CN221263767U - 光伏接线盒及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏接线盒及光伏组件，其中光伏接线盒包括线盒和两个旁路二极管封装模块，线盒具有内腔，两个旁路二极管封装模块置于内腔之中，线盒具有汇流条穿孔和线缆连接口，每个旁路二极管封装模块包括一个或一组旁路二极管。光伏组件包括光伏发电单元和光伏接线盒，其中光伏接线盒采用上述改进后的光伏接线盒。本实用新型中光伏接线盒因具有两个旁路二极管封装模块，进而可降低对单个二极管的性能要求，提升二极管的长期可靠性，降低二极管失效时功率损失。

Description

光伏接线盒及光伏组件

技术领域

本实用新型主要涉及光伏电池技术领域，尤其涉及一种光伏接线盒及光伏组件。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，越来越受到各界人士的重视。光伏组件(或太阳能电池板、太阳能电池、光伏电池)是由高效单晶/多晶太阳能电池片、低铁超白绒面钢化玻璃、封装材料、功能背板、互联条、汇流条、接线盒以及铝合金边框等组成。

光伏接线盒是光伏组件中关键零件，负责将光伏组件产生的电流传输出去。光伏接线盒一般位于光伏组件背面，也有少数光伏接线盒位于光伏组件正面。光伏接线盒中通常设置一个或多个旁路二极管，避免光伏组件在发生热斑效应时造成发电效率损失及导致光伏组件安全风险。由于光伏组件及光伏接线盒安装在户外，因此光伏接线盒需保证能在各种户外环境中长期正常工作。

随着对单位面积内的光伏组件覆盖率的需求增加以及降低成本的需要，光伏电池片的尺寸不断增加，随之而来的是光伏组件短路电流也越来越大，相应地，对于旁路二极管的性能要求越来越高。目前，旁路二极管的主流方式为一个光伏接线盒中具有一个二极管，对应两串电池(切半组件上下两串)，光伏组件发生热斑时通过二极管的最大电流为短路电流，越来越大的短路电流也考验着二极管的性能及可靠性，若二极管击穿损坏，则对应的一串电池被断路，将造成较大的功率损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光伏接线盒及光伏组件，可降低对单个二极管的性能要求，提升二极管的长期可靠性，降低二极管失效时功率损失。

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型提供了一种光伏接线盒，包括：线盒和两个旁路二极管封装模块；其中，所述线盒具有内腔，所述两个旁路二极管封装模块置于所述内腔之中；所述线盒具有汇流条穿孔和线缆连接口；每个所述旁路二极管封装模块包括一个或一组旁路二极管。

可选地，所述线盒包括线盒本体和盒盖；所述盒盖连接在所述线盒本体上方；所述线盒具有汇流条穿孔和线缆连接口包括：所述线盒本体上具有所述汇流条穿孔和所述线缆连接口。

可选地，所述盒盖和所述线盒本体通过卡槽卡扣结构相连接。

可选地，所述线盒本体和所述盒盖的材料为热塑性高分子材料。

可选地，所述线缆连接口处还设置有压线块。

可选地，所述线盒本体的底部设置有散热区，且所述散热区位于所述两个旁路二极管封装模块的正下方。

可选地，所述散热区为若干散热孔。

可选地，还设置有支撑板，所述两个旁路二极管封装模块固定在所述支撑板上，所述支撑板置于所述内腔之中。

可选地，所述支撑板上设置有若干定位孔，所述线盒主体上设置有与所述定位孔数量相同的相匹配的若干定位柱。

第二方面，本发明提供了一种光伏组件，包括：光伏发电单元、与所述光伏发电单元相连接的光伏接线盒，其中所述光伏接线盒采用如第一方面所述的光伏接线盒。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：光伏接线盒包括线盒和两个旁路二极管封装模块，线盒具有内腔，两个旁路二极管封装模块置于内腔之中，线盒具有汇流条穿孔和线缆连接口，每个旁路二极管封装模块包括一个或一组旁路二极管，由于采用了两个旁路二极管封装模块，进而能够降低对单个二极管的性能要求，提升二极管的长期可靠性，降低二极管失效时功率损失。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本申请原理的作用。附图中：

