本发明涉及光伏配件技术领域，具体来说是涉及一种接线盒、光伏组件及其系统。
背景技术：
太阳能光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。太阳能光伏组件的作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
现有技术中单个太阳能光伏组件具有一接线盒，用于将层压为太阳能板的串联电池片的输出连接到电缆。在接线盒内还设置有旁路二极管，用于在某些串联电池片不能正常工作时通过旁路二极管跳过这些串联电池片，以避免其它组件的损坏。
图1为现有技术的光伏组件的简单示意图。如图所示，光伏组件100包括了光伏板101和接线盒103。接线盒103上设有输出导线105，输出导线105上设有接头107。该接头107通常包括1个公头和1个母头，两者可以匹配连接。
图2为现有技术的光伏组件的接线盒的简单示意图。如图所示，接线盒200包含了盒体201、导线焊带205、旁路二极管207、焊带固定端子209、输出导线213和盒盖(图未示)。其中，输出导线213具有固定端子211。盒盖通常只是1个塑料盖。盒体201上开设孔203用于将导线焊带205从图1中的光伏板101接入盒体201。焊带固定端子209和输出导线213的固定端子211是电性连接在一起的。
图3为现有技术的光伏组件的内部线路简单示意图。如图所示，光伏组件300包含了多个电池片子串301、导线焊带303、盒体305、旁路二极管307、输出导线309。常规的光伏组件内的电池片子串为3个，每个子串并联一个旁路二极管307。导线焊带303的焊带固定端子和输出导线的固定端子，以及是旁路二极管串的两端是连接在一起的。
图4为现有技术的另一种光伏组件的内部线路简单示意图。如图所示，光伏组件400是在图3所示的光伏组件300的基础上加入了组件电子模块403，该组件电子模块403的输入端与电池片子串401连接，即与导线焊带405的焊带固定端子连接。而组件电子模块403的输出端连接输出导线409的固定端子。旁路二极管模块407的两端和组件电子模块403的输入端连接，而不是直接与输出导线409的固定端子连接。在光伏组件的接线盒中加入组件电子模块403用于对光伏组件的进行性能监测，或实施通信、加载安全保护功能、防盗等功能。不同的组件电子模块能够实现不同的功能，通常在制作光伏组件的时候就将组件电子模块固化在接线盒内，无法改变，一旦损坏，很难更换。此外，现有技术中的接线盒内的组件电子模块通常是直流设备，其输出为直流电缆，采用标准的组串连接方式。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种光伏组件接线盒、应用该接线盒的光伏组件及其系统，该接线盒能容易地实现不同的电子模块功能，易更换。
为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于光伏组件的接线盒，所述光伏组件包括电池片串，包括：
盒体，包括第一输出导线、第二输出导线以及连接所述电池片串两端的第一导线焊带和第二导线焊带，所述第一、第二导线焊带的端部形成第一接线端子；所述第一输出导线和第二输出导线分别具有第二接线端子；所述第一接线端子与所述第二接线端子间隔设置；
盒盖，包括电子模块，所述电子模块包括输入端和输出端；
所述盒体与所述盒盖能接插配合固定，使所述电子模块的输入端与所述第一接线端子电性连接，所述电子模块的输出端与所述第二接线端子电性连接。
根据本发明的一个实施例，所述电池片串包含串联的N个子串，且N≥2，在相邻的所述子串间连接有N-1根导线焊带；所述盒体还包括一串联N个旁路二极管的旁路二极管组，所述旁路二极管组的两端分别与所述第一、第二导线焊带连接；其中，所述N-1根导线焊带分别接入所述旁路二极管的正极或负极，除所述旁路二极管组的两端。
根据本发明的一个实施例，所述电池片串包含串联的N个子串，且N≥2，在相邻的所述子串间连接有N-1根导线焊带，所述N-1根导线焊带在所述盒体上形成第三接线端子；所述盒盖包括一串联N个旁路二极管的旁路二极管组，所述旁路二极管组的两端分别与所述电子模块的所述输入端连接，所述旁路二极管的正极或负极形成第四接线端子，除所述旁路二极管组的两端；其中，当所述盒体与所述盒盖接插配合固定时，所述第三接线端子分别与所述第四接线端子电性连接。
