CN115864980A - 反向插拔式bipv光伏瓦片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种反向插拔式BIPV光伏瓦片，反向插拔式BIPV光伏瓦片包括多个第一方向排列的光伏组件，光伏组件包括电池片组、第一框条、第二框条、正极接头和负极接头，电池片组具有沿第一方向相对的第一边沿和第二边沿，第一框条和第二框条分别与第一边沿和第二边沿相连。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分别安装于第一框条和第二框条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，插槽的朝向与第一方向一致，相邻两个光伏组件通过正极接头和负极接头的插接配合串联。本发明提供的反向插拔式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

反向插拔式BIPV光伏瓦片

技术领域

本发明涉及光伏瓦片技术领域，具体涉及一种反向插拔式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，连接强度要求高，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。

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反向插拔式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反向插拔式BIPV光伏瓦片包括光伏组件，所述光伏组件有多个并沿第一方向排列，所述光伏组件包括电池片组、第一框条、第二框条、正极接头和负极接头，所述电池片组具有沿第一方向相对的第一边沿和第二边沿，所述第一框条和所述第二框条分别与所述第一边沿和所述第二边沿相连，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分别安装于所述第一框条和所述第二框条并分别与所述正极汇流条和所述负极汇流条电连接，所述正极接头和所述负极接头中的一者设有插槽，所述插槽的朝向与所述第一方向一致，相邻两个所述光伏组件通过所述正极接头和所述负极接头的插接配合串联。

根据本发明实施例的反向插拔式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串联，由此完成多个光伏组件的串联。其中，第一框条上正极接头和第二框条上负极接头的设置，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，提高了反向插拔式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，多个所述光伏组件包括交替布置的多个第一光伏组件和多个第二光伏组件，所述正极接头包括设置于所述第一光伏组件的第一正极接头和设置于所述第二光伏组件的第二正极接头，所述负极接头包括设置于所述第一光伏组件的第一负极接头和设置于所述第二光伏组件的第二负极接头，其中，

所述第一光伏组件和所述第二光伏组件均具有沿第二方向相对的第一端和第二端，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第一正极接头和所述第一负极接头分别设置于所述第一光伏组件的第一端和第二端，所述第二正极接头和所述第二负极接头分别设置于所述第二光伏组件的第二端和第一端，所述第一正极接头适于与相邻所述第二光伏组件的所述第二负极接头插接配合，所述第一负极接头适于与相邻所述第二光伏组件的所述第二正极接头插接配合。

在一些实施例中，所述第一光伏组件和所述第二光伏组件中每一者中的所述正极汇流条和所述负极汇流条均沿所述第一方向延伸。

在一些实施例中，所述第一光伏组件和所述第二光伏组件中每一者中的所述正极汇流条和所述负极汇流条均沿所述第二方向延伸。

在一些实施例中，所述第一正极接头和所述第二正极接头的结构均包括相连的绝缘凸条和第一导电芯，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，所述第一导电芯和所述绝缘凸条的至少部分位于所述第一框条背离所述第二框条的一侧，所述第一导电芯所述第一负极接头和所述第二负极接头的结构相同并均包括相连的绝缘外壳和第二导电芯，所述绝缘外壳和所述第二导电芯共同构成所述插槽，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。

在一些实施例中，所述第一正极接头和所述第二正极接头均设置于相应所述第一框条的背面或正面，所述第一负极接头和所述第二负极接头均设置于相应所述第二框条的背面或正面。

在一些实施例中，多个所述光伏组件中，任意一个所述第一框条的背面与任意一个所述第二框条的背面共面，所述反向插拔式BIPV光伏瓦片还包括锁紧件，任意串联的两个所述光伏组件中，其中一个所述光伏组件的所述第一框条通过所述锁紧件与另一个所述光伏组件的所述第二框条相连。

在一些实施例中，所述锁紧件包括：

U形板，所述U形板具有U形槽，所述U形槽的宽度方向与所述第一方向一致，任意串联的两个所述光伏组件中，其中一个所述光伏组件的所述第一框条与另一个所述光伏组件的所述第二框条共同配合在所述U形槽内；和

螺纹件，所述螺纹件连接所述U形板和所述第一框条，或者，所述螺纹件连接所述U形板和所述第二框条。

在一些实施例中，所述光伏组件还包括二极管、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，所述第一光伏组件和第二光伏组件中的电池片组均包括多个电池阵列，每个所述电池片组中的多个所述电池阵列以叠盖的方式沿第二方向排列，所述第一光伏组件中的多个所述电池阵列之间的叠盖方向与所述第二光伏组件中的多个所述电池阵列之间的叠盖方向相反。

