CN223285799U - 一种光伏组件、光伏组件阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏组件、光伏组件阵列，涉及光伏技术领域，以解决光伏组件可靠性低的技术问题。该光伏组件包括层压件、边框和刚性的电连接件，边框包括具有腔体的支撑部，腔体的顶壁支撑在层压件的背面的边缘部位；层压件包括汇流条，汇流条具有延伸出层压件的延伸段，延伸段贯穿顶壁延伸至腔体内，电连接件在腔体中与延伸段连接，电连接件的第二端贯穿腔体的第一侧壁延伸至边框外，用于与另外的光伏组件形成电连接。该光伏组件可以使用刚性的电连接件在光伏组件之间形成刚性电连接，从而提高光伏组件的抗冲击性能，适用于海上光伏项目。

Description

一种光伏组件、光伏组件阵列

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏组件、光伏组件阵列。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

海上光伏作为一种新的能源利用方式和资源开发模式，具有发电量高和土地占用少等特点。海上光伏面临着复杂恶劣的服役环境，例如南方海域的大风浪、台风，意味着海上光伏对光伏组件的可靠性有更高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏组件、光伏组件阵列，以解决光伏组件可靠性低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种光伏组件，包括层压件、边框和刚性的电连接件，所述边框包括具有腔体的支撑部，所述腔体的顶壁支撑在所述层压件的背面的边缘部位；

所述层压件包括汇流条，所述汇流条具有延伸出所述层压件的延伸段，所述延伸段贯穿所述顶壁延伸至所述腔体内，所述电连接件在所述腔体中与所述延伸段连接，所述电连接件的第二端贯穿所述腔体的第一侧壁延伸出所述边框外。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述边框为电绝缘的边框；或者，

所述延伸段、所述电连接件分别与所述边框电隔离开。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述电连接件的所述第二端具有榫卯结构。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述电连接件靠近所述第二端的部位开设有榫槽，所述电连接件的所述第二端形成与所述榫槽匹配的榫头。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述电连接件的第一端还连接有固定件，所述固定件具有朝向所述电连接件的第一端面，所述电连接件在所述第一端面的正投影位于所述第一端面内；

所述第一端面与所述电连接件电导通或者电绝缘。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述延伸段具有通孔，所述延伸段通过所述通孔套设在所述电连接件上，并且固定在所述第一侧壁与所述固定件之间，所述第一端面与所述电连接件电导通。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述腔体还具有与所述第一侧壁相对的第二侧壁，所述第二侧壁具有与所述腔体连通的开口；

所述固定件背离所述电连接件的一端固定设在所述开口中。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述固定件背离所述电连接件的第二端面上开设有凹槽。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述边框还包括与所述层压件的侧面相对的第三侧壁，所述第三侧壁上还设置有导向结构，所述导向结构凸起于所述第三侧壁的内壁面，

所述导向结构包括导向槽以及位于导向槽上方的导向件，所述导向槽从与所述层压件中的所述汇流条相对的位置向所述顶壁延伸。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述汇流条具有两个所述延伸段，两个所述延伸段分别位于所述层压件的相对的两侧。

第二方面，本实用新型还提供一种光伏组件阵列，包括多个第一方面所述的光伏组件，相邻两个所述光伏组件通过相应所述电连接件形成电连接。

本实用新型示例性实施例中提供的一个或多个技术方案中，至少可实现如下有益效果之一。

本实用新型示例性实施例的光伏组件包括层压件和边框，将层压件中的汇流条从其侧面引出形成延伸段，延伸段穿过边框中支撑层压件的支撑部进入腔体中，具体地，穿过支撑部所具有的腔体的顶壁进入支撑部的腔体中。将刚性的电连接件的第一端与该腔体中的延伸段形成电连接，并将电连接件的第二端贯穿腔体的第一侧壁并延伸出边框的外部，也即朝向与该光伏组件待电连接的另一光伏组件的方向延伸，从而通过电连接件将两个光伏组件之间形成刚性的电连接，使得光伏组件阵列的连接更可靠。相对于现有技术中，两个光伏组件之间的电连接，需要通过设置在光伏组件上的接线盒，并从接线盒中使用柔性的线缆和电连接插头引出电流形成两个光伏组件之间的电连接，本实用新型示例性实施例的光伏组件可以使用刚性的电连接件形成光伏组件之间的刚性连接，从而提高抗冲击性能，尤其适用于恶劣服役环境的海上光伏项目。

