具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒及其光伏组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒及其光伏组件，光伏接线盒包括盒体和多个光伏组件子串级功率优化器，盒体上设置有两个接线输出端和多组接线柱组；其中，每组接线柱组，其与光伏组件的组件子串一一对应，并具有正极接线柱和负极接线柱，正极接线柱用于连接组件子串的正极，负极接线柱用于连接组件子串的负极；光伏组件子串级功率优化器具有输入接线端口组和输出接线端口组，输入接线端口组包括正极输入接线端口和负极输入接线端口，正极输入接线端口与相对应的正极接线柱相连接，负极输入接线端口与相对应的负极接线柱相连接。本发明不仅能够降低组件电性能之间的不匹配和组件阴影遮挡等对光伏组件发电量的影响，而且能够降低光伏组件的热斑失效风险。
【专利说明】具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒及其光伏组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒及其光伏组件。
【背景技术】
[0002]目前，太阳能行业作为一种低碳可再生能源，正在世界范围内蓬勃发展，各国安装量逐年增长。光伏系统中光伏组件是最重要的核心部件，承担着由光能转换为电能的功能。常规光伏组件通常采用常规的接线盒设计，接线盒中配置一定数量的二极管，二极管仅对组件的热斑失效起到保护作用，通常没有性能优化的功能。
[0003]在系统设计中通常需要选用电性能参数一样或完全接近的光伏组件进行串并联连接组成系统。如选用不匹配的组件或在组件安装处出现阴影遮挡，则不仅会对被遮挡的组件产生影响，降低发电量，且同一电路中的其它组件也会受到影响，使系统阵列的输出出现大幅下降，严重影响系统的发电量。同时，一般光伏系统中设置有MPPT最大功率跟踪功能，该功能通常由系统中的逆变器来实现最大功率点的自动追踪，以求光伏组件工作在最大功率点位置，使发电量最大化。同样容量大小的系统中MPPT数量越多，对发电量的增益越大。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，它不仅能够降低组件电性能之间的不匹配和组件阴影遮挡等对光伏组件发电量的影响，而且能够降低光伏组件的热斑失效风险，大大地提升了在复杂场合、不同安装环境中的光伏组件的适用性和可靠性，提高其发电量。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，包括盒体，还包括多个光伏组件子串级功率优化器，盒体上设置有两个接线输出端和多组接线柱组；其中，
[0006]每组接线柱组，其与光伏组件的组件子串一一对应，并具有正极接线柱和负极接线柱，正极接线柱用于连接组件子串的正极，负极接线柱用于连接组件子串的负极；
[0007]光伏组件子串级功率优化器，其也与光伏组件的组件子串一一对应，并具有输入接线端口组和输出接线端口组，输入接线端口组包括正极输入接线端口和负极输入接线端口，正极输入接线端口与相对应的正极接线柱相连接，负极输入接线端口与相对应的负极接线柱相连接，输出接线端口组包括正极输出接线端口和负极输出接线端口，光伏组件子串级功率优化器通过输出接线端口组之间的连接体依次串联，并且第一个光伏组件子串级功率优化器的负极输出接线端口与其中一个接线输出端相电性连接，最末个光伏组件子串级功率优化器的正极输出接线端口与另外一个接线输出端相电性连接。
[0008]进一步为了使其连接导通方便和无需另外接线连接，所述的盒体内设置有多个安装位，光伏组件子串级功率优化器安装在相对应的安装位内，光伏组件子串级功率优化器的正极输入接线端口、负极输入接线端口、正极输出接线端口和负极输出接线端口上均设置有卡槽口，所述的正极接线柱、负极接线柱、连接体和接线输出端上在盒体上的相应部位均设置有与卡槽口相对应的卡凸，通过卡凸与卡槽口的配合实现相互两者之间的导通连接。
[0009]进一步，所述的接线柱组设置有三组，所述的光伏组件子串级功率优化器设置有三个。
