光伏组件、智能接线盒和光伏系统的制作方法

    技术2025-05-18  9


    本技术涉及光伏,具体涉及一种光伏组件、智能接线盒和光伏系统。


    背景技术:

    1、太阳能作为一种安全清洁的新能源,在新能源发电领域具有良好的应用前景。在光伏系统中,可以通过为光伏组件加装光伏优化器,实现最大功率点跟踪(maximum powerpointtracking,mppt)功能,从而提高光电转化效率。然而,当前的光伏优化器通常为外置式,需要通过螺钉紧固在光伏组件的边框或者导轨上,并通过外部线缆与光伏组件背部粘接的接线盒进行连接,所需外部线缆长度长且连接方式复杂。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种光伏组件,智能接线盒和光伏系统,可以节省传统光伏优化器接线盒和旁路接线盒之间需要使用的线缆数量和长度,从而在降低成产成本的同时提高了安装的便利性。

    2、第一方面,提供了一种光伏组件,该光伏组件包括至少两个光伏子串、光伏优化接线盒以及旁路接线盒,该光伏优化接线盒和该至少一个旁路接线盒安装在该光伏组件的背板上,该两个光伏子串包括第一光伏子串和第二光伏子串,该第一光伏子串和该第二光伏子串串联连接,该第一光伏子串的输出端连接该光伏优化接线盒,该第二光伏子串的输出端并联连接该旁路接线盒。该光伏优化接线盒包括功率变换电路和第一二极管,该功率变换电路的正输入端或者负输入端用于连接该旁路接线盒或者该第一光伏子串,该功率变换电路用于对该光伏组件产生的直流电进行电流转换,该第一二极管与该第一光伏子串的输出端反向并联连接。该旁路接线盒包括第二二极管,该第二二极管与该第二光伏子串的输出端反向并联连接。

    3、应理解,该第一二极管与第一光伏子串的输出端反向并联连接是指,该第一二极管的阴极用于连接该第一光伏子串的正输出端,该第一二极管的阳极用于连接该第一光伏子串的负输出端。该第二二极管与第二光伏子串的输出端反向并联连接是指,该第二二极管的阴极用于连接该第二光伏子串的正输出端,该第二二极管的阳极用于连接该第二光伏子串的负输出端。

    4、基于上述方案,将光伏优化接线盒和至少一个旁路接线盒集成在光伏组件的背板上,通过在光伏优化接线盒内集成第一二极管,可以减少旁路接线盒的数量,从而可以节省传统光伏优化器接线盒和旁路接线盒之间需要使用的线缆长度和数量,且对当前光伏组件内部的焊带走线无改动,从而在降低成产成本的同时提高了安装的便利性。并且,第一二极管和第二二极管可以防止该光伏组件中的部分光伏子串被遮挡造成的输出电压降低所造成的发电量降低和发热受损问题,从而提高光伏组件的安全性和可靠性。

    5、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光伏优化接线盒和该旁路接线盒通过该焊带连接,所述功率变换电路的正输入端和/或负输入端通过线缆连接所述旁路接线盒。

    6、基于上述方案,旁路接线盒的连接端和光伏优化接线盒的连接端之间通过焊带连接,旁路接线盒仅需通过线缆连接功率变换电路的输入端,所需的线缆长度更短,进一步降低光伏组件的生产成本。

    7、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该功率变换电路的输出端通过线缆连接其他光伏组件或者逆变器。

    8、基于上述方案,光伏优化接线盒中的功率变换电路的输出端可以通过线缆连接逆变器或者其他光伏组件,实用性强。

    9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光伏优化接线盒还包括控制装置和第一开关,该第一开关并联在该第一二极管的两端,该控制装置用于:当该第一光伏子串的模拟量信息满足预设阈值时,控制该第一开关导通,使得该至少两个光伏子串的电流通过该第一二极管和该第一开关传输,其中,该模拟量信息包括电压值、电流值、功率值或者温度中的至少一项。

