本发明专利技术提供了一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，通过实时测量光伏组件光伏接线盒内温度和相连连接器温度，通过和设定的温度阈值进行比较，通过控制开关，自动关断或自动接通光伏接线盒或光伏连接器电学连接；装置内设定关断温度和复位温度两个温度阈值；实时测得的温度达到关断温度阈值时，控制开关自动关断电学连接；实时测得的温度值达到复位温度阈值时，控制开关自动恢复电学连接；接线盒中装置和连接器中装置是两套独立工作的装置；控制开关自动关断电学连接后，消灭光伏组件内直流电弧，或金属件间接触电阻变大带来的持续发热源，或电路中通过超过额定电流产生的高温，主动防止了由于高温，过载电流导致接线盒或连接器烧毁。致接线盒或连接器烧毁。致接线盒或连接器烧毁。
【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件用高温自动关断功能接线盒和连接器
[0001]本专利技术涉及一种可测量温度和自动关断和接通电路的装置，应用于光伏组件上光伏接线盒和光伏连接器领域。
技术介绍
[0002]太阳能光伏系统一般由直流侧的光伏组件构成直流源，并通过直流汇流箱将各个组件串电流汇流，接入到逆变器中。通过逆变器将光伏组件产生的直流电转变成交流电，连接到电网中，完成太阳能绿色能源并网发电的过程。
[0003]目前的光伏组件设计中，光伏接线盒是唯一接通光伏组件内光伏电池串进行电学输出的部件。并通过光伏组件上接线盒输出电缆上的光伏连接器将若干光伏组件串联电学连接到一起，构成光伏组件阵列。
[0004]光伏组件阵列是一种直流电源的发电装置。其造成的故障电弧称之为“直流故障电弧”，与一般交流故障电弧最大不同处在于其没有相位改变所造成的闲歇性周期现象。如施工没有将连接器连接牢固或连接器质量有问题，将造成连接器内金属导电体虚接，从而引发直流侧拉弧，电弧高温进而引发火灾。换句话说，一旦发生了直流电弧故障，高热现象将会维持直至电源来源消失。由于直流电弧产生的高热可达摄氏1,000度以上，因此不仅会造成周遭的绝缘物质分解或碳化而失去绝缘的功效，同时也容易导致邻近的物质达到燃点而被点燃起火。
[0005]另一方面，造成光伏连接器或接线盒中二极管过热烧毁的原因包括光伏接线盒中二极管Vf过大，造成二极管过热，或接线盒和光伏电池串连接不好，金属件间接触电阻变大，产生大量热量，都有可能烧毁光伏接线盒。
[0006]再有，光伏系统中应用于室外环境中，由于环境造成的感应电流，会使光伏连接器中金属接触部分的发热并快速聚集。
[0007]异质结光伏电池将是下一代采用的光伏电池。由于其表面采用TCO导电透明薄膜，而这层只有几个微米厚度的非晶硅膜，不能承受高于200度的高温，防止这层膜出现结晶，降低光伏电池的效率。因此，控制接线盒温度不高于200 度也成为异质结光伏组件的一个要求。
[0008]但，目前应用的接线盒包含连接器，并没有检测接线盒中二极管温度以及接线盒上相连接连接器内金属接触部分温度的功能。更严重的是，当光伏系统电路内出现直流拉弧高温时，不具备主动关断光伏系统中电路的功能，实现消灭直流拉弧，保证光伏发电系统安全工作的目的。
技术实现思路
[0009]本专利技术所要解决的技术问题在于：提供一种通过安装在接线盒和连接器内部，串联连接在接线盒和连接器电路中的温度测量和控制开关装置，实时测量光伏接线盒内温度和相连光伏连接器内金属接触体温度，并通过和预先设定温度阈值进行比较，通过控制开
关，自动关断或自动接通光伏接线盒和光伏连接器电学输出。达到控制接线盒中温度和相连连接器内金属接触体温度，从而实现对接线盒中内部和相连连接器内金属接触体温度的主动测量和控制，解决了常规光伏接线盒内和相连连接器由于发生直流拉弧或金属件间接触电阻变大产生的高温，以及光伏系统工作中，由于环境因素，感应电流通过光伏连接器和接线盒的产生的高温，主动关断光伏组件电学输出，消除光伏组件内发热源，从而防止了光伏组件高温火灾的发生。
[0010]同时，通过设定接线盒内温度，保证接线盒在设定温度下工作，保证异质结光伏组件发电效率，不受接线盒内高温烘烤的影响。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0012]本专利技术提供了一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，包括测温装置和控制装置，所述的测温装置实时测量接线盒内部或连接器的内部温度；所述的控制装置连接在所述的测温装置上，连接所述的测温装置，通过所述的测温装置实时测量接线盒和连接器内的温度，进而控制接线盒和连接器电路的接通或关闭；
[0013]所述的控制装置包括温度比对模块和控制开关，所述的温度比对模块嫁接在所述的控制开关上，接受所述的测温装置测到的温度，将其与设定好的温度阈值进行比对，比对结果直接联动所述的控制开关，实现电路的接通与关断；
[0014]所述的测温装置和控制装置和光伏组件的光伏电池串电学串联连接。
