具有优化功能的光伏组件接线盒的制作方法
【专利摘要】本发明属于太阳电池领域，内容为提出了一种具有优化功能的光伏组件接线盒，该接线盒的特点是其由三个优化器模块、六个焊接端子，六个电极导入孔以及两个输出接线端子组成。上述组成部分除输出接线端子一、输出接线端子二外全部位于接线盒内部，优化器模块一和优化器模块二之间通过连接线一连接，优化器模块二和优化器模块三之间通过连接线二连接。三个优化器模块都通过螺钉或者卡槽等方式固定在接线盒壳体上，六个焊接端子通过卡槽方式固定在接线盒壳体上。与常规接线盒比较，本发明提出的接线盒可以在消除热斑效应的同时提升组件的输出性能及长期可靠性能。
【专利说明】具有优化功能的光伏组件接线盒
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种接线盒，特别涉及一种具有优化功能的光伏组件接线盒。
【背景技术】
[0003]光伏组件为了达到一定的输出电流、电压和功率，通常是将单片电池片通过串联的方式连接起来。而为了防止电池片在遮挡时产生热斑效应烧毁组件，通常是在两串连的电池串上反向并联一个旁路二极管。当一片或多片电池被遮挡发热到一定程度时，旁路二极管导通，将被遮挡的电池串旁路掉，从而避免热斑效应，通常该旁路二极管位于组件的常规接线盒中。
[0004]常规接线盒如图1所示，该接线盒由旁路二极管一(001)、旁路二极管二(002)、旁路二极管三(003)、输出接线端子一(004)、输出接线端子二(005)、焊接端子一(006)、焊接端子二(007)、焊接端子三(008)、焊接端子四(009)、电极导入开孔一(010)、电极导入开孔二(011)、电极导入开孔三(012)、电极导入开孔四(013)以及接线盒壳体(014)组成。
[0005]使用常规接线盒的组件结构如图2所示，该组件由电池串一(11)、电池串二(12)、电池串三(13)、电池串四(14)、电池串五(15)、电池串六(16)串联而成。其中电池串一(11)、电池串二(12)与旁路二极管一(17)反向并联；电池串三(13)、电池串四(14)与旁路二极管二(18)反向并联；电池串五(15)、电池串六(16)与旁路二极管三(19)反向并联。当上述六串电池串中有一片或者多片电池发生遮挡，且遮挡比例达到一定程度时，与之反向并联的相应的旁路二极管导通，将该电池串旁路掉，从而避免了热斑效应。通常这种二极管都是集成在对比文献一(CN 102231396 A)、对比文献二(CN 102593216 A)等所述的常规接线盒中。
[0006]上述接线盒方案可以很好地消除热效应，提高组件的可靠性。但是在上述方案中，当组件中仅有一片或者几片电池片发生遮挡，二极管启动后，与之并联的两串电池串被旁路掉，从而极大地影响了组件的输出性能；另外，二极管都位于接线盒中，二极管工作时产生的热量会对组件可靠性及电性能产生一定影响。
[0007]为了解决上述问题，人们提出了如图3所示的集成优化器组件方案。在该方案中，组件由电池串一(21)、电池串二(22)、电池串三(23)、电池串四(24)、电池串五(25)、电池串六(26)串联而成。其中电池串一(21)、电池串二(22)与优化器一(27)并联；电池串三(23)、电池串四(24)与优化器二(28)并联；电池串五(25)、电池串六(26)与优化器三(29)并联。在该方案中，三个优化器在组件制备过程中，经过层压后集成到组件内部，使用的接线盒将为一种不含二极管的电线引出端子。该方案中优化器的主要工作原理如下:该优化器可以保证输入和输出的功率保持不变，即P.=1.XV.=P_=I_XV_ ;当组件中一片或者多片电池片被遮挡时，优化器将会调节与之并联的电池串的输出电流电压，保证每串电池串的输出电流一致，从而避免了遮挡引起的电流失配效应，避免了热斑现象的产生；因为被遮挡电池串不会被旁路掉，从而避免了常规组件因热斑效应导致二极管导通而产生的功率大幅下降的现象，提高了组件发电性能。
