CN102751352A - 一种带护翼的快接式光伏接线盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带护翼的快接式光伏接线盒，包括盒体，盒盖、分别由内外接线柱组成的正负接线柱、旁路二极管，所述盒体与盒盖为一体式结构，所述盒盖可由侧面抽开部分，与所述盒体为卡式连接，所述盒盖设有散热孔。所述盒体带有于盒体主体部分相垂直的护翼，使之适用于汇流带从侧面引出的太阳能电池板，所述护翼的尾部带有台阶式结构，使相配套的两个所述子接线盒合成一个“[”形接线盒以用于双面电池引出电极。所述内外接线柱为一体式结构，与所述盒体注塑为一体，所述内接线柱与所述汇流带为压式连接。所述旁路二极管位于外电路，所述外接线柱设有实现迷宫式压连接的钳式结构，所述外连接线由所述接线盒侧面的引线接口引入。

Description

一种带护翼的快接式光伏接线盒

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能电池光伏模块的电极引出附着装置，以便将电流引出光伏模块与用电器或者光伏阵列或者其它形式的总线或电缆相连接，尤其适用于双面引线的双面太阳能电池模块。

背景技术

光伏接线盒作为一种连接太阳能电池光伏模块与其它太阳能电池光伏模块，分配盒，总线及电缆的附属装置，是公知的。做为其中不可缺少的一个环节，光伏接线盒的可靠性及设计合理非常重要。

光伏接线盒的一个困扰是湿气会沿外连接线，通过接线柱和汇流带进入太阳能电池板中，影响太阳能电池的寿命，无论现有技术中的透气膜或者过滤材料都只能短时间内隔离湿气，然后由于吸收过多湿气成为新的湿气源向内部渗透，不能根本解决问题。

光伏接线盒的另一个问题是由于光伏阵列要处于阳光直射之中，同时，旁路二极管也会产生热量，而盒内气体的热胀冷缩会导致盒体变形影响其使用寿命。现有技术采用加强筋或者散热装置来缓解这一问题，然而，并不能从根本上完全解决这一困扰，尤其是太阳能电池板的寿命长达数十年。

光伏接线盒所处的环境通常较为恶劣，应尽量避免有任何可能性因为温差、湿气、雨雪水等进入盒体内进而影响电路。

光伏接线柱一般采用手工焊接，不但需要特别的工具，还会因为焊工技术的问题导致质量的差异，从而影响引出电流功率甚至形成断路。

对于一些特殊的应用，比如双面引线的太阳能电池模块，除上述问题外，还需要考虑一些特殊的引线及连接方式。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种设计方案，在提供一种可以解决上述各问题的快接式光伏接线盒的技术方案的同时，提供一种适用于侧面引线的接线盒，使之适用于侧面引线封装的光伏模块。

技术方案：本发明提供如权利要求1所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，包括所述盒体与所述盒盖之间设置外接线路，使所述内接线路与所述外接线路之间完全隔离；所述盒体设有与盒体主体部位相垂直的护翼，所述护翼用来保护侧面引出的汇流带；所述内接线柱与汇流带之间为压式连接，使太阳能电池模块电流可流入内接线柱。所述外接线柱设置为钳式结构，上下组成相咬合处主要是平面连接，上部设有若干弧形凸起，下部相应位置设有若干相同形状稍微大一些的凹面，保证咬合后的间隙略小于导线的体积，这样的结构设置两道至多道，以三至四道为优选，这种迷宫式结构可保证外电路连接的可靠性，同时对所述外连接线起导向作用。

其中所述护翼尾部设有台阶式结构，使所述尾部结构相配套的两个所述接线盒可以相结合以形成适用于双面引线的双面太阳能电池光伏模块用接线盒。

其中所述内接线柱与所述盒体位于同一平面，保证内接线路无多余空间。

其中一个优选方案在盒体一侧开有与所述内外接电路相隔绝，与所述内外接线柱相通的测量孔，保证在不必打开所述接线盒盖的情况下，可以方便检测接线盒。

其中一个优选方案为所述内接线柱与所述外接线柱的下钳口为同一部件的不同部位，所述一体式结构既可靠地导通内外连接电路也增加了接线盒的机械强度和散热性能。

其中所述盒盖为推拉式卡接，所述盒盖形状与所述外接线路空间相匹配，占据所述盒体内所有空间，使所述外接线路空间内没有大量空气，这种结构避免了接线盒因盒内的气体热胀冷缩而导致的变形问题，同时，增强了盒盖的机械强度。

