CN102742026A - 太阳能电池模块用端子箱 - Google Patents

Abstract

提供一种提高了导热性的太阳能电池模块用端子箱。太阳能电池模块用端子箱具有：多个端子板（60）；筐体（10），收容各端子板（60），具有包围各端子板（60）的外周的外周部（12）；与对应的两个端子板（60）连接的逆负荷时旁路用的旁路二极管（80）；散热板（60），支撑作为旁路二极管（80）的发热部分的整流元件主体（81），与端子板（60）一体或分体构成；和作为导热部的底部（11），配置在散热板（60）和太阳能电池模块之间，耐热性比外周部（12）高。

Description

太阳能电池模块用端子箱

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池模块用端子箱。

背景技术

构成太阳光发电系统的太阳能电池面板由多个太阳能电池模块构成，各太阳能电池模块的电极经由端子箱串联或并联连接。

例如，端子箱具有：浅底箱状的合成树脂制的筐体；多个端子板，铺设在筐体内的底部，与太阳能电池模块电连接；和在对应的两个端子板之间架桥的逆负荷时旁路用二极管（整流元件）。作为二极管的发热部分的主体部由金属制的散热板支撑。在端子板的一端部经形成于筐体的开口部焊接太阳能电池模块的电极部的引线，在端子板的另一端部铆接（かしめ接続）导出到筐体外部的电缆的末端部。并且，筐体的底面与太阳能电池模块的安装面粘接。因此，当二极管的主体部发热时，热从散热板经底部逃逸至太阳能电池模块侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3498945号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在二极管作用时，主体部变为高温后，存在超过筐体的耐热限度、底部塑性变形的情况。这样一来，底部的底面变得不平坦，在安装到太阳能电池模块的状态下，底部的底面和太阳能电池模块的安装面之间介入空气层，向太阳能电池模块的导热性下降。

本发明根据以上情况而完成，其目的在于提供一种提高导热性的太阳能电池模块用端子箱。

用于解决问题的手段

本发明是一种太阳能电池模块用端子箱，安装在太阳能电池模块上，其特征在于，具有：多个端子板；筐体，收容上述各端子板，具有包围上述各端子板的外周的外周部；与对应的两个端子板连接的逆负荷时旁路用的整流元件；散热板，支撑作为上述整流元件的发热部分的整流元件主体，与上述端子板一体或分体构成；和导热部，配置在上述散热板和上述太阳能电池模块之间，耐热性比上述外周部高。

因导热部具有比筐体外周部高的耐热性，所以防止了导热部因整流元件主体的热量而塑性变形。因此，避免了在太阳能电池模块和导热部之间介入空气层，向太阳能电池模块的导热性提高。

此外，太阳能电池模块用端子箱也可是下述构成。

（1）筐体在外周部的内侧具有支撑端子板的底部，底部构成导热部。这样一来，能够在将端子板放置于底部的状态下安装到太阳能电池模块，安装性良好。

（2）底部沿着外周部的内侧边缘部滑动安装。这样一来，可将底部简单地安装到外周部。

（3）在底部固定端子板，在端子板上开口设置锁定孔，在外周部能够挠曲地设置锁定片，当底部标准安装到外周部时，锁定片弹性嵌入到锁定孔，端子板及底部被外周部保持。这样一来，底部经由端子板固定到外周部，底部的形状简化。

（4）当底部标准安装到外周部时，使窗孔开口于底部和外周部之间，经过窗孔向筐体内引入和太阳能电池模块的太阳能电池组对应的引线。这样一来，无需在底部设置特有的窗孔，底部形状简化。

（5）底部和端子板通过嵌件成型而一体化。这样一来，切实阻止了端子板从底部脱离。

（6）在安装到太阳能电池模块的状态下，导热部保持不露出到外部的状态。这样一来，例如可用耐候性低的材料构成导热部，选择导热部材料时的选项幅度增大。

（7）导热部至少配置在整流元件主体和太阳能电池模块之间。这样一来，由整流元件主体产生的热高效传送到导热部，实现更好的导热性。

（8）外周部由选自PPO（聚苯撑氧化物）、PPE（聚苯撑醚）的一种或二种以上的材质构成，导热部由选自PPS（聚苯硫醚）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）的一种或二种以上的材质构成。这样一来，外周部由具有良好耐候性、耐水解性的材质构成，底部由具有良好耐热性、导热性的材质构成。

