CN212392858U - 一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒，其包括左接线盒，中接线盒以及右接线盒，各接线盒均包括盒盖、盒体以及设置于盒体内的旁路保护元件模块，旁路保护元件模块包括两个并列设置的旁路保护元件子模块，应用于光伏组件时，分别对应连接位于接线盒两侧的光伏组件电池组串；三个接线盒中的上排的旁路保护器件形成串联连接，下排的旁路保护器件也形成串联连接，而上排和下排的旁路保护器件形成并联连接。本实用新型减少了光伏组件的接线盒数量和电缆线的使用量；不仅降低了材料成本，而且使安装过程更为简单，接线盒与线缆占用了更少的安装面积，增加光伏组件的有效工作面积，而且可以使组件的外观更加美观。

Description

一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，特别涉及一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒以及应用此接线盒的光伏组件。

背景技术

为了应对传统化石能源的使用带来的日益严峻的环境污染问题，绿色可再生能源产业近年来得到了快速发展，利用光生伏特效应进行发电的太阳电池发电技术就是备一种重要的绿色能源技术。太阳电池是由能产生光伏效应的材料，如硅、砷化镓、铟硒铜等材料制成，可以将光能转化成电能。目前，由多片太阳电池组合而成的光伏组件作为基本的光伏发电单元被大量使用于建设各种光伏发电系统，或将透明的薄膜组件作为建筑物幕墙材料来建成节能环保型建筑。

在实际使用中，需要使用光伏组件接线盒将光伏组件产生的电能引出与外部的负载连接。因此，光伏组件接线盒是光伏组件构建各种发电系统的关键部件。另，相比于传统的晶体硅太阳电池光伏组件，薄膜光伏组件具有更漂亮的外观，具有更广的适用场合，比如，可以作为大型建筑的光伏幕墙，既美观也可以充分利用墙面面积来进行发电。对于透明的薄膜光伏组件，如果使用传统的面积较大的内置多个接线端子的接线盒，一方面接线盒的面积比较大而且接线盒之间需要用较长的电缆线连接，使用在透明或半透明的薄膜光伏组件上不太美观而且电缆线的成本也比较高；再一个，面积较大的接线盒会占用较大的组件安装面积，不利于有效充分利用组件的受光面以提高发电效率。针对此问题，一种如图1所示的体积很小的分体式光伏组件接线盒被开发出来广泛应用到光伏组件中,这种接线盒一般包括左、中、右三个小体积接线盒（图中的左接线盒1、中接线盒2以及右接线盒3），每个接线盒里安装一个旁路二极管，对应一个光伏组件单元中的一个电池组串；如图2所示的光伏组件电路连接结构示意图，每个光伏组件单元中均需要一组分体式接线盒，因此，在每个光伏组件单元之间均需要留出接线盒的安装空间进行接线盒的安装；这种设计，一方面，会需要安装多个接线盒；另一方面，针对每一组分体式接线盒都需要配套电缆线连接，除了零部件材料成本的增加，安装过程也会比较繁琐，耗费人工成本。

实用新型内容

鉴于上述的现有的分体式光伏组件接线盒在应用中发现的问题，本实用新型的目的是提供一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒，其可以节省接线盒的数量，使接线盒与组件的安装更为便捷，而且避免接线盒占用过多的组件有效工作面积。

为达到本实用新型的目的，本实用新型的一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒包括左接线盒，中接线盒以及右接线盒，所述的左接线盒、中接线盒以及右接线盒均包括盒盖、盒体以及设置于盒体内的旁路保护元件模块，所述的旁路保护元件模块包括两个并列设置的旁路保护元件子模块；所述的旁路保护元件子模块均包括第一导电端子、第二导电端子以及第一导电端子、第二导电端子之间的旁路保护元件封装块；旁路保护元件封装块内的旁路保护器件分别与第一导电端子、第二导电端子电连接；盒体的中间位置中设有至少一个隔离筋板，将旁路保护元件子模块区隔开并进行安装定位；

所述的右接线盒中的两个旁路保护元件子模块右侧的导电端子的端部设有共同的电缆线铆接部，盒体的右侧设有电缆线连接口,电缆线与电缆线铆接部铆接固定后从电缆线连接口向一侧引出；

所述的左接线盒中的两个旁路保护元件子模块左侧的导电端子的端部设有共同的电缆线铆接部，盒体的左侧设有电缆线连接口,电缆线与电缆线铆接部铆接固定后从电缆线连接口向一侧引出；