其中一个优选方案为所述盒盖上设有散热孔，可以加速将外接电路中产生的热量发散出去。

其中一个优选方案为盒盖与所述盒体间设有密封槽，以弹性胶圈密封，增强接线盒的密封效果。

其中一个优选方案为所述接线柱材质优选铝材和紫铜，为其它材质时，在其表面上镀防锈金属膜层。

其中一个优选方案为所述盒盖及所述盒体制造方式皆为注塑一体成型，利于量化生产和产品标准化。

有益成果：本设计方案中的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其优越性在于可用于侧面引出汇流带的太阳能光伏模块，尤其是对于双面太阳能电池模块，其使用可以更加灵活，可以将双面电池中工作电压相同的光伏模块采用一个独立的接线盒并联，也可以采用两个尾部结构相配套的子接线盒实现双面电压电流的分别独立引出，对于双面为不同电压电流的太阳能电池板，这种引出方式可以避免电压电流的内耗。尾部采用台阶式结构而不将之完全结合成一个整体，使接线盒可以根据光伏组件厚度的微小差异而调整，与组件的连接更加可靠。对于玻璃封装的侧面引出汇流带的光伏模块，由于不必在玻璃盖板上进行难度较大的机械钻孔，节省了工艺流程也减少了钻孔及层压流程中裂片的几率。

另外，本方案在实际应用中还会有如下极突出的优点，首先，将内外电路隔离开来，内电路完全密封，杜绝了湿气以任何形式由连接线路进入太阳能电池模块，从而影响电池寿命的可能性。再者，内部接线柱平面紧贴在盖板平面上，外部电路中多余空间由接线盒占据，杜绝了接线盒因为盒内空间气体的热胀冷缩而变形的问题。同时，这种设计方案也不存在如下问题：密封性好，可以防水防潮却容易变形，或者留有出气孔，变形的可能性小却无法完全做到防水防潮的两难困境。由于解决了上述问题，这种接线盒可以做得极为轻薄，不必特别考虑强度等问题。盒盖与盒体在卡接结构之外增加了密封圈结构，可以进一步增强防水防潮能力，在用密封胶封住外接线路引入线后的多余空间之后，外部接线电路也处于完全密封保护之中，性能会十分可靠。盒盖上设置散热盲孔。由于盒盖紧贴二极管，可以更快速地将热量散发出去，保持盒体温度较为正常。内外接线柱做成一体部件，不但使内外接线线路电连接变得非常可靠，而且由于金属的热传导性能良好，也进一步增加了散热效果，同时，在制做接线盒时，减少了工艺的难度。内外接线电路都采用压连接，快捷方便，既节省了工艺过程，减少了耗能耗材，也减少了人为因素导致的连接不稳定性。

本方案如外加设了测量孔，使太阳能电池模块的检查更为容易，不必打开盒盖，只要将检测探头分别由测量孔内伸入，与正负两极的接线柱相连接，就可以分别测量其各种数据，初步了解其工作状态。