（9）散热板和端子板一体构成，各端子板中含有不支撑整流元件主体的端子，该端子在各端子板中具有最小的表面积。支撑整流元件主体的端子具有较大的表面积，因此在筐体内的有限空间内，可提高端子板的散热性。

发明效果

根据本发明，提供提高了导热性的太阳能电池模块用端子箱。

附图说明

图1是实施方式1涉及的太阳能电池模块用端子箱的俯视图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是图1的B-B截面图。

图4是图1的C-C截面图。

图5是端子板和底部一体化的单元的俯视图。

图6是图5的D-D截面图。

图7是端子板和底部一体化的单元的底面图。

图8是外周部的俯视图。

图9是滑块承接部的侧面图。

图10是筐体的底面图。

图11是在实施方式2涉及的太阳能电池模块用端子箱中在底部放置了端子板的状态的俯视图。

图12是底部的俯视图。

附图标记说明

10筐体

11底部（导热部）

12外周部

60端子板（散热板）

80旁路二极管（整流元件）

81整流元件主体

具体实施方式

（实施方式1）

根据图1至图10说明本发明的实施方式1。本实施方式涉及的太阳能电池模块用端子箱具有筐体10、端子板60、及旁路二极管80。

筐体10由合成树脂制成，整体呈板状，如图1及图10所示，由底部11、及包围其周围的外周部12构成。底部11的底面是平坦面13，以与太阳能电池模块的安装面（使用时的背面）紧贴的状态安装到该太阳能电池模块的安装面（使用时的背面）上。在安装到太阳能电池模块的状态下，底部11以不露出到外部的状态隐藏，外周部12以露出到外部的状态暴露。

底部11和外周部12分别独立，彼此可拆装。并且，底部11和外周部12由彼此不同的材质构成。具体而言，外周部12由选自PPO（聚苯撑氧化物）、PPE（聚苯撑醚）、PVC（聚氯乙烯）中的任意一种材质构成，底部11由选自PPS（聚苯硫醚）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）中的任意一种材质构成。即，外周部12由具有良好耐候性、耐水解性的材质构成，底部11由耐热性、导热性比外周部12好的材质构成。并且，外周部12大体上比底部11低价。

外周部12如图8所示，具有区划筐体10的周围的矩形框状的周壁14。在周壁14的后端部36的左右两侧，使插通与端子板60连接的电缆90的一对筒部15向后方突出地形成。并且，在周壁14的后端部36的宽度方向两端侧，在两个筒部15的前方形成左右一对台部16。两个台部16跨越周壁14的两端角部连接，其中央部具有横向长的贯通孔17。

在周壁14的后端部36的宽度方向中央部，使可卡定端子板60的大致矩形的锁定片18向前方（周壁14的内侧）突出地形成。锁定片18能够以周壁14的内面为支点向上下方向挠曲变形，在其中央部具有锁定突起19。

在周壁14的内周面，在周向上隔开间隔地形成多个盖锁承接部21。将未图示的盖子的盖锁部卡定到盖锁承接部21，从而保持在周壁14的上端固定有盖子的状态。并且，在周壁14的左右两侧的内周面上形成一对滑块承接部22。两个滑块承接部22如图9所示，呈沿着周壁14的内周面向前后方向延伸的细长的板状，并成为其前端部比后方的部分低一阶的阶梯状的形态。两个滑块承接部22的前端部的上面成为相对底部11的滑块部32（后述）从下方扣合的第1扣合承接面23，两个滑块承接部22中的比前端部靠后方的部分的下面成为相对滑块部32从上方扣合的第2扣合承接面24。第1、第2扣合承接面23、24为彼此大致位于同一高度的水平面。

底部11与端子板60一体嵌件成型，具有支撑多个端子板60的平板状的底壁25。各端子板60在底壁25的上面在宽度方向上并列配置。底部11和外周部12彼此连接时，在底壁25的前端和周壁14的前端部26的后端之间，开口有在宽度方向上较长的窗孔27，经该窗孔27向筐体10内引入和太阳能电池模块的各太阳能电池组对应的引线（未图示）。

其中，各端子板60呈导电金属制的平板状，由以下部件构成：左右一对的电缆连接端子60A，位于宽度方向两端部，分别与正侧及负侧的两个电缆90连接；以及位于两个电缆连接端子60A之间的左右各自的中继连接端子60B。在各端子板60的外周配置外周部12。在各端子板60的前端部形成插入孔61，在插入孔61中插入引线的末端部并通过焊锡等连接。并且，在除了图中位于左侧的中继连接端子60B之外的各端子板60的前后方向中间部的上面，放置旁路二极管80的整流元件主体81（后述）。