图1是本实用新型一实施例光伏接线盒的立体图；

图2是本实用新型一实施例光伏接线盒的俯视图；

图3是本实用新型一实施例光伏接线盒的侧视图；

图4是本实用新型一实施例光伏接线盒的仰视图；

图5是本实用新型一实施例光伏接线盒的分解图；

图6是本实用新型一实施例中旁路二极管封装模块的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例中线盒本体及附件的结构示意图；

图8是本实用新型一实施例光伏组件的结构示意图。

图中各标号分别表示为：

10-光伏接线盒；

101-线盒本体、102-盒盖、103-汇流条穿孔、104-线缆连接口、105-压线块、106-散热区、107-支撑板；108-定位孔、109-定位柱、110-旁路二极管封装模块；

20-光伏发电单元。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

实施例一

参考图1～图7所示，本实施例光伏接线盒10包括线盒和两个旁路二极管封装模块110，其中线盒具有内腔，两个旁路二极管封装模块110置于内腔之中，线盒具有汇流条穿孔103和线缆连接口104，每个旁路二极管封装模块110包括一个或一组旁路二极管。

在传统光伏接线盒中，旁路二极管的主流方式是一个光伏接线盒中具有一个二极管，对应两串电池(即切半组件上下两串)，如果二极管击穿损坏，则对应的一串电池被断路，将造成较大的功率损失。针对二极管可能被击穿的情况，可以采用更大尺寸的二极管，虽然此种二极管具有较高的电流承受能力，但这种方式具有以下不足：一是二极管一直承受大电流，发热量较高，散热不好，容易损坏；二是若二极管损坏了，则光伏组件上下两串电池都不能发电。而本实施例中采用两个旁路二极管封装模块110，则可以分别控制上下两串电池，减少功率损失。

本实施例中采用了两个旁路二极管封装模块110的接线盒，对于切半组件，接线盒中两个旁路二极管封装模块110分别对应上电池串、下电池串，则单个旁路二极管封装模块110承受1/2短路电流，1/6开路电压，由于采用了两个了旁路二极管封装模块110，则每个二极管可以采用小尺寸，成本会更低，每个二极管所承受的电流更小，光伏接线盒10的可靠性会增加。总的来说，本实施例光伏接线盒10可以承受更大的短路电流，可降低对二极管的性能要求，大幅提升二极管的长期可靠性，以及降低二极管失效时功率损失。

在本实施例中，光伏接线盒10的旁路二极管封装模块110，每个封装模块里面可为单芯或双芯结构，可以是肖特基平面芯片、肖特基沟槽芯片或MOS管等。芯片尺寸根据对应规格可选90mil、95mil、100mil、105mil、120mil、130mil、150mil、165mil、180mil或195mil等。

在一示例中，线盒包括线盒本体101和盒盖102，盒盖102连接在线盒本体101上方，则线盒具有汇流条穿孔103和线缆连接口104即是线盒本体101上具有汇流条穿孔103和线缆连接口104。

参考图7所示，线缆连接口104位于所示光伏接线盒10的左侧，用于连接光伏线缆，汇流条穿孔103位于线盒本体101的底部，一般是位于旁路二极管封装模块110的下方位置。

在一示例中，盒盖102和线盒本体101通过卡槽卡扣结构相连接。

盒盖102与线盒本体101是分体式结构，在线盒本体101内安装其他部件，如旁路二极管封装模块110，或者进行线路连接时，需要将线盒本体101上的盒盖102揭开，而后将盒盖102盖住线盒本体101，形成线盒。光伏接线盒10直接暴露在空气中，会长期经受风吹雨淋日晒，对其耐候性、密封性以及安全性都提出了更高的要求。本实施例中盒盖102和线盒本体101采用卡槽卡扣结构的连接方式，结构简单，稳定可靠，在盒盖102与线盒本体101组成整体结构(线盒)，光伏接线盒10具有更久的使用寿命。