附图说明

图1是一种典型结构的侧面引线的快接式光伏接线盒接到太阳能电池模块上的正视图

图2是一种典型结构的侧面引线的快接式光伏接线盒接到太阳能电池模块上的侧视图

图3是一种带护翼的快接式光伏接线盒配套使用于双面电池的示意图

图4是一种优化结构的侧面引线的快接式光伏接线盒接到太阳能电池模块上的正视图

图5是一种带护翼的快接式光伏接线盒带散热盲孔的盒盖的正视图

图6是一种带护翼的快接式光伏接线盒带散热盲孔的盒盖的俯视图

图7是一种带护翼的快接式光伏接线盒带密封槽的盒体的正视图

图8一种带护翼的快接式光伏接线盒带密封槽的盒体俯视图

图9为一种带护翼的快接式光伏接线盒接线柱部件正视图a和侧视图b

图10为一种带护翼的快接式光伏接线盒接线柱钳式结构上部组成正视图c和侧视图d

图11为一种带护翼的快接式光伏接线盒接线柱主体元件正视图e和侧视图f

具体实施方式：

由说明书文件和附图实施例描述了本发明的优选方案，但是其描述应视为对本技术方案的解释和说明，不应当看成是对本技术方案的限定，本发明由权利要求限定。

以下将结合附图用实施例对本技术方案加以进一步阐述，本技术方案包括但并不限于实施例。

实施例一：

如下图1、2所示，将盒盖1设成如下形状，一次性注塑成形，所述盒盖1四周带有与盒体卡接的薄边，一侧底部设有与所述盒盖1侧面相垂直的护翼。所设盒盖1形状与所述盒体2结构相对应，可以将所述盒体2中外电路元件以外的空间完全占据，保证装配时外电路无多余空间，从而解决接线盒普遍存在的热胀冷缩变形问题。同时将所述盒体2设成如图示由定位销24连接成的接线柱部件与塑料材质进行一体注塑成如图所示盒体2形状，所述盒体2中包括了正负两个接线柱，所述正负接线柱由注塑材质23保证绝缘。做为内连接柱的平面与所述盒体下平面相平齐，保证了内接线电路无多余空间。所述盒体正上方中心位置，位于所述正负接线柱之间有预留的安装旁路二极管5的凹面，可安装与所述正负接线柱相连接的旁路二极管5。所述盒体2上设有与所述盒盖形成卡接的沟道结构，使所述盒盖可以由所述盒体一侧推入并与所述盒体2相扣接。在所述盒体2的另一侧，设有两个紧贴所述正负接线柱的外接线4的引入接口，可以引入外接电路。在所述盒体2的侧面，设置测量孔8，使之与接线柱部件22相通，用以对盒内线路做初步测量。

装配时，将由光伏模块7侧面引出的两条汇流带6平铺在盖板背面，然后用接线盒体的正负接线柱平面分别压住两条汇流带6并将护翼紧贴住光伏模块侧面压紧汇流带6的侧面部分，用绝缘密封胶将所述盒体2四周密封固定在光伏模块7的背面，然后将外接线路由外接线4引入接口处引入，环绕接线柱组成部分22的每个凹面，然后压下接线柱组成部分21，最后将所述盒盖1由相反的方向推入盖好。为了加强密封效果，装配完成后，还可以将外接线引引入接口处涂一层密封胶，将外接线与接口处多余空间完全密封。

本实施例中，由于采用了护翼式结构，使之可以适用于侧面引出汇流带的光伏模块，节省了玻璃盖板的打孔工艺，同时降低了工艺流程中的破片率。由于对接线盒各部件的加工精度要求不高，主要部件都是注塑成形，既有利于统一接线盒规格，又不会导致成本太高。同时，由于接线盒独特的设计思路，可以完全解决接线盒防水防潮与受热变形对密封性要求的两难选择。由于接线盒内接电路采用平面压接；外接线路采用迷宫式压接，由盒盖最终反方向压住接线柱组成部分，充分考虑了接触面积和可靠性，其工艺既比焊接简单快捷节省材料，也避免了因焊接质量问题而导致的产品性能问题。测量孔的设置，由于不必打开接线盒便可检查线路，使其检测与维护工作变得简化。

实施例二：

如下图1、2、3所示，将盒盖1设成如下形状，一次性注塑成形，所述盒盖1四周带有与盒体卡接的薄边，一侧底部设有与所述盒盖1侧面相垂直的护翼。所述护翼尾部带有台阶式结构，所设盒盖1形状与所述盒体2结构相对应，可以将所述盒体2中外电路元件以外的空间完全占据，保证装配时外电路无多余空间，从而解决接线盒普遍存在的热胀冷缩变形问题。同时将所述盒体2设成如图示由定位销连接成的接线柱部件与塑料材质进行一体注塑成如图所示盒体2形状，所述盒体2中包括了正负两个接线柱，所述正负接线柱由注塑材质23保证绝缘。做为内连接柱的平面与所述盒体下平面相平齐，保证了内接线电路无多余空间。所述盒体正上方中心位置，位于所述正负接线柱之间有预留的安装旁路二极管5的凹面，可安装与所述正负接线柱相连接的旁路二极管5。所述盒体2上设有与所述盒盖形成卡接的沟道结构，使所述盒盖可以由所述盒体一侧推入并与所述盒体2相扣接。在所述盒体2的另一侧，设有两个紧贴所述正负接线柱的外接线4的引入接口，可以引入外接电路。在所述盒体2的侧面，设置测量孔8，使之与接线柱部件22相通，用以对盒内线路做初步测量。