根据本发明的一个实施例，所述电子模块是监测所述光伏组件的电路模块、保护电路模块、最大功率点跟踪电路模块和逆变器电路模块中的一种或多种。
根据本发明的一个实施例，所述电子模块是直流电子模块或交流电子模块。
根据本发明的一个实施例，在所述第一输出导线和第二输出导线穿出所述接线盒的位置具有标记。
根据本发明的一个实施例，包括电缆和插头，所述电缆包括第一芯线和第二芯线，所述第一芯线和所述第二芯线分别电性连接所述第一输出导线和所述第二输出导线；所述插头具有第一插针和第二插针，所述第一插针和所述第二插针分别电性连接所述第一芯线和所述第二芯线。
本发明还提供了一种光伏组件，包括前述接线盒。
本发明还提供了一种光伏组件系统，包括串联的多个前述的光伏组件，所述电子模块是直流电子模块，所述第一输出导线和第二输出导线的输出端分别形成第一公头和第一母头，相邻的所述光伏组件的所述第一公头和所述第一母头能相互接插配合以形成电性连接。
根据本发明的一个实施例，包括总线电缆和多个前述的光伏组件，所述电子模块是交流电子模块，所述第一输出导线和第二输出导线的输出端分别形成第二公头和第二母头；所述总线电缆包括公头电缆和母头电缆，所述公头电缆上串联有多个第一插座，所述母头电缆上串联有多个第二插座，所述第二公头与所述第一插座电性连接，所述第二母头与所述第二插座电性连接。
根据本发明的一个实施例，所述公头电缆和所述母头电缆的一端接入电网，另一端设置密封盖。
本发明还提供了另一种光伏组件系统，包括总线电缆和多个如前述的接线盒，所述总线电缆上设有多个插座，所述插座和所述插头配合以形成电性连接。
根据本发明的一个实施例，所述接线盒的所述电子模块是直流电子模块，所述总线电缆包括第一电缆和第二电缆，所述第二电缆上设有多个插座，所述插座和所述插头配合以形成电性连接。
根据本发明的一个实施例，所述接线盒的所述电子模块是交流电子模块，所述总线电缆包括第三电缆和第四电缆，单个所述插座接入所述第三电缆和所述第四电缆，所述插座和所述插头配合以形成电性连接。
本发明提供的一种新的多功能光伏组件接线盒，通过更换具有不同电子模块的盒盖能容易地实现不同的电子模块功能，且容易更换。该盒盖具有直流或者交流电子功能，采用该接线盒的光伏组件或光伏组件系统就可以实现不同的直流或者交流转换功能。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1为现有技术的光伏组件的简单示意图。
图2为现有技术的光伏组件接线盒的简单示意图。
图3为现有技术的光伏组件的内部线路简单示意图。
图4为现有技术的另一种光伏组件的内部线路简单示意图。
图5a为本发明的一种接线盒的结构示意图。
图5b为本发明的另一种接线盒的结构示意图。
图5c为本发明的又一种接线盒的结构示意图。
图6是本发明的采用直流电子模块的接线盒的结构简单示意图。
图7是本发明的光伏组件系统采用直流电子模块的接线盒的系统连线简单示意图。
图8是本发明采用交流电子模块的接线盒的结构简单示意图。
图9是本发明的光伏组件系统采用交流电子模块的接线盒的系统连线简单示意图。
图10是本发明另一种接线盒的结构示意图。
图11是图10的输出电缆接头的简单示意图。
图12是本发明的另一种光伏组件系统的接线盒连接总线电缆的简单示意图。
图13a是图12中用于直流电子模块的接线盒的直流总线的简单示意图。
图13b是图12中直流总线对应的接线盒的插头的简单示意图。
图14是图12中用于直流电子模块的光伏系统安装的简单示意图。
图15a是图12中用于交流电子模块的接线盒的交流总线的简单示意图。
图15b是图12中交流总线对应的接线盒的插头的简单示意图。
图16是图12中用于交流电子模块的光伏系统安装的简单示意图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
图5a为本发明的一种接线盒的结构示意图。如图所示，一种适用于光伏组件的接线盒500包括盒体501和盒盖503，该光伏组件包括电池片串(图未示)。
盒体501包括连接电池片串两端的第一导线焊带504和第二导线焊带505。盒体501还包括输出导线513，输出导线513包括第一输出导线和第二输出导线。其中，第一、第二导线焊带504、505的端部形成第一接线端子509。第一输出导线和第二输出导线分别具有第二接线端子511。第一接线端子509与第二接线端子511间隔设置。换言之，第一接线端子509与第二接线端子511是分开的。