进一步地，相对于现有技术中的光伏组件一般使用三个接线盒与汇流条形成电连接，三个接线盒中位于两侧的两个接线盒通过线缆和电连接插头以引出电流，而位于中间的接线盒用于保护和连接电路，无需通过线缆和电连接插头以引出电流，因此，两侧的接线盒相对于中间的接线盒尺寸更大。本实用新型示例性实施例的光伏组件的三个接线盒均无需通过线缆和电连接插头以引出电流，均可以使用尺寸更小的接线盒，能够降低光伏组件的生产成本，对于处在初级阶段的海上光伏建设而言，商业价值显著。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分；

图1是根据本实用新型的实施方式的层压件的结构示意图；

图2是根据本实用新型的实施方式的层压件的剖视结构示意图；

图3是根据本实用新型的实施方式的光伏组件阵列的剖视结构示意图；

图4是根据本实用新型的实施方式的光伏组件的剖视结构示意图；

图5是图4的A部放大图；

图6是根据本实用新型的实施方式的导向结构的俯视结构示意图；

图7是根据本实用新型的实施方式的电连接件的轴测结构示意图；

图8是根据本实用新型的实施方式的层压件和接线盒的轴测结构示意图；

图9是根据本实用新型的实施方式的接线盒的轴测结构示意图。

附图标记：

11、固定件；111、第一端面；112、第二端面；112a、凹槽；12、电连接件；121、榫头；122、榫槽；

20、腔体；21、顶壁；22、第二侧壁；221、开口；231、第一侧壁；231a、第一孔；232、第三侧壁；

30、汇流条；31、延伸段；311、通孔；

40、层压件；

50、导向结构；51、导向板；52、导向件；

60、接线盒；61、指向部。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相关技术中，光伏组件的层压件中的汇流条通过三个接线盒形成电连接和电路保护，为了将层压件的电流引出需要将位于两侧的两个接线盒上连接线缆和电连接插头，当需要多个光伏组件相互电连接形成光伏电站时，使用上述线缆连接的方式的抗冲击能力有限，可靠性较差，难以适应恶劣的服役环境，例如海上光伏电站的大风浪、台风等环境。

针对上述问题，本实用新型示例性实施例提供的光伏组件将汇流条从层压件中延伸出来，进入边框的支撑部所具有的腔体中，并通过刚性的电连接件穿出至边框外，可以与其他的光伏组件形成刚性的电连接，取代光伏组件之间从接线盒接出线缆相互连接方式，以提高光伏组件抗冲击性。

图1是根据本实用新型的实施方式的层压件的结构示意图；图2是根据本实用新型的实施方式的层压件的剖视结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型示例性实施例提供的光伏组件的层压件40中，对层叠在层压件40中间的汇流条30进行了延长，使其从层压件40的一侧伸出用于导出电流，而不必从与汇流条30电连接的位于两侧的两个接线盒60中使用线缆导出。

图3是根据本实用新型的实施方式的光伏组件阵列的剖视结构示意图；图4是根据本实用新型的实施方式的光伏组件的剖视结构示意图。如图3和图4所示，本实用新型示例性实施例提供的光伏组件，包括层压件40、边框和刚性的电连接件12，边框包括具有腔体20的支撑部，腔体20的顶壁21支撑在层压件40的背面的边缘部位；层压件40包括汇流条30，汇流条30具有延伸出层压件40的延伸段31，延伸段31贯穿顶壁21延伸至腔体20内，电连接件12在腔体20中与延伸段31连接，第二端贯穿腔体20的第一侧壁231延伸出边框外。

实际应用中，光伏组件的边框可以使用现有技术中的边框型式，例如腔体20的顶壁21、第三侧壁232以及连接于第三侧壁232顶端的卡接部(也称A面)共同形成“匚”字型结构，当层压件40卡入该“匚”字型结构的容纳腔时，该“匚”字型结构包覆在层压件40的周向边缘部位上，可以起到密封和保护层压件40的作用。支撑部为光伏组件提供了必要的机械支撑，保持光伏组件的稳定性和整体性，支撑部具体地由第一侧壁231、顶壁21、第二侧壁22以及相应的底壁形成，支撑部具有由第一侧壁231、顶壁21、第二侧壁22以及底壁围设出的腔体20。其中，第一侧壁231和第三侧壁232共同形成边框的侧面(也称B面)。

