CN115996021A - 易安装光伏组件及光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种易安装光伏组件及光伏系统。该易安装光伏组件包括光伏电池和接线端，光伏电池电连接为彼此电性绝缘的第一光伏发电组和第二光伏发电组；接线端包括两个接线端组，两个接线端组都包括一个正极接线端和一个负极接线端；第一光伏发电组和第二光伏发电组的正极分别连接到两个接线端组的正极接线端，第一光伏发电组和第二光伏发电组的负极分别连接到两个接线端组的负极接线端。该易安装光伏系统包括至少一个光伏组件串，每个光伏组件串包括至少两个光伏组件，光伏组件为上述的易安装光伏组件，光伏组件串内的光伏组件通过接线端组串联连接。本发明的有益效果是：安装非常简单；安全性、可靠性高；可节省系统成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是一种易安装光伏组件及光伏系统。
背景技术
当前光伏组件的制造方式通常为：将单个光伏电池通过焊带串接为电池串，然后电池串继续串接或并联形成光伏组件，光伏组件的正负极连接到两个接线端导出电流。
这种光伏组件在实际电站中有两种接线方式，分别为回线接线方式和交错跳线接线方式。
如图1所示，回线接线方式为：先将光伏组件5通过电缆6顺序相连，最后通过回线7返回汇流箱或逆变器接口。
如图2所示，交错跳线接线方式为：将光伏组件5交错跳线连接，这就避免了回线7设计，但是采用这种设计的光伏组件5的电缆6需要延长并跳过一个间隔的组件，给施工带来很大的麻烦，所以，虽然有图2模式的接线方式，但现实中很少采用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种易安装光伏组件及光伏系统，降低组件接线电缆用量和接线难度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种易安装光伏组件，包括光伏电池和接线端，光伏电池电连接为彼此电性绝缘的第一光伏发电组和第二光伏发电组，第一光伏发电组和第二光伏发电组的发电性能按照第一光伏发电组和第二光伏发电组可串联发电进行匹配；接线端包括两个接线端组，两个接线端组都包括一个正极接线端和一个负极接线端；第一光伏发电组和第二光伏发电组的正极分别连接到两个接线端组的正极接线端，第一光伏发电组和第二光伏发电组的负极分别连接到两个接线端组的负极接线端。
进一步限定，两个接线端组分别位于光伏组件的相对的两侧。
进一步限定，第一光伏发电组和第二光伏发电组的发电性能按照第一光伏发电组和第二光伏发电组可串联发电进行匹配具体为第一光伏发电组和第二光伏发电组的额定发电电流相同。
进一步限定，第一光伏发电组和第二光伏发电组的结构呈180度旋转对称。
更进一步限定，第一光伏发电组和第二光伏发电组的结构具体包括光伏电池的规格、排布结构和电连接结构。将第一光伏发电组和第二光伏发电组的结构设计为呈180度旋转对称，可以起到方便组件生产的目的，基本不需要改造现有组件生产设备；同时还能保证第一光伏发电组和第二光伏发电组的发电性能匹配一致。
进一步限定，两个接线端组的正极接线端和负极接线端都具体采用单极形式的电缆插接头进行接线；或者，两个接线端组都具体采用双极形式的电缆插接头进行接线，双极形式的电缆插接头的正负极分别用于正极接线端和负极接线端的接线。
一种易安装光伏系统，包括至少一个光伏组件串，每个光伏组件串包括至少两个光伏组件，光伏组件为上述的易安装光伏组件，光伏组件串内的光伏组件通过接线端组串联连接；光伏组件串内的光伏组件通过接线端组串联连接的具体结构为：第一块光伏组件的一个接线端组为光伏组件串的输出端，另一个接线端组串联连接相邻的一个光伏组件，最后一块光伏组件的一个接线端组的正极接线端和负极接线端电连接，另一个接线端组串联连接相邻的一个光伏组件，第一块光伏组件和最后一块光伏组件之间的光伏组件通过两个接线端组分别串联连接相邻的两个光伏组件。
本发明的有益效果是：
1、安装非常简单：因为不再需要进行回线和跳线，安装非常简单，尤其有利于屋顶光伏的安装，可以一次铺设完成就结束工作。
2、安全性、可靠性高：由于消除了大部分裸露在外的电缆，所以可以有效避免电缆的损坏、误安装、施工过程中的破损以及长期外界老化造成的安全风险。
3、可节省系统成本：首先，降低了施工难度，加快了施工速度，实现了人力成本的降低；其次，节省了电缆用量，实现了硬件成本的降低；另外，提高可靠性之后，实现了售后成本的降低。
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是现有的回线接线的光伏组件串的电连接原理示意图；
图2是现有的交错跳线接线的光伏组件串的电连接原理示意图；
图3是本发明的实施例1的光伏组件的结构示意图；
图4是本发明的实施例1的光伏组件串的电连接原理示意图；
