CN220173199U - 光伏接线盒、光伏组件、光伏系统 - Google Patents

Abstract

一种光伏接线盒、光伏组件、光伏系统，所述光伏接线盒包括：接线盒本体；第一线缆和第二线缆，分别电连接所述接线盒本体；正极连接器，电连接所述第一线缆；负极连接器，电连接所述第二线缆；其中，所述第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构为可伸长和可缩短的线圈。本申请可以利用线圈的伸缩功能，在受到外力作用时自然拉长，提供一定的缓冲空间，保证线缆在受到拉扯和震荡时不会出现正极连接器和/或负极连接器脱离或者线缆断裂的情况，且在不受到外力作用后，线圈可恢复原状。

Description

光伏接线盒、光伏组件、光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，更具体地涉及一种光伏接线盒、光伏组件、光伏系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，光伏发电系统正在飞速发展。光伏接线盒是介于太阳电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器，为用户提供了太阳能电池板的组合连接方案。光伏接线盒由盒体、线缆、连接件等组成。光伏接线盒使用场景多样，包括沙漠、海洋、山地，屋顶等各种场景。在海洋和山地等特殊场景下，刮风频率以及强度高，风震效果明显，现有的光伏接线盒采用常规线性线缆，接线盒线缆一般长度为组件短边尺寸长度，延展空间有限，线缆在使用一定时间或者遇到震动幅度大时，由于张力空间有限会造成拉断或者连接器脱开，甚至接线盒剥离组件的情况，若电站运维未能及时发现和修复则会引起光伏发电损失，严重情况下还会因线缆短路引起人员触电或者火灾风险，随着水上光伏发展和柔性支架的应用这一现象越来越明显。

鉴于上述技术问题的存在，本实用新型提供一种新的光伏接线盒、光伏组件、光伏系统，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本申请。根据本申请一方面，提供了一种光伏接线盒，所述光伏接线盒包括：接线盒本体；第一线缆和第二线缆，分别电连接所述接线盒本体；正极连接器，电连接所述第一线缆；负极连接器，电连接所述第二线缆；其中，所述第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构为可伸长和可缩短的线圈。

在本申请的一个实施例中，所述线圈为三维螺旋线圈结构。

在本申请的一个实施例中，所述线圈为圆柱螺旋线圈结构。

在本申请的一个实施例中，所述接线盒本体包括盒体，所述盒体内设有用于传输电流的电子元件。

在本申请的一个实施例中，所述盒体包括盒身和盒盖，所述盒身和所述盒盖之间的连接方式为以下其中之一：可拆卸连接、转动连接、固定连接。

在本申请的一个实施例中，所述电子元件包括用于传输电流的金属载流体，所述第一线缆和所述第二线缆分别与所述金属载流体的两端电连接。

在本申请的一个实施例中，所述电子元件还包括二极管，所述二极管与所述金属载流体电连接。

在本申请的一个实施例中，所述正极连接器和负极连接器为以下其中之一：逆变器、汇流箱、变压器、直流用电终端。

本申请再一方面提供了一种光伏组件，包括上述中所述的光伏接线盒。

本申请又一方面提供了一种光伏系统，包括至少两个上述的光伏组件，各光伏组件与其他光伏组件通过正极连接器与负极连接器连接的方式串联或并联。

根据本申请实施例的光伏接线盒、光伏组件、光伏系统，通过将第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构构造为可伸长和可缩短的线圈，从而可以利用线圈的伸缩功能，在受到外力作用时自然拉长，提供一定的缓冲空间，保证线缆在受到拉扯和震荡时不会出现正极连接器和/或负极连接器脱离或者线缆断裂的情况，且在不受到外力作用后，线圈可恢复原状。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出相关技术中的光伏接线盒的结构示意图。

图2示出根据本申请一实施例的光伏接线盒的结构示意图。

图3示出根据本申请一实施例的光伏接线盒的爆炸示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本申请能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本申请的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在一些相关技术中，如图1所示，光伏接线盒100由盒体110、线缆120、连接件(图中未示出)等组成。在海洋和山地等特殊场景下，刮风频率以及强度高，风震效果明显，现有的光伏接线盒采用常规线性线缆，接线盒线缆一般长度为组件短边尺寸长度，延展空间有限，线缆在使用一定时间或者遇到震动幅度大时，由于张力空间有限会造成拉断或者连接器脱开，甚至接线盒剥离组件的情况，若电站运维未能及时发现和修复则会引起光伏发电损失，严重情况下还会因线缆短路引起人员触电或者火灾风险，随着水上光伏发展和柔性支架的应用这一现象越来越明显。目前，对于这一情况并没有很好的解决方案，通常是直接更换光伏接线盒，费钱费时，成本较高。