附图说明

图1是根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片中第一光伏组件的示意图。

图2是根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片中第二光伏组件的示意图。

图3是根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片的示意图。

图4是根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片中第一光伏组件的电池片组的示意图。

图5是根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片中第二光伏组件的电池片组的示意图。

图6是根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片中第一光伏组件和第二光伏组件连接处的爆炸图。

附图标记：

1、第一光伏组件；11、电池片组；12、第一框条；121、螺纹孔；13、第二框条；14、正极汇流条；15、负极汇流条；16、中间汇流条；17、二极管；18、第一正极接头；19、第一负极接头；191、插槽；2、第二光伏组件；21、第二正极接头；22、第二负极接头。3、U形板；31、安装孔。

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6描述根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片。

根据本发明实施例的反向插拔式BIPV光伏瓦片包括光伏组件，光伏组件有多个并沿第一方向排列，所述光伏组件包括电池片组11、第一框条12、第二框条13、正极接头和负极接头。电池片组11具有沿第一方向相对的第一边沿和第二边沿，第一框条12和第二框条13分别与第一边沿和第二边沿相连。电池片组11上设有正极汇流条14和负极汇流条15，正极接头和负极接头分别安装于第一框条12和第二框条13并分别与正极汇流条14和负极汇流条15电连接。正极接头和负极接头中的一者设有插槽191，插槽191的朝向与第一方向一致，相邻两个光伏组件通过正极接头和负极接头的插接配合串联。

根据本发明实施例的反向插拔式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串联，由此完成多个光伏组件的串联。其中，第一框条12上正极接头和第二框条13上负极接头的设置，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，提高了反向插拔式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，如图1-图3所示，多个光伏组件包括交替布置的多个第一光伏组件1和多个第二光伏组件2，正极接头包括设置于第一光伏组件1的第一正极接头18和设置于第二光伏组件2的第二正极接头21，负极接头包括设置于第一光伏组件1的第一负极接头19和设置于第二光伏组件2的第二负极接头22。

其中，第一光伏组件1和第二光伏组件2均具有沿第二方向相对的第一端和第二端，第二方向与第一方向垂直，第一正极接头18和第一负极接头19分别设置于第一光伏组件1的第一端和第二端，第二正极接头21和第二负极接头22分别设置于第二光伏组件2的第二端和第一端，第一正极接头18适于与相邻第二光伏组件2的第二负极接头22插接配合，第一负极接头19适于与相邻第二光伏组件2的第二正极接头21插接配合。

即第一光伏组件1可通过第一正极接头18与相邻第二光伏组件2的第二负极接头22插接配合来实现串联，也可以通过第一负极接头19与另一相邻第二光伏组件2的第二正极接头21插接配合来实现串联，由此实现反向插拔式BIPV光伏瓦片中各光伏组件的串联。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一光伏组件1和第二光伏组件2中每一者中的正极汇流条14和负极汇流条15均沿第一方向延伸。

以第一光伏组件1为例，第一正极接头18也只能位于第一框条12的第一端以便于与正极汇流条14直接电连接，第一负极接头19也只能位于第二框条13的第二端以便于与负极汇流条15直接电连接，由此保证第一光伏组件1和相邻第二光伏组件2的串联。此时，当第一光伏组件1和第二光伏组件2为长条形且长度方向为第一方向时，第一光伏组件1也可以通过短边与第二光伏组件2衔接，由此反向插拔式BIPV光伏瓦片的布置灵活，满足BIPV光伏瓦片在建筑物表面上的应用需求。

或者，如图3所示，第一光伏组件1和第二光伏组件2中每一者中的正极汇流条14和负极汇流条15均沿第二方向延伸。此时同样可以实现第一光伏组件1和相邻第二光伏组件2的串联，且此时，以第一光伏组件1为例，第一正极接头18在第一框条12上的设置位置更加灵活，第一负极接头19在第二框条13上的设置位置更加灵活，只需保证第一正极接头18和第一负极接头19在第二方向的间距等于第二正极接头21和第二负极接头22在第二方向的间距相等即可。

在一些实施例中，第一正极接头18和第二正极接头21的结构均包括相连的绝缘凸条和第一导电芯，第一导电芯穿过第一框条12并与正极汇流条14相连，第一导电芯和绝缘凸条的至少部分位于第一框条12背离第二框条13的一侧，第一导电芯第一负极接头19和第二负极接头22的结构相同并均包括相连的绝缘外壳和第二导电芯，绝缘外壳和第二导电芯共同构成插槽191，第二导电芯穿过第二框条13并与负极汇流条15相连。