图5是本发明的实施例2的光伏组件串的电连接原理示意图；
图6是本发明的实施例3的光伏组件的结构示意图；
图7是本发明的实施例4的光伏组件的结构示意图；
图中，1.光伏电池，2.第一光伏发电组，3.第二光伏发电组，4-1.正极接线端，4-2.负极接线端，5.光伏组件，6.电缆，7.回线，8.接线盒，9.电缆插接头，10.终端连接配件。
具体实施方式
实施例1，如图3所示，一种易安装光伏组件，包括光伏电池1和接线端，光伏电池1电连接为彼此电性绝缘的第一光伏发电组2和第二光伏发电组3，第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的发电性能按照第一光伏发电组2和第二光伏发电组3可串联发电进行匹配，具体为第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的额定发电电流相同。
接线端包括两个接线端组，两个接线端组都包括一个正极接线端4-1和一个负极接线端4-2。两个接线端组分别位于光伏组件5的相对的两侧，即图3中的光伏组件的左右两侧。
第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的正极分别连接到两个接线端组的正极接线端4-1，第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的负极分别连接到两个接线端组的负极接线端4-2。
第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的结构呈180度旋转对称。第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的结构具体包括光伏电池1的规格、排布结构和电连接结构。
如图3所示，该易安装光伏组件的光伏电池层由182型光伏电池1构成，第一光伏发电组2为光伏组件5的光伏电池层的上半部分，第二光伏发电组3为光伏组件5的光伏电池层的下半部分，位于上半部分的第一光伏发电组2由一组6*8=48片光伏电池1构成，从左到右为从负极到正极地排布。位于下半部分的第二光伏发电组3从左到右为从正极到负极地排布，两者正好呈180度旋转对称。
光伏组件5每一侧的接线端组在本实施例1中具体为两根电缆6和两根电缆6头端的单极形式的电缆插接头9，两根电缆6在光伏组件5背面的接线盒8内与第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的正极和负极连接。单极形式的电缆插接头9可采用目前光伏组件5广泛使用的光伏电缆插接头。正极接线端4-1具体是指两根电缆6中的正极电缆及其头端的电缆插接头9，负极接线端4-2具体是指两根电缆6中的负极电缆及其头端的电缆插接头9。
如图4所示，一种易安装光伏系统，包括至少一个光伏组件串，每个光伏组件串包括至少两个光伏组件5，光伏组件5为本实施例1的易安装光伏组件，光伏组件串内的光伏组件5通过接线端组串联连接；光伏组件串内的光伏组件5通过接线端组串联连接的具体结构为：第一块光伏组件5的一个接线端组为光伏组件串的输出端，另一个接线端组串联连接相邻的一个光伏组件5，最后一块光伏组件5的一个接线端组的正极接线端4-1和负极接线端4-2电连接，另一个接线端组串联连接相邻的一个光伏组件5，第一块光伏组件5和最后一块光伏组件5之间的光伏组件5通过两个接线端组分别串联连接相邻的两个光伏组件5。
光伏组件串的输出端通常与配电箱或逆变器连接，最后一块光伏组件5的接线端组的正极接线端4-1和负极接线端4-2可通过相互对插的方式实现电连接。
实施例2，和实施例1基本相同，区别在于：如图5所示，光伏组件5的每一侧的接线端组在本实施例2中具体为一根双芯形式的电缆6和电缆6头端的双极形式的电缆插接头9，该根电缆6在光伏组件5背面的接线盒8内与第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的正极和负极连接。双极形式的电缆插接头9的正负极分别用于正极接线端4-1和负极接线端4-2的接线。双极形式的电缆插接头9可采用类似同轴电缆插接头和电源适配器DC插头的插头形式。正极接线端4-1具体是指双芯形式的电缆6的正极芯线及电缆插接头9的正极，负极接线端4-2具体是指双芯形式的电缆6的负极芯线及电缆插接头9的负极。
在本实施例2中可通过一个可连接电缆插接头9的正负极的终端连接配件实现最后一块光伏组件5的接线端组的正极接线端4-1和负极接线端4-2的电连接。
实施例3，和实施例1基本相同，区别在于：如图6所示，该易安装光伏组件的光伏电池层由210型光伏电池1构成，位于上半部分和下半部分的第一光伏发电组2和第二光伏发电组3都由一组5*8=40片光伏电池1构成。
