一种光伏发电系统及光伏接线盒的制作方法

文档序号:11002620
一种光伏发电系统及光伏接线盒的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种光伏发电系统及光伏接线盒,包括若干太阳能电池、光伏接线盒及连接太阳能电池和光伏接线盒的汇流条,汇流条设置有延伸入光伏接线盒内的汇流条引入端,光伏接线盒包括:壳体,包括盒体和盒盖,盒体与盒盖之间形成收容腔;导电片,设置于所述收容腔中,并与汇流条电性连接;旁路二极管,设置于所述收容腔中,并与相邻的两个导电片电性连接;传输线缆,与汇流条电性连接;光敏电阻,电性连接于汇流条引入端与传输线缆之间。在汇流条引入端与传输线缆之间串联光敏电阻,在弱光条件下,可以提高太阳能电池的弱光效应,即太阳能电池在微弱的光强度下仍能将光转化成电能。当辐照度水平较低时,可以提高太阳能电池的发电效率。
【专利说明】
一种光伏发电系统及光伏接线盒
技术领域
[0001]本实用新型涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种光伏发电系统及光伏接线盒。
【背景技术】
[0002]光伏接线盒是介于太阳能电池构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器,其主要作用是将太阳能电池产生的电力与外部线路连接。光伏接线盒一般由盒体、线缆以及连接器组成,盒体包括盒底、盒盖以及二极管。
[0003]在标准测试条件下,太阳能模拟器的发光强度为1000W/m2,而大部分地区户外的实际辐照度都小于这个值,一般将辐照度低于1000W/m2的光照定义为弱光,所以光伏系统全年发电量的大小就取决于光伏组件在弱光下的发电能力,尤其对于辐照度水平较低的国家和地区。从附图1中可以看出,在弱光的条件下,通过增加Rs(光伏组件串联电阻值)可以明显提高光伏组件的转换效率。所以,可以通过增加光伏组件串联电阻值来提高光伏组件的弱光效应,从而提高光伏组件的发电效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种光伏发电系统及光伏接线盒,其可解决传统的光伏发电系统在弱光下发电效率较低的问题。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种光伏发电系统,包括若干太阳能电池、光伏接线盒及连接太阳能电池和光伏接线盒的汇流条,所述汇流条设置有延伸入光伏接线盒内的汇流条引入端,所述光伏接线盒包括:壳体,包括盒体和盒盖,盒体与盒盖之间形成收容腔;导电片,设置于所述收容腔中,并与汇流条电性连接;旁路二极管,设置于所述收容腔中,并与相邻的两个导电片电性连接;传输线缆,与所述汇流条电性连接;光敏电阻,电性连接于所述汇流条引入端与所述传输线缆之间。
[0006]更进一步的,所述光敏电阻的两端分别和所述汇流条引入端以及所述传输线缆焊接连接,所述盒盖设置有与所述光敏电阻对应的透明区域。
[0007]更进一步的,所述汇流条引入端为正极引入端或负极引入端,其通过导电片与所述传输线缆连接,且所述光敏电阻的两端分别与该导电片的两端电性连接。
[0008]更进一步的,所述传输线缆与所述盒体之间设有密封装置,所述密封装置包括密封螺母、部分收容于密封螺母内的密封内爪以及密封管套。
[0009]更进一步的,所述密封内爪包括至少两个可径向伸缩的爪形部,所述密封套管和密封内爪均环绕所述传输线缆,并与传输线缆紧密配合。
[0010]更进一步的,所述导电片设置有凸起的用于焊接所述旁路二极管的安装区域。
[0011]更进一步的,所述导电片包括主体部以及与主体部垂直并相连的连接部,连接部通过端子与所述汇流条相连,所述主体部设置有凸起的用于焊接所述旁路二极管的安装区域;所述光敏电阻的一端连接至所述端子。
[0012]更进一步的,所述盒体内设置有多个用于对所述导电片定位的定位销,所述导电片设置有多个定位孔,定位销位于定位孔内;所述盒体内设置有凹槽,凹槽位于所述导电片的下方。
[0013]本实用新型还提供了一种光伏接线盒,包括盒体和盒盖,盒体与盒盖之间形成收容腔,所述收容腔内设有用于连接太阳能电池的引入端并向外传输电流的传输线缆,所述收容腔内还设有电性连接于所述引入端和所述传输线缆之间的光敏电阻。
[0014]更进一步的,所述引入端为端子;所述端子与所述盒体固定连接。
