CN115842503A - Bipv光伏瓦片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种BIPV光伏瓦片，BIPV光伏瓦片包括光伏组件，光伏组件有多个并均包括电池片组、边框、正极接头和负极接头，边框环绕电池片组并与电池片组的边缘相连，电池片组上设有正极汇流条和负极汇流条，正极接头和负极接头均安装于边框并分别与正极汇流条和负极汇流条电连接，正极接头和负极接头中的一者设有插槽，光伏组件中正极接头和负极接头中的另一者配合在相邻光伏组件上的插槽以便于实现第一方向相邻两个光伏组件的串联，以及第二方向相邻两个光伏组件的并联。本发明提供的BIPV光伏瓦片具有防火强度高、连接强度高及抗遮挡能力强的优点。

Description

BIPV光伏瓦片
技术领域
本发明涉及光伏瓦片技术领域，具体涉及一种BIPV光伏瓦片。
背景技术
建筑-光伏一体化（BIPV）是将太阳能光伏系统与建筑物相结合，在建筑物的日照面布置光伏阵列，从而产生电能的建筑体系。由于光伏系统附着于建筑物表面，对光伏系统的防火等级要求高，然而相关技术中，BIPV光伏瓦片的各光伏组件均设置接线盒和相关导线来实现串并联，在做防火测试时，接线盒内的硅胶经常会发生融化产生滴落，无法满足BIPV光伏瓦片的防火强度需求，同时，BIPV附着于建筑物表面，面临的潜在遮挡因素多，抗遮挡要求高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种BIPV光伏瓦片，该BIPV光伏瓦片具有防火强度高、连接强度高及抗遮挡能力强的优点。
根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片包括光伏组件，所述光伏组件有多个并均包括电池片组、边框、正极接头和负极接头，所述边框环绕所述电池片组并与所述电池片组的边缘相连，所述电池片组上设有正极汇流条和负极汇流条，所述正极接头和所述负极接头均安装于所述边框并分别与所述正极汇流条和负极汇流条电连接，所述正极接头和所述负极接头中的一者设有插槽，所述光伏组件中所述正极接头和所述负极接头中的另一者配合在相邻所述光伏组件上的插槽以便于实现相邻两个所述光伏组件的电连接。
根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片，多个光伏组件中，相邻的光伏组件通过正极接头与负极接头的插接配合来实现电连接，由此完成多个光伏组件的串联或串并联。其中，边框上正极接头和负极接头的设置，省去了接线盒及接线盒间连接的线缆，也避免了接线盒内硅胶融化的风险，提高了BIPV光伏瓦片的防火强度，满足BIPV光伏瓦片在建筑物表面上的应用需求。
在一些实施例中，所述光伏组件还还包括二极管、中间汇流条和绝缘条，所述二极管串联于所述中间汇流条，所述中间汇流条的两端分别与所述正极汇流条和所述负极汇流条电连接，所述绝缘条设置于所述中间汇流条和所述电池片组之间。
在一些实施例中，所述边框包括沿第一方向相对的第一框条和第二框条，所述正极汇流条和所述负极汇流条分设于所述电池片组沿第一方向相对的两端，所述正极汇流条抵靠所述第一框条朝向所述第二框条的一侧，所述负极汇流条抵靠所述第二框条朝向所述第一框条的一侧，所述正极接头嵌入所述第一框条，所述插槽设置于所述正极接头且开口朝上设置，所述负极接头设置于所述第二框条的底表面。
在一些实施例中，所述正极接头包括相连的绝缘外壳和第一导电芯，所述绝缘外壳和所述第一导电芯共同构成所述插槽，所述第一导电芯穿过所述第一框条并与所述正极汇流条相连，所述负极接头包括相连的绝缘凸条和第二导电芯，所述第二导电芯穿过所述第二框条并与所述负极汇流条相连，所述第二导电芯的至少部分和所述绝缘凸条适于配合在所述插槽内以便于所述第二导电芯与所述第一导电芯电连接。
在一些实施例中，相邻两个串联的所述光伏组件中，其中一个所述光伏组件中的第一框条与另一个所述光伏组件中的第二框条通过螺纹件相连。
在一些实施例中，所述螺纹件包括螺栓，所述第一框条的顶表面设有螺纹孔，所述第二框条上设有连接孔，所述连接孔沿所述第二框条的厚度方向延伸并贯穿所述第二框条，所述螺栓穿过所述连接孔并与所述螺纹孔螺纹配合，以便于增强所述光伏组件的所述第一框条与相邻所述光伏组件的所述第二框条之间的连接强度。
在一些实施例中，所述正极接头有一个并位于所述正极汇流条的中部，所述负极接头有一个并位于所述负极汇流条的中部，多个所述光伏组件沿所述第一方向排列并依次串联。
在一些实施例中，所述光伏组件为平板型，或者，所述光伏组件为柔性光伏板。
在一些实施例中，每个所述光伏组件包括多个所述正极接头和多个所述负极接头，多个所述光伏组件构成沿第一方向排列的多个光伏阵列，每个所述光伏阵列包括多个沿所述正极汇流条的延伸方向间隔排列的多个所述光伏组件，任意相邻两个所述光伏阵列中，其中一个所述光伏阵列中任意相邻两个所述光伏组件中的一个所述正极接头与另一所述光伏阵列的一个所述光伏组件上的两个所述负极接头插接配合。使光伏阵列在第一方向上串联，在第二方向上并联。