[0008]上述集成优化器组件方案虽然可以很好地消除热斑效应，提高组件在遮挡条件下的功率输出，但是因为优化器器模块需要在组件生产过程中集成到组件内部，增加了组件制备流程的步骤，不利于提高组件产量；另外，优化器集成在组件内部，当优化器出现故障时无法维修或者更换，会导致组件直接报废。
[0009]
【发明内容】
[0010]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有优化功能的光伏组件接线盒，该接线盒中不含二极管，而是由优化器模块组成。该种接线盒既可以消除组件因遮挡而产生的热斑效应，又可以提高组件在遮挡条件下的功率输出，同时优化器模块处于接线盒中，方便更换和维修，提高了组件的可靠性。
[0011]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有优化功能的光伏组件接线盒，该接线盒由优化器模块一、优化器模块二、优化器模块三，连接线一、连接线二，焊接端子一、焊接端子二、焊接端子三、焊接端子四、焊接端子五、焊接端子六，电极导入开孔一、电极导入开孔二、电极导入开孔三、电极导入开孔四、电极导入开孔五、电极导入开孔六，输出接线端子一、输出接线端子二以及接线盒壳体组成；
所述优化器模块一输出端通过连接线一与优化器模块二负极端连接；优化器模块二输出端通过连接线二与优化器模块三负极端连接；
所述每个优化器模块与两个焊接端子连接；
所述优化器模块一和优化器模块二与输出接线端子连接；
所述电极导入开孔一、电极导入开孔二、电极导入开孔三、电极导入开孔四、电极导入开孔五、电极导入开孔六分别与焊接端子一、焊接端子二、焊接端子三、焊接端子四、焊接端子五、焊接端子六对应。
[0012]作为本发明的进一步改进，接线盒中不含常规接线盒中的二极管，二极管被优化器模块代替。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述优化器模块一输出端通过连接线一与优化器模块二负极端连接；优化器模块二输出端通过连接线二与优化器模块三负极端连接，连接的方式为铜芯导线、铜芯导电片、不锈钢导电条、不锈钢丝、铝芯导线、铝芯导电条。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述每个优化器模块分别同两个焊接端子连接，具体为优化器模块一的负极端和正极端分别和焊接端子一、焊接端子二连接；优化器模块二的负极端和正极端分别和焊接端子三、焊接端子四连接；优化器模块三的负极端和正极端分别和焊接端子五、焊接端子六连接，连接的方式可以是铜芯导线、铜芯导电片、不锈钢导电条、不锈钢丝、铝芯导线、铝芯导电条。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述优化器模块一的负极端与输出接线端子一连接，优化器模块三的输出端与输出接线端子二连接，它们之间连接通过铜芯导线完成，其中输出接线端子一为具有母头的铜芯导线，输出接线端子二为具有公头的铜芯导线。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述电极导入开孔一、电极导入开孔二、电极导入开孔三、电极导入开孔四、电极导入开孔五、电极导入开孔六分别位于焊接端子一、焊接端子二、焊接端子三、焊接端子四、焊接端子五、焊接端子六前方，与焊接端子的距离在OlOmmi间，电极导入开孔的开孔长度为8?10 mm，开孔宽度为I?3 mm。
[0017]本发明的有益效果是:与常规太阳电池接线盒相比，本发明提出的具有优化功能的光伏组件接线盒内部无需使用旁路二极管，而是使用优化器模块。通过优化器模块的调节作用，使各串电池串的输出电流保持一致，从而避免了组件因遮挡导致电流失配而产生热斑效应。同时优化器模块可以避免被遮挡的电池串被旁路掉，可以有效提升组件在遮挡条件下的功率输出。另外，本发明提出的具有优化功能的接线盒可以很好地避免优化器模块集成在组件内部对组件制备流程增加的风险，简化组件制备流程。
[0018]