盒盖503包括电子模块521，电子模块521包括两输入端523和两输出端525。
盒体501与盒盖503能接插配合固定。当盒体501与盒盖503接插配合固定时，使得电子模块521的输入端523与第一接线端子509电性连接，电子模块521的输出端525与第二接线端子511电性连接。
图5b为本发明的另一种接线盒的结构示意图。如图所示，一种适用于光伏组件的接线盒500包括盒体501和盒盖503，该光伏组件包括电池片串(图未示)。
盒体501包括连接电池片串两端的第一导线焊带504和第二导线焊带505。盒体501还包括输出导线513，输出导线513包括第一输出导线和第二输出导线。电池片串包含串联的N个子串，且N≥2，在相邻的所述子串间连接有N-1根导线焊带506。其中，第一、第二导线焊带504、505的端部形成第一接线端子509。盒体501还包括一串联N个旁路二极管507的旁路二极管组，旁路二极管组的两端分别与第一、第二导线焊带504、505连接。N-1根导线焊带506分别接入旁路二极管507的正极或负极，除了旁路二极管组的两端不接入。第一输出导线和第二输出导线分别具有第二接线端子511。第一接线端子509与第二接线端子511间隔设置。换言之，第一接线端子509与第二接线端子511是分开的。
盒盖503包括电子模块521，电子模块521包括两输入端523和两输出端525。
盒体501与盒盖503能接插配合固定。当盒体501与盒盖503接插配合固定时，使得电子模块521的输入端523与第一接线端子509电性连接，电子模块521的输出端525与第二接线端子511电性连接。
如图所示，示意性的例举了电池片串包含串联的3个子串的情况，在相邻的子串间连接有2根导线焊带506，盒体501包括一串联3个旁路二极管507的旁路二极管组。除了旁路二极管组的两端，2根导线焊带506分别接入旁路二极管507的正极或负极。具体来说，电池片串的字串经过各导线焊带504、505、506并联入旁路二极管507的两极。
图5c为本发明的又一种接线盒的结构示意图。如图所示，一种适用于光伏组件的接线盒500包括盒体501和盒盖503，该光伏组件包括电池片串(图未示)。
盒体501包括连接电池片串两端的第一导线焊带504和第二导线焊带505。盒体501还包括输出导线513，输出导线513包括第一输出导线和第二输出导线。电池片串包含串联的N个子串，且N≥2，在相邻的所述子串间连接有N-1根导线焊带506。N-1根导线焊带506在盒体501上形成第三接线端子516。其中，第一、第二导线焊带504、505的端部形成第一接线端子509。第一输出导线和第二输出导线分别具有第二接线端子511。第一接线端子509与第二接线端子511间隔设置。
盒盖503包括电子模块521，电子模块521包括两输入端523和两输出端525。盒盖503还包括一串联N个旁路二极管的旁路二极管组(图未示)，旁路二极管组的两端分别与电子模块521的两输入端523连接。除旁路二极管组的两端以外，在旁路二极管的正极或负极形成第四接线端子517。
如图5c所示，示意性的例举了电池片串包含串联的3个子串的情况，在相邻的子串间连接有2根导线焊带506，2根导线焊带506在盒体501上形成第三接线端子516。盒盖503包括一串联3个旁路二极管的旁路二极管组。除旁路二极管组的两端以外，在旁路二极管的正极或负极形成第四接线端子517。
盒体501与盒盖503能接插配合固定。当盒体501与盒盖503接插配合固定时，使得电子模块521的输入端523与第一接线端子509电性连接，电子模块521的输出端525与第二接线端子511电性连接，且第三接线端子516与第四接线端子517电性连接。
需要说明的是，前述实施例中的接线盒内设置旁路二极管组的作用是当某些电池片串不能正常工作时通过旁路二极管组跳过这些电池片串，从而可以避免其它组件的损坏。
前述实施例中的电子模块521是直流电子模块或交流电子模块。直流电子模块表示输出的是直流，交流电子模块表示输出的是交流。