为了解决上述技术问题，本申请提出了一种光伏接线盒，所述光伏接线盒包括：接线盒本体；第一线缆和第二线缆，分别电连接所述接线盒本体；正极连接器，电连接所述第一线缆；负极连接器，电连接所述第二线缆；其中，所述第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构为可伸长和可缩短的线圈。

根据本申请的光伏接线盒，通过将第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构构造为可伸长和可缩短的线圈，从而可以利用线圈的伸缩功能，在受到外力作用时自然拉长，提供一定的缓冲空间，保证线缆在受到拉扯和震荡时不会出现正极连接器和/或负极连接器脱离或者线缆断裂的情况，且在不受到外力作用后，线圈可恢复原状。

而且，本申请在保障光伏电站正常发电的同时省却了传统方案的光伏接线盒更换成本、发电损失费用等，从而降低了光伏电站的运营费用，大大提高了光伏电站的收益率。

为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式。

下面参考图2和图3描述根据本申请一个实施例的光伏接线盒200。如图2和图3所示，光伏接线盒200包括：接线盒本体210；第一线缆221和第二线缆222，分别电连接所述接线盒本体210；正极连接器231，电连接所述第一线缆221；负极连接器232，电连接所述第二线缆222；其中，所述第一线缆221和所述第二线缆222的至少部分结构为可伸长和可缩短的线圈。

在一个示例中，所述的光伏接线盒200可以应用于水面光伏，在未受到水流震荡作用时，光伏接线盒200正常连接，第一线缆221和第二线缆222中的线圈无需形变伸长；在受到水流震荡作用时，第一线缆221和第二线缆222中的线圈在震荡拉扯力的作用下自然形变伸长，提供一定的缓冲空间，从而不会造成正极连接器231和/或负极连接器232脱离或者线缆断裂，甚至光伏接线盒200剥离组件的情况，在没有水流震荡作用后，第一线缆221和第二线缆222中的线圈缩短恢复原状，从而不影响光伏电站外观。

在一个示例中，所述的光伏接线盒200可以应用于风速大区域柔性支架电站，在没有风力作用时，光伏接线盒200正常连接，第一线缆221和第二线缆222中的线圈无需形变伸长；在受到风力的拉扯作用时，第一线缆221和第二线缆222中的线圈在风力拉扯力的作用下自然形变伸长，提供一定的缓冲空间，从而不会造成正极连接器231和/或负极连接器232脱离或者线缆断裂，甚至光伏接线盒200剥离组件的情况，在没有风力作用后，第一线缆221和第二线缆222中的线圈缩短恢复原状，从而不影响光伏电站外观。

根据本申请的光伏接线盒200，通过将第一线缆221和所述第二线缆222的至少部分结构构造为可伸长和可缩短的线圈，从而可以利用线圈的伸缩功能，在受到外力作用时自然拉长，提供一定的缓冲空间，保证线缆在受到拉扯和震荡时不会出现正极连接器231和/或负极连接器232脱离或者线缆断裂的情况，且在不受到外力作用后，线圈可恢复原状。

而且，本申请在保障光伏电站正常发电的同时省却了传统方案的光伏接线盒200更换成本、发电损失费用等，从而降低了光伏电站的运营费用，大大提高了光伏电站的收益率。

在本申请的一个实施例中，所述接线盒本体210包括盒体，所述盒体内设有用于传输电流的电子元件。

在一个示例中，盒体可以为塑料材质或者树脂材质，具有强烈的抗老化、耐紫外线能力，需符合室外恶劣环境条件下25年的使用要求。

示例性地，可以采取为聚苯醚(简称为PPO或PPE)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)等，根据不同的抗老化、耐紫外线、阻燃等需求，可以采取相应的合适的材料，对此不进行限定。以采取为聚苯醚塑料为例，其具有耐候性能好、容易注塑成型、尺寸稳定性好、耐温性能良好、电气绝缘特性较好、节点损耗小等一系列特点，而且其还在耐磨、防污染、无毒等方面表现出极大的优势。