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为常规接线盒结构示意图；
图2为常规接线盒组件结构示意图；
图3为具有集成优化器的组件结构示意图；
图4为具有优化功能的光伏组件接线盒结构示意图；
图5为具有优化功能的光伏组件接线盒同组件连接示意图；
图6优化器模块电路结构示意图。
[0020]
【具体实施方式】
[0021]为了更清晰地说明本发明的目的、特征及优点，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行说明。
[0022]在下面描述的实施例中披露了很多具体细节及详细的工艺参数，但本发明还可以采用其他不同于下面公布的实施例的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023]另外，本发明结合示意图进行描述，为了便于说明，本发明所使用之附图如涉及太阳电池组件及接线盒结构的，只做示意图使用，其尺寸并非按照实际器件尺寸进行等比例缩放所得，因此该附图不应限制本发明的保护范围。
[0024]实施例:
本发明实施例公开一种具有优化功能的光伏组件接线盒，该解接线盒结构如图4所示:优化器模块一 301、优化器模块二 302、优化器模块三303通过一定的方式固定在接线盒壳体320上，固定方式可以是螺丝固定、卡槽固定或者其他的固定方式；优化器模块一 301的输出端同优化器模块二 302的负极端通过连接线一 304连接，优化器模块二 302的输出端和优化器模块三303的负极端通过连接线二 305连接，连接线一 304和连接线二 305可以是铜芯导线、铜芯导电长条或者其它具有良好导电性能的导体；优化器模块一 301的负极端同焊接端子一 306相连，其正极端同焊接端子二 307相连，优化器模块二 302的负极端同焊接端子三308相连，其正极端同焊接端子四309相连，优化器模块三303的负极端同焊接端子五310相连，其正极端同焊接端子六311相连，相连的方式可以是铜芯导线、铜芯导电片或者其他导电性能良好的导体，焊接端子通过卡槽的形势固定在接线盒壳体320上；优化器模块一 301的负极同输出接线端子一 312连接,优化器模块三303的输出端同输出接线端子二 313连接，输出接线端子一 312为具有母头的铜芯导线，输出接线端子二 313为具有公头的铜芯导线；电极导入开孔一 314、电极导入开孔二 315、电极导入开孔三316、电极导入开孔四317、电极导入开孔五318、电极导入开孔六317位于接线盒壳体320上，电极导入开孔的开孔长度为8?10 mm,宽度为1?3 mm,与对应焊接端子距离为(Γ20 mm。
[0025]优化器模块电路结构示意图如图6所示，该优化器主要由一个DC-DC转换器构成，其工作原理为=DC-DC转换器可以控制输入到优化器模块的功率和输出优化器模块的功率基本保持一致，即Pin=Iin*Vin?PwtUVrat ;优化器模块通过电流电压调节因子D来调节电流电压值，O < D < 0.95 ;当组件中某一片或者多片电池被遮挡时，该片电池所在电池串的电流降低，导致了此电池串电流与其它电池串电流不一致，产生电流失配现象，此时优化器开始工作，通过电流电压调节因子D来调节其输出电流Irat，保证与之并联的电池串的电流一致，从而消除电流失配，避免热斑效应的产生。另外，由于优化器模块工作后不会导致被遮挡的电池串被旁路掉，可以有效提升组件在遮挡条件下的功率输出。
[0026]本实施例的具有优化功能的接线盒同组件连接的方式如图5所示:电池串一 321的负极穿过电极导入开孔一 314同焊接端子一 306相连；电池串二 322的正极穿过电极导入开孔二 315同焊接端子二 307相连；电池串三323的负极穿过电极导入开孔三316同焊接端子三308相连；电池串四324的正极穿过电极导入开孔四317同焊接端子四309相连；电池串五325的负极穿过电极导入开孔五318同焊接端子五310相连；电池串六326的正极穿过电极导入开孔六319同焊接端子六311相连。它们之间的连接是通过光伏汇流条焊接实现的在组件远离接线盒端，电池串一 321的负极同电池串二 322的正极相连；电池串三323的正极同电池串四324的负极相连；电池串五325的正极同电池串六326的负极相连。它们之间的连接是通过光伏汇流条焊接实现的。