[0015]与现有技术相比,采用本实用新型所述的光伏发电系统,在汇流条引入端与传输线缆之间串联光敏电阻,在弱光条件下,可以提高太阳能电池的弱光效应,即太阳能电池在微弱的光强度下仍能将光转化成电能。当辐照度水平较低时,可以提高太阳能电池的发电效率。尤其适用于辐照度水平较低的国家和地区。
【附图说明】

[0016]图1为在弱光的条件下,不同的辐照度时,提高Rs时对应的太阳能电池的转换效率图;
[0017]图2为本实用新型所述的光伏发电系统的示意图;
[0018]图3为本实用新型所述的光伏接线盒的示意图;
[0019]图4为本实用新型所述的光伏接线盒的上盖去除状态的示意图;
[0020]图5为本实用新型所述的光伏接线盒的盒体的示意图;
[0021 ]图6为本实用新型所述的光伏接线盒的导电片的示意图;
[0022]图中标记为:光伏接线盒100,壳体10,盒体11,底座111,侧壁112,盒盖12,接线口13,卡槽14,定位销15,凹槽16,导电片20,主体部21,连接部22,端子23,定位孔24,旁路二极管30,传输线缆40,密封装置41,密封螺母411,密封内爪412,光敏电阻50,汇流条60,太阳能电池70。
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0024]如图1至图6所示,一种光伏发电系统,包括若干太阳能电池70、光伏接线盒100及连接太阳能电池70和光伏接线盒100的汇流条60,所述汇流条60设置有延伸入接线盒内的汇流条引入端。所述光伏接线盒100包括:壳体10,壳体10包括盒体11和盒盖12,盒体11与盒盖12之间形成收容腔。所述汇流条60设有延伸入所述收容腔中的正极引入端和负极引入端;若干导电片20,设置于所述收容腔中,与汇流条60电性连接;旁路二极管30,设置于所述收容腔中,并电性连接相邻的两个导电片;传输线缆40,包括两个,分别与所述汇流条60的正极引入端和负极引入端电性连接;光敏电阻50,串联于所述汇流条60的正极/负极引入端与所述传输线缆40之间。盒体11包括底座111以及设置于底座111的外围的侧壁112,底座111与侧壁112之间形成中空区域,中空区域由盒盖12封口后形成收容腔,方便后续对光伏接线盒100内进行灌胶。若干导电片20和旁路二极管30均设置在所述收容腔内。当然,在本实用新型较佳实施例中,所述光伏接线盒的盒盖12在与光敏电阻50对应的位置处设有透明区域,以方便光敏电阻50感知外界光线的强弱。
[0025]太阳能电池中的串联电池片受光照产生相同大小的光生电流,但如果电池片被遮蔽或出现了阴影,这些电池片非但不能产生电流,反而会被当作负载消耗其他有光照的太阳电池所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。这种效应会严重的破坏电池片,在极端情况下,电池片可能反偏击穿。在光伏接线盒100内设置旁路二极管30,可以防止太阳电池组件由于热斑效应而遭受破坏,避免光照电池片所产生的能量被受遮蔽的电池片所消耗,旁路二极管可以是一个或者多个,旁路二极管可以是肖特基二极管,也可以是金属-氧化层-半导体-场效晶体管(Meta1-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET),或其它形式的二极管。在汇流条60的正极引入端与所述传输线缆40之间串联光敏电阻50,或者是在汇流条60的负极引入端与所述传输线缆40之间串联光敏电阻50,在弱光条件下,可以提高太阳能电池的弱光效应,即太阳能电池在微弱的光强度下仍能将光转化成电能。当辐照度水平较低时,可以提高太阳能电池的发电效率。光敏电阻50在低于一定光强的条件下,电阻值迅速增大,从而增加组件的串联电阻。本实施例的光敏电阻作用在于在弱光条件下,通过增加整个太阳能电池的电池片的的串联电阻,提高太阳能电池在弱光效应下的发电效率,通过恰当的选型,在光照强度大的时候,此光敏电阻的阻值几乎可以忽略不计,避免了因电阻本身发热带来的质量隐患。具体的,请参阅附图1,辐照度为200W/m2时,当串联电阻的电阻值为0.281 Ω时,发电效率为95 % ;当串联电阻的电阻值为0.35 Ω时,发电效率为97.5% ;当串联电阻的电阻值为0.413 Ω时,发电效率为99.8%。辐照度为600W/m2时,当串联电阻的电阻值为0.281 Ω时,发电效率为99.4 % ;当串联电阻的电阻值为0.35 Ω时,发电效率为100.5 % ;当串联电阻的电阻值为0.413 Ω时,发电效率为101.5%。可以根据不同地区的辐照度,选择不同的光敏电阻,从而提高太阳能电池的发电的效率。
