CN201508961U - 光伏专用防倒流接插件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光伏专用防倒流接插件。本实用新型用一个壳体将接插件的公头、母头一体化，把二极管封装在其内，公、母头的金属插件通过导线分别与二极管的两个电极相连，壳体内有一个公头和一个或多个母头，可以一路正极输入一路正极输出，也可以多路正极输入一路正极输出，由于二极管封装在接插件内，所以接点电气安全问题得到了保证。在光伏电站、光伏路灯等方面使用该专用接插件，不仅有防倒流的功能，还可以在布线时在途中将导线进行并联，最终以极少量的导线输出至控制箱内，为后继设备提供直流电源。不仅节约大量的材料和人力，而且会使布线工艺简化，使整个工程工期大大缩短，电气安全得到了保证，提高了施工质量与效率。

Description

光伏专用防倒流接插件

所属技术领域

本实用新型涉及一种用于光伏产品的光伏专用防倒流接插件。

背景技术

目前光伏电站，光伏路灯在设计安装时基本上都使用公头和母头分开的普通接插件，由于光伏电池在生产过程中难免存在短路点，相当于二极管的反向漏电流，因此在多块(多组合)光伏电池并联时往往在输出端要串联一只二极管(利用二极管的单向导电基本特性)，这样可以消除各并联块由于电压不同而形成的电流流入其他并联块，避免其他光伏电池也成为一个负载的现象，同时也可以防止储能电池电流倒流的现象，减少功率损失，但是由于二极管的管脚都是裸露的，二极管的接点安全系数处理比较麻烦，而且不容易实现。由于光伏工程安装时基本上都使用普通接插件，存在着使用导线的量比较大、所配的线管的管径也是比较大的(光伏电站)，整体布线工艺较为复杂，而且要求也比较高，就连线鼻子和汇流铜排也用得多，因此费工、费时、费料，整个工程造价比较高，工程完工周期较长，施工效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的为了保证接点的电气安全、提高施工质量，提供一种光伏专用防倒流接插件。

本实用新型所提供的光伏专用防倒流接插件采用如下技术方案：由公头壳体、公头插孔、公头金属插件构成的公头和由母头壳体、母头插孔、母头金属插件构成的母头组成，其特点是所述接插件的公头壳体、母头壳体合为一个壳体，所述接插件壳体的一端设有N个母头插孔，另一端设有一个公头插孔，壳体内有N个母头金属插件、一个公头金属插件、N个二极管，N个母头金属插件分别接N个二极管的阳极，N个二极管的阴极连接公头金属插件，其中：N≥1。

本实用新型用一个壳体将接插件的公头、母头一体化，把二极管封装在其内，公、母头的金属插件分别与二极管的两个电极相连；适用于各种造型的接插件，可以一路正极输入一路正极输出，也可以两路正极输入一路正极输出，更可以多路正极输入一路正极输出，由于二极管封装在接插件内，所以接点电气安全问题得到了保证。在光伏电站、光伏路灯等方面使用本实用新型所提供的专用接插件，不仅能达到防倒流的功能，还可以在布线时在途中将导线进行并联，最终以极少量的导线(在可通过电流及压降允许的情况下)输出至控制箱内，为后继设备提供直流电源。由此可见，使用此专用接插件不仅节约大量的材料(管材、线材等)和人力，而且会使布线工艺简化，使整个工程工期大大缩短，电气安全得到了保证，提高了施工质量与效率。

附图说明

图1是本实用新型所提供光伏专用防倒流接插件第一种实施方式的接插件视图；

图2是本实用新型所提供光伏专用防倒流接插件第一种实施方式的接插件内部结构示意图(剖视图)；

图3是本实用新型所提供光伏专用防倒流接插件第一种实施方式接插件的等效电路图；

图4是本实用新型所提供光伏专用防倒流接插件第二种实施方式的接插件视图；

图5是本实用新型所提供光伏专用防倒流接插件第二种实施方式的接插件等效电路图；

图6是采用普通接插件的路灯典型应用电路；

图7是路灯用采用本实用新型第二种实施方式所提供光伏专用防倒流接插件改进后的接线电路图；

图8是采用普通接插件的光伏电站典型应用电路；

图9是光伏电站采用本实用新型第二种实施方式所提供光伏专用防倒流接插件改进后的电路图；

图10是小型户用光伏系统采用第一、第二两种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件典型应用电路图。

图中：1、壳体，2、密封圈，3、母头，4、公头，5、母头金属接插件，6、公头金属接插件，7、导线，8、母头插孔，9、公头插孔，10、接线鼻子，11、光伏电池组，12、光伏电站一个陈列，13、接线盒，a、普通接插件，b、第二种实施方式的光伏专用防倒流接插件，c、第一种实施方式的光伏专用防倒流接插件。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的实施。图1、图2、图3分别为本实用新型第一种实施方式的外形图、内部结构图及等效电路图。参见图1、图2，该光伏专用防倒流接插件用一个壳体1把普通接插件的公头、母头连接在一起，在中间加上二极管D1，二极管的两个电极分别与公、母头4、3内部的金属插件6、5连接在一起，壳体1的两端设有公头插孔9与母头插孔8。由于二极管是封装在接插件内部，所以二极管的接点绝缘要求得到了保证，应用于电路中保证了电气的安全性。