【权利要求】
1.一种具有优化功能的光伏组件接线盒，其特征在于:该接线盒由优化器模块一(301)、优化器模块二(302)、优化器模块三(303)，连接线一(304)、连接线二(305)，焊接端子一(306),焊接端子二(307),焊接端子三(308),焊接端子四(309),焊接端子五(310),焊接端子六(311),电极导入开孔一(314)、电极导入开孔二(315)、电极导入开孔三(316)、电极导入开孔四(317)、电极导入开孔五(318)、电极导入开孔六(319),输出接线端子一(312)、输出接线端子二(313)以及接线盒壳(320)体组成； 所述优化器模块一(301)输出端通过连接线一(304)与优化器模块二(302)负极端连接；优化器模块二(302)输出端通过连接线二(305)与优化器模块三(303)负极端连接；所述每个优化器模块与两个焊接端子连接； 所述优化器模块一(301)和优化器模块二(302)与输出接线端子连接； 所述电极导入开孔一(314)、电极导入开孔二(315)、电极导入开孔三(316)、电极导入开孔四(317)、电极导入开孔五(318)、电极导入开孔六(319)分别与焊接端子一(306)、焊接端子二(307),焊接端子三(308),焊接端子四(309),焊接端子五(310),焊接端子六(311)对应。
2.根据权利要求1所述的一种具有优化功能的光伏组件接线盒，其特征在于:接线盒中不含常规接线盒中的二极管，二极管被优化器模块代替。
3.根据权利要求1所述的一种具有优化功能的光伏组件接线盒，其特征在于:所述优化器模块一(301)输出端通过连接线一(304)与优化器模块二(302)负极端连接；优化器模块二(302)输出端通过连接线二(305)与优化器模块三(303)负极端连接，连接的方式为铜芯导线、铜芯导电片、不锈钢导电条、不锈钢丝、铝芯导线、铝芯导电条。
4.根据权利要求1所述的一种具有优化功能的光伏组件接线盒，其特征在于:所述每个优化器模块分别同两个焊接端子连接，具体为优化器模块一(301)的负极端和正极端分别和焊接端子一(306),焊接端子二(307)连接；优化器模块二(302)的负极端和正极端分别和焊接端子三(308),焊接端子四(309)连接；优化器模块三(303)的负极端和正极端分别和焊接端子五(310)、焊接端子六(311)连接，连接的方式可以是铜芯导线、铜芯导电片、不锈钢导电条、不锈钢丝、铝芯导线、铝芯导电条。
5.根据权利要求1所述的一种具有优化功能的光伏组件接线盒，其特征在于:所述优化器模块一(301)的负极端与输出接线端子一(312)连接，优化器模块三(303)的输出端与输出接线端子二(313)连接，它们之间连接通过铜芯导线完成，其中输出接线端子一(312)为具有母头的铜芯导线，输出接线端子二为具有公头的铜芯导线。
6.根据权利要求1所述的一种具有优化功能的光伏组件接线盒，其特征在于:所述电极导入开孔一(314)、电极导入开孔二(315)、电极导入开孔三(316)、电极导入开孔四(317)、电极导入开孔五(318)、电极导入开孔六(319)分别位于焊接端子一(306)、焊接端子二(307),焊接端子三(308),焊接端子四(309),焊接端子五(310),焊接端子六(311)前方，与焊接端子的距离在之间，电极导入开孔的开孔长度为『10臟，开孔宽度为1?3臟。
【文档编号】H02S40/34GK104362971SQ201410637894
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】陶龙忠, 杨灼坚, 张尧, 李海波, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:苏州润阳光伏科技有限公司