在于:所述的盒體(I)內設置有多個安裝位，光伏組件子串級功率優化器(2)安裝在相對應的安裝位內，光伏組件子串級功率優化器(2)的正極輸入接線端口(2-1)、負極輸入接線端口(2-2)、正極輸出接線端口(2-3)和負極輸出接線端口(2-4)上均設置有卡槽口(23)，所述的正極接線柱(1-2)、負極接線柱(1-3)、連接體(4)和接線輸出端(1-1)在盒體(I)上的相應部位上均設置有與卡槽口(23)相對應的卡凸，通過卡凸與卡槽口(23)的配合實現相互兩者之間的導通連接。
3.根據權利要求1所述的具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，其特征在于:所述的接線柱組設置有三組，所述的光伏組件子串級功率優化器(2)設置有三個。
4.一種光伏組件，其特征在于:它采用如根據權利要求1至3任一種所述的具有光伏組件子串級優化功能的光伏接線盒，并且具有多個和光伏接線盒的接線柱組一一對應連接的組件子串。
【文檔編號】H02S40/30GK204031066SQ201420492787
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2014年8月28日
【發明者】張圣成, 夏登福, 夏吉東, 全鵬 申請人:常州天合光能有限公司