即第一导电芯形成第一正极接头18和第二正极接头21的外表面的至少部分，第二导电芯的至少部分形成插槽191的侧面和/或底面，在第一正极接头18配合在第二负极接头22的插槽191内后，或第二正极接头21配合在第一负极接头19的插槽191内后，第一导电芯和第二导电芯接触，由此实现相邻的第一光伏组件1和第二光伏组件2的串联。

具体地，第一导电芯预埋在绝缘凸条内，第一导电芯外露于绝缘凸条的部分穿过第一框条12并与正极汇流条14焊接或导电粘接。第二导电芯预埋在绝缘外壳内，第二导电芯外露于绝缘外壳的部分穿过第二框条13并与负极汇流条15焊接或导电粘接。由第一导电芯和绝缘凸条构成的正极接头的横截面外轮廓的尺寸与插槽191的横截面外轮廓的尺寸匹配。

在一些实施例中，如图1-图3所示，第一正极接头18和第二正极接头21均设置于相应第一框条12的背面或正面，第一负极接头19和第二负极接头22均设置于相应第二框条13的背面或正面。

由此，以第一正极接头18和第二正极接头21均设置于相应第一框条12的背面，第一负极接头19和第二负极接头22均设置于相应第二框条13的背面为例，在第一正极接头18与第二负极接头22插接配合，或在第二正极接头21与第一负极接头19插接配合后，第一光伏组件1中电池片组11的顶表面与第二光伏组件2中电池片组11的顶表面共面，同时，第一正极接头18、第一负极接头19、第二正极接头21和第二负极接头22均隐藏在反向插拔式BIPV光伏瓦片的背侧，进而，第一光伏组件1和第二光伏组件2中的电池片组11均不会被遮挡，反向插拔式BIPV光伏瓦片的抗遮挡能力高、发电性能高。

在一些实施例中，多个光伏组件中，任意一个第一框条12的背面与任意一个第二框条13的背面共面。反向插拔式BIPV光伏瓦片还包括锁紧件，任意串联的两个光伏组件中，其中一个光伏组件的第一框条12通过锁紧件与另一个光伏组件的第二框条13相连。

锁紧件实现相邻两个光伏组件的相对固定，有效避免正极接头误脱出负极接头的插槽191，保证反向插拔式BIPV光伏瓦片的稳定串联。

在一些实施例中，如图6所示，锁紧件包括U形板3和螺纹件，U形板3具有U形槽，U形槽的宽度方向与第一方向一致，任意串联的两个光伏组件中，其中一个光伏组件的第一框条12与另一个光伏组件的第二框条13共同配合在U形槽内。螺纹件连接U形板3和第一框条12，或者，螺纹件连接U形板3和第二框条13。

由此，相邻两个光伏组件通过螺纹件连接的方式，使得两个光伏组件之间的连接方便、连接强度高。

具体地，如图6所示，螺纹件有两个并为螺栓，第一框条12对应设有两个螺纹孔121，U形板3中构成U形槽的侧面的板上设有两个安装孔31，两个安装孔31与两个螺纹孔121一一对应，两个螺栓分别穿过两个安装孔31并与相应螺纹孔121螺纹配合，由此实现两个光伏组件的相连。

在一些实施例中，如图1-图3所示，光伏组件还包括二极管17、中间汇流条16和绝缘条，二极管17串联于中间汇流条16，中间汇流条16的两端分别与正极汇流条14和负极汇流条15电连接，绝缘条设置于中间汇流条16和电池片组11之间。

二极管17和中间汇流条16的设置，保证光伏组件出现问题时将其短路，即避免在出问题的光伏组件处断开连接，进而保证反向插拔式BIPV光伏瓦片的稳定串联。绝缘条则用于将中间汇流条16与电池片组11间隔开，进而避免中间汇流条16与电池片组11误电连接而影响光伏组件的发电性能。

具体地，光伏组件还包括正面胶膜和背面胶膜，二极管17和中间汇流条16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，正面胶膜与边框相连并与电池片组11的正面贴合接触。二极管17以焊接或导电粘接的方式串联在中间汇流条16上。

