CN103151409A

CN103151409A - 光伏组件系统

Info

Publication number: CN103151409A
Application number: CN2013100636879A
Authority: CN
Inventors: 安全长; 陈宏月
Original assignee: Changzhou EGing Photovoltaic Technology Co Ltd
Current assignee: Changzhou EGing Photovoltaic Technology Co Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏组件系统，包括两排以上的光伏组件串，每排组件串均包括两片以上的光伏组件，每排中的光伏组件之间通过电缆串联连接，上排组件串中的首部光伏组件引出线为第一引出电缆为正极，上排组件串中的尾部光伏组件引出线为第二引出电缆为负极，下排组件串中的首部光伏组件引出线为第三引出电缆为负极，下排组件串中的尾部光伏组件引出线为第四引出电缆为正极，第二引出电缆与第四引出电缆相连接，第一引出电缆与第三引出电缆作为输出端。本发明的有益效果是，不仅节省线缆降低了成本，而且还降低了光伏系统运行过程中的电路损耗，另外无需对多余电缆进行捆绑固定，便于工人操作，节省人力。

Description

光伏组件系统

技术领域

本发明涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏组件系统。

背景技术

光伏一词发展至今，大家都已经对它很熟悉了。我们通常所说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展，这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、人类能够自由利用的能源。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

20世纪90年代后，光伏发电快速发展，美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。2006年的光伏行业调查表明，到2010年，光伏产业的年发展速度将保持在30%以上。年销售额将从2004年的70亿美金增加到2010年的300亿美金。许多老牌的光伏制造公司也从原来的亏本转为盈利。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，将成为世界能源供应的主体。当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强，无疑给中国未来的太阳能光伏产业提供了一个广阔的发展空间。虽然目前光伏发电的成本还比较高，但从长远来看，随着技术的提升，太阳能光伏产业链各个环节成本的持续下降，以及其他传统能源形式的逐渐饱和，太阳能将以后成为主流的能源形式之一。

多年发展以来，无论是并网型，离网型还是混合型光伏系统都是根据需要的电压大小将一定数量的组件进行串联。现有的光伏组件连接方式如图1所示，目前常用于野外大型系统，由多排光伏组件组成，每排的分段组件之间依次用电缆串联后，再将每排首尾的正负极用长电缆1拉出接入汇流电路或并网电路，主要是以单排组件串作为一个回路，由于长电缆1的拉出段十分长，接近每排组件串的总长度，十分浪费电缆，同时，目前市场上宽度为800～1000mm的光伏组件，其接线盒所引出的单根电缆多为850mm及或更长，常常会有多余的电缆，而电缆越长越增加电路的损耗。另外，避免阻碍光伏组件正常工作及美观，多余的电缆还需要捆绑与固定，增加了工作人员的操作。

近年来，为了能够解决上述技术问题，人们改进多种连接方式，其中以跳线的方式连接光伏组件（如图2）的效果尚可，虽然可以省去长线缆1的拉出，但是光伏组件之间连接的线缆比之前的接线盒所引出的单根线缆要长很多，生产厂家仍然是要将线缆生产的越长越好，以满足之间间隔多个光伏组件的连接。另外，跳线的连接方式不仅结构复杂，而且复杂的线缆还会影响光伏组件的受光面积和美观。因此，人们一直希望能够找到合适的连接方式从而解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决电缆长，电路损耗大，操作不便的技术问题，本发明提供一种光伏组件系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏组件系统，包括两排以上的光伏组件串，每排组件串均包括两片以上的光伏组件，每排中的光伏组件之间通过电缆串联连接，设定任意相邻两排组件串分别为上排组件串和下排组件串，所述的上排组件串中的首部光伏组件引出线为第一引出电缆为正极，上排组件串中的尾部光伏组件引出线为第二引出电缆为负极，所述的下排组件串中的首部光伏组件引出线为第三引出电缆为负极，下排组件串中的尾部光伏组件引出线为第四引出电缆为正极，所述的第二引出电缆与第四引出电缆相连接，所述的第一引出电缆与第三引出电缆作为输出端。本技术方案通过将任意上下两排（即双排）组件串连接成一个回路，节省线缆，结构简单合理，降低对受光面积的影响。

