CN103580603A - 电池模块及使用该电池模块的光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池模块及使用该电池模块的光伏组件。电池模块包括光伏电池组层压板，光伏电池组层压板包括暴露在外的正面、与正面相对设置的背面、以及自光伏电池组层压板内引出且裸露在背面的汇流带，电池模块还包括设置在背面且与汇流带电性连接的二极管、与二极管电性连接的第一线缆和第二线缆、以及分别电性连接第一线缆和第二线缆的公插和母插。本发明的电池模块具有质量轻和成本低廉的优点，又由于在线缆上电性连接公插和母插，使本发明便于装配。而通过将上述电池模块设置在光伏组件中，减轻了光伏组件的重量和减少光伏组件的成本，同时也加快了光伏组件的装配。

Description

电池模块及使用该电池模块的光伏组件
技术领域
本发明涉及一种电池模块及使用该电池模块的光伏组件。
背景技术
光伏电池是一种半导体器件（或无力电池），它能够直接将阳光的光能转换为电能。由于它工作时无需水、油、汽、燃料，只需要有光能就能发电的特点，堪称当代清洁、无污染的可再生能源，而且安装维护简单，使用寿命长，可以实现无人值守，备受人们的青睐，是新能源中的佼佼者。近些年来，光伏发电系统的应用在全球越来越广泛，。而将光伏发电系统与房屋建筑结合于一体既能用太阳能发点，又能满足建筑需要的装置称之为光伏建筑一体化。在光伏建筑一体化过程中，光伏发电系统包括瓦片、安装在瓦片上的光伏电池组层压板和接线盒，接线盒内设置有与光伏电池组层压板电性连接的二极管，相邻的光伏电池组层压板之间通过接线盒连接。在此种结构中，由于需要设置接线盒，所以在费用较高，并且当接线盒和光伏电池层压板组合后也增加总体的重量。
有鉴于此，有必要对现有的电池模块及使用该电池模块的光伏组件予以改进以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种质量轻、成本低廉并且便于装配的电池模块。
为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种电池模块，包括光伏电池组层压板，所述光伏电池组层压板包括暴露在外的正面、与正面相对设置的背面、以及自光伏电池组层压板内引出且裸露在背面的汇流带，所述电池模块还包括设置在所述背面且与汇流带电性连接的二极管、与所述二极管电性连接的第一线缆和第二线缆、以及分别电性连接所述第一线缆和第二线缆的公插和母插。
作为本发明的进一步改进，所述二极管包括柱体和自所述柱体内部引出且突伸出所述柱体用以电性连接所述第一线缆和第二线缆的两引脚。
本发明的另一目的在于提供一种质量轻、成本低廉并且便于装配的光伏组件。
为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种光伏组件，包括瓦片和电池模块，所述电池模块包括安装在所述瓦片上的光伏电池组层压板，所述光伏电池组层压板包括暴露在外的正面、与正面相对设置的背面、以及自光伏电池组层压板内引出且裸露在背面的汇流带，所述电池模块还包括设置在所述背面且与汇流带电性连接的二极管、与所述二极管电性连接的第一线缆和第二线缆、以及分别电性连接所述第一线缆和第二线缆的公插和母插。
作为本发明的进一步改进，所述二极管包括柱体和自所述柱体内部引出且突伸出所述柱体用以电性连接所述第一线缆和第二线缆的两引脚。
作为本发明的进一步改进，所述瓦片包括基部、自所述基部凹陷形成用以收容所述光伏电池组层压板的配合部。
作为本发明的进一步改进，所述瓦片还包括自配合部向下凹陷形成用以收容汇流带和二极管的收容盒。
作为本发明的进一步改进，所述瓦片还包括贯通所述基部的开口部，所述开口部位于配合部下方并且连通配合部。
作为本发明的进一步改进，所述瓦片还包括设置在所述光伏电池组层压板下方且用以将所述线缆固定在瓦片上的卡固部。
作为本发明的进一步改进，所述卡固部包括自所述基部向下延伸形成的卡固块、以及固定在所述卡固块上以与所述卡固块夹持所述线缆的止挡块。
