CN107124138A - 光伏组件串联系统防护连接器及组件串联系统 - Google Patents

光伏组件串联系统防护连接器及组件串联系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出光伏组件串联防护连接器，其包括负极本体，设置在负极本体内部且与其固定的负极插针，设置在负极本体上的两个密封圈；与负极本体插接的正极本体，设置在正极本体内部且与其固定的正极插针，设置在正极本体上的密封圈；以及设置在负极插针与正极插针之间的保护元件。本发明还提出具有所述的防护连接器的光伏组件串联系统。本发明的光伏组件串联系统，在串联系统中增加防反二极管和/或保险丝连接器，可以避免组件串联连接时发生人为的接线错误和/或对组件进行保护；组件串联系统走线简洁，减少了电缆线及连接器的使用，同时，汇流箱的体积也能减小，降低了组件串联系统及整个光伏发电系统的成本。

Description

光伏组件串联系统防护连接器及组件串联系统
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别涉及一种光伏组件串联系统防护连接器及应用其的组件串联系统。
背景技术
随着全球气候变化以及传统化石能源造成的环境污染问题的日益严峻，绿色可再生能源产业得到了越来越多的重视和快速发展。太阳能是一种可再生资源，利用光生伏特效应进行发电的太阳电池技术备受世人关注。太阳电池是由能产生光伏效应的材料，如硅、砷化镓、铟硒铜等材料制成，可以将光能转化成电能。目前，由多片太阳电池组合而成的光伏组件被大量使用用于建设各种光伏发电系统，或用于作为建筑物幕墙来建成节能环保型建筑。
光伏发电系统需要通过电缆线将多个光伏组件相互连接组成光伏组件阵列进而向外进行大电压输出，而电连接器是光伏组件相互连接的必不可少的器件。如图1所示的一种组成光伏发电阵列的一排光伏组件串联系统，多个光伏组件10的接线盒的正负极之间通过电缆线和适配器12相互串联，为了整个光伏阵列的布局更加合理及方便人工布线及连接，一般是在一排相互串联的光伏组件中间设置电缆线汇集区A进行电缆线的汇集及与汇流箱20的连接，为便于作业，在电缆线向中间汇集的过程中需要使用多个连接器14，再通过连接器与汇流箱20的输入端口22连接，然后再与光伏发电系统的其他部分如逆变器、智能控制端等连接。使用组件串联系统构成整个光伏发电系统时，使用的电缆线和连接器都比较多，在施工时容易发生电缆线正负极接错的问题；另外，当一排组件串发生问题时，需要及时将其与其他的组件串与发电系统的其他部分断开连接以免损害扩大。因此，需要在光伏组件串联系统中增加防护措施。另外，对于整个光伏发电系统来说，降低系统成本在现阶段始终是一个必须靠虑的因素。
发明内容
为了满足上述的光伏组件串联系统在实际应用中的要求，本发明的目的是提供一种用于光伏组件串联系统的防护连接器及应用其的组件串联系统，其可以提高组件串联系统的安全性并减少串联系统的成本。
为达到本发明的目的，本发明的一种光伏组件串联防护连接器包括负极本体，设置在负极本体内部且与其固定的负极插针，设置在负极本体上的两个密封圈；与负极本体插接的正极本体，设置在正极本体内部且与其固定的正极插针，设置在正极本体上的密封圈；以及设置在负极插针与正极插针之间的保护元件。
优选的，所述的保护元件为保险丝，所述的负极插针与正极插针上设有与保险丝两端固定的簧片结构。
再优选的，所述的正极插针上设置有与正极本体固定的卡圈。
再优选的，所述的保护元件为二极管，所述的二极管通过二极管支架固定在连接器中，其两端分别与负极插针和正极插针连接。
再优选的，所述的负极插针与正极插针上设有与二极管连接的插接孔。
一种光伏组件串联系统，所述的串联系统包括在电缆线汇集区两侧设置的多个光伏组件，两侧的相邻的光伏组件的正负极之间分别通过电缆线和适配器串联，两侧的组件串的正极和负极连接电缆线通过多个连接器连接至电缆线汇集区与汇流箱连接，组件串的正极或负极连接电缆线与汇流箱连接前端连接有防护连接器，所述的防护连接器为防反二极管连接器和/或保险丝连接器。
