CN202695498U - 一种紧密型光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紧密型光伏组件，包括组件框、封装于组件框内部的多个串联的电池串、将电池串串联的汇流带以及设置于光伏组件背板的接线盒，接线盒包括设置于光伏组件的正极输出端的正极接线盒和设置于光伏组件负极输出端的负极接线盒，正极接线盒和负极接线盒上分别设置有能伸出光伏组件的组件框之外的正极输出线缆和负极输出线缆。由于首串电池串和末串电池串分别位于组件框的两侧，与组件框的边缘非常接近，因此正极接线盒和负极接线盒与组件框的边缘也非常接近，所以仅需设置很短的输出线缆即可伸出组件框的外部实现与其他组件的连接，这可以有效缩短正极输出线缆和负极输出线缆的长度，从而方便运输并减小光伏组件自身的电能损耗。

Description

一种紧密型光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种短线缆连接的紧密型光伏组件。

背景技术

光伏组件，即太阳能电池组件，它是将太阳能转化为电能的光伏发电产品，光伏组件是太阳能发电系统的核心部分，目前的光伏组件主要由电池串3、组件框2和接线盒4组成，如图1和图2中所示。

其中电池串3经过串联后封装于组件框2内部，接线盒4设置于组件框3背面的组件背板6上，其作用主要是用于外部负载或者蓄电池与内部电池串3之间的连接。

目前的太阳能电池组件内部的电池串一般包括6串、8串、10串或者更多，这主要取决于组件需要带动的负载所需要的电压的大小，多个电池串3串联之后将会出现一个正极和一个负极，接线盒4一般设置于组件背面的中线上，且靠近太阳能电池组件上端的位置，其中电池串3的正极与接线盒4的正极输出端相连，负极与接线盒4的负极输出端相连，接线盒4上一般设置有两条输出线缆5，一根为正极输出线缆，一根为负极输出线缆，为了能够与其他组件继续串联或者并联以达到更高的电压或者电流的要求，输出线缆5的长度一般要求不能小于组件宽度的3/5，以使得输出线缆5可以伸出组件外部与其它组件或者部件相连。为了能将电池串3与接线盒4中的二极管并联，需要采用汇流带1作为引线与接线盒4连接，而这会需要大量的汇流带1，不仅会增加生产成本，同时也需要在电池串3端部与组件框2的顶端预留出足够的空间以容纳大量的汇流带1从而使组件长度较大。

但是，该种组件所带来的问题是每块组件的背部都会有一个比较长的“尾巴”，即输出线缆，其长度一般要求不能小于组件宽度的3/5，这给实际的包装和运输过程带来很大的不便，并且外部线缆较长，不仅线材消耗量大，而且也会增加组件自身的电能的消耗，不利于组件输出效率的提高。

因此，如何能够缩短太阳能电池组件后部的输出电缆，从而方便运输并减小光伏组件自身的电能损耗，是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种紧密型光伏组件，以求缩短太阳能电池组件后部的输出电缆，方便运输并减小光伏组件自身的电能损耗。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的紧密型光伏组件，包括组件框、封装于所述组件框内部的多个串联的电池串、将所述电池串串联的汇流带以及设置于所述紧密型光伏组件背板的接线盒，其特征在于，所述接线盒包括设置于所述紧密型光伏组件的正极输出端的正极接线盒和设置于所述紧密型光伏组件负极输出端的负极接线盒，所述正极接线盒和负极接线盒上分别设置有能伸出所述组件框之外的正极输出线缆和负极输出线缆。

优选的，所述正极接线盒和负极接线盒上分别设置有正极接线端子和负极接线端子，所述正极输出线缆和负极输出线缆可拆装的地连接在所述正极接线端子和负极接线端子上。

优选的，所述正极输出线缆和负极输出线缆的端部设置有带有外螺纹的接入端，所述正极接线端子和负极接线端子设置有与所述接入端适配的带有内螺纹的接入口，所述正极输出线缆和负极输出线缆分别通过各自的接入端螺纹连接于所述正极接线端子和负极接线端子的接入口上。

优选的，所述正极输出线缆和负极输出线缆的端部均设置有插头结构，所述正极接线端子和负极接线端子上分别设置有与所述插头结构适配的插孔，所述正极输出线缆和负极输出线缆分别通过各自的插头结构插接于所述正极接线端子和负极接线端子的插孔内。