在支撑部也即腔体20的顶壁21上开设有第二孔，以贯通“匚”字型结构的容纳腔和腔体20，在腔体20的第一侧壁231上开设有第一孔231a，以将腔体20与边框的侧面外部环境贯通。当层压件40卡入“匚”字型结构的容纳腔时，汇流条30从层压件40中伸出的延伸段31从第二孔进入腔体20中，在腔体20中电连接件12的第一端或中间部位与延伸段31形成电连接，刚性的电连接件12的第二端则通过第一孔231a延伸出边框的侧面外部环境。电连接件12的第二端可以与另外的光伏组件的电连接件12形成刚性的电连接，相对于现有技术中两个光伏组件之间的线缆电连接，刚性的电连接件12使得连接可靠性高，可以抵御恶劣环境的冲击性。

示例性地，电连接件12与延伸段31之间可以焊接以形成良好的电导通效果；电连接件12可以通过过盈配合的方式固定在第一侧壁231的第一孔231a中。

需要理解的是，光伏组件的边框可以为金属材质，为了使得电连接件12、延伸段31与边框之间实现电隔离，可以在电连接件12与边框的接触部位上、延伸段31与边框的接触部位上包覆绝缘层，也可以在第一孔231a和第二孔内设置绝缘套管实现与边框的电隔离，同时绝缘套管具有一定的弹性，也可以起到一定的密封防水作用。

在另一可选的实施方式中，边框可以采用电绝缘的边框，例如塑料材质、玻璃纤维增强复合材料等。该种实施方式可以不对电连接件12、延伸段31进行绝缘处理，同时相对于金属边框耐腐蚀性能更好，制备成本更低。

考虑到两个光伏组件的两个电连接件12之间连接的耐冲击性，本实用新型示例性实施方式的电连接件12的第二端具有榫卯结构，通过两个电连接件12的榫卯结构的相互配合，且电连接件12可以为导电的金属材质，不仅形成有效的电连接，还可以形成刚性的物理连接。

例如，两个光伏组件的电连接件12一致，如图7所示，其中，图7是根据本实用新型的实施方式的电连接件的轴测结构示意图。电连接件12为圆形的杆件，其靠近第二端的部位开设有榫槽122，电连接件12的第二端形成与榫槽122匹配的榫头121。当两个电连接件12连接时，一个电连接件12的榫头121嵌入在另一个电连接件12的榫槽122中形成相互嵌合的榫卯连接结构，在形成电连接的基础上，抗冲击能力也较强，也容易可拆卸，方便对光伏组件进行维护。进一步地，当各个光伏组件的电连接件12一致时，可以进行标准化生产，降低生产成本。

在另一可选的实施方式中，两个电连接件12的第二端采用楔钉榫的榫卯结构，楔钉榫是将圆形的杆的端头分割成两片榫头121，两片榫头121采用倒抱式的交搭方式，彼此嵌合在一起。榫头121末端上还可伸出舌状凸榫，其嵌入另一榫头121底部端面的槽中，使其不能上下移动。然后在交搭口中部开设一个方孔，再插入一根断面为方形的楔钉，使其也不能左右移动，从而实现紧密的接合。示例性地，电连接件12除了圆形的杆件外也可以是方形等其他形状的杆件。

本实用新型示例性实施例提供的光伏组件中的电连接件12还可以通过设置在该电连接件12第一端的固定件11，进一步增强抗冲击能力。

示例性地，如图3和图7所示，固定件11具有朝向电连接件12的第一端面111，电连接件12在第一端面111的正投影位于第一端面111内；延伸段31贴合在固定件11的第一端面111上，第一端面111与电连接件12电导通或者电绝缘。