    10、基于上述方案,在该光伏优化接线盒中设置第一开关,并基于该第一光伏子串的电压控制第一开关的导通和关断,从而在对该第一光伏子串进行旁路保护的同时,避免旁路二极管由于通过较大的电流产生较大功耗,降低旁路二极管的损耗以及可能导致的其余电子器件的受热损坏,安全性和可靠性更高。

    11、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光伏优化接线盒还包括温度传感器,该温度传感器用于检测该线缆的温度。当该线缆的温度大于第一温度阈值时,该温度传感器还用于发送故障信号,该故障信号用于指示该线缆的连接异常。

    12、基于上述方案,通过在光伏优化接线盒的输出端设置温度传感器,使得光伏优化接线盒的输出线缆具备端子过温检测功能,从而进一步提高光伏组件的安全性和可靠性。

    13、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一光伏子串或者该第二光伏子串包括两个并联的子串单元,该两个并联的子串单元之间的并联点为该两个并联的子串单元所属的光伏子串的输出端。

    14、基于上述方案,将光伏组件中的光伏子串分为两个并联的子串单元,可以在保证光伏组件输出相同功率的情况下,减少光伏子串的发热量。

    15、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该至少一个旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,该第一旁路接线盒通过该焊带依次与该光伏优化接线盒和该第二旁路接线盒串联连接,该第一旁路接线盒还通过该线缆连接该功率变换电路的正输入端,该第二旁路接线盒还通过该线缆连接该功率变换电路的负输入端。

    16、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该至少一个旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,该第一旁路接线盒通过该焊带依次与该第二旁路接线盒和该光伏优化接线盒串联连接,该第一旁路接线盒还通过该线缆连接该功率变换电路的正输入端。

    17、基于上述方案,在该光伏组件包括两个或多个旁路接线盒时,光伏优化接线盒和旁路接线盒之间的连接可以根据实际实施确定,灵活性高、实用性强。

    18、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该光伏组件包括至少两个该旁路接线盒,其中,该光伏优化接线盒位于该至少两个该旁路接线盒之间,或者,该光伏优化接线盒位于该至少两个旁路接线盒的同一侧。

    19、基于上述方案,在该光伏组件包括两个或多个旁路接线盒时,光伏优化接线盒可以设置在光伏组件一侧,也可以设置在两个旁路接线盒之间,灵活性高、实用性强。

    20、第二方面,提供了一种智能接线盒,该智能接线盒包括光伏优化接线盒和旁路接线盒该光伏优化接线盒用于连接第一光伏子串的输出端,该旁路接线盒用于并联连接第二光伏子串的输出端,该第一光伏子串和该第二光伏子串串联连接。其中,该光伏优化接线盒包括功率变换电路和第一二极管,该功率变换电路的正输入端或者负输入端用于连接该旁路接线盒或者该第一光伏子串,该功率变换电路用于进行电流转换,该第一二极管用于与该第一光伏子串的输出端反向并联连接。该旁路接线盒包括第二二极管,该第二二极管用于与该第二光伏子串的输出端反向并联连接。

    21、其中,该第一二极管反向并联在该光伏优化接线盒的一组连接端两端是指,该第一二极管的阴极用于连接该第一正连接端,该第一二极管的阳极用于连接该第一负连接端。该第二二极管反向并联在该旁路接线盒的一组连接端两端是指,该第二二极管的阴极用于连接该第二正连接端,该第二二极管的阳极用于连接该第二负连接端。

    22、基于上述方案,通过在光伏优化接线盒内集成第一二极管,可以减少旁路接线盒的数量,从而可以节省传统光伏优化器接线盒和旁路接线盒之间需要使用的线缆长度和数量,安装复杂度更低。并且,第一二极管和第二二极管可以实现旁路保护功能,实用性强。