优选的，所述电缆线汇集区两侧的组件串的正极和负极连接电缆线先连接至分支连接器，负极连接电缆线与负极分支连接器连接，正极连接电缆线与正极分支连接器连接，负极分支连接器与正极分支连接器与汇流箱连接，在负极分支连接器或正极分支连接器与汇流箱之间连接有所述的防反二极管连接器和/或保险丝连接器。
再优选的，所述的负极分支连接器包括连接器壳体，其上设置有两个输入端插脚以及一个输出端插孔，壳体内设置有金属接线端子，所述的插脚上设有密封圈，插脚的两侧设有卡扣结构；所述的正极分支连接器包括连接器壳体，其上设置有两个输入端插孔以及一个输出端插脚，壳体内设置有金属接线端子，所述的插脚上设有密封圈，插脚的两侧设有卡扣结构。
本发明的光伏组件串联系统，在串联系统中增加防反二极管和/或保险丝连接器，可以避免组件串联连接时发生人为的接线错误和/或对组件进行保护；在电缆线汇集区将正、负极将电缆线通过特别设计的分支连接器进行汇集连接，然后再与组件汇流箱连接，组件串联系统走线简洁，减少了电缆线及连接器的使用，同时，汇流箱的体积也能减小，降低了组件串联系统及整个光伏发电系统的成本。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：
图1所示为现有技术的光伏组件串联系统的连接结构示意图；
图2所示为本发明的一实施例的光伏组件串联系统的连接结构示意图；
图2A所示为图2的A’部分放大示意图；
图3所示为本发明的一实施例的光伏组件串联系统防护连接器的结构示意图；
图4所示为本发明的另一实施例的光伏组件串联系统防护连接器的结构示意图；
图5所示为本发明的光伏组件串联系统的分支连接器的负极分支连接器的结构示意图；
图6所示为本发明的光伏组件串联系统的分支连接器的正极分支连接器的结构示意图。
具体实施方式
结合附图本发明的特征及优点详述如下。
参见图2及图2A所示的本发明的一实施例的光伏组件串联系统的连接结构示意图，所述的串联系统包括在电缆线汇集区A’两侧设置的多个光伏组件10，两侧的相邻的光伏组件10的正负极之间分别通过电缆线和适配器12串联，两侧的组件串的正极和负极连接电缆线通过多个连接器14连接至电缆线汇集区与汇流箱20连接，组件串的正极或负极连接电缆线与汇流箱20连接前端连接有防护连接器19，所述的防护连接器为防反二极管连接器和/或保险丝连接器。
在一优选的实施方式中，两侧的组件串的正极和负极连接电缆线先连接至分支连接器，负极连接电缆线与负极分支连接器16连接，正极连接电缆线与正极分支连接器18连接，负极分支连接器16与正极分支连接器18与汇流箱20连接。
参照图3所示的本发明的一实施例的光伏组件串联系统防护连接器的结构示意图，所述的连接器包括负极本体1910，设置在负极本体1910内部且与其固定的负极插针1912，设置在负极本体1910上的两个密封圈1914；与负极本体1910插接的正极本体1920，设置在正极本体1920内部且与其固定的正极插针1922，正极插针1922上设置有与正极本体1920固定的卡圈1928，设置在正极本体1920上的密封圈1924；以及设置在负极插针1912与正极插针1922之间的保险丝1926；在一优选的实施方式中，所述的负极插针1912与正极插针1922上设有固定保险丝1926的簧片结构。
参照图4所示的本发明的另一实施例的光伏组件串联系统防护连接器的结构示意图，所述的连接器包括负极本体1910，设置在负极本体1910内部且与其固定的负极插针1912’，设置在负极本体1910上的两个密封圈1914；与负极本体1910插接的正极本体1920，设置在正极本体1920内部且与其固定的正极插针1922’，设置在正极本体1920上的密封圈1924；以及设置在负极插针1912’与正极插针1922’之间的二极管1926’，二极管1926’通过二极管支架1927固定在连接器中，其两端分别与负极插针1912’和正极插针1922’连接；在一优选的实施方式中，所述的负极插针1912与正极插针1922上设有与二极管192’连接的插接孔。