电子模块521是监测光伏组件的电路模块、保护电路模块、最大功率点跟踪电路模块和逆变器电路模块中的一种或多种。具体来说，监测光伏组件的电路模块能够检测光伏组件的电压和电流，同时还包括通信模块可以将监测到的相关数据发送到指定的数据中心进行保存和分析。保护电路模块，例如具有防电弧功能的保护电路模块，在电弧发生的时候关断整个电路，使接线盒500的输出电压几乎为0，保证光伏组件系统的安全。最大功率点跟踪电路模块能够让接线盒工作在最大功率点，提供光伏组件系统的发电量。可以理解的，电子模块521还可以是具有跟踪功能的电路模块，例如具有GPS定位装置，能实现对接线盒或光伏组件的跟踪，防止接线盒或光伏组件被盗。此外，该电子模块521也可以是简单的将输入端523与输出端525连接，类似于图2所示的现有技术的接线盒200。
当电子模块521是交流电子模块时，电子模块521可以是逆变器。单个接线盒500包含的逆变器可以将对应的光伏组件的直流输出转换为交流电，这样多个光伏组件可以并联组成较大的光伏组件交流系统。
较佳地，在输出导线穿出接线盒的位置具有标记，便于用户辨识。图6是本发明的采用直流电子模块的接线盒的结构简单示意图。如图所示，接线盒600包括旁路二极管模块607和直流电子模块621。可以理解的，旁路二极管模块607可以包括多个串联的旁路二极管，相当于图5b中由多个旁路二极管507串联而成的旁路二极管组。直流电子模块621的输入端与旁路二极管模块607两端的第一接线端子连接。直流电子模块621的输出端连接接线盒600的输出导线603的第二连接端子。在输出导线603穿出接线盒600的位置具有标记，例如可以在接线盒603外部的对应位置处标注DC+和DC-，方便用户辨识，有利于后续的光伏组件系统的装配。相应的，当接线盒采用交流电子模块时，在输出导线穿出接线盒的位置可以设置交流信号标记，后文将详细描述。
本发明还提供了一种光伏组件。该光伏组件包括前述的任一接线盒。其中，电池片串电性连接导线焊带，在有旁路二极管组的情况下，电池片串的每个字串经过导线焊带并联入旁路二极管组的各个旁路二极管的两极。
图7是本发明的光伏组件系统采用直流电子模块的接线盒的系统连线简单示意图。如图所示，光伏组件系统700包括多个光伏组件，每个光伏组件包括接线盒701。接线盒701采用的电子模块是直流电子模块，接线盒701的第一输出导线和第二输出导线的输出端形成第一公头703和第一母头705。相邻的光伏组件的接线盒701的第一公头703和第一母头705能相互接插配合以形成电性连接，其尾端可接入相应的电缆。
图8是本发明采用交流电子模块的接线盒的结构简单示意图。如图所示，接线盒800采用的电子模块是交流电子模块821。交流电子模块821的输出端连接接线盒800的输出导线803。此时，接线盒803为交流输出，最常见的是火线L和中线N。如前所述，在输出导线穿出接线盒的位置具有标记。例如，可以在接线盒800的外部的对应位置处标注AC-L和/或AC-N，便于用户的辨别。
图9是本发明的光伏组件系统采用交流电子模块的接线盒的系统连线简单示意图。如图所示，光伏组件系统900包括总线电缆和多个光伏组件，光伏组件的接线盒901采用的电子模块是交流电子模块。接线盒901的输出导线的输出端形成第二公头903和第二母头905。总线电缆包括公头电缆907和母头电缆909，公头电缆907上串联有多个第一插座911，母头电缆909上串联有多个第二插座913。其中，第二公头903与第一插座911可接插配合，形成电性连接。第二母头905与第二插座913可接插配合，形成电性连接。
进一步的，公头电缆907和母头电缆909的一端分别接入电网的火线L和中线N，另一端设置密封盖915，提供绝缘保护。
本发明还提供了另一种接线盒。图10是本发明另一种接线盒的结构示意图。图11是图10的输出电缆接头的简单示意图。参考图10、11，接线盒1000包括盒体和盒盖。其中，盒体包括连接电池片串的多个字串1009的多根导线焊带1005、由多个旁路二极管串联而成的旁路二极管模块1007和输出导线1013。各根导线焊带1005分别连接各个旁路二极管的正极或负极，即多个字串1009经多根导线焊带1005并联入旁路二极管模块1007。在旁路二极管模块1007两端形成第一接线端子1011。两根输出导线1013具有两个第二接线端子1015。第一接线端子1011与第二接线端子1015间隔设置，换言之，第一接线端子1011与第二接线端子1015是分开的。盒盖包括电子模块1017。