一种太阳能发电系统的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种太阳能发电系统。

背景技术：

目前，太阳能光伏发电已在全球广泛应用，如图8所示为现有太阳能发电系统的布线图，其使用过程中存在以下问题：

第一，太阳能电池板输出的直流电压为38.8V/块，电流8A，功率为310.4W。施工过程中，只要有阳光出现，太阳能电池板就会发电，由于单块太阳能电池板的输出电压高于人体安全电压，且多个太阳能电池板串联后输出电压更高，非常容易出现电人的安全事故。

第二，电路布线时一般将线缆放置于电线槽中，然后将电线槽埋藏于地下。由于电线槽一般只有1条槽体，槽体内的电缆排列凌乱，更换维修时查找问题电缆非常不便，费时费力；长时间使用后，电缆会老化，电缆之间极易短路起火，致使位于电线槽内的电缆一起被烧坏，损失惨重；电缆较多时，一个电线槽放置不下，会使用多个电线槽，各电线槽之间固定连接非常不便，各电线槽排布凌乱，同样致使更换维修时查找问题电缆非常不便，费时费力。

第三，逆变器箱下部外侧有接线端子，接线端子裸露在外，风吹雨淋容易出现安全事故；接线端子之间的间隔1cm，过于稠密，空间太小，不易拆卸，不便维修；接线端子内部，压线管太小，易虚接，产生电弧，烧坏逆变器。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能发电系统，所述一种太阳能发电系统通过调压、电路控制、线缆隔离和支架插接等技术，实现单块太阳能电池板的输出电压低于人体安全电压，施工过程中多块太阳能电池板不产生组合电压，多个电线支架排之间可层层叠加，施工操作安全可靠，方便布线及维护，布线整齐、简洁，防止各电缆线之间短路，即使一根电缆线自燃，也不会导致烧坏其余的电缆线和整个系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：所述一种太阳能发电系统包括光伏发电电路、逆变器、太阳能电池板支架和电线支架排，所述光伏发电电路包括光伏板支路，所述光伏板支路由太阳能电池板依次串联组成，所述太阳能电池板固定在太阳能电池板支架上；所述逆变器固定在太阳能电池板支架的背部，光伏发电电路产生的电能经由逆变器、交流汇流箱输送至变压器，电能传输中的电缆通过电线支架排铺设。

进一步的技术方案在于：所述光伏发电电路由五条结构相同的光伏板支路组成，其中每条光伏板支路由46块太阳能电池板依次串联组成。

进一步的技术方案在于：所述太阳能电池板包括依次串联的开关器件、阳极端子+、发电电路和阴极端子-，所述阳极端子+和阴极端子-分别设置于太阳能电池板的左右两端，太阳能电池片以10行6列点阵式均匀排布，所述发电电路由两条结构相同的发电支路组成，其中一条发电支路由左边三列的太阳能电池片用汇流条依次串联组成。

进一步的技术方案在于：所述开关器件为防水防爆开关，其包括椭球型的囊以及设置在囊内部的开关、指示灯和隔膜，还包括固定在囊上的接线管、嵌套在接线管外侧的套管；所述隔膜将囊内部分隔成两个独立的腔，分别为第一腔和第二腔，所述开关固定在隔膜上，开关带有按键的上部位于第一腔内，开关的下部和指示灯位于第二腔内；所述接线管一端插入囊的第二腔内，设置有四条长条形缺口的另一端在囊外，接线管的数量为两个，分别固定在囊的两端，嵌套处的套管的长度大于接线管的长度，套管的一端与囊连接为一体；一个接线管、开关和另一个接线管依次串联，所述指示灯与开关并联。

进一步的技术方案在于：所述电线支架排包括支架，所述支架包括U型条、分别设置在U型条两侧壁上部且相互适配的凹槽、设置在U型条底部的安装孔和分别固定在U型条两端的插接结构A，所述插接结构A的上部和下部相互适配插接；所述凹槽的截面形状为半圆形，所述插接结构A包括固定在U型条一端的挡块、固定在挡块上部的圆柱和设置在挡块下部的插孔，所述圆柱和插孔均为圆柱体形状并相互适配插接，所述插孔通过U型条底部与外界导通；所述挡块的顶面与U型条的顶面重合，所述圆柱的柱高小于插孔的孔深，所述凹槽的数量为20条。

进一步的技术方案在于：所述逆变器的箱体的下部设置有接线盒，逆变器的接线端子位于接线盒内，所述接线盒的底部设置有出线孔，出线孔的四周设置有防水胶圈，所述接线盒分为前后两部分，接线盒的前部与后部扣接，扣接处设置有密封条。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

第一，60片太阳能电池片由原来的依次串联，改进为两组并联，每组30片太阳能电池片串联，单块太阳能电池板输出电压19.4V，电流16A，功率为310.4W，其功率不变的情况下，输出电压降至19.4V低于人体安全电压，施工操作安全可靠。

第二，太阳能电池板的电源输出端连接有开关，施工过程中，将开关断路，多块太阳能电池板不能产生组合电压，不会高于人体安全电压，施工操作安全可靠。

第三，开关器件为防水防爆开关，在户外使用，安全可靠，使用寿命长。

第四，上排的太阳能电池板依次串联后，再从临近的下排太阳能电池板串联，直至连接回逆变器，节约布线和人工50%以上；使用同一逆变器的情况下，可以多接一倍的太阳能电池板，减少线路的繁乱。

第五，一条电缆放置于电线支架排的一条凹槽内，多个电线支架排之间通过插接结构层层叠加，施工中即使电缆线数量很多，也非常方便布线及维护，布线整齐、简洁，防止各电缆线之间短路，即使一根电缆线自燃，也不会导致烧坏其余的电缆线和整个系统。

