CN103856164B - 接线盒、太阳能电池以及在接线盒中安装汇流条的方法 - Google Patents

接线盒、太阳能电池以及在接线盒中安装汇流条的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种接线盒，包括底座、外壳及设置于所述外壳内的线路板，所述底座内设有开孔及支撑结构；所述线路板上设有与所述支撑结构相对应的端子，所述开孔允许汇流条穿过从而使所述汇流条放置于所述支撑结构上，所述端子与线路板电连接，当底座与外壳扣合时，所述端子能够与相对应的所述支撑结构压合，所述线路板通过所述端子电连接至所述汇流条。本发明积极效果，线路板安装在外壳上，利于线路板产生的热量从外壳传导出去。支撑结构与端子配合使用，可实现汇流条与线路板的电连接及汇流条的固定，避免使用螺丝等装置来将汇流条与线路板电连接或固定汇流条，从而汇流条安装简单，节省安装时间。

Description

接线盒、太阳能电池以及在接线盒中安装汇流条的方法
技术领域
本发明涉及太阳能系统技术领域，尤其涉及一种太阳能系统用接线盒。
背景技术
太阳能是一种可再生能源，将太阳能转换为电能既节约能源，又避免环境污染。太阳能系统用接线盒用于实现太阳能与外部电源组件的互联，以将太阳能系统的功率输出到外部。
一般，太阳能系统用接线盒的电路板设置在接线盒的底座上，但是这会存在一定的缺点：首先，在工作状态下，电路板会产生大量的热量，热量通过接线盒内空气传导和对流传给壳体，壳体再通过传导将热量释放，或者热量传递给接线盒的底座，但由于依靠空气传导，导热性能差，壳体内的热量不能及时释放出来，而底座与太阳能系统接触，散热性能不好，这造成了壳体内的温度不断升高，使得电路板长期处在高温下工作而降低了使用寿命，同时过高的温度也加速了接线盒的变形和老化，缩短了产品的使用寿命。其次，电路板位于底座上，若接线盒进水，则首先会影响电路板的使用。
目前，将太阳能系统与接线盒实现电连接主要是通过以下方式实现的：将汇流条的一端与太阳能系统的正负极相连，另一端采用螺丝固定的方式与电路板相连，同时为了连接牢固，采用螺丝将汇流条固定在底座上，然后将上盖扣合在底座上。由于汇流条很薄，必须小心操作。这样的安装方式比较复杂，不易操作，而且用时较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种便于安装且散热防水性能好的用接线盒。
为了解决上述问题，本发明提供了一种接线盒，包括底座、外壳及设置于所述外壳内的线路板，所述底座内设有开孔及支撑结构；所述线路板上设有与所述支撑结构相对应的端子，所述开孔允许汇流条穿过从而使所述汇流条放置于所述支撑结构上，所述端子与线路板电连接，当底座与外壳扣合时，所述端子能够与所述支撑结构压合；所述线路板通过所述端子电连接至所述汇流条。
进一步，所述支撑结构在朝向所述端子的一面具有至少一对导向柱，当所述汇流条从所述导向柱之间穿过时，所述导向柱用以限制所述汇流条的横向运动。
进一步，所述导向柱为四个，所述四个导向柱对称分布。
进一步，所述端子在朝向底座的一面设有弹片，所述弹片的端部向外翻折，用以与相对应的所述支撑结构压合。
进一步，所述导向柱为两个，所述两个导向柱相对设置，在每一个导向柱的上表面均具有一凹陷，所述凹陷允许汇流条通过并限制汇流条的横向运动。
进一步，在所述两个导向柱之间具有一凸台，所述端子设有一相对应的凹槽，当所述端子与所述支撑结构压合时，所述凸台与所述凹槽嵌合。
进一步，所述端子在朝向底座的一面具有向内翻折的弹片，当端子与相对应的支撑结构压合时，所述弹片与凸台相互配合。
进一步，所述支撑结构邻近所述开孔。
进一步，所述接线盒还包括锁扣装置，用以将所述底座与所述外壳相扣合。
进一步，所述锁扣装置包括设置于底座外缘的锁扣头及设置于外壳相对应位置的锁扣槽，当所述底座与所述外壳扣合时，所述锁扣头扣入相应的所述锁扣槽中，以实现所述底座与所述外壳的锁合。