在一些实施例中，每个所述光伏组件均包括三个所述正极接头和三个所述负极接头，三个所述正极接头与三个所述负极接头一一对应并均沿所述正极汇流条的延伸方向间隔布置，位于边缘的两个所述正极接头邻近所述正极汇流条的两端，所述正极接头与相应所述负极接头沿所述第一方向排列。
附图说明
图1是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片中负极接头处的示意图。
图2是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片中负极接头处的剖视图。
图3是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片中正极接头处的示意图。
图4是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片中正极接头处的剖视图。
图5是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片中相邻两个光伏组件连接处的示意图。
图6是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片中光伏组件的示意图。
图7是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片的示意图。
图8是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片的另一示意图。
图9是根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片的又一示意图。
附图标记：
1、光伏组件；11、电池片组；12、边框；121、第一框条；122、第二框条；13、正极接头；131、绝缘外壳；132、第一导电芯；133、插槽；14、负极接头；141、绝缘凸条；142、第二导电芯；15、正极汇流条；16、负极汇流条； 17、中间汇流条；18、二极管；19、绝缘条；110、螺纹件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1-图9描述根据本发明实施例的BIPV光伏组件1。
根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片包括光伏组件1，光伏组件1有多个并均包括电池片组11、边框12、正极接头13和负极接头14。边框12环绕电池片组11并与电池片组11的边缘相连，电池片组11上设有正极汇流条15和负极汇流条16。正极接头13和负极接头14均安装于边框12并分别与正极汇流条15和负极汇流条16电连接，正极接头13和负极接头14中的一者设有插槽133，光伏组件1中正极接头13和负极接头14中的另一者配合在相邻光伏组件1上的插槽133以便于实现相邻两个光伏组件1的电连接。
根据本发明实施例的BIPV光伏瓦片，多个光伏组件1中，相邻的光伏组件1通过正极接头13与负极接头14的插接配合来实现串联，由此完成多个光伏组件1的串联或串并联。其中，边框12上正极接头13和负极接头14的设置，省去了接线盒及接线盒间连接的线缆，也避免了接线盒内硅胶融化的风险，提高了BIPV光伏瓦片的防火强度，满足BIPV光伏瓦片在建筑物表面上的应用需求。
需要说明地，由于正极汇流条15和负极汇流条16本就邻近边框12，正极接头13和负极接头14上的导电芯可直接穿过边框12并分别与正极汇流条15和负极汇流条16电连接，由此不需要设置线缆，规避了线缆融化的风险。
在一些实施例中，如图6和图7所示，光伏组件1还还包括二极管18、中间汇流条 17和绝缘条19。二极管18串联于中间汇流条 17，中间汇流条17的两端分别与正极汇流条15和负极汇流条16电连接，绝缘条19设置于中间汇流条 17和电池片组11之间。
二极管18和中间汇流条 17的设置，保证光伏组件1出现问题时将其短路，即避免在出问题的光伏组件1处断开连接，进而保证BIPV光伏瓦片的稳定串联或串并联。绝缘条19则用于将中间汇流条 17与电池片组11间隔开，进而避免中间汇流条 17与电池片组11误电连接而影响光伏组件1的发电性能。
具体地，光伏组件1还包括正面胶膜和背面胶膜，二极管18和中间汇流条 17位于电池片组11的背面并位于电池片组11和背面胶膜之间，正面胶膜与边框12相连并与电池片组11的正面贴合接触。二极管18以焊接或导电粘接的方式串联在中间汇流条 17上。
在一些实施例中，如图1-图6所示，边框12包括沿第一方向相对的第一框条121和第二框条122，正极汇流条15和负极汇流条16分设于电池片组11沿第一方向相对的两端，正极汇流条15抵靠第一框条121朝向第二框条122的一侧，负极汇流条16抵靠第二框条122朝向第一框条121的一侧，正极接头13嵌入第一框条121，插槽133设置于正极接头13且开口朝上设置，负极接头14设置于第二框条122的底表面。