为了节省电缆，使得布线结构更加紧凑，所述的上排组件串中的电缆均安装在光伏组件的下部，所述的下排组件串中的电缆均安装在光伏组件的上部。

本发明的有益效果是，本发明的光伏组件系统，通过将上下两排组件串作为一个回路，省去了拉出的长电缆，结构简单，合理应用，不仅降低了成本，而且降低了光伏系统运行过程中的电路损耗，另外无需对多余电缆进行捆绑固定，便于工人操作，节省人力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有技术中光伏组件的连接结构示意图。

图2是现有技术中光伏组件跳线方式的连接结构示意图。

图3是本发明的光伏组件系统实施例一的连接结构示意图。

图4是本发明光伏组件系统实施例二的连接结构示意图。

图中：1、长电缆，2、光伏组件，3、上排组件串，4、下排组件串，5、第一引出电缆，6、第二引出电缆，7、第三引出电缆，8、第四引出电缆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图3所示，是本发明的实施例一，包括两排以上的光伏组件串，图中画出的是任意相邻两排组件串，分别为上排组件串3和下排组件串4，每排组件串均包括两片以上的光伏组件2，每排中的光伏组件2之间通过电缆串联连接，即上排组件串3中第一光伏组件的负极与第二光伏组件的正极相连，第二光伏组件的负极与第三光伏组件的正极相连，第三光伏组件的负极与第四光伏组件的正极相连，以此类推；下排组件串4中第一光伏组件的正极与第二光伏组件的负极相连，第二光伏组件的正极与第三光伏组件的负极相连，第三光伏组件的正极与第四光伏组件的负极相连，以此类推。其中，初始光伏组件的正负极和根据需要改变，本实施例只为举例说明。

因此，上排组件串3中的首部光伏组件引出线为第一引出电缆5为正极，上排组件串3中的尾部光伏组件引出线为第二引出电缆6为负极；下排组件串4中的首部光伏组件引出线为第三引出电缆7为负极，下排组件串4中的尾部光伏组件引出线为第四引出电缆8为正极。上述首尾的正负极也可以根据连接需要互换。第二引出电缆6与第四引出电缆8相连接，第一引出电缆5与第三引出电缆7作为输出端接入汇流电路或并网电路。

上排组件串3中的电缆均安装在光伏组件2的下部，所述的下排组件串4中的电缆均安装在光伏组件2的上部。

本发明的连接方式还可以根据组件分布的不同，上下左右组合应用，如图4所示为实施例二，四个引出电缆的结构示意图，左右各两个。

目前市场上流通的组件无论是126电池片还是156电池片所制组件，其接线盒上单根电缆长度都在850mm左右，更有甚者为1200mm，光伏组件正极引出一根，负极引出一根，而两个光伏组件之间的连接一般只用到电缆的约50%长度，有50%左右都是多余备用的，生产厂家总是认为生产的线缆是越长越好。本发明中组件所用的电缆可将多余备用的线缆省去，长度可减少40%～53%，只需要将接线盒上的单根电缆制作在400mm～650mm范围内即可，无需拉出长电缆（长线缆1大概有10～25m），大大降低成本，减小电量损耗，而且无需固定多余电缆，便于操作，整体美观，光照影响降低。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种光伏组件系统，其特征在于：包括两排以上的光伏组件串，每排组件串均包括两片以上的光伏组件（2），每排中的光伏组件（2）之间通过电缆串联连接，设定任意相邻两排组件串分别为上排组件串（3）和下排组件串（4），所述的上排组件串（3）中的首部光伏组件引出线为第一引出电缆（5）为正极，上排组件串（3）中的尾部光伏组件引出线为第二引出电缆（6）为负极，所述的下排组件串（4）中的首部光伏组件引出线为第三引出电缆（7）为负极，下排组件串（4）中的尾部光伏组件引出线为第四引出电缆（8）为正极，所述的第二引出电缆（6）与第四引出电缆（8）相连接，所述的第一引出电缆（5）与第三引出电缆（7）作为输出端。

2.如权利要求1所述的光伏组件系统，其特征在于：所述的上排组件串（3）中的电缆均安装在光伏组件（2）的下部，所述的下排组件串（4）中的电缆均安装在光伏组件（2）的上部。