旁路二极管80具有：整流元件主体81，是用树脂方块状包围芯片部分的形态；阳极侧及阴极侧的两个连接引脚82，其连接到芯片部分，从整流元件主体81的一个侧面向宽度方向延伸。此时，整流元件主体81成为通过芯片部分的整流作用而升温到200℃附近的发热部分。并且，上述各端子板60兼具散热板的功能，对整流元件主体81产生的热进行散热。即，各端子板60与散热板一体构成。

两个连接引脚82彼此大致平行地配置，其中，一个连接引脚82的前端部焊接到支撑整流元件主体81的自身的端子板60，另一个连接引脚82的前端部焊接到相邻的端子板60。在各端子板60的侧边缘，如图5所示，使大致矩形的连接片62向宽度方向伸出地形成，在各连接片62上贯通形成连接孔63，该连接孔63用于插通连接引脚82的前端部并进行焊接。

并且，在整流元件主体81的另一侧面，使固定片84向宽度方向突出地形成。在固定片84上如图2所示，使螺钉部件70贯通并拧紧，螺钉部件70的螺纹部71与端子板60上形成的螺孔64螺合，从而将旁路二极管80经由螺钉部件70固定到端子板60。并且，在端子板60上，如图6所示，使具有螺孔64的翻边部（burring portion）65向下方突出地形成，在底壁25上形成有用于插入翻边部65及螺纹部71的前端的逃逸孔28。并且，在底壁25上形成具有逃逸孔28的阶梯状的凸台部29，在端子板60上形成沿着凸台部29的外面弯曲成台状的阶梯部66。

在两个电缆连接端子60A的后端部，突出地形成有左右一对的管筒部67。两个管筒部67铆接到在电缆90的末端露出的芯线91。两个电缆连接端子60A连接到电缆90时，将电缆90的末端放置在台部16上，在该状态下使铁砧（未图示）从下方通过台部16的贯通孔17，进而卷边机（未图示）从上方下降，从而在卷边机和铁砧之间，管筒部67夹住电缆90的芯线91。

两个电缆连接端子60A彼此具有基本相同的表面积，附图中右侧的中继连接端子60B在所有端子板60中具有最大的表面积，附图中左侧的中继连接端子60B在所有端子板60中具有最小的表面积。附图中左侧的中继连接端子60B之所以具有最小的表面积是因为在此不支撑旁路二极管80的整流元件主体81，通过使相邻的右侧的中继连接端子60B的表面积增大这一部分，而提高了该右侧的中继连接端子60B的散热性，并且提高了空间效率。并且，在附图中右侧的中继连接端子60B中的后端部的宽度方向中央部，开口形成有大致矩形的锁定孔68以弹性嵌入锁定片18的锁定突起19。

在中继连接端子60B中加入从连接片62的根部曲柄状弯曲的多个狭缝69，经由各狭缝69，防止由各端子板60支撑的旁路二极管80之间的热干扰。并且，各旁路二极管80在宽度方向上配置成锯齿状以避免相互的热干扰，具体而言，由中继连接端子60B支撑的旁路二极管80和由两个电缆连接端子60A支撑的旁路二极管80相比，配置在前方。

并且，在各端子板60的上面，在宽度方向上架设形成多个桥梁部31。各桥梁部31成为从底壁25的上面一体延伸并与底壁25之间夹持各端子板60的细带状的形态，桥梁部31由按照各端子板60架桥的独立桥梁部31A以及对所有端子板60统合架桥的统合桥梁部31B构成。统合桥梁部31B位于独立桥梁部31A的后方，是在底壁25的大致整个宽度上延伸的形态。

并且，底壁25配置在整流元件主体81和太阳能电池模块之间，如图7所示，除了两个电缆连接端子60A的管筒部67、翻边部65、插入孔61的周围、锁定孔68的周围、及连接孔63的周围之外，与各端子板60的下面紧贴。并且，底壁25按照各旁路二极管80而一分为三地形成，其中，支撑中央的旁路二极管80的底壁25的表面积最大。在此，底壁25位于端子板60和太阳能电池模块之间，从而兼具导热部的功能，将整流元件主体81产生的热传送到太阳能电池模块侧。