在一些实施例中，光伏组件为平板型，或者，光伏组件为柔性光伏板。

即反向插拔式BIPV光伏瓦片可灵活采用平板型光伏组件或柔性带有弧形的光伏组件，以更好地贴附在建筑外表面，反向插拔式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4和图5所示，第一光伏组件1和第二光伏组件2中的电池片组11均包括多个电池阵列，每个电池片组11中的多个电池阵列以叠盖的方式沿第二方向排列，第二方向与第一方向垂直。第一光伏组件1中的多个电池阵列之间的叠盖方向与第二光伏组件2中的多个电池阵列之间的叠盖方向相反。

由此便于第一光伏组件1的第一正极接头18和第一负极接头19的朝向与第二光伏组件2的第二正极接头21和第二负极接头22的朝向相反，进而方便第一光伏组件1和第二光伏组件2的串联。

其中，电池阵列包括沿第一方向排列的多个电池片，即电池片组11中的多个电池成排成列布置。

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)

1.一种反向插拔式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沿第一方向排列，所述光伏组件包括电池片组、第一框条、第二框条、正极接头和负极接头，所述电池片组具有沿第一方向相对的第一边沿和第二边沿，所述第一框条和所述第二框条分别与所述第一边沿和所述第二边沿相连，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分别安装于所述第一框条和所述第二框条并分别与所述正极汇流条和所述负极汇流条电连接，所述正极接头和所述负极接头中的一者设有插槽，所述插槽的朝向与所述第一方向一致，相邻两个所述光伏组件通过所述正极接头和所述负极接头的插接配合串联。

2.根据权利要求1所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，多个所述光伏组件包括交替布置的多个第一光伏组件和多个第二光伏组件，所述正极接头包括设置于所述第一光伏组件的第一正极接头和设置于所述第二光伏组件的第二正极接头，所述负极接头包括设置于所述第一光伏组件的第一负极接头和设置于所述第二光伏组件的第二负极接头，其中，

所述第一光伏组件和所述第二光伏组件均具有沿第二方向相对的第一端和第二端，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第一正极接头和所述第一负极接头分别设置于所述第一光伏组件的第一端和第二端，所述第二正极接头和所述第二负极接头分别设置于所述第二光伏组件的第二端和第一端，所述第一正极接头适于与相邻所述第二光伏组件的所述第二负极接头插接配合，所述第一负极接头适于与相邻所述第二光伏组件的所述第二正极接头插接配合。

3.根据权利要求2所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述第一光伏组件和所述第二光伏组件中每一者中的所述正极汇流条和所述负极汇流条均沿所述第一方向延伸。

4.根据权利要求2所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述第一光伏组件和所述第二光伏组件中每一者中的所述正极汇流条和所述负极汇流条均沿所述第二方向延伸。

5.根据权利要求2所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述第一正极接头和所述第二正极接头的结构均包括相连的绝缘凸条和第一导电芯，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，所述第一导电芯和所述绝缘凸条的至少部分位于所述第一框条背离所述第二框条的一侧，所述第一导电芯所述第一负极接头和所述第二负极接头的结构相同并均包括相连的绝缘外壳和第二导电芯，所述绝缘外壳和所述第二导电芯共同构成所述插槽，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。

6.根据权利要求5所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述第一正极接头和所述第二正极接头均设置于相应所述第一框条的背面或正面，所述第一负极接头和所述第二负极接头均设置于相应所述第二框条的背面或正面。

7.根据权利要求1所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，多个所述光伏组件中，任意一个所述第一框条的背面与任意一个所述第二框条的背面共面，所述反向插拔式BIPV光伏瓦片还包括锁紧件，任意串联的两个所述光伏组件中，其中一个所述光伏组件的所述第一框条通过所述锁紧件与另一个所述光伏组件的所述第二框条相连。

8.根据权利要求7所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述锁紧件包括：

U形板，所述U形板具有U形槽，所述U形槽的宽度方向与所述第一方向一致，任意串联的两个所述光伏组件中，其中一个所述光伏组件的所述第一框条与另一个所述光伏组件的所述第二框条共同配合在所述U形槽内；和

螺纹件，所述螺纹件连接所述U形板和所述第一框条，或者，所述螺纹件连接所述U形板和所述第二框条。

9.根据权利要求1所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述光伏组件还包括二极管、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。

10.根据权利要求2所述的反向插拔式BIPV光伏瓦片，其特征在于，所述第一光伏组件和第二光伏组件中的电池片组均包括多个电池阵列，每个所述电池片组中的多个所述电池阵列以叠盖的方式沿第二方向排列，所述第一光伏组件中的多个所述电池阵列之间的叠盖方向与所述第二光伏组件中的多个所述电池阵列之间的叠盖方向相反。

Images