示例性的，可以是盒盖102及线盒本体101各边都设置有卡槽卡扣结构，也可以是盒盖102及线盒本体101一边设置卡槽卡扣结构，另一对边设置卡槽卡扣结构，进而将盒盖102和线盒本体101固定。在本实施例中，每边设置的卡槽卡扣结构数量可以根据线盒的结构紧固性要求以及制造成本等因素综合考虑，在此不做具体限制。

在一示例中，线盒本体101和盒盖102的材料为热塑性高分子材料。热塑性高分子材料是指具有加热软化、冷却硬化特性的高分子材料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动，冷却变硬的过程是物理变化，这种过程是可逆的，可以反复进行。示例性的，线盒本体101、盒盖102可选用PPE(polyphenylene ether，聚苯醚)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)或PA(Polyamide，聚酰胺)等热塑性高分子材料。例如，线盒本体101和盒盖102的材料选用PPE，则线盒本体101和盒盖102可用模具一体注塑生产。

在一示例中，线缆连接口104处还设置有压线块105，以使光伏连接盒100在使用时，能够更紧固地固定线缆。不仅如此，线缆连接口104设有压线块105，还可以起着密封防水等作用。

在一示例中，线盒本体101的底部设置有散热区106，且散热区106位于两个旁路二极管封装模块110的正下方。

散热是光伏接线盒10必然要考虑的事项，在本实施例中，由于采用了两个旁路二极管封装模块110，势必需要有匹配的散热结构，以便光伏接线盒10能够更好的工作，同时延长光伏接线盒10的使用寿命。旁路二极管封装模块110是光伏接线盒10中主要发热部件，因此在设计时，使散热区106正好可以位于旁路二极管封装模块110所在的位置，能够有效地将旁路二极管封装模块110产生的热量带走，提升本光伏接线盒10的整体散热效率和工作效率、使用寿命。

在一示例中，散热区104为若干散热孔。参考图7所示，图中具有6个散热孔，其中每3个散热孔对应一个旁路二极管封装模块110。

在一示例中，还设置有支撑板107，两个旁路二极管封装模块110固定在支撑板107上，支撑板107置于内腔之中。

本实施例光伏接线盒设置有支撑板107，一方面，支撑板107具有宽的面积，能够在线盒内得到较好的支撑；另一方面，正是由于支撑板107具有较宽的面积，旁路二极管封装模块110能够固定在支撑板107上，避免旁路二极管封装模块110在内腔中固定不稳定，造成旁路二极管封装模块110损坏、失效。

在一示例中，支撑板107上设置有若干定位孔108，线盒主体104上设置有与定位孔108数量相同的相匹配的若干定位柱109。

在本实施例中，定位孔108和定位柱109的数量可以根据实际情况而定，能达到固定支撑板107的目的即可。例如，可以采用4个定位孔108和4个定位柱109，也可以在支撑板107上设置6个定位孔108，对应的线盒内部设6个定位柱109。

光伏接线盒10一般还包括灌胶定位孔、导电片、保险丝、连接器等(附图中未示出)。其中，导电片常选用紫铜、黄铜、铁青铜等铜合金以及铝金属。例如，在本实施例中，旁路二极管封装模块110的导电片材料可为紫铜，每个封装模块里面可为单芯结构，105mil肖特基平面芯片。保险丝安装在光伏接线盒10中，用于防止光伏组件过热或故障时引起短路。连接器用于连接光伏组件上的电缆和逆变器，通常选择可靠性高、插入轻松的插头连接器。光伏接线盒10除了当作电力传输和保护设备外，还能帮助管理光伏系统，提高效率和生产。例如，通过在光伏接线盒10上安装温度传感器和监测装置，可以更好地了解光伏组件的工作状态，诊断光伏组件效率低下或损坏的原因，进而进行优化管理。灌胶定位孔、导电片、保险丝、连接器等为光伏接线盒10的基础部件，在此不再进一步详细阐述。