优选的，还包括设置于所述紧密型光伏组件的背板上用于在电池串发生故障或电池串上的电池片被障碍物遮挡时将其短路的中间接线盒，所述中间接线盒与所述正极接线盒和负极接线盒位于所述紧密型光伏组件同一端，所述中间接线盒设置于所述汇流带的间断区域，所述中间接线盒内设置有一个保护二极管，所述保护二极管的两个接线端分别与该间断区域两侧的汇流带相连。

优选的，所述正极接线盒内部设置有一个用于在电池串发生故障或电池串上的电池片被障碍物遮挡时将故障电池串短路的第一二极管，所述负极接线盒内部设置有一个用于在电池串发生故障或电池串上的电池片被障碍物遮挡时将故障电池串短路的第二二极管，且所述正极接线盒设置于所述紧密型光伏组件正极输出端所在的电池串与和正极输出端所在的电池串相邻的电池串之间汇流带间断区域，所述负极接线盒设置于所述紧密型光伏组件负极输出端所在的电池串与和负极输出端所在的电池串相邻的电池串之间的汇流带间断区域，且所述第一二极管和第二二极管的两端分别与两侧的汇流带相连，所述中间接线盒设置于其余汇流带形成的间断区域内。

优选的，与所述紧密型光伏组件正极输出端相连的第一二极管的一端与正极输出线缆相连，与所述紧密型光伏组件负极输出端相连的第二二极管的一端与负极输出线缆相连。

优选的，第一二极管和所述第二二极管的两端分别设置有用于连接汇流带的第一汇流带连接器和第二汇流带连接器。

优选的，所述中间接线盒内的保护二极管的两端分别设置有用于连接汇流带的汇流带连接器。

由以上技术方案可以看出本实用新型所提供的紧密型光伏组件在组件背面设置了两个接线盒，分别为正极接线盒和负极接线盒，这两个接线盒分别设置于紧密型光伏组件的正极输出端和负极输出端，由于整个紧密型光伏组件中的电池串是串联状态，因此正极输出端和负极输出端应为整个光伏组件的首串电池串和末串电池串的端部，由于首串电池串和末串电池串分别位于紧密型光伏组件框的两侧，与组件框的边缘非常接近，因此正极接线盒和负极接线盒也就分别位于组件框的两侧，正极接线盒和负极接线盒上分别设置有用于电能输出的正极接线电缆和负极接线电缆，为了保证该紧密型光伏组件能与其他组件或者其他部件串联或者并联，因此必须使正极输出线缆和负极输出线缆能够伸出组件框，而本实用新型中由于正极接线盒和负极接线盒分别位于组件框的两侧，即非常靠近组件框的边缘处，因此仅需设置很短的输出线缆即可伸出组件框的外部实现与其他组件或者其他部件的连接。

与目前仅采用一个设置于组件背面中线位置上的接线盒相比，本实用新型可以有效缩短正极输出线缆和负极输出线缆的长度，从而方便运输并减小光伏组件自身的电能损耗。

附图说明

图1为现有的光伏组件的外形以及内部连接示意图；

图2为图1中所示光伏组件的背面示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的紧密型光伏组件的外形及内部连接示意图；

图4为图3中的紧密型光伏组件的背面示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的正极接线盒的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的负极接线盒的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所提供的中间接线盒的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种紧密型光伏组件，该紧密型光伏组件通过在光伏组件的正极输出端和负极输出端设置正极接线盒和负极接线盒来代替目前光伏组件背面的一体式的接线盒，由于紧密型光伏组件的正极输出端和负极输出端靠近组件框的边缘部位，因此仅需在正极接线盒和负极接线盒上设置很短的输出线缆即可满足实际需求。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请同时参考图3和图4，图3为本实用新型实施例所提供的紧密型光伏组件的外形及内部连接示意图，图4为图3中的紧密型光伏组件的背面示意图。