实施例4，和实施例1基本相同，区别在于：如图7所示，该易安装光伏组件的光伏电池层由210电池片三切片后得到的三切片电池构成，位于上半部分和下半部分的第一光伏发电组2和第二光伏发电组3都由3*8=24片210电池片三切片后再采用多主栅串联焊接得到的三串电池串并联构成。本实施例4的光伏组件的二极管位于接线盒8内。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
例如：本实施例1和2的正极接线端4-1和负极接线端4-2都为电缆6和电缆6头端的电缆插接头9的形式，但是本发明的正极接线端4-1和负极接线端4-2也不排除为电缆插接头9本身，通过外接的电缆6连接正极接线端4-1和负极接线端4-2，实现相邻光伏组件5的接线端组之间的电连接；甚至也不排除直接将作为正极接线端4-1和负极接线端4-2的电缆插接头9设置在组件的侧面，通过电缆插接头9直接对插的方式，实现相邻光伏组件5的接线端组之间的电连接，省略外接的电缆6。
还例如，第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的光伏电池1的规格、排布结构和电连接结构可以不完全一致，只要保证第一光伏发电组2和第二光伏发电组3的发电性能可以满足本发明的易安装光伏组件串联为光伏组件串后，可以正常发电即可。
还例如，两个接线端组不设置在光伏组件5的两侧，只是这样的设计相比实施例1~4会增加电缆6的用量。
还例如：光伏电池1为薄膜电池，如CdTe薄膜电池，钙钛矿薄膜电池。
Claims (7)
1.一种易安装光伏组件，包括光伏电池（1）和接线端，其特征是：所述的光伏电池（1）电连接为彼此电性绝缘的第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3），第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的发电性能按照第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）可串联发电进行匹配；
接线端包括两个接线端组，两个接线端组都包括一个正极接线端（4-1）和一个负极接线端（4-2）；
第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的正极分别连接到两个接线端组的正极接线端（4-1），第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的负极分别连接到两个接线端组的负极接线端（4-2）。
2.根据权利要求1所述的易安装光伏组件，其特征是：所述的两个接线端组分别位于光伏组件（5）的相对的两侧。
3.根据权利要求1所述的易安装光伏组件，其特征是：所述的第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的发电性能按照第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）可串联发电进行匹配具体为第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的额定发电电流相同。
4.根据权利要求1所述的易安装光伏组件，其特征是：所述的第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的结构呈180度旋转对称。
5.根据权利要求4所述的易安装光伏组件，其特征是：所述的第一光伏发电组（2）和第二光伏发电组（3）的结构具体包括光伏电池（1）的规格、排布结构和电连接结构。
6.根据权利要求1所述的易安装光伏组件，其特征是：所述的两个接线端组的正极接线端（4-1）和负极接线端（4-2）都具体采用单极形式的电缆插接头（9）进行接线；
或者，两个接线端组都具体采用双极形式的电缆插接头（9）进行接线，双极形式的电缆插接头（9）的正负极分别用于正极接线端（4-1）和负极接线端（4-2）的接线。
7.一种易安装光伏系统，其特征是：包括至少一个光伏组件串，每个光伏组件串包括至少两个光伏组件（5），光伏组件（5）为权利要求1~6任一项所述的易安装光伏组件，光伏组件串内的光伏组件（5）通过接线端组串联连接；
光伏组件串内的光伏组件通过接线端组串联连接的具体结构为：第一块光伏组件（5）的一个接线端组为光伏组件串的输出端，另一个接线端组串联连接相邻的一个光伏组件（5），最后一块光伏组件（5）的一个接线端组的正极接线端（4-1）和负极接线端（4-2）电连接，另一个接线端组串联连接相邻的一个光伏组件（5），第一块光伏组件（5）和最后一块光伏组件（5）之间的光伏组件（5）通过两个接线端组分别串联连接相邻的两个光伏组件（5）。
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