当电连接件12为圆形时，固定件11也可以为圆形，电连接件12的直径小于固定件11的直径，二者组成阶梯轴的形式。电连接件12与第一孔231a适配，则固定件11的尺寸大于第一孔231a，使得固定件11在腔体20中可以阻止电连接件12从第一侧壁231脱出，增强抗冲击性。另一方面，固定件11可以与电连接件12一体成型且均为金属材质，二者可以电导通，可以在延伸段31与电连接件12形成电连接的同时贴合在该固定件11的第一端面111上，例如通过焊接连接的方式，使得汇流条30的延伸段31与电连接件12(固定件11的第一端面111)进行大面积的电接触，减小电阻同时可以更耐冲击。

示例性地，固定件11也可以为塑料材质，与电连接件12之间电绝缘；或者固定件11为塑料材质，在第一端面111上可以镀覆或贴附一层金属层以与电连接件12形成电导通。

在一些实施方式中，如图3和图4所示，延伸段31具有通孔311，延伸段31通过通孔311套设在电连接件12上，并且固定在第一侧壁231与固定件11之间。

由于延伸段31沿着第三侧壁232的内壁面、第一侧壁231的内壁面向下进入腔体20中，因此，可以将延伸段31套在电连接件12上，并通过固定件11被夹持在第一侧壁231的内壁面与固定件11的第一端面111之间。该种实施方式，无需将延伸段31与固定件11进行焊接，依靠固定件11与第一侧壁231的夹持，延伸段31即可贴合在固定件11的第一端面111上，进而与电连接件12形成可靠的电连接，节省制程。

在一些实施方式中，如图4所示，腔体20还具有与第一侧壁231相对的第二侧壁22，第二侧壁22具有与腔体20连通的开口221。如图3所示，固定件11背离电连接件12的一端固定设在开口221中。

开口221与第一孔231a的中心轴线重合，固定件11可以通过过盈配合的方式固定在开口221中，例如固定件11可以包覆有绝缘层或绝缘套管或防水密封材料，当固定件11固定在开口221中时，一方面可以起到增强电连接件12与支撑部之间固定的效果，另一方面还封堵住开口221起到密封效果。同时，在第二侧壁22开设开口221还方便固定件11、电连接件12与延伸段31的装配和维护。

如图7所示，固定件11背离电连接件12的第二端面112上开设有凹槽112a。示例性地，由于开口221可以使得固定件11背离电连接件12的第二端面112外露，凹槽112a可以为一字槽或十字槽等，因此，可以通过相应的螺丝刀转动该圆形的固定件11，带动电连接件12的榫卯结构旋转，可以方便地将两个光伏组件的各自电连接件12的榫卯结构嵌合在一起。示例性地，可以使用绝缘的热缩套管对连接在一起的两个电连接件12的裸露部位进行防水防护。

图5是图4的A部放大图；图6是根据本实用新型的实施方式的导向结构50的俯视结构示意图。如图5和图6所示，边框还包括与光伏层压件40的侧面相对的第三侧壁232，第三侧壁232上还设置有导向结构50，导向结构50凸起于第三侧壁232的内壁面，导向结构50包括导向槽以及位于导向槽上方的导向件52，导向槽从与层压件40中的汇流条30相对的位置向顶壁21延伸。

实际应用中，导向槽为两片设置在第三侧壁232的内壁面的导向板51间隔设置形成，两片导向板51之间形成从上至下延伸的导向槽，导向件52设置在第三侧壁232的内壁面上，其位于导向槽的上方，位置高于汇流条30的位置。示例性地，导向件52朝向导向槽的平面可以为一个坡面或弧形面，从上至下，沿着远离层压件40侧面的方向延伸。

当层压件40卡入至“匚”字型结构的容纳腔时，导向件52和导向槽形成的导向结构50，可以使得从层压件40延伸出来的延伸段31在抵接到第三侧壁232时，向腔体20的顶壁21的方向延伸，贯穿顶壁21上的第二孔后进入腔体20中。在层压件40进行装框的制程时，导向结构50可以使得汇流条30的延伸段31自然伸入腔体20中，无需人工干预，提升了生产效率，节省了人工，有助于自动化生产。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