第六，圆柱和插孔均为圆柱体形状，加工简单，生产效率高，操作使用简便，插接后整体结构牢固，使用效果好，插接时磨损小，使用寿命长。

第七，圆柱的柱高小于插孔的孔深，非常方便插接，特别是电线支架排需要埋入地下时，即便孔内进入少许泥土，也不会影响插接。

第八，逆变器的箱体的下部设置有接线盒，出线孔的四周设置有防水胶圈，接线盒前后部扣接处设置有密封条，有效保护接线端子，防风、防水，逆变器不易损坏。

附图说明

图1是本实用新型中光伏板支路的接线图；

图2是本实用新型中太阳能电池板的结构原理图；

图3是本实用新型中防水防爆开关的结构示意图；

图4是本实用新型中防水防爆开关的剖切示意图；

图5是本实用新型中电线支架排的结构示意图；

图6是本实用新型中支架的结构示意图；

图7是本实用新型中支架的剖切示意图；

图8是现有太阳能发电系统的布线图。

其中：1囊、2开关、32接线管、4指示灯、5套管、6隔膜、11支架、111U型条、112凹槽、113圆柱、114插孔、115挡块、116安装孔。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图7所示，本实用新型公开了一种太阳能发电系统，其包括230块太阳能电池板、1个逆变器、太阳能电池板支架和电线支架排，230块太阳能电池板均分组成五条结构相同的光伏板支路，其中每条光伏板支路由46块太阳能电池板依次串联组成，太阳能电池板固定在太阳能电池板支架上。所述逆变器固定在太阳能电池板支架的背部，光伏发电电路产生的电能经由逆变器、交流汇流箱输送至变压器，电能传输中的电缆通过电线支架排铺设。

其中，所述太阳能电池板包括太阳能电池片、汇流条、阳极端子+、阴极端子-和防水防爆开关，太阳能电池片的数量为60片，以10行6列点阵式均匀排布，阳极端子+设置于太阳能电池板背部的左端并与防水防爆开关串联，阴极端子-设置于太阳能电池板背部的右端，其中一条发电支路由左边三列的太阳能电池片依次串联组成，另一条发电支路由右边三列的太阳能电池片依次串联组成。

其中，所述防水防爆开关包括囊1、开关2、接线管32、指示灯4、套管5和隔膜6，囊1为椭球型。隔膜6将囊1内部分隔成两个独立的腔，分别为第一腔和第二腔。开关2固定在隔膜6上，开关2带有按键的上部位于第一腔内，开关2的下部位于第二腔内，指示灯4也位于第二腔内，第二腔内设置有填充满的填充物。接线管32的数量为两个，分别固定在囊1的两端，每个接线管32的一端插入第二腔内，另一端上设置有四条长条形缺口并设置在囊1外，其中的一个接线管32、开关2和另一个接线管32依次串联，指示灯4和开关2并联。套管5嵌套在接线管32的外侧，嵌套处的套管5的长度大于接线管32的长度，套管5的一端与囊1连接为一体，另一端可翻卷，裸露出接线管32的另一端，方便接线，接线完毕压紧后，再将翻卷起的另一端放平并包套住接线口，使用卡子卡紧接线处。

囊1、隔膜6和第二腔内的填充物均为透明、防水、绝缘和防爆的材质。

使用时，闭合开关2，电路导通，指示灯4灭，断路开关2，电路不通，指示灯4亮。

其中，所述电线支架排包括支架11，所述支架11包括U型条111、分别设置在U型条111的两侧壁上部且相互适配的凹槽112、分别固定在U型条111两端的挡块115、固定在挡块115上部的圆柱113、设置在挡块115下部的插孔114和设置在U型条111底部的安装孔116，所述凹槽112的截面形状为半圆形，其数量为20条，所述圆柱113和插孔114均为圆柱体形状并相互适配插接，所述插孔114通过U型条111的底部与外界导通，所述圆柱113的直径为4.9mm、柱高为6mm，插孔114的直径为5mm、孔深为10mm，所述挡块115的顶面与U型条111的顶面重合，所述凹槽112的数量为20条，均匀分布于U型条111上部。

所述支架11采用绝缘、防火的材料制作。

所述支架11的数量为2个，其通过安装孔116并排固定在电缆沟底部，通过20条凹槽112铺设电缆线。

其中，所述逆变器的箱体的下部设置有接线盒，逆变器的接线端子位于接线盒内，所述接线盒的底部设置有出线孔，出线孔的四周设置有防水胶圈，所述接线盒分为前后两部分，接线盒的前部与后部扣接，扣接处设置有密封条。

施工过程中：

相邻太阳能电池板之间接线时，开关2断路，确保施工安全，待全部接线完毕后，再闭合所有的太阳能电池板上的开关2。

一个逆变器上有十对接线端子，使用连接片分别将其中两对接线端子的正极与正极短接，负极与负极短接，形成五对接线端子，每条光伏板支路连接在一对接线端子上。接线时，取下接线盒的前部，电缆经出线孔连接至接线端子上，接线完毕后，将接线盒的前部与后部扣接好。

如图8所示，为现有太阳能发电系统的布线图。本实用新型技术方案与现有技术方案相对比，本实用新型技术方案中上排的太阳能电池板依次串联后，再从临近的下排太阳能电池板串联，直至连接回逆变器，节约布线和人工50%以上；使用同一逆变器的情况下，可以多接一倍的太阳能电池板，减少线路的繁乱。