电子模块1017的两输入端分别与两个第一接线端子1011电性连接，电子模块1017的两输出端分别与两个第二接线端子1015电性连接。盒体与盒盖接插配合固定。盒体与盒盖能形成密封结构，对接线盒1000内的设备形成保护。电子模块1017是直流电子模块或交流电子模块。接线盒1000还包括电缆1103和插头1105。电缆1103包括芯线1003。芯线1003为2根，分别是第一芯线和第二芯线。芯线1003是带绝缘层的导线，比如铜线、铝线等。两根芯线1003分别电性连接两根输出导线1013。插头1105具有插针1107。插针1107为两根，分别是第一插针和第二插针。两根插针1107分别电性连接两根芯线1003。带有插头的接线盒结构便于光伏组件系统的装配。
本发明还提供了另一种光伏组件系统。图12是本发明的另一种光伏组件系统的接线盒连接总线电缆的简单示意图。如图所示，该光伏组件系统1200包括总线电缆1209和多个前述的接线盒1201(相当于图10中的接线盒1000)。在总线电缆1209上设有多个插座1207，插座1207和插头1205(1105)配合以形成电性连接。在组装光伏组件系统1200时，接线盒1201的输出电缆1203(1103)上的插头1205(1105)可以直接插入总线电缆1209上的插座1207，多个接线盒1201插入总线电缆1209上的多个插座1207。该种结构适用于本发明中提到的具有各种功能的电子模块，包括直流电子模块和交流电子模块，均可采用该种连接方式。
图13a是图12中用于直流电子模块的接线盒的直流总线的简单示意图。图13b是图12中直流总线对应的接线盒的插头的简单示意图。如图所示，当接线盒的电子模块是直流电子模块时，总线电缆包括第一电缆1307和第二电缆1309，第二电缆1309上设有多个插座1303，插座1303和插头1311配合以形成电性连接。插座1303里面有2根插针1305，这两根插针1305和接线盒的插头1311的插针1315匹配。第一电缆1307是连续的，不与插座1303连接。第二电缆1309是分段的，每段通过插座1303与插头1311接插配合后连接。插头1311里面有插针1315，分别为正极和负极，对应插入到插座1303中。
图14是图12中用于直流电子模块的光伏系统安装的简单示意图。如图所示，插头1405插入总线的插座1403以后，1个接线盒的正极就和下一个接线盒的负极相连接了。多个接线盒串联，第一电缆1407和第二电缆1409的一端可连接电气设备，比如逆变器。而另一端可作为尾端，加上直流尾端保护盖1401。直流尾端保护盖1401除了给总线电缆提供绝缘和环境保护以外，还设有导电体1403，将第一电缆1407和第二电缆1409导通。
图15a是图12中用于交流电子模块的接线盒的交流总线的简单示意图。图15b是图12中交流总线对应的接线盒的插头的简单示意图。如图所示，当接线盒的电子模块是交流电子模块时，总线电缆包括第三电缆1507和第四电缆1509，单个插座1503接入第三电缆1507和第四电缆1509，插座1503和插头1505配合以形成电性连接。插座1503里面有2根插针1505，这两根插针1505和接线盒的插头1505内的插针1507匹配。总线电缆的第三电缆1507和第四电缆1509是保持连续的，分别和插座1503里面的插针1505连接。插头1505里面有插针1507，分别为火线L和中线N。
图16是图12中用于交流电子模块的光伏系统安装的简单示意图。如图所示，当接线盒的插头1605插入总线的插座1603以后，多个接线盒1000的相同极性输出就并联在总线电缆的第三电缆1507和第四电缆1509上。比如，本示意图中接线盒的N输出连接第三电缆1607，L输出连接第四电缆1609。第三电缆1607和第四电缆1609的一端连接电网，而另一端为尾端，加上交流尾端保护盖1601。该直流尾端保护盖1601给总线电缆提供绝缘和环境保护。
本发明描述的一种新的多功能光伏组件接线盒，包括盒体和盒盖，通过更换具有不同电子模块的盒盖能容易地实现不同的电子模块功能，且方便更换。具有该接线盒的光伏组件具有直流或者交流电子功能。采用该接线盒的光伏组件系统通过相应的总线电缆就可以实现不同的直流或者交流转换功能。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。