光伏組件串聯系統防護連接器及組件串聯系統的制作方法

本發明涉及太陽能光伏技術領域，特別涉及一種光伏組件串聯系統防護連接器及應用其的組件串聯系統。

背景技術：

隨著全球氣候變化以及傳統化石能源造成的環境污染問題的日益嚴峻，綠色可再生能源產業得到了越來越多的重視和快速發展。太陽能是一種可再生資源，利用光生伏特效應進行發電的太陽電池技術備受世人關注。太陽電池是由能產生光伏效應的材料，如硅、砷化鎵、銦硒銅等材料制成，可以將光能轉化成電能。目前，由多片太陽電池組合而成的光伏組件被大量使用用于建設各種光伏發電系統，或用于作為建筑物幕墻來建成節能環保型建筑。

光伏發電系統需要通過電纜線將多個光伏組件相互連接組成光伏組件陣列進而向外進行大電壓輸出，而電連接器是光伏組件相互連接的必不可少的器件。如圖1所示的一種組成光伏發電陣列的一排光伏組件串聯系統，多個光伏組件10的接線盒的正負極之間通過電纜線和適配器12相互串聯，為了整個光伏陣列的布局更加合理及方便人工布線及連接，一般是在一排相互串聯的光伏組件中間設置電纜線匯集區a進行電纜線的匯集及與匯流箱20的連接，為便于作業，在電纜線向中間匯集的過程中需要使用多個連接器14，再通過連接器與匯流箱20的輸入端口22連接，然后再與光伏發電系統的其他部分如逆變器、智能控制端等連接。使用組件串聯系統構成整個光伏發電系統時，使用的電纜線和連接器都比較多，在施工時容易發生電纜線正負極接錯的問題；另外，當一排組件串發生問題時，需要及時將其與其他的組件串與發電系統的其他部分斷開連接以免損害擴大。因此，需要在光伏組件串聯系統中增加防護措施。另外，對于整個光伏發電系統來說，降低系統成本在現階段始終是一個必須靠慮的因素。

技術實現要素：

為了滿足上述的光伏組件串聯系統在實際應用中的要求，本發明的目的是提供一種用于光伏組件串聯系統的防護連接器及應用其的組件串聯系統，其可以提高組件串聯系統的安全性并減少串聯系統的成本。

為達到本發明的目的，本發明的一種光伏組件串聯防護連接器包括負極本體，設置在負極本體內部且與其固定的負極插針，設置在負極本體上的兩個密封圈；與負極本體插接的正極本體，設置在正極本體內部且與其固定的正極插針，設置在正極本體上的密封圈；以及設置在負極插針與正極插針之間的保護元件。

優選的，所述的保護元件為保險絲，所述的負極插針與正極插針上設有與保險絲兩端固定的簧片結構。

再優選的，所述的正極插針上設置有與正極本體固定的卡圈。

再優選的，所述的保護元件為二極管，所述的二極管通過二極管支架固定在連接器中，其兩端分別與負極插針和正極插針連接。

再優選的，所述的負極插針與正極插針上設有與二極管連接的插接孔。

一種光伏組件串聯系統，所述的串聯系統包括在電纜線匯集區兩側設置的多個光伏組件，兩側的相鄰的光伏組件的正負極之間分別通過電纜線和適配器串聯，兩側的組件串的正極和負極連接電纜線通過多個連接器連接至電纜線匯集區與匯流箱連接，組件串的正極或負極連接電纜線與匯流箱連接前端連接有防護連接器，所述的防護連接器為防反二極管連接器和/或保險絲連接器。

優選的，所述電纜線匯集區兩側的組件串的正極和負極連接電纜線先連接至分支連接器，負極連接電纜線與負極分支連接器連接，正極連接電纜線與正極分支連接器連接，負極分支連接器與正極分支連接器與匯流箱連接，在負極分支連接器或正極分支連接器與匯流箱之間連接有所述的防反二極管連接器和/或保險絲連接器。

再優選的，所述的負極分支連接器包括連接器殼體，其上設置有兩個輸入端插腳以及一個輸出端插孔，殼體內設置有金屬接線端子，所述的插腳上設有密封圈，插腳的兩側設有卡扣結構；所述的正極分支連接器包括連接器殼體，其上設置有兩個輸入端插孔以及一個輸出端插腳，殼體內設置有金屬接線端子，所述的插腳上設有密封圈，插腳的兩側設有卡扣結構。

本發明的光伏組件串聯系統，在串聯系統中增加防反二極管和/或保險絲連接器，可以避免組件串聯連接時發生人為的接線錯誤和/或對組件進行保護；在電纜線匯集區將正、負極將電纜線通過特別設計的分支連接器進行匯集連接，然后再與組件匯流箱連接，組件串聯系統走線簡潔，減少了電纜線及連接器的使用，同時，匯流箱的體積也能減小，降低了組件串聯系統及整個光伏發電系統的成本。