[0015]进一步的，所述的温度对比组件设置有关断温度和复位温度两个阈值，当装置测得的实时温度达到设定关断温度阈值时，控制开关自动关断光伏接线盒或光伏连接器电学连接；当测得的实时温度值达到设定的复位温度阈值时，控制开关自动接通光伏接线盒或光伏连接器电学连接；实现控制开关关断或复位接通的功能。关断温度阈值和复位温度阈值，可以根据光伏系统使用环境和光伏组件中光伏电池的电学规格预先进行设定。接线盒内关断温度阈值和复位温度阈值和连接器内关断温度阈值和复位温度阈值单独分别设置。
[0016]进一步的，所述的控制开关采用金属的物理关合实现，接通与关断采用跳突方式。
[0017]进一步的，所述的控制开关利用金属的电阻随温度变化而变化的性质实现，接通与关断采用缓动方式。
[0018]进一步的，所述的测温装置通过实际采样的温度数值进行表达，即在所述的接线盒内进行定点采样，定点监测，实现温度测量。
[0019]进一步的，所述的测温装置通过导体金属的受热变形程度进行表达，即在电路中的测温金属导体因感受热量使其产生热形变，通过形变尺寸进行温度测量。
[0020]进一步的，所述的测温装置和控制装置成套使用，成套安装在接线盒和连接器内；既可以单独安装在接线盒内或者连接器内使用，也可以同时安装在接线盒内和连接器的内使用。在接线盒内使用的测温装置和控制装置和在连接器内使用的测温装置和控制装置相互独立工作。
[0021]进一步的，在连接器内，所述的测温装置和控制装置串联在连接器的输出电缆和连接器内的金属接触体之间，位于连接器的外壳内部，与所述的连接器的金属接触体在一个封闭腔内。
[0022]进一步的，光伏组件的接线盒采用集中式结构即光伏组件中旁路二级管集中安装在一个接线盒内部，或者光伏组件的接线盒采用分体式结构即光伏组件安装一个以上接线
盒，每个接线盒内安装不超过二个旁路二极管的结构；
[0023]对于集中式接线盒，安装不少于一个所述的测温装置和控制装置，串联在接线盒内的光伏电池串电路的正极输出电缆或负极输出电缆电路上；对于分体式接线盒，每一个分体式接线盒内安装一个所述的测温装置和控制装置，串联在分体接线盒内的光伏电池串电路的正极输出电缆电路和负极输出电缆电路中，同时在没有输出电缆的分体接线盒中串联在光伏电池串电路中。
[0024]每个接线盒外壳上，都贴有高温变色纸；接线盒连接的每个连接器外壳上，都贴有高温变色纸；当接线盒内和连接器温度达到关断温度阈值时，高温变色纸将发生不可逆颜色变化；接线盒和连接器外壳上高温变色纸发生颜色变化的温度可以分别设定。
[0025]与现有技术相比，本专利技术提供的一种可测量连接器内金属接触体温度及可测量接线盒内温度，并根据实测温度情况，自动关断或恢复光伏组件输出，保证光伏组件接线盒在高温和电流过载情况下，通过主动切断光伏组件内直流源，消除由于接线盒内高温或连接器高温给光伏系本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，其特征在于，包括测温装置和控制装置，所述的测温装置实时测量接线盒或连接器的内部温度；所述的控制装置连接在所述的测温装置上，通过所述的测温装置控制接线盒和连接器电路的接通或关断；所述的控制装置包括温度比对模块和控制开关，所述的温度比对模块嫁接在所述的控制开关上，接收所述的实时测温装置测量到的温度，将其与设定好的温度阈值进行比对，比对结果直接联动所述的控制开关，实现电路的接通与关断；所述的测温装置和控制装置和光伏组件的光伏电池串电学串联连接。2.根据权利要求1所述的一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，其特征在于，所述的温度对比模块设置有关断温度和复位温度两个阈值，当实时测温装置测得的温度达到设定关断温度阈值时，控制开关自动关断光伏接线盒或光伏连接器电学连接；当实时测得的温度值达到设定的复位温度阈值时，控制开关自动接通光伏接线盒或光伏连接器电学连接，实现控制开关关断或复位接通的功能；关断温度阈值和复位温度阈值，根据光伏系统使用环境和光伏组件中光伏电池的电学规格预先进行设定，接线盒内的关断温度阈值和复位温度阈值与连接器内关断温度阈值和复位温度阈值单独分别设置。3.根据权利要求1所述的一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，其特征在于，所述的控制开关采用金属的物理关合实现，接通与关断采用跳突方式。4.根据权利要求1所述的一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，其特征在于，所述的控制开关利用金属电阻随温度变化而变化的性质实现，接通与关断采用缓动方式。5.根据权利要求1所述的一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒和连接器，其特征在于，所述的测温装置通过导体金属的受热变形程度进行表达，即在电路中的测温金属导体因受热量使其金属产生热形变，通过形变尺寸进行温度测量。6.根据权利要求1所述的一种光伏组件用高温自动关断功能的接线盒...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄子健，李军，
申请(专利权)人：苏州元昱新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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