    23、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该光伏优化接线盒的一组连接端通过焊带连接该旁路接线盒的一组连接端,该功率变换电路的正输入端和/或负输入端通过线缆连接该旁路接线盒。

    24、基于上述方案,旁路接线盒的连接端和光伏优化接线盒的连接端之间通过焊带连接,旁路接线盒仅需通过线缆连接功率变换电路的输入端,所需的线缆长度更短,智能接线盒的生产成本低。

    25、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该光伏优化接线盒还包括控制装置和第一开关,该第一开关并联在该第一二极管的两端,该控制装置用于:当该第一二极管的模拟量信息满足预设阈值时,控制该第一开关导通,其中,该模拟量信息包括电压值、电流值、功率值或者温度中的至少一项。

    26、基于上述方案,在该光伏优化接线盒中设置第一开关,并基于该第一二极管的模拟量信息控制第一开关的导通和关断,从而在实现旁路保护的同时,避免旁路二极管由于通过较大的电流产生较大功耗以及热量,从而降低旁路二极管的损耗并提高其可靠性。

    27、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该光伏优化接线盒还包括温度传感器,该温度传感器用于检测该线缆的温度;当该线缆的温度大于第一温度阈值时,该温度传感器还用于发送故障信号,该故障信号用于指示该线缆的连接异常。

    28、基于上述方案,通过在光伏优化接线盒的输出端设置温度传感器,使得光伏优化接线盒的输出线缆具备端子过温检测功能,从而进一步提高光伏组件的安全性和可靠性。

    29、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该至少一个旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,该第一旁路接线盒通过该焊带依次与该光伏优化接线盒和该第二旁路接线盒串联连接,该第一旁路接线盒还通过该线缆连接该功率变换电路的正输入端,该第二旁路接线盒还通过该线缆连接该功率变换电路的负输入端。

    30、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该至少一个旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,该第一旁路接线盒通过该焊带依次与该第二旁路接线盒和该光伏优化接线盒串联连接,该第一旁路接线盒还通过该线缆连接该功率变换电路的正输入端。

    31、基于上述方案,在该智能接线盒包括两个或多个旁路接线盒时,光伏优化接线盒和旁路接线盒之间的连接可以根据实际实施确定,灵活性高、实用性强。

    32、结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该智能接线盒包括至少两个该旁路接线盒,其中,该光伏优化接线盒位于该至少两个该旁路接线盒之间,或者,该光伏优化接线盒位于该至少两个旁路接线盒的同一侧。

    33、基于上述方案,在该智能接线盒包括两个或多个旁路接线盒时,光伏优化接线盒可以设置在光伏组件一侧,也可以设置在两个旁路接线盒之间,灵活性高、实用性强。

    34、第三方面,提供了一种光伏系统,该光伏系统包括逆变器和智能接线盒,该智能接线盒包括光伏优化接线盒和旁路接线盒,该光伏优化接线盒用于连接该第一光伏子串的输出端,该旁路接线盒用于并联连接该第二光伏子串的输出端,该第一光伏子串和该第二光伏子串串联连接。其中,该光伏优化接线盒包括功率变换电路和第一二极管,该功率变换电路的正输入端或者负输入端用于连接该旁路接线盒或者该第一光伏子串,该功率变换电路用于进行电流转换,该第一二极管用于与该第一光伏子串的输出端反向并联连接。该旁路接线盒包括第二二极管,该第二二极管用于与该第二光伏子串的输出端反向并联连接。

    35、基于上述方案,通过在光伏优化接线盒内集成第一二极管,可以减少旁路接线盒的数量,从而可以节省传统光伏优化器接线盒和旁路接线盒之间需要使用的线缆长度和数量,安装复杂度更低。并且,第一二极管和第二二极管可以防止该光伏组件中的部分光伏子串被遮挡造成的输出电压降低所造成的发电量降低和发热受损问题,从而提高光伏系统的安全性和可靠性。