作为本发明的进一步改进，所述卡固块具有于所述卡固块上凹陷形成以嵌入所述线缆的卡固口。
本发明的有益效果是：本发明的电池模块通过直接在光伏电池组层压板的背面设置电性连接光伏电池组层压板的二极管和电性连接二极管的线缆，使本发明的电池模块具有质量轻和成本低廉的优点。又由于在线缆上电性连接公插和母插，使本发明便于装配。而通过将上述电池模块设置在光伏组件中，减轻了光伏组件的重量和减少光伏组件的成本，同时也加快了光伏组件的装配。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中光伏组件的结构示意图。
图2为图1中光伏组件于另一方向上的结构示意图。
图3为图1中光伏组件的分解图。
图4为图1中光伏组件中电池模块的结构示意图。
图5为图1中光伏组件中瓦片的结构示意图。
图6为图1中光伏组件与梁支架组成光伏系统后的结构示意图。
图7为图6中三个光伏组件组成的单元组件的结构示意图。
具体实施方式
请参见图1至图5，本发明一实施例中的光伏组件20包括瓦片2、安装在瓦片2上的光伏电池组层压板4、安装在光伏电池组层压板4下方且电性连接光伏电池组层压板4的二极管3、与二极管3电性连接的线缆5、与线缆5电性连接的连接器6。线缆5包括分别与二极管3电性连接的第一线缆51和第二线缆52。二极管3包括柱体31和自柱体31内部引出且突伸出柱体31用以电性连接第一线缆51和第二线缆52的两引脚32。连接器6包括分别与第一线缆51和第二线缆52电性连接的公插61和母插62。上述光伏电池组层压板4与二极管3、线缆5和连接器6组成电池模块30。
瓦片2包括基部21、用以安装光伏电池组层压板4的配合部22、自基部21凹陷形成并沿第一方向a延伸的凹槽部23、以及设置在基部21上并沿与第一方向a垂直的第二方向b延伸的排水部24。凹槽部23在第二方向b上位于配合部22的上侧。凹槽部23与排水部24连通。配合部22、排水部24均分别自基部21凹陷形成，光伏电池组层压板4收容在配合部22内。在本实施例中，由于瓦片2为矩型，又由于第一方向a和第二方向b相互垂直、瓦片2的横向与瓦片2的纵长方向垂直，所以第一方向a即为瓦片2的横向，第二方向b即为瓦片2的纵长方向。
光伏电池组层压板4包括暴露在外的正面41、与正面41相对设置的背面42、以及自光伏电池组层压板4内引出且裸露在背面42的汇流带43。光伏电池组层压板4与二极管3之间的电性连接由汇流带43实现。汇流带43为两根，二极管3的两引脚32分别与两根汇流带43电性连接。
通过直接在光伏电池组层压板4的背面42设置电性连接光伏电池组层压板4的二极管3和电性连接二极管3的线缆5，从而减轻了电池模块30的重量并且减少了电池模块30的成本，又由于在线缆5上电性连接公插61和母插62，使得两个光伏电池组层压板4之间或者光伏电池组层压板4与外部的其他部件（未图示）连接更便捷。而通过将上述电池模块30设置在光伏组件20中，减轻了光伏组件20的重量和减少光伏组件20的成本，也加快了光伏组件20装配。
瓦片2还包括自配合部22向下凹陷形成用以收容二极管3和汇流带43的收容盒25、设置在光伏电池组层压板4下方的卡固部27、以及贯通基部21的开口部26。开口部26位于配合部22的下方并且与配合部22连通。线缆5部分收容在收容盒25内，线缆5自收容盒25内部朝收容盒25外延伸。线缆5从收容盒25内引出后，通过卡固部27将线缆5固定在瓦片2上。在本实施例中，卡固部27包括自基部21向下延伸形成的卡固块271、以及固定在卡固块271上以与卡固块271夹持线缆5的止挡块272。止挡块272通过螺丝274固定在卡固块271上。卡固块271包括自卡固块271凹陷形成以嵌入线缆5的卡固口273。通过线缆5嵌入在卡固口273内，然后再在卡固块271上配置止挡块272，从而防止线缆5从卡固块271内移出。而为了增大止挡块272与线缆5之间的摩擦力，防止线缆5在卡固部27内轴向移动，将止挡块272与线缆5的接触面（未标号）设计成不平整的平面。在本实施例中，该止挡块272与线缆5的接触面为齿形。