在一个示例中，盒体可以由耐候性好的材料注塑而成，成型后的盒体弹性好、抗温度冲击、耐老化性能强。

在一个示例中，盒体可以具有防水防尘防污染的特点。

在一个示例中，盒体上可以设置有出线孔和汇流带焊接孔，其中，第一线缆221和第二线缆222穿设于出线孔中，汇流带焊接孔中可以穿设有光伏汇流带。

在一个示例中，光伏接线盒200还可以包括防水接头结构，防水接头结构设置在出线孔和汇流带焊接孔处，对第一线缆221、第二线缆222和出线孔之间的缝隙，光伏汇流带和汇流带焊接孔之间的缝隙进行密封，以防止水从缝隙处进入盒体。

示例性地，防水接头结构可以包括电缆密封堵头，固定堵头的栏栅，以及锁紧以上部件的螺帽。当然，防水接头结构也可以具有其他结构形式，对此不进行限定。

示例性地，盒体可以达到至少IP65的防水防尘等级。

在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述盒体包括盒身211和盒盖212。

其中，根据盒盖212是否能够被打开，光伏接线盒200可以是可维护型或不可维护型的。

示例性地，盒盖212可以是能够打开的，也即光伏接线盒200是可维护型的；或者，盒盖212也可以是不能打开的，也即光伏接线盒200是不可维护型的。

在一个示例中，所述盒身211和所述盒盖212之间的连接方式为可拆卸连接。例如，盒身211和盒盖212之间可以通过卡扣连接的方式实现可拆卸连接，以使盒盖212能够从盒身211上被取下，从而方便对盒身211内部的电子元件进行维护。当然，除卡扣连接外，也可以采取其他方式实现盒身211和盒盖212之间的可拆卸连接，对此不进行限定。

在一个示例中，所述盒身211和所述盒盖212之间的连接方式为转动连接。例如，可以在盒身211或盒盖212上设置有转轴，盒身211和盒盖212之间可以通过转轴实现转动连接，从而可以通过转动的方式打开盒盖212，以方便对盒身211内部的电子元件进行维护。当然，除设置转轴外，也可以采取其他方式实现盒身211和盒盖212之间的转动连接，对此不进行限定。

在一个示例中，所述盒身211和所述盒盖212之间的连接方式为固定连接。例如，盒身211和盒盖212之间可以灌胶的方式实现固定连接，也即盒体为灌胶型盒体，从而无法打开盒盖212，不能对盒身211内部的电子元件进行维护。当然，除灌胶方式外，也可以采取其他方式实现盒身211和盒盖212之间的固定连接，对此不进行限定。

在一个示例中，盒身211或盒盖212上可以设置有密封件，通过密封件对盒身211和盒盖212进行密封，以起到隔断空气和水的作用。

示例性地，密封件可以采取为橡胶密封圈等密封结构，对此不进行限定。

在一个示例中，如图3所示，盒盖212可以为厚度3mm的片状。

在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述电子元件包括用于传输电流的金属载流体241，所述第一线缆221和所述第二线缆222分别与所述金属载流体241的两端电连接。

其中，金属载流体241是用于和盒体内部的焊带和盒体外部的第一线缆221和第二线缆222连接的物件，可以起到传输电流的作用。

在一个示例中，金属载流体241的两端可以通过物理接触的压接或者夹接和焊接等方式分别与第一线缆221和第二线缆222进行电连接，对此不进行限定。

在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述电子元件还包括具有保护功能的二极管242，所述二极管242与所述金属载流体241电连接。

其中，二极管242能够确保电路的安全稳定，使得出现问题时光伏组件(有关光伏组件的介绍可以参见下文描述)依然可以运行。在光伏组件工作良好的状态下，二极管242通常为截止状态。