示例性地，导向结构50可以在边框制作时与之一体成型，也可通过焊接或粘接的方式固定在第三侧壁232的内壁面上。

考虑到边框对层压件40的防水密封效果，对于第一侧壁231的第一孔231a内可以设置密封胶圈以防止水汽进入腔体20，进而通过顶壁21的第二孔进入层压件40中。

考虑到光伏组件阵列中，位于中间的光伏组件需要分别连接相邻的两个光伏组件，而汇流条30在层压件40的两个端部均可延伸出层压件40，具体地，汇流条30具有两个延伸段31，两个延伸段31分别位于层压件40的相对的两侧。也即该层压件40的相对的两侧的边框也具有相同的结构，以使得两个延伸段31通过电连接件12分别与相应的另一光伏组件上的电连接件12进行刚性的电连接，而层压件40的其余两侧的边框可以使用现有技术中的边框。

在光伏组件阵列中，位于边缘的光伏组件中，层压件40中汇流条30可以在一侧延伸出来形成延伸段31，而另一侧无需延伸出来形成延伸段31，在靠近该另一侧的接线盒60中通过线缆的方式将电流导出。

图8是根据本实用新型的实施方式的层压件40和接线盒60的轴测结构示意图；图9是根据本实用新型的实施方式的接线盒60的轴测结构示意图。如图8和图9所示，本实用新型示例性实施例的光伏组件中，三个接线盒60的形状和大小一致，每个接线盒60的外侧壁上设置有指向部61，由于接线盒60中旁路二极管具有保护光伏电池防止热斑效应或逆流电流的作用，其需要正确的连接正极性的汇流条30和负极性的汇流条30，因此，当三个接线盒60均具有指向部61时，可以防止安装人员接错电极，具有防呆效果。

相对于现有技术中的光伏组件，需要在三个接线盒60中的两侧的接线盒60使用线缆将电流导出，两侧接线盒60的体积大于中间的接线盒60，而本实用新型示例性实施例的光伏组件，通过汇流条30的延伸段31和电连接件12导出电流，因此，三个接线盒60均可使用尺寸较小的接线盒60，降低了接线盒60的材料成本，同时在接线盒60中需要灌封胶及硅胶，也降低了灌封胶及硅胶的使用量，实现接线盒60的整体成本的下降。

本实用新型示例性实施例还提供一种光伏组件阵列，包括多个上述实施方式的光伏组件，相邻两个光伏组件通过相应电连接件形成电连接。

上述光伏组件阵列相对于现有技术所具有的技术优势与上述的光伏组件所具有的优势相同，在此不再赘述。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括层压件、边框和刚性的电连接件，所述边框包括具有腔体的支撑部，所述腔体的顶壁支撑在所述层压件的背面的边缘部位；

所述层压件包括汇流条，所述汇流条具有延伸出所述层压件的延伸段，所述延伸段贯穿所述顶壁延伸至所述腔体内，所述电连接件在所述腔体中与所述延伸段连接，所述电连接件的第二端贯穿所述腔体的第一侧壁延伸出所述边框外。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述边框为电绝缘的边框；或者，

所述延伸段、所述电连接件分别与所述边框电隔离开。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电连接件的所述第二端具有榫卯结构。

4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，所述电连接件靠近所述第二端的部位开设有榫槽，所述电连接件的所述第二端形成与所述榫槽匹配的榫头。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电连接件的第一端还连接有固定件，所述固定件具有朝向所述电连接件的第一端面，所述电连接件在所述第一端面的正投影位于所述第一端面内；

所述第一端面与所述电连接件电导通或者电绝缘。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述延伸段具有通孔，所述延伸段通过所述通孔套设在所述电连接件上，并且固定在所述第一侧壁与所述固定件之间，所述第一端面与所述电连接件电导通。

7.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述腔体还具有与所述第一侧壁相对的第二侧壁，所述第二侧壁具有与所述腔体连通的开口；

所述固定件背离所述电连接件的一端固定设在所述开口中。

8.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述固定件背离所述电连接件的第二端面上开设有凹槽。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述边框还包括与所述层压件的侧面相对的第三侧壁，所述第三侧壁上还设置有导向结构，所述导向结构凸起于所述第三侧壁的内壁面；

所述导向结构包括导向槽以及位于导向槽上方的导向件，所述导向槽从与所述层压件中的所述汇流条相对的位置向所述顶壁延伸。

10.一种光伏组件阵列，其特征在于，包括多个权利要求1-9任一项所述的光伏组件，相邻两个所述光伏组件通过相应所述电连接件形成电连接。