[0026]所述光敏电阻50的两端分别和所述汇流条引入端以及所述输出电缆40焊接连接;将光敏电阻50和汇流条引入端以及输出电缆40分别焊接连接,连接牢靠,不会发生分离或者接触不良,且使用寿命更长。
[0027]所述壳体10开设有供传输线缆40通过的接线口13,所述接线口 13与所述传输线缆40之间设置有密封装置41;接线口 13可以是设置在盒体11或者是盒盖12上,作为本实用新型的优选实施例,接线口 13设置在盒体11的侧壁112上,且两个接线口可以位于同一个侧壁112上;在侧壁112上设置接线口 13供传输线缆40通过,传输线缆40与壳体10平行,且两个接线口可以位于同一个侧壁112上,使得本实用新型的光伏接线盒100结构简单,占用空间较小。当然,两个接线口 13还可以是设置于不同的侧壁112上。通过密封装置41密封后,使得壳体10整体为密封式结构,可以有效防止灰尘、水汽等通过传输线缆40进入光伏接线盒100的内部而对其内的电子元器件造成影响,影响电子元器件的使用效果以及寿命。密封装置41可以是注密封胶或者是密封接头或者是设置密封圈等。
[0028]所述密封装置41包括与所述接线口13配合的密封螺母411、部分收容于密封螺母411内的密封内爪412以及收容于所述接线口 13内的密封管套;所述密封内爪412包括至少两个可径向伸缩的爪形部,在本实施例中,爪形部为四个,所述密封管套和密封内爪412均环绕所述传输线缆40,并与传输线缆40紧密配合。密封螺母411包括一个可与密封内爪412配合的锥形头部。在安装时,输出线缆40首先穿过密封管套,密封管套收容在接线口 13内,输出线缆40延伸出接线口 13的部分穿过密封内爪412与密封螺母411。当密封螺母411与接线口 13的外螺纹配合而轴向运动时,其锥形头部径向挤压密封内爪412的爪形部,使得爪形部紧密地抓紧传输线缆40,起到固定密封的作用。应当理解的是,在上述的密封装置41中,密封内爪412的爪形部的数量还可以设置为三个、四个、五个乃至更多,密封螺母411与接线口 13之间可以通过互相配合的螺纹、卡扣等多种常规的连接方式配合连接。
[0029]所述导电片20设置有凸起的用于焊接所述旁路二极管30的旁路二极管;安装区域31设置有焊料层用于供旁路二极管30焊接,旁路二极管30用于将两个相邻的导电片电性连接。本实施例中,导电片20的数量为4个,相应的旁路二极管30的数量为3个,旁路二极管30包括二极管主体以及以二极管主题相连的焊脚,焊脚焊接在所述相邻两个导电片20的安装区域31上。当然,导电片20的数量还可以为3个,相应的旁路二极管30的数量为2个;或者是导电片20的数量为5个,相应的旁路二极管30的数量为4个;或者是导电片20的数量为6个,相应的旁路二极管30的数量为5个;或者是别的数量的导电片相应的旁路二极管,在此不做赘述。
[0030]所述导电片20包括主体部21以及与主体部21相连的连接部22,连接部22通过端子23与所述汇流条60相连;上述的安装区域31设置于导电片20的主体部21上,连接部22与主体部21垂直设置,盒体11内设置有导电片安装部,导电片安装部包括用于设置端子23的卡槽14,卡槽14的一侧设置有开口,导电片20的连接部22通过开口位于卡槽14内,并由卡装在卡槽14内的端子23与汇流条60电性连接。在一种实施例中,所述连接部22垂直于所述主体部21设置,且所述汇流条60的正、负极引入端分别与所述端子23连接,而所述光敏电阻50的一端则直接与所述端子23连接,从而使其与所述汇流条60的正极引入端或负极引入端之间建立电性连接关系。
[0031]所述盒体11内设置有多个用于对所述导电片20定位的定位销15,所述导电片20设置有多个定位孔24,定位销15位于定位孔24内;为了方便对导电片20的定位,在盒体11内设置定位销15,并在导电片20上设置与定位销15对应的定位孔24,定位方便且精确,且定位后导电片20不会发生偏移,与端子23也不会发生分离或者接触不良。
[0032]所述盒体11内设置有凹槽16,凹槽16位于所述导电片20的下方;凹槽16所在的底座111上还设置有开口,方便后续对光伏接线盒100进行浇灌,使得光伏接线盒100成为一体式结构。