当所述的分体式光伏组件接线盒应用于光伏组件时，三个接线盒中的上排的三个旁路保护元件子模块形成串联连接，下排的三个旁路保护元件子模块也形成串联连接；上排的旁路保护元件子模块与下排的旁路保护元件子模块形成并联连接。

优选的，所述的电缆线铆接部U型结构，且所述U型结构的设置方向与盒体的长度方向一致或垂直。

再优选的，所述的旁路保护器件为旁路二极管或具有旁路保护功能的集成电路模块。

根据本实用新型的另一目的，本实用新型提出一种光伏组件，所述的光伏组件包括多个光伏组件单元，每两个光伏组件单元的中间设置有上述的串并式集成化分体式光伏组件接线盒；每个光伏组件单元均包括第一组串、第二组串、第三组串，位于接线盒一侧的光伏组件单元的第一组串、第二组串、第三组串分别与左、中、右接线盒中的上排的旁路保护元件子模块连接；位于接线盒另一侧的光伏组件单元的第一组串、第二组串、第三组串分别与左、中、右接线盒中的下排的旁路保护元件子模块连接；左、中、右接线盒中的上排的旁路保护元件子模块之间形成串联连接，下排的旁路保护元件子模块之间也形成串联连接；而上下两排的旁路保护元件子模块之间形成并联连接；正、负极电缆线分别与右接线盒中的电缆线铆接部和左接线盒中的电缆线铆接部连接固定，并分别从组件单元的两侧引出走线。

本实用新型的有益效果是，所述的串并式集成化分体式光伏组件接线盒，每一个接线盒盒体中设置两个旁路保护元件子模块，分别对应连接位于接线盒两侧的光伏组件电池组串，减少了光伏组件的接线盒数量和电缆线的使用量；位于同一侧的三个旁路保护元件模块在电路连接上分别形成串联连接，两侧的旁路保护元件模块形成并联连接关系；电缆线从光伏组件的两侧出线；如此，不仅降低了材料成本，而且使安装过程更为简单，接线盒与线缆占用了更少的安装面积，增加光伏组件的有效工作面积，而且可以使组件的外观更加美观。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：

图1所示为现有技术的分体式光伏组件接线盒的爆炸结构示意图；

图2所示为应用现有的分体式光伏组价接线盒的组件电路连接示意图；

图3所示为本实用新型的串并式集成化分体式光伏组件接线盒的平面结构示意图（盒盖与盒体部分分开）；

图4所示为图3的光伏组件接线盒的右接线盒的盒体与导电端子的放大结构示意图；

图5所示为图3的光伏组件接线盒的中接线盒的盒体与导电端子的放大结构示意图；

图6所示为图3的光伏组件接线盒的左接线盒的盒体与导电端子的放大结构示意图；

图7所示为应用本实用新型的串并式集成化分体式光伏组件接线盒时组件的电路连接原理示意图。

图中部分元件及标号为：

10-左接线盒； 20-中接线盒； 30-右接线盒； 11、21、31-盒盖；

12、22、32-盒体；13、23、33-旁路保护元件模块；41、42-电缆线；

131、132、231、232、331、332-旁路保护元件子模块；133、333-电缆线铆接部。

具体实施方式

结合附图本实用新型的结构特点及优点详述如下。

一并参照图3至图6，本实用新型的一实施例的串并式集成化分体式光伏组件接线盒包括左接线盒10，中接线盒20以及右接线盒30，均包括盒盖（图中分别为第一盒盖11、第二盒盖21以及第三盒盖31）、盒体（图中分别为第一盒体12、第二22以及第三盒体32）以及设置于盒体内的旁路保护元件模块（图中分别为第一旁路保护元件模块13、第二旁路保护元件模块23以及第三旁路保护元件模块33），所述的旁路保护元件模块包括两个并列设置的旁路保护元件子模块；所述的旁路保护元件子模块均包括正极导电端子、负极导电端子以及正极导电端子、负极导电端子之间的旁路保护元件封装块。