图4、图5是本实用新型第二种实施方式的外形图与等效电路图，其内部结构和原理与第一种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件相同，只不过在第二种实施方式中专用接插件的壳体内有2个母头金属插件、一个公头金属插件及2个二极管，2个母头金属插件分别接2个二极管的阳极，2个二极管的阴极接公头金属插件，所述接插件壳体的一端设有2个母头插孔8，另一端设有一个公头插孔9。在图5所示的等效电路图中可知当光伏电池+V1和+V2输入时，由于二极管D1、D2的存在，电流I1和I2互不影响，最终以电流I3＝I1+I2输出，这是我们最终希望的；若将二极管D1、D2取消或取消一只，则会出现输出电流I3≠I1+I2，I3＜I1+I2，这是由于光伏电池电气参数做不到一致原因造成的，其中的一路光伏电源输入将会成为另一路的负载，其负载的大小取决于反向漏电流的大小，因此利用二极管单向导电基本特性作防倒流是有必要的而且也是必需的。

本实用新型的第一种与第二种实施方案所提供的光伏专用防倒流接插件中的壳体1采用注塑方式制作，母头及公头金属插件采用导电金属材料，根据需要选择二极管的型号，本实用新型还可以有多种实施方式，做成三路或三路以上正极输入合并成一路正极输出，适用造型不同的各类光伏用的接插件。

图6是采用普通接插件的路灯典型应用电路，其中控制箱(虚框内)主要包含充放电控制器、逆变器，蓄电池、时控(光控)开关等器件；从图中可以看出使用普通接插件，接插件的母头3与公头4是分开的两个部件，两块光伏电池11到控制箱需要4根导线，所对应的线鼻子10需要4个，若灯杆6M高，则需要导线的长度为24M，每个正极在控制箱内要串联一个二极管，二极管的管脚接点都是裸露的，所以二极管的接点电气安全存在问题。

图8是采用普通接插件的光伏电站典型应用电路，图中仅画4个阵列，从图中可以看出使用普通接插件，接插件的母头3与公头4是分开的两个部件，光伏阵列12到控制箱需要8根导线，所对应的线鼻子10需要8个，若光伏电站到控制箱平均距离为40M，则需要导线的长度为320M，每个阵列输出正极端在控制箱内要串联一个二极管，二极管的管脚接点都是裸露的，所以二极管的接点电气安全存在问题。

以上两种连接方式二极管的管脚接点都是裸露的，所以存在着接点电气的安全问题，使用导线的量是比较大的，所配的线管的管径也是比较大的(光伏电站)，整体布线工艺较为复杂，而且要求也比较高，就连线鼻子和汇流铜排也得多用，因此费工费时费料，整个工程造价比较高，工程完工周期较长，施工效率低下，在一定程度上限制了光伏行业在我国的发展。

图7是采用本实用新型第二种实施方式所提供光伏专用防倒流接插件改进后的光伏路灯接线电路图。从图7可以看出比图6多用两个接插件(其中光伏电池的正极输出使用本实用新型第二种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件b)，却省去两条导线12M和两个接线鼻子，少了4个原来裸露的二极管接点，电气的安全系数更容易实现。

图9是采用本实用新型第二种实施方式所提供光伏专用防倒流接插件改进后的光伏电站电路图。图9比图8多用6个接插件(其中正极使用4个本实用新型第二种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件b)，却省去六条导线240M，六个接线鼻子，由于二极管封装在接插件内，所以接点电气安全问题得到了保证。

图10是小型户用光伏系统采用本实用新型第一、第二两种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件典型应用电路图。

图10中虚框中的接插件为普通接插件a，光伏电池的正极输出采用第二种实施方案提供的光伏专用防倒流接插件b与第一种实施方案提供的光伏专用防倒流接插件c。图10中光伏电池组件为奇数，仅用第二种实施方案提供的光伏专用防倒流接插件b完成不了汇流(并联)功能，必须借助第一种实施方案提供的光伏专用防倒流接插件c才能完成简洁的汇流功能，图中采用两种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件可以省去4条导线，4个线鼻子，二极管的接点电气安全问题得到了保证。

第一种实施方式所提供的光伏专用防倒流接插件可用于单块(阵列)电池的防倒流，对于多块光伏电池组(阵列)组合方式中存在的奇数块(阵列)时，采用第一、第二种实施方式提供的光伏专用防倒流接插件结合可以完美的解决汇流及防倒流问题，两种实施方式只要合理运用，在光伏产品应用中将会体现显著的优势及效益。

根据控制习惯及规范，AC、DC电源控制时一般在火线、正极加以控制，所以在光伏电路中一般在正极采用本实用新型所提供的光伏专用防倒流接插件，实际上在负极上使用也可以，只要和本专利产品实施时方向倒过来(插件及二极管的极性)就可以实现，在负极使用不符合控制习惯及规范，在实际应用中不作提倡。

在光伏路灯、光伏电站等方面使用本实用新型所提供的专用接插件，不仅达到防倒流的功能，提高电气安全系数，还可以在布线时在途中将导线进行并联，最终以极少量的导线(在可通过电流及压降允许的情况下)输出至控制箱内，为后继设备提供直流电源。不仅节约大量的材料和人力，而且会使布线工艺简化，使整个工程工期大大缩短，电气安全得到了保证，提高了施工质量与效率，推动光伏产业在我国的发展。

Claims (1)

1.一种光伏专用防倒流接插件，由公头壳体、公头插孔、公头金属插件构成的公头和由母头壳体、母头插孔、母头金属插件构成的母头组成，其特征在于所述接插件的公头壳体、母头壳体合为一个壳体，所述接插件壳体的一端设有N个母头插孔，另一端设有一个公头插孔，壳体内有N个母头金属插件、一个公头金属插件、N个二极管，N个母头金属插件分别接N个二极管的阳极，N个二极管的阴极连接公头金属插件，其中：N≥1。

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