本实施例提供的光伏接线盒10，包括线盒和两个旁路二极管封装模块110，线盒具有内腔，两个旁路二极管封装模块110置于内腔之中，线盒具有汇流条穿孔103和线缆连接口104，每个旁路二极管封装模块110包括一个或一组旁路二极管，由于采用了两个旁路二极管封装模块110，进而能够降低对单个二极管的性能要求，提升二极管的长期可靠性，降低二极管失效时功率损失。

实施例二

图8是本实用新型一实施例光伏组件的结构示意图，参考图8所示，本实施例提供的光伏组件，包括光伏发电单元20、与光伏发电单元20相连接的光伏接线盒10，其中光伏接线盒10采用如前述实施例中的光伏接线盒。

光伏接线盒10的接线需要按照标准步骤进行，以确保光伏组件的安全性和可靠性。光伏接线盒10通常具有电池正极和负极的接线端子，以及连接进入光伏组件的电缆末端。一般按以下步骤安装光伏组件：首先将光伏发电单元20的正负两端引出电缆，再将光伏发电单元20的电缆通过电缆夹固定，而后将电线引进光伏接线盒10内，又根据光伏接线盒10的标记进行接线。接线时需要注意将阳极与阳极、阴极与阴极连接，最后用光伏电池片内的连接线将电池片连接成串或并联，并在光伏接线盒10中将连接线集中连接起来，完成光伏组件安装。

本实施例中有关光伏接线盒10的其他细节可以参考前述实施例，在此不再展开。

本实施例提供的光伏组件，其采用了改进的光伏接线盒10，该光伏接线盒10包括线盒和两个旁路二极管封装模块110，线盒具有内腔，两个旁路二极管封装模块110置于内腔之中，线盒具有汇流条穿孔103和线缆连接口104，每个旁路二极管封装模块110包括一个或一组旁路二极管，由于采用了两个旁路二极管封装模块110，进而能够降低对单个二极管的性能要求，提升二极管的长期可靠性，降低二极管失效时功率损失。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述实用新型披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种光伏接线盒，其特征在于，包括：线盒和两个旁路二极管封装模块；

其中，所述线盒具有内腔，所述两个旁路二极管封装模块置于所述内腔之中；所述线盒具有汇流条穿孔和线缆连接口；

每个所述旁路二极管封装模块包括一个或一组旁路二极管。

2.如权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述线盒包括线盒本体和盒盖；

所述盒盖连接在所述线盒本体上方；

所述线盒具有汇流条穿孔和线缆连接口包括：所述线盒本体上具有所述汇流条穿孔和所述线缆连接口。

3.如权利要求2所述的光伏接线盒，其特征在于，所述盒盖和所述线盒本体通过卡槽卡扣结构相连接。

4.如权利要求2所述的光伏接线盒，其特征在于，所述线盒本体和所述盒盖的材料为热塑性高分子材料。

5.如权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述线缆连接口处还设置有压线块。

6.如权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述线盒本体的底部设置有散热区，且所述散热区位于所述两个旁路二极管封装模块的正下方。

7.如权利要求6所述的光伏接线盒，其特征在于，所述散热区为若干散热孔。

8.如权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，还设置有支撑板，所述两个旁路二极管封装模块固定在所述支撑板上，所述支撑板置于所述内腔之中。

9.如权利要求8所述的光伏接线盒，其特征在于，所述支撑板上设置有若干定位孔，所述线盒主体上设置有与所述定位孔数量相同的相匹配的若干定位柱。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括：光伏发电单元、与所述光伏发电单元相连接的光伏接线盒，其中所述光伏接线盒采用如权利要求1～9任一项所述的光伏接线盒。