在一个示例中，所述线圈为三维螺旋线圈结构。

其中，三维螺旋线是一种在三维空间中旋转并沿着某个方向移动的曲线，所述的线圈可以是圆柱螺旋线圈、圆锥螺旋线圈、阿基米德螺旋线圈等，对此不进行限定。

示例性地，所述线圈为圆柱螺旋线圈结构。也即，第一线缆221和第二线缆222可以是弹性螺旋线圈导线，与电话线的结构类似。

在一个示例中，第一线缆221和第二线缆222可以为普通直流线缆、铠装线缆、辐照线缆、防腐线缆或者其他各种适合光伏场景使用的线缆等，对此不进行限定。

在一个示例中，第一线缆221和第二线缆222可以采取为铜线缆，铝线缆或者其他合金导电线缆等，对此不进行限定。

示例性地，第一线缆221和第二线缆222可以采用铜材表面镀锡或者镀镍，以起到耐腐蚀的作用。

在一个示例中，第一线缆221和第二线缆222可以具有双层绝缘包皮，从而不仅可以在防水、防腐蚀方面具有优异的表现，同时还可以具有十分突出的耐磨损和耐消耗能力。

在一个示例中，第一线缆221和第二线缆222的规格型号可以为PV1-F、PV-Wire等，对此不进行限定。示例性地，第一线缆221和第二线缆222的规格型号可以为PV1-F 1×4mm²0.6/1kV，表示一种单芯、4平方毫米截面、交流600/1000伏特或直流900/1800伏特的光伏电缆。

在一个示例中，根据不同的功率需求，第一线缆221和第二线缆222可以具有不同的截面积。

示例性地，第一线缆221和第二线缆222的截面积可以为2.5mm²、4.0mm²、6.0mm²等，对此不进行限定。

在本申请的一个实施例中，光伏接线盒200可以通过正极连接器231和负极连接器232与外界的其他设备进行连接。

在一个示例中，所述正极连接器231和负极连接器232为逆变器。其中，逆变器是把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器，可以由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等组成。

当然，正极连接器231和负极连接器232除了可以采取为逆变器外，也可以根据实际需求，采取为其他类型的连接器，例如汇流箱、变压器、直流用电终端(如蓄电池等)等，对此不进行限定。

根据本申请的又一方面，还提供了一种光伏组件，所述光伏组件光伏接线盒。

其中，光伏接线盒可以实现为前文的光伏接线盒200，可以参考上文中的描述，在此不做赘述。

根据本申请的又一方面，还提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括至少两个光伏组件，各光伏组件与其他光伏组件通过正极连接器与负极连接器连接的方式串联或并联。

其中，光伏组件可以实现为前文的光伏组件，可以参考上文中的描述，在此不做赘述。

在一个示例中，光伏系统可以包括发电部分、输电部分和用电部分，具体电流流向为：光伏组件-光伏接线盒-汇流箱-逆变器-负载。

综上所述，根据本申请实施例的光伏接线盒、光伏组件、光伏系统，通过将第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构构造为可伸长和可缩短的线圈，从而可以利用线圈的伸缩功能，在受到外力作用时自然拉长，提供一定的缓冲空间，保证线缆在受到拉扯和震荡时不会出现正极连接器和/或负极连接器脱离或者线缆断裂的情况，且在不受到外力作用后，线圈可恢复原状。

而且，本申请在保障光伏电站正常发电的同时省却了传统方案的光伏接线盒更换成本、发电损失费用等，从而降低了光伏电站的运营费用，大大提高了光伏电站的收益率。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个申请方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其申请点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种光伏接线盒，其特征在于，所述光伏接线盒包括:

接线盒本体；

第一线缆和第二线缆，分别电连接所述接线盒本体；

正极连接器，电连接所述第一线缆；

负极连接器，电连接所述第二线缆；

其中，所述第一线缆和所述第二线缆的至少部分结构为可伸长和可缩短的线圈。

2.如权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述线圈为三维螺旋线圈结构。

3.如权利要求2所述的光伏接线盒，其特征在于，所述线圈为圆柱螺旋线圈结构。

4.如权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述接线盒本体包括盒体，所述盒体内设有用于传输电流的电子元件。

5.如权利要求4所述的光伏接线盒，其特征在于，所述盒体包括盒身和盒盖，所述盒身和所述盒盖之间的连接方式为以下其中之一：可拆卸连接、转动连接、固定连接。

6.如权利要求4所述的光伏接线盒，其特征在于，所述电子元件包括用于传输电流的金属载流体，所述第一线缆和所述第二线缆分别与所述金属载流体的两端电连接。

7.如权利要求6所述的光伏接线盒，其特征在于，所述电子元件还包括二极管，所述二极管与所述金属载流体电连接。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的光伏接线盒，其特征在于，所述正极连接器和负极连接器为以下其中之一：逆变器、汇流箱、变压器、直流用电终端。

9.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的光伏接线盒。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求9所述的光伏组件，各光伏组件与其他光伏组件通过正极连接器与负极连接器连接的方式串联或并联。