在底壁25的宽度方向两端侧，形成左右一对的滑块部32。两个滑块部32如图5所示具有：在前后方向延伸的肋状的滑块主体部32A；从滑块主体部32A的前端部向侧方伸出的第1滑块部32B；和位于第1滑块部32B的后方、从滑块主体部32A向侧方伸出的第2滑块部32C。第1滑块部32B和第2滑块部32C相比配置在上方，如图4所示，在其下面具有可与滑块承接部22的第1扣合承接面23面接触的第1扣合面32D。第2滑块部32C成为和第1滑块部32B相比细长延伸的形态，在其上面如图3所示具有可与滑块承接部22的第2扣合承接面24面接触的第2扣合面32E。第1、第2扣合面32D、32E彼此配置在大致相同高度位置上。并且，在底壁25的上面形成用于隔开相邻的端子板60之间的隔壁38。

接着说明本实施方式涉及的端子箱的组装方法及作用效果。

首先，各端子板60在使其前端之间一体连接的状态下与底部11一起嵌件成型，从而构成图5至图7所示的单元。接着，在各端子板60上放置旁路二极管80的整流元件主体81，将螺钉部件70螺合到螺孔64，在各端子板60上安装旁路二极管80。并且，在上述嵌件成型后的适当时机，使各端子板60的前端彼此离开。进一步，对插入到各端子板60的连接孔63中的旁路二极管80的连接引脚82实施锡焊，而将旁路二极管80连接到各端子板60。此外，该旁路二极管80的安装作业也可在将底部11安装到下述外周部12后进行。

接着，将底部11（上述单元）从下方插入到外周部12的周壁14内。此时，使底部11和标准安装位置相比略位于前侧。在该状态下使底部11向后方移动，使滑块承接部22的第1扣合承接面23向第1滑块部32B的第1扣合面32D滑动，并且使滑块承接部22的第2扣合承接面24向第2滑块部32C的第2扣合面32E滑动。这样一来，底部11到达标准安装位置后，底壁25的后端与外周部12的后端部36的前端抵接而停止，并且随着锁定片18的挠曲动作，锁定突起19弹性地嵌入到中继连接端子60B的锁定孔68，从而限制了底部11相对外周部12的前后移动。并且，底部11到达标准安装位置后，第1滑块部32B的第1扣合面32D与滑块承接部22的第1扣合承接面23抵接，从而限制底部11相对外周部12的向下方的移位（参照图4），并且第2滑块部32C的第2扣合面32E与滑块承接部22的第2扣合承接面24抵接，从而限制底部11相对外周部12的向上方的移位（参照图3）。因此，通过进行使底部11在外周部12的周壁14内滑动这一简单的操作，就可将底部11固定到外周部12。

接着，从后方将电缆90插入到筐体10的筒部15，将两个电缆连接端子60A的管筒部67铆接到台部16上放置的芯线91。并且，跨越筒部15和电缆90之间覆盖树脂制的防水罩40，对筒部15内不漏水地密封。

之后，使底部11的底面（平坦面13）与太阳能电池模块的安装面紧贴，在该状态下通过粘接材料、双面胶、螺栓等将筐体10固定到太阳能电池模块。在安装到太阳能电池模块的过程中，将与太阳能电池模块的电极连接的引线通过窗孔27引入到筐体10内，使引线焊接到各端子板60的前端部。进一步，向筐体10内投入硅树脂等绝缘树脂，在该绝缘树脂固化后，将盖子覆盖到筐体10上。

在使用时，旁路二极管80的整流元件主体81发热时，该热从端子板60经由底部11向太阳能电池模块侧散热。此时，底部11由耐热性及导热性比外周部12好的PPS（聚苯硫醚）等构成，所以是不易受到热损的构造。因此，防止了因整流元件主体81的发热造成的底部11的塑性变形，保持了底部11的底面的平面性。其结果是，避免了底壁11的底面和旁路二极管80的安装面之间介入空气层，提高了向太阳能电池模块侧的导热性。

并且，根据本实施方式，筐体10的底部11构成导热部，因此能够在将端子板60放置于底部11的状态下安装到太阳能电池模块，安装性良好。进一步，滑块部32在滑块承接部22滑动，从而使底部11滑动安装到外周部12，所以可使底部11和外周部12简单地一体化。进一步，底部11和各端子板60通过嵌件成型而一体化，因此切实防止了各端子板60从底部11脱离。