本实用新型所提供的紧密型光伏组件，包括组件框22、封装于所述组件框22内部的多个串联电池串23，电池串23在组件框22内部并列排放，如图3中所示，汇流带21将电池串23串联在一起，组件背板26上设置有接线盒，接线盒包括设置于紧密型光伏组件的正极输出端的正极接线盒241和设置于紧密型光伏组件负极输出端的负极接线盒243，正极接线盒241和负极接线盒243上分别设置有能伸出紧密型光伏组件的组件框22之外的正极输出线缆和负极输出线缆。

由于本实用新型所提供的紧密型光伏组件的背板26上设置了两个接线盒，这两个接线盒分别为正极接线盒241和负极接线盒243，正极接线盒241设置于紧密型光伏组件的正极输出端，且与正极输出端相连，负极接线盒243设置于紧密型光伏组件的负极输出端，且与负极输出端相连。由于整个光伏组件中的电池串23是串联状态，并且组件框22内的电池串23是并列排放，因此正极输出端和负极输出端应为整个紧密型光伏组件的首串电池串和末串电池串的端部，由于首串电池串和末串电池串分别位于组件框22的两侧，与组件框22的边缘非常接近，因此正极接线盒241和负极接线盒243也就分别位于组件框22的两侧，正极接线盒241和负极接线盒243上分别设置有用于电能输出的正极接线电缆和负极接线电缆，为了保证该组件能与其他组件或者其他部件串联或者并联，必须使正极输出线缆和负极输出线缆能够伸出组件框22，而本实用新型中由于正极接线盒241和负极接线盒243分别位于组件框22的两侧，即非常靠近组件框22的边缘处，因此仅需设置很短的输出线缆即可伸出组件框22的外部实现与其他组件或者其他部件的连接。

而目前仅采用一个接线盒的方式，其接线盒位于整块组件的中线位置处，如图2中所示，因此要保证其输出线缆能够伸出组件框之外，其输出线缆至少应该大于组件宽度3/5，与该种连接方式相比，本实用新型所提供的光伏组件的输出线缆可以显著缩短，从而方便运输并且能够减少光伏组件自身消耗在输出线缆上的电能。

为了进一步优化本实用新型的技术方案，本实施例中的正极接线盒241和负极接线盒243上分别设置有正极接线端子2A和负极接线端子2F，并且正极输出电缆和负极输出电缆可拆装的设置于正极接线端子2A和负极接线端子2F上，这样在运输过程中可以先将输出线缆拆下，在进行光伏系统组装时再将输出线缆连接到正极接线端子2A和负极接线端子2F上，这可以进一步方便光伏组件的运输。

上述实施例中的正极输出线缆和负极输出线缆可拆装方式有多种实现方式，例如采用插头与插孔配合的插接方式，具体的，正极输出线缆和负极输出线缆的端部设置有插头结构，正极接线端子2A和负极接线端子2F上分别设置有与上述插头结构适配的插孔，插孔设置为防水插孔，更为优选的，在防水插孔的内部设置防脱落的卡子，防止插头结构从插孔中脱落，正极输出线缆和负极输出线缆分别通过各自的插头结构插接于正极接线端子2A和负极接线端子2F的插孔内。

当然还可以采用螺纹连接的方式实现正极输出线缆和负极输出线缆与正极接线盒241和负极接线盒243的可拆装连接，因此为了进一步保证连接的可靠性，本实施例中优选的采用螺纹连接的方式将正极输出线缆和负极输出线缆与正极接线端子2A和负极接线端子2F连接。具体的，正极输出线缆和负极输出线缆的端部设置有带有外螺纹的接入端，正极接线端子2A和负极接线端子2F设置有与接入端适配的带有内螺纹的接入口，正极输出线缆和负极输出线缆通过接入端螺纹连接于正极接线端子2A和负极接线端子2F的接入口上，为了进一步优化方案，本实施例中的螺纹接入口也采用防水接入口。