参见图4所示的右接线盒的结构示意图，所述的右接线盒30的盒体32中设置有第三旁路保护元件模块33，其包括在盒体中相互独立并排设置的第一旁路保护元件子模块331以及第二旁路保护元件子模块332，所述的第一旁路保护元件子模块331包括第一导电端子3311、第二导电端子3312以及设于第一导电端子3311、第二导电端子3312之间的旁路保护元件封装块3313，旁路保护元件封装块3313内的旁路保护器件（未图示）分别与第一导电端子3311、第二导电端子3312电连接；同样，第二旁路保护元件子模块332也包括第一导电端子3321、第二导电端子3322以及设于第一导电端子3321、第二导电端子3322之间的旁路保护元件封装块3323，旁路保护元件封装块3323内的旁路保护器件（未图示）分别与第一导电端子3321、第二导电端子3322电连接；参见图6，第三盒体32的中间位置中设有多个隔离筋板321，将旁路保护元件子模块331以及332区隔开并进行安装定位；所述的旁路保护元件子模块331以及332右侧的第二导电端子的端部设有共同的电缆线铆接部333，所述的盒体32的右侧设有电缆线连接口323,电缆线41（比如正极电缆线）与电缆线铆接部333铆接固定后从电缆线连接口323向一侧引出。在一优选的实施方式中，所述的电缆线铆接部333为U型结构；在具体实施时，可以根据电缆线的走线需求合理设置U型结构的设置方向，如果是水平走线，则将U型结构的设置方向与盒体的长度方向一致；如果是垂直走线，则将U型结构的设置方向与盒体的长度方向垂直，如此，电缆线在走线时无需弯折，既美观、节省空间，又可保证连接强度。

参见图5所示的中接线盒的结构示意图，所述的中接线盒20的盒体22中设置有第二旁路保护元件模块23，其包括在盒体中相互独立并排设置的第一旁路保护元件子模块231以及第二旁路保护元件子模块232，所述的第一旁路保护元件子模块231包括第一导电端子2311、第二导电端子2312以及设于第一导电端子2311、第二导电端子2312之间的旁路保护元件封装块2313，旁路保护元件封装块2313内的旁路保护器件（未图示）分别与第一导电端子2311、第二导电端子2312电连接；同样，第二旁路保护元件子模块232也包括第一导电端子2321、第二导电端子2322以及设于第一导电端子2321、第二导电端子2322之间的旁路保护元件封装块2323，旁路保护元件封装块2323内的旁路保护器件（未图示）分别与第一导电端子2321、第二导电端子2322电连接；盒体22的中间位置中设有多个隔离筋板221，将旁路保护元件子模块231以及232区隔开并进行安装定位。因为中接线盒无需连接电缆线，所以中接线盒的导电端子上可以不设置铆接部；或者出于降低接线盒生产成本（减少导电端子的成型模具）以及利于生产过程中零部件管理的目的，中接线盒中的旁路保护元件模块的导电端子的一端也可留有电缆线铆接部，本实用新型对此不作限定。

参见图6所示的左接线盒的结构示意图，所述的左接线盒10的盒体12中设置有第一旁路保护元件模块13，其包括在盒体中相互独立并排设置的第一旁路保护元件子模块131以及第二旁路保护元件子模块132，所述的第一旁路保护元件子模块131包括第一导电端子1311、第二导电端子1312以及设于第一导电端子1311、第二导电端子1312之间的旁路保护元件封装块1313，旁路保护元件封装块1313内的旁路保护器件（未图示）分别与第一导电端子1311、第二导电端子1312电连接；同样，第二旁路保护元件子模块132也包括第一导电端子1321、第二导电端子1322以及设于第一导电端子1321、第二导电端子1322之间的旁路保护元件封装块1323，旁路保护元件封装块1323内的旁路保护器件（未图示）分别与第一导电端子1321、第二导电端子1322电连接；盒体12的中间位置中设有多个隔离筋板121，将旁路保护元件子模块131以及132区隔开并进行安装定位；所述的旁路保护元件子模块131以及132左侧的第一导电端子的端部设有共同的电缆线铆接部133，所述的盒体12的左侧设有电缆线连接口123,电缆线42（比如负极电缆线）与电缆线铆接部133铆接固定后从电缆线连接口123向一侧引出。在一优选的实施方式中，所述的电缆线铆接部133为U型结构；在具体实施时，可以根据电缆线的走线需求合理设置U型结构的设置方向，如果是水平走线，则将U型结构的设置方向与盒体的长度方向一致；如果是垂直走线，则将U型结构的设置方向与盒体的长度方向垂直，如此，电缆线在走线时无需弯折，既美观、节省空间，又可保证连接强度。

参见图7所示的本实用新型的接线盒应用到光伏组件时的电路连接原理图，在应用时，本实用新型的串并式集成化分体式光伏组件接线盒放置在两个光伏组件单元的中间，每个光伏组件单元均包括第一组串101、第二组串102、第三组串103，由于每个分体接线盒中均包含并排设置的两个旁路保护元件子模块，一侧（比如接线盒上方）的光伏组件单元的第一组串101、第二组串102、第三组串103分别与左、中、右接线盒中的上排的旁路保护元件子模块131、231、331连接；另一侧（接线盒下方）的光伏组件单元的第一组串101、第二组串102、第三组串103分别与左、中、右接线盒中的下排的旁路保护元件子模块132、232、332连接；左、中、右接线盒中的上排的旁路保护元件子模块131、231、331之间形成串联连接，下排的旁路保护元件子模块132、232、332之间也形成串联连接；而上下两排的旁路保护元件子模块之间为并联连接；正、负极电缆线分别与右接线盒中的电缆线铆接部333和左接线盒中的电缆线铆接部133连接固定，并分别从组件单元的两侧引出走线。