基部21包括沿第二方向b延伸的左侧翼211和右侧翼212，左侧翼211和右侧翼212相对设置在基部21的两侧，排水部4位于左侧翼211上。瓦片2还包括自基部21向下延伸形成的钩部28和扣持臂29、自左侧翼211向下延伸形成的左侧延伸臂213、自右侧翼212向下延伸形成的右侧延伸臂214。钩部28和扣持臂29于第二方向b上相对设置在基部21的两侧。右侧延伸臂214与扣持臂29位于同一平面内，左侧延伸臂213位于扣持臂29的后方。
综上所述，上述瓦片2通过设置连通的凹槽部23和排水部24并由于凹槽部23沿第一方向a延伸、排水部24沿第二方向b延伸，使得瓦片2上的雨水进入到凹槽部23后能够快速集中至排水部24，有效地防止雨水在瓦片2上扩散，进而通过排水部24将雨水集中排出。而设置有上述瓦片2的光伏组件20则可快速的将雨水集中排出，从而有效的防止雨水进入屋内。
请参见图3至7，光伏系统包括相互平行的若干梁支架10、若干排光伏组件20，每排光伏组件20连接相邻两排的梁支架10。每个光伏组件20包括瓦片2、安装在瓦片2上的光伏电池组层压板4、安装在光伏电池组层压板4下方且电性连接光伏电池组层压板4的二极管3、与二极管3电性连接的线缆5、与线缆5电性连接的连接器6。每个瓦片2的上部通过钩部28卡勾在梁支架10上，同时通过螺钉（未标号）将瓦片2和梁支架10固定。每个瓦片2的基部21的左侧翼211和右侧翼212沿与梁支架10延伸方向垂直的纵长方向延伸，而上述已提到每个瓦片的基部21的左侧翼211和右侧翼212沿第二方向b延伸、第二方向b的垂直方向为第一方向a，所以第一方向a即为梁支架10的延伸方向，第二方向b即为与梁支架10的延伸方向垂直的纵长方向。
在本实施例的光伏系统中，上下相邻的瓦片2错位排列，位于同排的相邻的瓦片2中，左侧的瓦片2的右侧翼212搭接在右侧的瓦片2的左侧翼211上。上下相邻排的瓦片2中位于上排中的一个瓦片2搭接在位于下排且相邻设置的两个瓦片2上。同排的两个相邻设置的瓦片2搭接后，位于左侧的瓦片2的右侧延伸臂214的正投影遮蔽位于右侧的瓦片2的左侧延伸臂213并且右侧延伸臂215和左侧延伸臂213之间具有间隙（未图示）。在上述已提到凹槽部23和排水部24可以将雨水快速的排出，从而防止雨水进入屋内，而在右侧延伸臂214和左侧延伸臂213之间设置间隙则为排水部24内的雨水提供了往下行走的空间。
综上所述，通过将光伏系统中的瓦片2错位排列并且位于同排的相邻的瓦片2中左侧的瓦片2的右侧翼212搭接在右侧的瓦片2的左侧翼211上，从而防止瓦片2之间相互串位以及加强了光伏系统整体的抗风性，同时也有助于防止灰尘、雨水进入到屋内。
在本实施例中，为了使位于同排的左右相邻的瓦片2之间连接更紧密，每个瓦片2还包括自排水部24向上延伸形成的卡持部241、自右侧翼212向下延伸形成的卡扣部215。位于同排的相邻的瓦片2搭接时，左侧的瓦片2的卡扣部241设置在右侧的瓦片2的排水部24内且与卡持部241相互扣持。
在光伏系统中，以两两相邻且呈三角形排列的光伏组件20作为一个单元组件，即：取上排的一个光伏组件201和与其相邻的下排的两个相邻的光伏组件202、203，上排的光伏组件201中的瓦片2需同时搭接在下排且两个相邻设置的光伏组件202、203的瓦片2上。多个单元组件组合后，沿梁支架10延伸方向，平行且相邻设置的单元组件相互搭接。在单元组件中，将上排的光伏组件201命名为第一光伏组件，将下排且位于左侧的光伏组件202命名为第二光伏组件，将下排且位于右侧的光伏组件203命名为第三光伏组件。在每个单元组件中，第一光伏组件201的扣持臂29横跨扣持在第二光伏组件202的凹槽部23和第三光伏组件203的凹槽部23内。而多个单元组件排列时，左侧单元组件中的第三单元组件203的凹槽部23内和沿梁支架10延伸方向上与其相邻的右侧的单元组件的第二光伏组件202的凹槽部23内共同扣持另外一个瓦片的扣持臂；或者左侧单元组件中的第三单元组件203和沿梁支架10延伸方向上与其相邻的右侧的单元组件的第二光伏组件202为同一个瓦片。