并且，底部11保持不露出到外部的状态，因此作为底部11也可使用耐候性低的材料，选择底部11的材料时的选项幅度扩大。并且，底部11必然设置在和端子板60中的支撑整流元件主体81相向的位置，因此在整流元件主体81产生的热高效传送到底部11，实现了更好的导热性。

（实施方式2）

图11及图12表示本发明的实施方式2。在实施方式2中，和实施方式1的不同点在于，端子板60F和底部11A并非嵌件成型。其他构成和实施方式1相同，对和实施方式1相同的构成附加同样的附图标记。

实施方式2中的各端子板60F中，在除了附图中左侧的中继连接端子60B之外的端子板60F上，贯通形成圆形的安装孔59。并且，在各端子板60F中的安装孔59的孔边缘，使多个卡定片58在周向上排列形成。各卡定片58整体呈放射状，分别可向上下方向挠曲变形。

在底部11A的底壁25A上，在和各安装孔59对应的位置形成圆柱状的突起39。在连接了各端子板60F的前端之间的状态下，在底壁25A的上面放置了各端子板60F后，各突起39从下方插入到安装孔59，各卡定片58的前端进入突起39的外周面，从而防止各端子板60F从底部11A脱离。之后，使各端子板60F的前端之间彼此离开。此外，旁路二极管80到各端子板60F的安装方法、底部11A到外周部12的安装方法、筐体10到太阳能电池模块的设置方法等，和实施方式1相同，省略其重复说明。

（其他实施方式）

本发明不限于通过上述记载及附图所说明的实施方式，例如下述实施方式也包含在本发明的技术范围内。

（1）可替代上述底部，而使金属制的导热部介于端子板和太阳能电池模块之间。此时，金属制的导热部按照各端子板设置即可，从而防止了端子板之间的短路。

（2）在端子板和太阳能电池模块之间介入耐热性比外周部高的导热部，但该导热部也可是不与外周部一体化的构成。

（3）支撑二极管的板材也可是：独立于端子板构成，是不具有作为端子的功能（电路的连接部分）的单纯的散热板。

（4）也可是下述构成：各端子板仅由一对电缆连接端子构成，在两个电缆连接端子之间架设一个旁路二极管。

Claims (10)

1.一种太阳能电池模块用端子箱，安装在太阳能电池模块上，其特征在于，具有：

多个端子板；

筐体，收容上述各端子板，具有包围上述各端子板的外周的外周部；

与对应的两个端子板连接的逆负荷时旁路用的整流元件；

散热板，支撑作为上述整流元件的发热部分的整流元件主体，与上述端子板一体或分体构成；和

导热部，配置在上述散热板和上述太阳能电池模块之间，耐热性比上述外周部高。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，上述筐体在上述外周部的内侧具有支撑上述端子板的底部，上述底部构成上述导热部。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，上述底部沿着上述外周部的内侧边缘部滑动安装。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，在上述底部固定上述端子板，在上述端子板上开口设置锁定孔，在上述外周部能够挠曲地设置锁定片，当上述底部标准安装到上述外周部时，上述锁定片弹性嵌入到上述锁定孔，上述端子板及上述底部被上述外周部保持。

5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，当上述底部标准安装到上述外周部时，使窗孔开口于上述底部和上述外周部之间，经过上述窗孔向上述筐体内引入和上述太阳能电池模块的太阳能电池组对应的引线。

6.根据权利要求2至5的任意一项所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，上述底部和上述端子板通过嵌件成型而一体化。

7.根据权利要求1至6的任意一项所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，在安装到上述太阳能电池模块的状态下，上述导热部保持不露出到外部的状态。

8.根据权利要求1至7的任意一项所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，上述导热部配置在上述整流元件主体和上述太阳能电池模块之间。

9.根据权利要求1至8的任意一项所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，上述外周部由选自PPO（聚苯撑氧化物）、PPE（聚苯撑醚）的一种或二种以上的材质构成，上述导热部由选自PPS（聚苯硫醚）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）的一种或二种以上的材质构成。

10.根据权利要求1至9的任意一项所述的太阳能电池模块用端子箱，其中，上述散热板和上述端子板一体构成，上述各端子板中含有不支撑上述整流元件主体的端子，该端子在上述各端子板中具有最小的表面积。

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