本实用新型的上述实施例为了方便解释说明本实用新型的技术方案而将接线盒分为左、中、右接线盒，并将电缆线连接端设置在右接线盒上，应当理解的是，这种说明并不是对本实用新型的技术方案的限定，应用时，用户也可以根据电池组件的设置方向将分体式接线盒竖向放置，分为上、中、下三个接线盒；电缆线连接端可以是设置在分体式接线盒位于两端的任一接线盒上。这些均应视为本实用新型的等同实施例。

另外，本实用新型的上述实施例中，旁路保护元件模块中可以是用旁路二极管作为旁路保护器件，应当理解的是，其也可以使用具有旁路保护功能的集成电路模块作为旁路保护器件。

本实用新型的串并式集成化分体式光伏组件接线盒，每一个接线盒盒体中设置两个旁路保护元件子模块，分别对应连接位于接线盒两侧的光伏组件电池组串，减少了光伏组件的接线盒数量和电缆线的使用量；位于同一侧的三个旁路保护元件模块在电路连接上分别形成串联连接，两侧的旁路保护元件模块形成并联连接关系；电缆线从光伏组件的两侧出线；如此，不仅降低了材料成本，而且使安装过程更为简单，接线盒与线缆占用了更少的安装面积，增加光伏组件的有效工作面积，而且可以使组件的外观更加美观。

本实用新型并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本实用新型的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒，其特征在于，所述的分体式光伏组件接线盒包括左接线盒，中接线盒以及右接线盒，所述的左接线盒、中接线盒以及右接线盒均包括盒盖、盒体以及设置于盒体内的旁路保护元件模块，所述的旁路保护元件模块包括两个并列设置的旁路保护元件子模块；所述的旁路保护元件子模块均包括第一导电端子、第二导电端子以及第一导电端子、第二导电端子之间的旁路保护元件封装块；旁路保护元件封装块内的旁路保护器件分别与第一导电端子、第二导电端子电连接；盒体的中间位置中设有至少一个隔离筋板，将旁路保护元件子模块区隔开并进行安装定位；

所述的右接线盒中的两个旁路保护元件子模块右侧的导电端子的端部设有共同的电缆线铆接部，盒体的右侧设有电缆线连接口,电缆线与电缆线铆接部铆接固定后从电缆线连接口向一侧引出；

所述的左接线盒中的两个旁路保护元件子模块左侧的导电端子的端部设有共同的电缆线铆接部，盒体的左侧设有电缆线连接口,电缆线与电缆线铆接部铆接固定后从电缆线连接口向一侧引出；

当所述的分体式光伏组件接线盒应用于光伏组件时，三个接线盒中的上排的三个旁路保护元件子模块形成串联连接，下排的三个旁路保护元件子模块也形成串联连接；上排的旁路保护元件子模块与下排的旁路保护元件子模块形成并联连接。

2.如权利要求1所述的一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒，其特征在于，所述的电缆线铆接部U型结构，且所述U型结构的设置方向与盒体的长度方向一致或垂直。

3.如权利要求1或2所述的一种串并式集成化分体式光伏组件接线盒，其特征在于，所述的旁路保护器件为旁路二极管或具有旁路保护功能的集成电路模块。

4.一种光伏组件，其特征在于，所述的光伏组件包括多个光伏组件单元，每两个光伏组件单元的中间设置有如权利要求1-3任一项所述的串并式集成化分体式光伏组件接线盒；每个光伏组件单元均包括第一组串、第二组串、第三组串，位于接线盒一侧的光伏组件单元的第一组串、第二组串、第三组串分别与左、中、右接线盒中的上排的旁路保护元件子模块连接；位于接线盒另一侧的光伏组件单元的第一组串、第二组串、第三组串分别与左、中、右接线盒中的下排的旁路保护元件子模块连接；左、中、右接线盒中的上排的旁路保护元件子模块之间形成串联连接，下排的旁路保护元件子模块之间也形成串联连接；而上下两排的旁路保护元件子模块之间形成并联连接；正、负极电缆线分别与右接线盒中的电缆线铆接部和左接线盒中的电缆线铆接部连接固定，并分别从组件单元的两侧引出走线。

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