由此，沿第一方向排列并相邻的两个光伏组件1中，将其中一个光伏组件1的负极接头14向下插入另一个光伏组件1的正极接头13的插槽133内，即实现两个光伏组件1的串联。此时，两个光伏组件1只第一框条121和第二框条122重叠设置，电池片组11不会被另一电池片组11遮挡，由此BIPV光伏瓦片的发电性能更高。
具体地，沿第一方向排列串联的两个光伏组件1中，其中一个光伏组件1中第一框条121的底表面与另一个光伏组件1中第二框条122的顶表面贴合接触。
在一些实施例中，如图1-图4所示，正极接头13包括相连的绝缘外壳131和第一导电芯132，绝缘外壳131和第一导电芯132共同构成插槽133，第一导电芯132穿过第一框条121并与正极汇流条15相连。负极接头14包括相连的绝缘凸条141和第二导电芯142，第二导电芯142穿过第二框条122并与负极汇流条16相连，第二导电芯142的至少部分和绝缘凸条141适于配合在插槽133内以便于第二导电芯142与第一导电芯132电连接。
即第一导电芯132的至少部分形成插槽133的侧面和/或底面，第二导电芯142形成负极接头14的外表面的至少部分，在负极接头14配合在正极接头13的插槽133内后，第一导电芯132和第二导电芯142接触，由此实现相邻的两个光伏组件1的串联。
具体地，第一导电芯132预埋在绝缘外壳131内，第一导电芯132外露于绝缘外壳131的部分穿过第一框条121并与正极汇流条15焊接或导电粘接。第二导电芯142预埋在绝缘凸条141内，第二导电芯142外露于绝缘凸条141的部分穿过第二框条122并与负极汇流条16焊接或导电粘接。由第二导电芯142和绝缘凸条141构成的负极接头14的横截面外轮廓的尺寸与插槽133的横截面外轮廓的尺寸匹配。
在一些实施例中，相邻两个串联的光伏组件1中，其中一个光伏组件1中的第一框条121与另一个光伏组件1中的第二框条122通过螺纹件110相连。
螺纹件110完成了相邻两个串联的光伏组件1的相对固定，有效避免负极接头14误脱出正极接头13的插槽133，由此保证BIPV光伏瓦片的稳定串联或串并联。
在一些实施例中，螺纹件110包括螺栓，第一框条121的顶表面设有螺纹孔，第二框条122上设有连接孔，连接孔沿第二框条122的厚度方向延伸并贯穿第二框条122，螺栓穿过连接孔并与螺纹孔螺纹配合，以便于增强光伏组件1的第一框条121与相邻光伏组件1的第二框条122之间的连接强度。
即螺栓由上至下穿过连接孔并与螺纹孔螺纹配合，即实现相邻两个光伏组件1的串联和固定连接，BIPV光伏瓦片的组装方便、可靠。
具体地，如图5所示，第二框条122上连接孔的数量有两个并沿正极汇流条15的长度方向间隔布置，两个螺栓穿过相应连接孔并与相应螺纹孔螺纹配合，即实现相邻第一框条121和第二框条122的固定连接。
在一些实施例中，如图7所示，正极接头13有一个并位于正极汇流条15的中部，负极接头14有一个并位于负极汇流条16的中部，多个光伏组件1沿第一方向排列并依次串联。
即BIPV光伏瓦片的多个光伏组件1可均沿第一方向排列并依次串联，由此BIPV光伏瓦片的组装方便、外形美观度高。
在一些实施例中，如图7所示，光伏组件1为平板型，或者，如图8所示，光伏组件1为柔性光伏板。
即BIPV光伏瓦片可灵活采用平板型光伏组件1或柔性带有弧形的光伏组件1，以更好地贴附在建筑外表面，BIPV光伏瓦片的应用场景更广，外形美观度更高。
在一些实施例中，如图9所示，每个光伏组件1包括多个正极接头13和多个负极接头14，多个光伏组件1构成沿第一方向排列的多个光伏阵列，每个光伏阵列包括多个沿正极汇流条15的延伸方向间隔排列的多个光伏组件1。任意相邻两个光伏阵列中，其中一个光伏阵列中任意相邻两个光伏组件1中的一个正极接头13与另一光伏阵列的一个光伏组件1上的两个负极接头14插接配合，以使BIPV瓦片在第一方向上串联，在第二方向上并联。
除位于边缘的两个光伏阵列，其余光伏阵列中每一者中的任意相邻两个光伏组件1均通过相邻的两个光伏阵列中的光伏组件1实现并联，位于边缘的光伏阵列中的多个光伏组件1则通过相邻光伏阵列中的光伏组件1和外接导线实现并联，由此实现BIPV光伏瓦片中多个光伏组件1的串并联。光伏组件的串并联结构可以极大的增强光伏组件的抗遮挡能力。
在一些实施例中，每个光伏组件1均包括三个正极接头13和三个负极接头14，三个正极接头13与三个负极接头14一一对应并均沿正极汇流条15的延伸方向间隔布置，位于边缘的两个正极接头13邻近正极汇流条15的两端，正极接头13与相应负极接头14沿第一方向排列。
由此能够实现BIPV光伏瓦片中多个光伏组件1的串并联的同时，每个光伏组件1的制作成本更低。