在目前的光伏组件串联系统中，与组件串的正、负极连接的电缆线都是通过连接器直接与汇流箱上的接线端子连接，这样的话，使用的连接器和电缆线就比较多，而且汇流箱上需要设置多个接线端子，汇流箱的体积也会变大；这些都会导致成本增加，而且由于布线多，系统的整洁度也会受到影响。因此，在一优选的实施方式中，如图2所示，所述的电缆线汇集区两侧的组件串的正极和负极连接电缆线在电缆线汇集区先与分支连接器16和18连接，光伏组件的负极连接电缆线与负极分支连接器连接，光伏组件的正极连接电缆线与正极分支连接器连接。负极分支连接器与正极分支连接器再与汇流箱连接。如此，可以使组件串联系统走线简洁，减少了电缆线及连接器的使用，同时，汇流箱的体积也能减小，降低了组件串联系统及整个光伏发电系统的成本。
参照图4，所述的负极分支连接器16包括连接器壳体160，其上设置有两个输入端插脚161以及一个输出端插孔165，壳体内设置有金属接线端子，所述的插脚161上设有密封圈164，插脚161的两侧设有卡扣结构163；参照图5，所述的正极分支连接器18包括连接器壳体180，其上设置有两个输入端插孔181以及一个输出端插脚185，壳体内设置有金属接线端子，所述的插脚185上设有密封圈184，插脚185的两侧设有卡扣结构183。
本发明的光伏组件串联系统，在串联系统中增加了防反二极管和/或保险丝连接器，可以避免组件串联连接时发生人为的接线错误和/或对组件进行保护；在电缆线汇集区按照正、负极将电缆线通过特别设计的分支连接器进行汇集连接，然后再与组件汇流箱连接，组件串联系统走线简洁，减少了电缆线及连接器的使用，同时，汇流箱的体积也能减小，降低了组件串联系统及整个光伏发电系统的成本。
本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种光伏组件串联防护连接器，其特征在于，所述的连接器包括负极本体，设置在负极本体内部且与其固定的负极插针，设置在负极本体上的两个密封圈；与负极本体插接的正极本体，设置在正极本体内部且与其固定的正极插针，设置在正极本体上的密封圈；以及设置在负极插针与正极插针之间的保护元件。
2.如权利要求1所述的一种光伏组件串联防护连接器，其特征在于，所述的保护元件为保险丝，所述的负极插针与正极插针上设有与保险丝两端固定的簧片结构。
3.如权利要求2所述的一种光伏组件串联防护连接器，其特征在于，所述的正极插针上设置有与正极本体固定的卡圈。
4.如权利要求1所述的一种光伏组件串联防护连接器，其特征在于，所述的保护元件为二极管，所述的二极管通过二极管支架固定在连接器中，其两端分别与负极插针和正极插针连接。
5.如权利要求4所述的一种光伏组件串联防护连接器，其特征在于，所述的负极插针与正极插针上设有与二极管连接的插接孔。
6.一种光伏组件串联系统，其特征在于，所述的串联系统包括在电缆线汇集区两侧设置的多个光伏组件，两侧的相邻的光伏组件的正负极之间分别通过电缆线和适配器串联，两侧的组件串的正极和负极连接电缆线通过多个连接器连接至电缆线汇集区与汇流箱连接，组件串的正极或负极连接电缆线与汇流箱连接前端连接有防护连接器，所述的防护连接器为防反二极管连接器和/或保险丝连接器。
7.如权利要求6所述的一种光伏组件串联系统，其特征在于，所述电缆线汇集区两侧的组件串的正极和负极连接电缆线先连接至分支连接器，负极连接电缆线与负极分支连接器连接，正极连接电缆线与正极分支连接器连接，负极分支连接器与正极分支连接器与汇流箱连接，在负极分支连接器或正极分支连接器与汇流箱之间连接有如权利要求2所述的保险丝连接器和/或如权利要求4所述的防反二极管连接器。
8.如权利要求7所述的一种光伏组件串联系统，其特征在于，所述的负极分支连接器包括连接器壳体，其上设置有两个输入端插脚以及一个输出端插孔，壳体内设置有金属接线端子，所述的插脚上设有密封圈，插脚的两侧设有卡扣结构；所述的正极分支连接器包括连接器壳体，其上设置有两个输入端插孔以及一个输出端插脚，壳体内设置有金属接线端子，所述的插脚上设有密封圈，插脚的两侧设有卡扣结构。
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