[0010]本发明还提供了一种光伏组件，它采用该具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，并且具有多个和光伏接线盒的接线柱组一一对应连接的组件子串。
[0011]采用了上述技术方案后，本发明的光伏接线盒内的光伏组件子串级功率优化器具有光伏组件子串级优化功能，所谓子串级优化功能对光伏组件中的组件子串分解为合理的数量，目前通常是每个光伏组件中的电池片分成3个组件子串，光伏组件子串级功率优化器可以增加系统中MPPT数量，对光伏组件中的每个组件子串的输出电流和输出电压进行调节优化，从而产生最佳的功率，使组件达到发电量增益和成本的最佳平衡，显著提升组件在系统中的发电量，可以解决显著降低组件电性能之间不匹配、系统中组件阴影遮挡等对光伏系统发电量的影响，同时也能够降低组件的热斑失效风险，大大提升在复杂场合、不同安装环境中光伏组件的适用性和可靠性。同时接线盒及其组件所具有的电池片子串级别优化功能能够有效提升系统的发电量。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒内部示意图；
[0013]图2为本发明的光伏组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
[0015]如图1所示,一种具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒,包括盒体I,还包括多个光伏组件子串级功率优化器2，盒体I上设置有两个接线输出端1-1和多组接线柱组；其中，
[0016]每组接线柱组，其与光伏组件3的组件子串一一对应，并具有正极接线柱1-2和负极接线柱1-3，正极接线柱1-2用于连接组件子串的正极，负极接线柱1-3用于连接组件子串的负极；
[0017]光伏组件子串级功率优化器2，其也与光伏组件3的组件子串一一对应，并具有输入接线端口组和输出接线端口组，输入接线端口组包括正极输入接线端口 2-1和负极输入接线端口 2-2，正极输入接线端口 2-1与相对应的正极接线柱1-2相连接，负极输入接线端口 2-2与相对应的负极接线柱1-3相连接，输出接线端口组包括正极输出接线端口 2-3和负极输出接线端口 2-4，光伏组件子串级功率优化器2通过输出接线端口组之间的连接体4依次串联，并且第一个光伏组件子串级功率优化器2的负极输出接线端口 2-4与其中一个接线输出端1-1相电性连接，最末个光伏组件子串级功率优化器2的正极输出接线端口 2-3与另外一个接线输出端1-1相电性连接。
[0018]如图1所示，盒体I内设置有多个安装位，光伏组件子串级功率优化器2安装在相对应的安装位内，光伏组件子串级功率优化器2的正极输入接线端口 2-1、负极输入接线端口 2-2、正极输出接线端口 2-3和负极输出接线端口 2-4上均设置有卡槽口 23，正极接线柱1-2、负极接线柱1-3、连接体4和接线输出端1-1在盒体I上的相应部位上均设置有与卡槽口 23相对应的卡凸，通过卡凸与卡槽口 23的配合实现相互两者之间的导通连接。
[0019]接线柱组设置有三组，光伏组件子串级功率优化器2设置有三个，但是不限于此，根据组件规格，可以选择不同的接线柱组数量和对应的光伏组件子串级功率优化器2的数量。
[0020]如图2所示，一种光伏组件，它采用具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，并且具有多个和光伏接线盒的接线柱组一一对应连接的组件子串。
[0021]如图1所示，盒体I上设计有组件子串输入接线的接线窗口 1-4，组件子串的输入接线对应接入输入窗口 1-4下方的接线柱；盒体上设计有便于安装固定光伏组件子串级功率优化器2的位置，每个位置上设计有小凸起一卡凸，便于光伏组件子串级功率优化器2定位、放置、和固定；光伏组件子串级功率优化器2放置固定后，光伏组件子串级功率优化器2的接线端口会与其他与其相对应的端口导通，即接线柱组与光伏组件子串级功率优化器2对应的输入接线端口组相连接导通，光伏组件子串级功率优化器2与光伏组件子串级功率优化器2之间的连接导通也已通过连接体4相互导通。