具体地，任意相邻两个光伏阵列在正极汇流条15的长度方向交错布置，且交错距离为±L。此外，每个光伏阵列中任意相邻两个光伏组件1之间的间距为D，中间的正极接头13位于正极汇流条15的中部，位于边缘的两个正极接头13与中部的正极接头13之间的距离分别为B1和B2，位于边缘的两个正极接头13与光伏组件1相应边沿之间的距离分别为A和C，此时，L=B1=B2=C+D+A。
或者，每个光伏组件1中的正极接头13有四个、五个或多个，以正极接头13为n个为例，n个正极接头13沿正极汇流条15的延伸方向等间隔布置，任意相邻两个正极接头13之间的距离为B，此时，多个光伏组件1串并联布置后，L=B1=...=Bn=C+D+A。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种BIPV光伏瓦片，其特征在于，包括：
光伏组件，所述光伏组件有多个并均包括电池片组、边框、正极接头和负极接头，所述边框环绕所述电池片组并与所述电池片组的边缘相连，所述电池片组上设有正极汇流条和负极汇流条，所述正极接头和所述负极接头均安装于所述边框并分别与所述正极汇流条和负极汇流条电连接，所述正极接头和所述负极接头中的一者设有插槽，所述光伏组件中所述正极接头和所述负极接头中的另一者配合在相邻所述光伏组件上的插槽以便于实现相邻两个所述光伏组件的电连接。
2.根据权利要求1所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述光伏组件还还包括二极管、中间汇流条和绝缘条，所述二极管串联于所述中间汇流条，所述中间汇流条的两端分别与所述正极汇流条和所述负极汇流条电连接，所述绝缘条设置于所述中间汇流条和所述电池片组之间。
3.根据权利要求1所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述边框包括沿第一方向相对的第一框条和第二框条，所述正极汇流条和所述负极汇流条分设于所述电池片组沿第一方向相对的两端，所述正极汇流条抵靠所述第一框条朝向所述第二框条的一侧，所述负极汇流条抵靠所述第二框条朝向所述第一框条的一侧，所述正极接头嵌入所述第一框条，所述插槽设置于所述正极接头且开口朝上设置，所述负极接头设置于所述第二框条的底表面。
4.根据权利要求3所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述正极接头包括相连的绝缘外壳和第一导电芯，所述绝缘外壳和所述第一导电芯共同构成所述插槽，所述第一导电芯穿过所述第一框条并与所述正极汇流条相连，所述负极接头包括相连的绝缘凸条和第二导电芯，所述第二导电芯穿过所述第二框条并与所述负极汇流条相连，所述第二导电芯的至少部分和所述绝缘凸条适于配合在所述插槽内以便于所述第二导电芯与所述第一导电芯电连接。
5.根据权利要求3所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，相邻两个串联的所述光伏组件中，其中一个所述光伏组件中的第一框条与另一个所述光伏组件中的第二框条通过螺纹件相连。
6.根据权利要求5所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述螺纹件包括螺栓，所述第一框条的顶表面设有螺纹孔，所述第二框条上设有连接孔，所述连接孔沿所述第二框条的厚度方向延伸并贯穿所述第二框条，所述螺栓穿过所述连接孔并与所述螺纹孔螺纹配合，以便于增强所述光伏组件的所述第一框条与相邻所述光伏组件的所述第二框条之间的连接强度。
7.根据权利要求3所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述正极接头有一个并位于所述正极汇流条的中部，所述负极接头有一个并位于所述负极汇流条的中部，多个所述光伏组件沿所述第一方向排列并依次串联。
8.根据权利要求7所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述光伏组件为平板型，或者，所述光伏组件为柔性光伏板。
9.根据权利要求3所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，每个所述光伏组件包括多个所述正极接头和多个所述负极接头，多个所述光伏组件构成沿第一方向排列的多个光伏阵列，每个所述光伏阵列包括多个沿所述正极汇流条的延伸方向间隔排列的多个所述光伏组件，任意相邻两个所述光伏阵列中，其中一个所述光伏阵列中任意相邻两个所述光伏组件中的一个所述正极接头与另一所述光伏阵列的一个所述光伏组件上的两个所述负极接头插接配合。
10.根据权利要求9所述的BIPV光伏瓦片，其特征在于，每个所述光伏组件均包括三个所述正极接头和三个所述负极接头，三个所述正极接头与三个所述负极接头一一对应并均沿所述正极汇流条的延伸方向间隔布置，位于边缘的两个所述正极接头邻近所述正极汇流条的两端，所述正极接头与相应所述负极接头沿所述第一方向排列。
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