一种在上述接线盒中安装汇流条的方法，包括如下步骤：提供所述底座；将与太阳能系统连接的汇流条的一端通过所述开孔插入所述底座内部；将所述汇流条置于所述支撑结构上；将所述外壳与底座扣合。
一种太阳能电池，包括一电池板、多个汇流条、以及上述的接线盒，所述汇流条一端电性连接太阳能电池板，另一端穿过所述开孔进入接线盒内部，所述汇流条设置于支撑结构上，当所述端子与相对应的支撑结构压合时，所述端子与汇流条电性连接。
本发明的优点在于，线路板安装在外壳上，利于线路板产生的热量从外壳传导出去。支撑结构与端子配合使用，可实现汇流条与线路板的电连接及汇流条的固定，避免使用螺丝等装置来将汇流条与线路板电连接或固定汇流条，从而汇流条安装简单，节省安装时间。
附图说明
图1所示为本发明接线盒的底座的结构示意图；
图2所示为本发明接线盒的外壳的结构示意图；
图3A所示为设置于底座上的锁扣头的结构示意；
图3B所示为设置于外壳上的锁扣槽的结构示意图；
图3C所示为锁扣头与锁扣槽结合的结构示意图；
图3D所示为底座与外壳扣合的结构示意图；
图3E所示为底座与外壳扣合的结构示意图；
图4A所示为支撑结构与端子的结构示意图Ⅰ；
图4B所示为图4A中端子与支撑结构压合之后的结构示意图；
图4C所示为支撑结构与端子的结构示意图Ⅱ；
图4D所示为图4C中端子与支撑结构压合之后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的接线盒的具体实施方式做详细说明。
本发明接线盒包括底座及外壳。图1所示为本发明接线盒的底座的结构示意图，参见图1所示，所述底座1上设置有开孔3，汇流条4穿过所述开孔3进入接线盒内。所述汇流条4为金属片，是其它设备（例如太阳能电池系统）的一部分，与该设备的引出电极电学连接。所述底座1还包括一支撑结构5，所述支撑结构5用于支撑汇流条4。汇流条4从开孔3进入接线盒后延伸并经过支撑结构5。在本实施方式中，所述支撑结构5邻近开孔3，当汇流条从开孔3进入接线盒后，可以经过很短的路程就可以通过支撑结构5，从而节约汇流条4的用量，而且汇流条4很薄，如果其在接线盒中通过的路径较长，则容易断裂。
图2所示为本发明接线盒的外壳的结构示意图。参见图2所示，所述外壳2包括线路板6，所述线路板6设置于外壳2内，用于为接线盒提供电路。所述线路板6还包括一个或多个与支撑结构5相对应的端子7，在本实施方式中示意性地标示出4个端子7。所述端子7能够与相对应的支撑结构5压合，当端子7与相对应的支撑结构5压合时，端子7与汇流条4实现电连接，从而将太阳能系统的功率输入线路板6中，所述线路板6将太阳能的功率转换为外部电源（图中未标示）可用的功率。所述外壳2的外部还设置有电缆30，所述电缆30用于将线路板6转换的功率传输给外部电源。
本发明接线盒中支撑结构5、开孔3及与支撑结构5相对应的端子7的数量根据太阳能电池的汇流条4的数量设置。在实务中，太阳能电池的汇流条4的数量一般为四个，因此，相应地，在本实施方式中，所述支撑结构5、所述开孔3、与支撑结构5相应的端子7的数量分别为四个。实务中，太阳能电池的汇流条4的数量也可以为六个，因此，在本发明的其他实施方式中，所述支撑结构5、所述开孔3、与支撑结构5相应的端子7的数量分别为六个。
在本实施方式中，所述底座1及外壳2上设置有相互配合的锁扣结构，用于将底座1与外壳2扣合，从而实现底座1与外壳2的紧密配合，防止脱落。本实施方式中，底座1外缘设置的是锁扣头31，外壳2上设置的是锁扣槽32，锁扣头31与锁扣槽32相对应设置，当将底座1与外壳2扣合时，锁扣头31扣入相应的锁扣槽32中，实现底座1与外壳2的锁合。