通过上述结构，由于扣持臂29与凹槽部23扣持从而可进一步的加强抗风性能和防止灰尘进入到屋内。在本实施例中，为了使第一光伏组件201与第二光伏组件202、第三光伏组件203之间连接更紧密以及进一步的防止雨水或者灰尘进入到屋内，在第一光伏组件201与第二光伏组件202、第三光伏组件203的瓦片2的扣持臂29上自扣持臂29凹陷形成一凹部291，凹部291两侧的扣持臂29扣持在凹槽部23内，位于上排的瓦片2的凹部291的底面（未标号）抵持在与其相邻的下排的基部21的顶面（未标号）上。如在单元组件中，第一光伏组件201的凹部291的底面抵持在第二光伏组件202的瓦片2的顶面和第三光伏组件203的瓦片2的顶面。
在单元组件中，第一光伏组件201的左侧延伸臂213扣持在凹槽部23内。而与第一光伏组件201同排且于其左侧相邻设置的光伏组件20的右侧延伸臂214扣持第二光伏组件202的凹槽部23内。当上排的左侧延伸臂213和右侧延伸臂214均扣持在相邻下排的凹槽部23时，上排的左侧延伸臂213和右侧延伸臂214形成的间隙与相邻下排的凹槽部23连通，从而可以将位于上排瓦片2所排出的雨水汇集到下排的瓦片2中，雨水通过一排排的往下汇集最终由最下排的瓦片2的排水部24排出。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括光伏电池组层压板，所述光伏电池组层压板包括暴露在外的正面、与正面相对设置的背面、以及自光伏电池组层压板内引出且裸露在背面的汇流带，其特征在于：所述电池模块还包括设置在所述背面且与汇流带电性连接的二极管、与所述二极管电性连接的第一线缆和第二线缆、以及分别电性连接所述第一线缆和第二线缆的公插和母插。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述二极管包括柱体和自所述柱体内部引出且突伸出所述柱体用以电性连接所述第一线缆和第二线缆的两引脚。
3.一种光伏组件，包括瓦片和电池模块，所述电池模块包括安装在所述瓦片上的光伏电池组层压板，所述光伏电池组层压板包括暴露在外的正面、与正面相对设置的背面、以及自光伏电池组层压板内引出且裸露在背面的汇流带，其特征在于：所述电池模块还包括设置在所述背面且与汇流带电性连接的二极管、与所述二极管电性连接的第一线缆和第二线缆、以及分别电性连接所述第一线缆和第二线缆的公插和母插。
4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于：所述二极管包括柱体和自所述柱体内部引出且突伸出所述柱体用以电性连接所述第一线缆和第二线缆的两引脚。
5.根据权利要求3或4所述的光伏组件，其特征在于：所述瓦片包括基部、自所述基部凹陷形成用以收容所述光伏电池组层压板的配合部。
6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于：所述瓦片还包括自配合部向下凹陷形成用以收容汇流带和二极管的收容盒。
7.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于：所述瓦片还包括贯通所述基部的开口部，所述开口部位于配合部下方并且连通配合部。
8.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于：所述瓦片还包括设置在所述光伏电池组层压板下方且用以将所述线缆固定在瓦片上的卡固部。
9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于：所述卡固部包括自所述基部向下延伸形成的卡固块、以及固定在所述卡固块上以与所述卡固块夹持所述线缆的止挡块。
10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于：所述卡固块具有于所述卡固块上凹陷形成以嵌入所述线缆的卡固口。
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