附圖說明

通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中：

圖1所示為現有技術的光伏組件串聯系統的連接結構示意圖；

圖2所示為本發明的一實施例的光伏組件串聯系統的連接結構示意圖；

圖2a所示為圖2的a’部分放大示意圖；

圖3所示為本發明的一實施例的光伏組件串聯系統防護連接器的結構示意圖；

圖4所示為本發明的另一實施例的光伏組件串聯系統防護連接器的結構示意圖；

圖5所示為本發明的光伏組件串聯系統的分支連接器的負極分支連接器的結構示意圖；

圖6所示為本發明的光伏組件串聯系統的分支連接器的正極分支連接器的結構示意圖。

具體實施方式

結合附圖本發明的特征及優點詳述如下。

參見圖2及圖2a所示的本發明的一實施例的光伏組件串聯系統的連接結構示意圖，所述的串聯系統包括在電纜線匯集區a’兩側設置的多個光伏組件10，兩側的相鄰的光伏組件10的正負極之間分別通過電纜線和適配器12串聯，兩側的組件串的正極和負極連接電纜線通過多個連接器14連接至電纜線匯集區與匯流箱20連接，組件串的正極或負極連接電纜線與匯流箱20連接前端連接有防護連接器19，所述的防護連接器為防反二極管連接器和/或保險絲連接器。

在一優選的實施方式中，兩側的組件串的正極和負極連接電纜線先連接至分支連接器，負極連接電纜線與負極分支連接器16連接，正極連接電纜線與正極分支連接器18連接，負極分支連接器16與正極分支連接器18與匯流箱20連接。

參照圖3所示的本發明的一實施例的光伏組件串聯系統防護連接器的結構示意圖，所述的連接器包括負極本體1910，設置在負極本體1910內部且與其固定的負極插針1912，設置在負極本體1910上的兩個密封圈1914；與負極本體1910插接的正極本體1920，設置在正極本體1920內部且與其固定的正極插針1922，正極插針1922上設置有與正極本體1920固定的卡圈1928，設置在正極本體1920上的密封圈1924；以及設置在負極插針1912與正極插針1922之間的保險絲1926；在一優選的實施方式中，所述的負極插針1912與正極插針1922上設有固定保險絲1926的簧片結構。

參照圖4所示的本發明的另一實施例的光伏組件串聯系統防護連接器的結構示意圖，所述的連接器包括負極本體1910，設置在負極本體1910內部且與其固定的負極插針1912’，設置在負極本體1910上的兩個密封圈1914；與負極本體1910插接的正極本體1920，設置在正極本體1920內部且與其固定的正極插針1922’，設置在正極本體1920上的密封圈1924；以及設置在負極插針1912’與正極插針1922’之間的二極管1926’，二極管1926’通過二極管支架1927固定在連接器中，其兩端分別與負極插針1912’和正極插針1922’連接；在一優選的實施方式中，所述的負極插針1912與正極插針1922上設有與二極管192’連接的插接孔。

在目前的光伏組件串聯系統中，與組件串的正、負極連接的電纜線都是通過連接器直接與匯流箱上的接線端子連接，這樣的話，使用的連接器和電纜線就比較多，而且匯流箱上需要設置多個接線端子，匯流箱的體積也會變大；這些都會導致成本增加，而且由于布線多，系統的整潔度也會受到影響。因此，在一優選的實施方式中，如圖2所示，所述的電纜線匯集區兩側的組件串的正極和負極連接電纜線在電纜線匯集區先與分支連接器16和18連接，光伏組件的負極連接電纜線與負極分支連接器連接，光伏組件的正極連接電纜線與正極分支連接器連接。負極分支連接器與正極分支連接器再與匯流箱連接。如此，可以使組件串聯系統走線簡潔，減少了電纜線及連接器的使用，同時，匯流箱的體積也能減小，降低了組件串聯系統及整個光伏發電系統的成本。

參照圖4，所述的負極分支連接器16包括連接器殼體160，其上設置有兩個輸入端插腳161以及一個輸出端插孔165，殼體內設置有金屬接線端子，所述的插腳161上設有密封圈164，插腳161的兩側設有卡扣結構163；參照圖5，所述的正極分支連接器18包括連接器殼體180，其上設置有兩個輸入端插孔181以及一個輸出端插腳185，殼體內設置有金屬接線端子，所述的插腳185上設有密封圈184，插腳185的兩側設有卡扣結構183。

本發明的光伏組件串聯系統，在串聯系統中增加了防反二極管和/或保險絲連接器，可以避免組件串聯連接時發生人為的接線錯誤和/或對組件進行保護；在電纜線匯集區按照正、負極將電纜線通過特別設計的分支連接器進行匯集連接，然后再與組件匯流箱連接，組件串聯系統走線簡潔，減少了電纜線及連接器的使用，同時，匯流箱的體積也能減小，降低了組件串聯系統及整個光伏發電系統的成本。

本發明并不局限于所述的實施例，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神即公開范圍內，仍可作一些修正或改變，故本發明的權利保護范圍以權利要求書限定的范圍為準。