为了进一步优化方案，防止在光伏组件中的电池串23有损坏或者光伏组件安装之后某串电池串被遮挡后其余电池串对该串电池进行反充，导致电池串最终发热烧毁的情况出现，本实施例中还包括与正极接线盒241和负极接线盒243位于光伏组件同一端并且设置于光伏组件背板26上的用于在电池串23发生故障时将故障电池串短路的中间接线盒242，并且中间接线盒242位于用于串联各个电池串的汇流带的间断区域，中间接线盒242内设置有一个保护二极管2B2，保护二极管2B2的两个接线端分别与该间断区域两侧的汇流带21相连，由图3中可以看出，该保护二极管2B2与汇流带21两侧的两个电池串并联。保护二极管2B2在光伏组件正常输出时不起任何作用，当与其并联的电池串出现问题或者被遮挡时，该保护二极管2B2导通，从而将问题电池串从光伏组件中去除，防止由此导致整个光伏组件发热烧毁。

为了更进一步优化技术方案，本实施中的正极接线盒241内部设置有一个用于在电池串发生故障时将故障电池串短路的第一二极管2B，负极接线盒243内部设置有一个用于在电池串发生故障时将故障电池串短路的第二二极管2B 1，且正极接线盒241设置于紧密型光伏组件正极输出端所在的电池串与和正极输出端所在的电池串相邻的电池串之间的汇流带间断区域，负极接线盒243设置于所述紧密型光伏组件负极输出端所在的电池串与和负极输出端所在的电池串相邻的电池串之间的汇流带间断区域，且第一二极管2B和第二二极管2B 1的两端分别与两侧的汇流带21相连，中间接线盒242设置于其余的汇流带21形成的间断区域内。

请同时参考图3和图4，现以8串电池串光伏组件为例进行说明，光伏组件中的电池串由下到上分别编号为1-8串，第1串的端部为光伏组件的正极输出端，第8串的端部为光伏组件的负极输出端，正极接线盒241设置于第1串与第2串之间的汇流带21间断区域，并与该间断区域两侧的汇流带21相连，负极接线盒243设置于第7串与第8串之间的汇流带21的间断区域，并与该间断区域两侧的汇流带21相连，中间接线盒242设置于其余的汇流带21的间断区域内，具体的为第3串与第4串之间的汇流带21的间断区域和第5串与第6串之间的汇流带21间断区域。

由此可见，正极接线盒241、负极接线盒243与组件边框22的距离非常近，因此其输出线缆与目前的光伏组件相比可以显著缩短。

另外，汇流带21与中间接线盒以及正、负极接线盒的连接也变得简单方便，与现有技术中的光伏组件相比，本实用新型中的光伏组件由于省去了采用大量汇流带21作为引线与接线盒连接，因而节省了生产成本，缩小了组件的尺寸，并且减小了电能在光伏组件本身上的损耗。并且由于省去了大量作为电池串23与接各个线盒内的二极管并联用的引线，因此电池串23端部与组件框22的顶端无需留出容纳汇流带21的空间，从而可以使光伏组件本身的尺寸尤其是光伏组件的长度的变小。

同时，由于中间接线盒和正、负极接线盒内部均只设置有一个二极管，因此也可以消除目前接线盒内多个二极管设置在同一接线盒内相互影响的弊端，即一个二极管烧毁会导致其他二极管烧毁的情况，由于接线盒的内部仅设置有一个二极管，因此其尺寸也比目前接线盒的尺寸显著缩小。

正极输出线缆和负极输出线缆可以直接与光伏组件的正极输出端和负极输出端相连，也可以分别与第一二极管2B和组件正极输出端相连的一端以及与第二二极管2B 1和组件负极输出端相连的一端连接，本实施例中的与光伏组件正极输出端相连的第一二极管2B的一端与正极输出线缆相连，与光伏组件负极输出端相连的第二二极管2B 1的一端与负极输出线缆相连。

为了使汇流带21能够与二极管的两端牢固的连接，第一二极管2B和第二二极管2B 1的两端分别设置有用于连接汇流带21的第一汇流带连接器2D和第二汇流带连接器2D1，保护二极管2B2的两端设置有汇流带连接器2D2，在连接的过程中汇流带21通过第一汇流带导入孔2C导入到正极接线盒的内部，然后再与第一汇流带连接器2D进行连接，汇流带21通过第二汇流带导入孔2C1导入到负极接线盒的内部，然后再与第二汇流带连接器2D1进行连接，汇流带21通过汇流带导入孔2C2导入到中间接线盒的内部，然后再与汇流带连接器2D2进行连接。