图3A为设置于底座1上的锁扣头的结构示意图，图3B为设置于外壳2上的锁扣槽的结构示意图，图3C为锁扣头与锁扣槽结合的结构示意图。从图3A、图3B及图3C可以看出，在锁扣头31上设置有一凸起33，在锁扣槽32中也设置有一凸起34，当锁扣头31与锁扣槽32扣合时，凸起33与凸起34相互卡合，从而将锁扣头31与锁扣槽32紧密扣合。当然，在现有技术中有很多结构能够实现将底座1与外壳2锁紧的功能，在本发明的其他实施方式中，本领域技术人员可以采用其他熟知的结构将底座1与外壳2锁紧。底座1与外壳2扣合的结构示意图参见图3D和图3E，外壳2向底座1靠近并扣合在底座1上。
优选地，支撑结构5在朝向与其相对应的所述端子7的一面具有至少一对导向柱，当所述汇流条从所述导向柱之间穿过时，所述导向柱用以限制汇流条的横向运动。图4A所示为支撑结构与端子的结构示意图Ⅰ。参见图4A，支撑结构5朝向与其相对应的所述端子7的一面具有导向柱8，在本实施方式中，含有四个导向柱8，所述四个导向柱8对称分布，当支撑结构5用于支撑汇流条4时，汇流条4从对称分布的导向柱8间通过，这样导向柱8能够限制汇流条4的横向运动，从而避免汇流条4从支撑结构5上脱离。支撑结构5上设置四个导向柱8，这样支撑结构5的四面都可以允许汇流条4通过，当将支撑结构5安装到底座1时，就可以不必考虑支撑结构5的方向，从而节省安装时间，减少不良品率。
端子7的结构与支撑结构5的结构相对应，在本实施方式中，端子7朝向底座1的一面设有弹片，所述弹片端部向外翻折，类似外八字形结构，当端子7与支撑结构5压合时，端子7的向外翻转的弹片能够深入导向柱8间，将汇流条4压在端子7与相对应的支撑结构5之间，且端子7与汇流条4相互接触，从而实现端子7与汇流条4的电性连接。
图4B所示为图4A中端子7与支撑结构5压合之后的结构示意图。从图中可以看出，端子7的向外翻转的弹片深入导向柱8间，将汇流条4压在支撑结构5上，且端子7与汇流条4相互接触，从而能够实现端子7与汇流条4的电线连接。
进一步，所述导向柱8为两个，所述两个导向柱8相对设置，在每一个导向柱8的上表面均具有一凹陷，所述凹陷允许汇流条4通过并限制汇流条4的横向运动。
图4C所示为支撑结构与端子的结构示意图Ⅱ，图4D所示为图4C中端子7与支撑结构5压合之后的结构示意图。参见图4C及图4D所示，所述支撑结构5上设置有两个导向柱8，所述两个导向柱8相对设置，在每一个导向柱8的上表面均具有一凹陷9，当汇流条4通过支撑结构5时，所述汇流条4从凹陷9处经过，从而凹陷9限制汇流条4的横向运动。
进一步，在所述两个导向柱8之间具有一凸台11，所述端子7在朝向底座1的一面设有向内翻折的弹片，所述向内翻折的弹片形成一与凸台11相对应的凹槽12，当所述端子7与所述支撑结构5压合时，所述凸台11与所述凹槽12嵌合。所述汇流条4位于凸台11与凹槽12之间，凹槽12能够与汇流条4接触，从而实现端子7与汇流条4的电性连接。优选地，所述凸台11为梯形结构，所述凹槽12的角度与凸台11的角度相配合，当端子7与相对应的支撑结构5压合时，所述弹片与凸台相互配合，用以将汇流条4卡固，这样更加便于支撑结构5与端子7进行压合，而不损坏汇流条4。
在本发明接线盒中安装汇流条的方法，参见如下步骤：步骤S1：提供底座；步骤S2：将与太阳能系统连接的汇流条的一端通过所述开孔插入所述底座内部；步骤S3：将所述汇流条置于所述支撑结构上；步骤S4：将所述外壳与底座扣合。
步骤S1：提供底座，所述底座内设置有开孔及支撑结构。
步骤S2：汇流条一端与太阳能系统连接，另一端穿过所述开孔进入底座内部。所述汇流条一般为金属片，通过汇流条实现太阳能系统与接线盒内部线路板的电性连接。所述线路板上设置有端子，所述端子能够与支撑结构压合。
步骤S3：继续拉伸所述汇流条，将所述汇流条置于支撑结构上，所述支撑结构用于支撑所述汇流条。优选地，在所述支撑结构朝向相对应的端子的表面还可以设置导向柱，所述汇流条从导向柱间通过，所述导向柱用于限制汇流条的横向运动，从而避免汇流条从支撑结构上脱离。