本实施例中将两个尾部台阶式结构相对应的接线盒连接起来，使之适用于双面引线的光伏模块10，其中在两个子接线盒的台阶式连接处，具有微小的间隙，使两个子接线盒之间的位置可调，从而满足不同光伏模块之间厚度的微小差异，使之与光伏模块的结合更为紧密牢固。也可以将本实施例中的两个子接线盒做成一体式结构，将其护翼合成一体，这样的解决方案可以减少盒体的制造及安装工序，但是其适用范围及对光伏模块规格化的要求会更高，只能适用于标准化极高的自动式生产线。

实施例三

如图4所示，将盒盖1设成如下图5、图6所示形状，一次性注塑成形，所述盒盖1四周带有与盒体2卡接的薄边，一侧底部设有与所述盒盖1侧面相垂直的护翼，所设盒盖1形状与所述盒体2结构相对应，可以将所述盒体2中元件以外的空间完全占据，从而保证装配时外电路无多余空间，避免接线盒可能产生的热胀冷缩变形问题，在所述盒盖1上设导热盲孔，将部件，尤其是二极管5产生的热量加快散发出去。同时将所述盒体2设成如接线柱图10、图11中的21、22由定位销24连接成的图9的接线柱部件与塑料材质23进行一体注塑成如图7、8所示形状，所述盒体2中包括正负接线柱，所述正负接线柱由注塑材质保证绝缘。做为内连接柱的平面与盒体下平面相平齐，保证了内接线电路无多余空间。所述盒体2正上方中心位置，位于所述正负接线柱之间有预留的安装旁路二极管5的凹面，可安装与所述正负接线柱相连接的所述旁路二极管5。所述盒体2上设有与所述盒盖1形成卡接的沟道结构，使所述盒盖1可以由所述盒体2一侧推入并与所述盒体2相扣接。在所述盒体2的另一侧，设有两个紧贴所述正负接线柱的外接线引入接口，可以引入外接电路。同时，所述盒体四周设有密封槽‘用来安装增强接线盒密封性的密封胶圈3。

本实施例在上第一个实施例的基础上加设了盒盖上的导热盲孔，和所述盒盖与盒体四周的密封槽。虽然由于上述方案的优点，热变形不再是本技术方案的问题，然而，过量的温差对于材料的寿命还是有一定的影响。在接线柱一体化占据大量位置散热的基础上，将紧贴主要发热元件旁路二极管的所述盒盖上加设导热盲孔，可以进一步将热量快速发散出去。同时，在所述盒盖与所述盒体四周加设密封槽及胶圈，可以进一步提高接线盒的防水防潮功能，能够适应更严酷的环境问题。

本专利方案提供了一种带护翼的快接式光伏接线盒的设计方案，具体实现该方案的方法和途径还有很多，以上所述仅是本专利方案的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利方案原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为专利方案的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种带护翼的快接式光伏接线盒，包括盒体，盒盖、分别由内外接线柱组成的正负接线柱、旁路二极管等，其特征在于

所述盒体与太阳能电池玻璃盖板之间设置内接线路，所述盒体与所述盒盖之间设置外接线路，使所述内接线路与所述外接线路之间完全隔离；

所述盒体设有与盒体主体部位相垂直的护翼，所述护翼用来保护侧面 引出的汇流带；

所述内接线柱与汇流带之间为压式连接，使太阳能电池模块电流可流入内接线柱。

2.如权利要求1所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述护翼尾部设有台阶式结构，使所述尾部结构相配套的两个所述接线盒可以结合成一个适用于双面引线的双面太阳能电池模块的接线盒。

3.如权利要求1所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述内接线柱与所述盒体位于同一平面，保证内接线路无多余空间。

4.如权利要求1及权利要求3所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于在盒体一侧开有与所述内外接线柱相通的测量孔，保证在不必打开所述接线盒盖的情况下，可以方便检测接线盒。

5.如权利要求1所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述外接线柱设置有迷宫式压连接结构，可连接外连接线并对其起导向作用。

6.如权利要求1、权利要求3及权利要求5所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述内接线柱与所述外接线柱为同一部件的不同部位，连接所述内外连接电路并增强所述接线盒散热功能。

7.如权利要求1所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述盒盖形状与所述外接线路空间相匹配，使所述盒体盒盖装配后为实心。

8.如权利要求1及权利要求7所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述盒盖上设有散热孔，可以增强散热效果。

9.如权利要求1及权利要求7所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述盒盖与所述盒体间设有密封槽，以弹性胶圈密封，增强接线盒的密封效果。

10.如权利要求1所述的一种带护翼的快接式光伏接线盒，其特征在于所述内外接线柱材质镀有防锈金属膜层。 

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