为了增强接线盒的内部的防水效果，本实用新型中所提供的正极接线盒、负极接线盒以及中间接线盒体上均设置有密封圈2E，密封圈2E与各个接线盒的盒盖匹配密封。

以上对本实用新型所提供的紧密型光伏组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种紧密型光伏组件，包括组件框（22）、封装于所述组件框（22）内部的多个串联的电池串（23）、将所述电池串（23）串联的汇流带（21）以及设置于所述紧密型光伏组件背板（26）的接线盒，其特征在于，所述接线盒包括设置于所述紧密型光伏组件的正极输出端的正极接线盒（241）和设置于所述紧密型光伏组件负极输出端的负极接线盒（243），所述正极接线盒（241）和负极接线盒（243）上分别设置有能伸出所述组件框（22）之外的正极输出线缆和负极输出线缆。

2.根据权利要求1所述的紧密型光伏组件，其特征在于，所述正极接线盒（241）和负极接线盒（243）上分别设置有正极接线端子（2A）和负极接线端子（2F），所述正极输出线缆和负极输出线缆可拆装地连接在所述正极接线端子（2A）和负极接线端子（2F）上。

3.根据权利要求2所述的紧密型光伏组件，其特征在于，所述正极输出线缆和负极输出线缆的端部设置有带有外螺纹的接入端，所述正极接线端子（2A）和负极接线端子（2F）设置有与所述接入端适配的带有内螺纹的接入口，所述正极输出线缆和负极输出线缆分别通过各自的接入端螺纹连接于所述正极接线端子（2A）和负极接线端子（2F）的接入口上。

4.根据权利要求2所述的紧密型光伏组件，其特征在于，所述正极输出线缆和负极输出线缆的端部均设置有插头结构，所述正极接线端子（2A）和负极接线端子（2F）上分别设置有与所述插头结构适配的插孔，所述正极输出线缆和负极输出线缆分别通过各自的插头结构插接于所述正极接线端子（2A）和负极接线端子（2F）的插孔内。

5.根据权利要求1所述的紧密型光伏组件，其特征在于，还包括设置于所述紧密型光伏组件的背板（26）上用于在电池串发生故障或电池串上的电池片被障碍物遮挡时将其短路的中间接线盒（242），所述中间接线盒（242）与所述正极接线盒（241）和负极接线盒（243）位于所述紧密型光伏组件同一端，所述中间接线盒（242）设置于所述汇流带（21）的间断区域，所述中间接线盒（242）内设置有一个保护二极管（2B2），所述保护二极管（2B2）的两个接线端分别与该间断区域两侧的汇流带（21）相连。

6.根据权利要求5所述的紧密型光伏组件，其特征在于，所述正极接线盒（241）内部设置有一个用于在电池串发生故障或电池串上的电池片被障碍物遮挡时将故障电池串短路的第一二极管（2B），所述负极接线盒（243）内部设置有一个用于在电池串发生故障时或电池串上的电池片被障碍物遮挡将故障电池串短路的第二二极管（2B 1），且所述正极接线盒（241）设置于所述紧密型光伏组件正极输出端所在的电池串与和正极输出端所在的电池串相邻的电池串之间汇流带间断区域，所述负极接线盒（243）设置于所述紧密型光伏组件负极输出端所在的电池串与和负极输出端所在的电池串相邻的电池串之间的汇流带间断区域，且所述第一二极管（2B）和第二二极管（2B 1）的两端分别与两侧的汇流带（21）相连，所述中间接线盒（242）设置于其余汇流带（21）形成的间断区域内。

7.根据权利要求6所述的紧密型光伏组件，其特征在于，与所述紧密型光伏组件正极输出端相连的第一二极管（2B）的一端与正极输出线缆相连，与所述紧密型光伏组件负极输出端相连的第二二极管（2B1）的一端与负极输出线缆相连。

8.根据权利要求6所述的紧密型光伏组件，其特征在于，第一二极管（2B）和所述第二二极管（2B 1）的两端分别设置有用于连接汇流带（21）的第一汇流带连接器（2D）和第二汇流带连接器（2D 1）。

9.根据权利要求5所述的紧密型光伏组件，其特征在于，所述中间接线盒（242）内的保护二极管（2B2）的两端分别设置有用于连接汇流带（21）的汇流带连接器（2D2）。

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