步骤S4：将所述外壳与底座扣合。所述底座及外壳上设置有相互配合的锁扣结构，用于将底座与外壳扣合，从而实现底座与外壳的紧密配合，防止脱落。比如，底座上设置的是锁扣头，外壳上设置的是锁扣槽，锁扣头与锁扣槽相对应设置，当将底座与外壳扣合时，锁扣头扣入相应的锁扣槽中，实现底座与外壳的锁合。当然，在现有技术中有很多结构能够实现将底座与外壳锁紧的功能，在本发明的其他实施方式中，本领域技术人员可以采用其他熟知的结构将底座与外壳锁紧。
当将外壳与底座扣合时，所述端子与相对应的支撑结构压合，汇流条位于端子与支撑结构之间，且汇流条与端子接触，端子与汇流条的电性连接，从而实现了太阳能系统与接线盒的电性连接。将太阳能系统的功率输入线路板中，所述线路板将太阳能的功率转换为外部电源可用的功率。所述外壳的外部还设置有电缆，所述电缆用于将线路板转换的功率传输给外部电源。
本发明还提供一种太阳能电池（附图中未标示），包括一电池板、多个汇流条、以及上述的接线盒，所述汇流条一端电性连接太阳能电池板，另一端穿过所述开孔进入接线盒内部，所述汇流条设置于支撑结构上，当所述端子与相对应的支撑结构压合时，所述端子与汇流条电性连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种接线盒，包括底座、外壳及设置于所述外壳内的线路板，其特征在于，所述底座内设有开孔及支撑结构；所述线路板上设有与所述支撑结构相对应的端子，所述开孔允许汇流条穿过从而使所述汇流条放置于所述支撑结构上，所述端子与线路板电连接，当底座与外壳扣合时，所述端子能够与相对应的所述支撑结构压合，所述线路板通过所述端子电连接至所述汇流条，所述支撑结构在朝向所述端子的一面具有至少一对导向柱，在相对设置的两个导向柱之间具有一凸台，所述端子设有一相对应的凹槽，当所述端子与所述支撑结构压合时，所述凸台与所述凹槽嵌合。
2.根据权利要求1所述的接线盒，其特征在于，当所述汇流条从所述导向柱之间穿过时，所述导向柱用以限制所述汇流条的横向运动。
3.根据权利要求2所述的接线盒，其特征在于，所述导向柱为四个，所述四个导向柱对称分布。
4.根据权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述端子在朝向底座的一面设有弹片，所述弹片的端部向外翻折，用以与相对应的所述支撑结构压合。
5.根据权利要求2所述的接线盒，其特征在于，所述导向柱为两个，所述两个导向柱相对设置，在每一个导向柱的上表面均具有一凹陷，所述凹陷允许所述汇流条通过并限制所述汇流条的横向运动。
6.根据权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述端子在朝向底座的一面具有向内翻折的弹片，当端子与相对应的支撑结构压合时，所述弹片与凸台相互配合。
7.根据权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述支撑结构邻近所述开孔。
8.根据权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述接线盒还包括锁扣装置，用以将所述底座与所述外壳相扣合。
9.根据权利要求8所述的接线盒，其特征在于，所述锁扣装置包括设置于底座外缘的锁扣头及设置于外壳相对应位置的锁扣槽，当所述底座与所述外壳扣合时，所述锁扣头扣入相应的所述锁扣槽中，以实现所述底座与所述外壳的锁合。
10.一种在权利要求1所述接线盒中安装汇流条的方法，其特征在于，包括如下步骤：提供所述底座；将汇流条的一端通过所述开孔插入所述底座内部；将所述汇流条置于所述支撑结构上；将所述外壳与底座扣合。
11.一种太阳能电池，其特征在于，包括一电池板、多个汇流条、以及一权利要求1所述的接线盒，所述汇流条一端电性连接所述电池板，另一端穿过所述开孔进入接线盒内部，所述汇流条设置于支撑结构上，当所述端子与相对应的支撑结构压合时，所述端子与汇流条电性连接。
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