[0033]本实用新型还提供了一种光伏接线盒100,包括盒体11和盒盖12,盒体11与盒盖12之间形成收容腔,所述收容腔内设有用于连接太阳能电池70的引入端并向外传输电流的传输线缆40,所述收容腔内还设有电性连接于所述引入端和所述传输线缆40之间的光敏电阻50。在引入端与所述传输线缆40之间串联光敏电阻50,在弱光条件下,可以提高太阳能电池的弱光效应,即太阳能电池在微弱的光强度下仍能将光转化成电能。当辐照度水平较低时,可以提尚太阳能电池的发电效率。
[0034]所述引入端为用于与太阳能电池70的汇流条60连接的端子23,所述端子23与所述盒体11固定连接。端子23与盒体11固定连接后,不会发生震动脱落或者分离,连接效果好,使用寿命长。
[0035]本实用新型的光伏发电系统,光伏接线盒用于将太阳能电池产生的电流连接到负载或者电网,在汇流条引入端与所述传输线缆40之间串联光敏电阻50,在弱光条件下,可以提高太阳能电池的弱光效应,即太阳能电池在微弱的光强度下仍能将光转化成电能。当辐照度水平较低时,可以提高太阳能电池的发电效率。尤其适用于辐照度水平较低的国家和地区。
[0036]以上所述,仅是本实用新型的最佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围情况下,利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,均属于权利要求保护的范围。
【主权项】
1.一种光伏发电系统,包括若干太阳能电池、光伏接线盒及连接太阳能电池和光伏接线盒的汇流条,所述汇流条设置有延伸入光伏接线盒内的汇流条引入端,其特征在于,所述光伏接线盒包括: 壳体,包括盒体和盒盖,盒体与盒盖之间形成收容腔; 导电片,设置于所述收容腔中,并与汇流条电性连接; 旁路二极管,设置于所述收容腔中,并与相邻的两个导电片电性连接; 传输线缆,与所述汇流条电性连接; 光敏电阻,电性连接于所述汇流条引入端与所述传输线缆之间。2.如权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于:所述光敏电阻的两端分别和所述汇流条引入端以及所述传输线缆焊接连接,所述盒盖设置有与所述光敏电阻对应的透明区域。3.如权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于:所述汇流条引入端为正极引入端或负极引入端,其通过导电片与所述传输线缆连接,且所述光敏电阻的两端分别与该导电片的两端电性连接。4.如权利要求3所述的光伏发电系统,其特征在于:所述传输线缆与所述盒体之间设有密封装置,所述密封装置包括密封螺母、部分收容于密封螺母内的密封内爪以及密封管套。5.如权利要求4所述的光伏发电系统,其特征在于:所述密封内爪包括至少两个可径向伸缩的爪形部,所述密封套管和密封内爪均环绕所述传输线缆,并与传输线缆紧密配合。6.如权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于:所述导电片设置有凸起的用于焊接所述旁路二极管的安装区域。7.如权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于:所述导电片包括主体部以及与主体部垂直并相连的连接部,连接部通过端子与所述汇流条相连,所述主体部设置有凸起的用于焊接所述旁路二极管的安装区域;所述光敏电阻的一端连接至所述端子。8.如权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于:所述盒体内设置有多个用于对所述导电片定位的定位销,所述导电片设置有多个定位孔,定位销位于定位孔内;所述盒体内设置有凹槽,凹槽位于所述导电片的下方。9.一种光伏接线盒,包括盒体和盒盖,盒体与盒盖之间形成收容腔,所述收容腔内设置有用于连接太阳能电池的引入端并向外传输电流的传输线缆,其特征在于:所述收容腔内还设有电性连接于所述引入端和所述传输线缆之间的光敏电阻。10.如权利要求9所述的光伏接线盒,其特征在于:所述引入端为端子;所述端子与所述盒体固定连接。
【文档编号】H02S10/00GK205725646SQ201620657035
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】章茹, 严伟萍, 许涛
【申请人】阿特斯(中国)投资有限公司, 常熟阿特斯阳光电力科技有限公司
再多了解一些
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