    36、应理解,关于第一方面的补充、解释和有益效果的说明,同样适用于如上第二方面和第三方面,为简洁不再赘述。


    技术特征:

    1.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括两个光伏子串、光伏优化接线盒以及旁路接线盒,所述光伏优化接线盒和所述旁路接线盒安装在所述光伏组件的背板上;

    2.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述第一光伏子串和所述第二光伏子串通过焊带连接,所述功率变换电路的正输入端和/或负输入端通过线缆连接所述旁路接线盒。

    3.根据权利要求1或2所述的光伏组件,其特征在于,所述功率变换电路的输出端用于通过线缆连接其他光伏组件或者逆变器。

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述光伏优化接线盒还包括控制装置和第一开关,所述第一开关并联在所述第一二极管的两端,所述控制装置用于:

    5.根据权利要求2至4中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述光伏优化接线盒包括温度传感器和控制装置,所述温度传感器用于检测所述线缆的温度;

    6.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述第一光伏子串或者所述第二光伏子串包括两个并联的子串单元,所述两个并联的子串单元之间的并联点为所述两个并联的子串单元所属的光伏子串的输出端。

    7.根据权利要求2至6中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,

    8.根据权利要求2至6中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,

    9.根据权利要求1至8中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,

    10.一种智能接线盒,其特征在于,所述智能接线盒包括光伏优化接线盒和旁路接线盒,所述光伏优化接线盒用于连接第一光伏子串的输出端,所述旁路接线盒用于并联连接第二光伏子串的输出端,所述第一光伏子串和所述第二光伏子串串联连接,其中,

    11.根据权利要求10所述的智能接线盒,其特征在于,所述光伏优化接线盒通过焊带连接所述旁路接线盒,所述功率变换电路的正输入端和/或负输入端通过线缆连接所述旁路接线盒。

    12.根据权利要求10或11所述的智能接线盒,其特征在于,所述光伏优化接线盒还包括控制装置和第一开关,所述第一开关并联在所述第一二极管的两端,所述控制装置用于:

    13.根据权利要求11或12所述的智能接线盒,其特征在于,所述光伏优化接线盒还包括温度传感器,所述温度传感器用于检测所述线缆的温度;

    14.根据权利要求11至13中任一项所述的智能接线盒,其特征在于,所述旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,

    15.根据权利要求11至13中任一项所述的智能接线盒,其特征在于,所述旁路接线盒包括第一旁路接线盒和第二旁路接线盒,其中,

    16.根据权利要求10至15中任一项所述的智能接线盒,其特征在于,所述智能接线盒包括至少两个所述旁路接线盒,其中,

    17.一种光伏系统,其特征在于,所述光伏系统包括逆变器和智能接线盒,所述智能接线盒包括光伏优化接线盒和旁路接线盒,所述光伏优化接线盒用于连接所述第一光伏子串的输出端,所述旁路接线盒用于并联连接所述第二光伏子串的输出端,所述第一光伏子串和所述第二光伏子串串联连接,其中,


    技术总结
    本申请提供了一种光伏组件,智能接线盒和光伏系统,光伏组件包括第一光伏子串、第二光伏子串、光伏优化接线盒和旁路接线盒,光伏优化接线盒和旁路接线盒安装在光伏组件的背板上,第一光伏子串和第二光伏子串串联连接,第一光伏子串的输出端连接光伏优化接线盒,第二光伏子串的输出端并联连接旁路接线盒。光伏优化接线盒包括功率变换电路和第一二极管,功率变换电路的正输入端和负输入端用于连接旁路接线盒或者第一光伏子串,第一二极管与第一光伏子串的输出端反向并联连接。旁路接线盒包括与第二光伏子串的输出端反向并联的第二二极管。基于此,可以节省外部线缆长度和数量,在降低成产成本的同时提高安装的便利性。

    技术研发人员:唐佳棋,顾桂磊,陈尚峰,胡耀威,程杰斌
    受保护的技术使用者:华为数字能源技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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