[0022]图1所示的放置固定于接线盒的盒体I中的光伏组件子串级功率优化器2，其大小尺寸与盒体I内的安装位及空间尺寸匹配，光伏组件子串级功率优化器2上开设有四个便于定位、安装的卡槽口 23，光伏组件子串级功率优化器2的主要工作原理是，其上设计有对应的正极输入接线端口 2-1、负极输入接线端口 2-2、正极输出接线端口 2-3和负极输出接线端口 2-4，安装在盒体上后，接线端口与组件子串之间、光伏组件子串级功率优化器2和光伏组件子串级功率优化器2之间以及光伏组件子串级功率优化器2与接线输出端1-1之间均实现导通连接。
[0023]盒体I还应该有接线盒盖，实现常规的密封、保护功能，满足使用功能即可，没有特殊要求，图中未显示内部发明结构，未绘出盒盖。
[0024]如图2所示，采用此接线盒安装后的光伏组件，组件子串采用六个电极输出的电路叠层方式输出，六个电极通过接线盒的输入窗接入接线盒的对应位置。使组件的对应组件子串之间与光伏组件子串级功率优化器2之间形成特定的电路连接，从而实现对电池串性能的优化功能。
[0025]本光伏组件子串级功率优化器2可以采用美信半导体公司生产的VT8020/VT8024光伏组件子串级优化器智能芯片。
[0026]以上所述的具体实施例，对本发明所要解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，包括盒体(I)，其特征在于:还包括多个光伏组件子串级功率优化器(2)，盒体(I)上设置有两个接线输出端(1-1)和多组接线柱组；其中， 每组接线柱组，其与光伏组件(3)的组件子串一一对应，并具有正极接线柱(1-2)和负极接线柱(1-3)，正极接线柱(1-2)用于连接组件子串的正极，负极接线柱(1-3)用于连接组件子串的负极； 光伏组件子串级功率优化器(2)，其也与光伏组件(3)的组件子串一一对应，并具有输入接线端口组和输出接线端口组，输入接线端口组包括正极输入接线端口(2-1)和负极输入接线端口(2-2)，正极输入接线端口(2-1)与相对应的正极接线柱(1-2)相连接，负极输入接线端口(2-2)与相对应的负极接线柱(1-3)相连接，输出接线端口组包括正极输出接线端口(2-3)和负极输出接线端口(2-4)，光伏组件子串级功率优化器(2)通过输出接线端口组之间的连接体(4)依次串联，并且第一个光伏组件子串级功率优化器(2)的负极输出接线端口(2-4)与其中一个接线输出端(1-1)相电性连接，最末个光伏组件子串级功率优化器⑵的正极输出接线端口(2-3)与另外一个接线输出端(1-1)相电性连接。
2.根据权利要求1所述的具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，其特征在于:所述的盒体(I)内设置有多个安装位，光伏组件子串级功率优化器(2)安装在相对应的安装位内，光伏组件子串级功率优化器(2)的正极输入接线端口(2-1)、负极输入接线端口(2-2)、正极输出接线端口(2-3)和负极输出接线端口(2-4)上均设置有卡槽口(23)，所述的正极接线柱(1-2)、负极接线柱(1-3)、连接体(4)和接线输出端(1-1)在盒体(I)上的相应部位上均设置有与卡槽口(23)相对应的卡凸，通过卡凸与卡槽口(23)的配合实现相互两者之间的导通连接。
3.根据权利要求1所述的具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，其特征在于:所述的接线柱组设置有三组，所述的光伏组件子串级功率优化器(2)设置有三个。
4.一种光伏组件，其特征在于:它采用如根据权利要求1至3任一种所述的具有光伏组件子串级优化功能的光伏接线盒，并且具有多个和光伏接线盒的接线柱组一一对应连接的组件子串。
【文档编号】H02S40/30GK104184408SQ201410433133
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】张圣成, 夏登福, 夏吉东, 全鹏 申请人:常州天合光能有限公司