CN103891056A - 融合式整合/配送总线的终端单元组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种终端单元，其具有总线组件、接线片组件及一个或多个附着至上述总线组件的电路保护装置。上述总线组件包括总线和安装单元，安装单元用于容纳上述总线且提供一种将多个电路保护装置附着至上述总线组件的结构。上述总线是由一导电材料制成，而安装单元是由一非导电(绝缘)材料制成，如塑料，从而提供了一个“安全触摸”的包覆体。

Description

融合式整合/配送总线的终端单元组件
技术领域
本发明总的涉及整合或配送交流或直流电路，更具体地说，涉及一种具备融合式整合／配送总线的终端单元。
背景技术
就电力的配送而言，总线被使用于配电盘、分电盘、配电站或其他电器设备内进行电力传输。这种总线通常由铜或铝制成一种条带形式。每个电性连接到此总线的电流源被融合成一起。
多个终端单元被使用于大范围的应用，以配送或整合来自多个电力源的电流。一种逐渐普遍的应用就是整合／配送由太阳能发电设备相关联的多个光伏电源电路产生的电流，如太阳能电池或光伏阵列。终端设备是用于整合多个光伏源电路以产生一个合并的输出电路。
一种传统的终端单元包括一种“梳形”总线，其可被以下列的方式组装：一个din导轨安装到一面板的背板。接着，多个熔丝座被扣合在din导轨上。梳状总线的指端被插入相对应的熔丝座开口，且被扭转到熔丝座规范内，以牢固所述指端，然后该总线被安装在使用支架的背板上。输入线被插入到每个熔丝座插座，且被扭转到熔丝座的规范格内，以牢固该输入线。一或两个大型电缆通过导线接线片连接到该总线。如果操作上有“安全触摸”的需要，则以大型的塑料(如有机玻璃)防护罩安装覆盖整个终端单元，以防止与导电元件接触。
本发明提供一种融合式整合／配送总线组件，其提供“安全触摸”的操作，但无需使用保护盖覆盖该终端单元。
发明内容
本发明提供了一种终端单元，包括(1)总线组件，其包括：(a)一个由导电性材料制成的总线，以及(b)一个由非导电材料制成的安装单元；和(2)一个或多个电路保护装置，其可与该总线及一个电路电性连接，每个电路保护装置包括一个外壳，外壳具有(a)相对的第一和第二卡合构件可与该安装单元接合，以将该电路保护装置附着至该总线组件，以及(b)一个端子。
另一方面，本发明提供了一种总线组件，包括：(a)一个由导电材料制成的总线，该总线包括多个接触元件，以与附着于该总线组件的电路保护装置电性接触；(b)一个由非导电材料制成的安装单元，该安装单元包括一对外延伸凸缘，其分别与该电路保护装置上相对的第一及第二卡合构件接合，该电路保护装置可附着于该总线组件。
本发明的一个优点是提供了一个终端单元，其安全且经济地整合与配送电流。
本发明的另一个优点是其所提出的终端单元可提供安全触摸控的操作。
本发明的另一优点是其所提出的终端单元比现有的终端单元更容易组合与安装。
然而，本发明的另一个优点是其所提出的终端单元比现有的终端单元需要较少的空间。
这些和其它的优点将由于以下所结合附图及其附权利要求书的描述，而变得更显而易见。
附图说明
本发明能够以特定的几个部分和几个部分的组合的方式来物理地实现，其中一个实施例会在本说明书及伴随的数个附图中详细描述与说明，所述附图构成本文的一部分，且其中：
图1是根据本发明的一个实施例的一个终端装置的透视图，其中，所述终端单元包括一个总线组件，一个接线片，以及一个或多个熔丝座；
图2是所述终端单元的一个部分的局部剖视图；
图3是所述总线组件的总线的透视图；
图4是总线组件的安装单元的透视图；
图5是用于所述接线片的外壳的透视图；且
图6-8以横截面的方式说明了如何安装一个熔丝座到所述总线组件。
具体实施方式
现在参看诸附图，其展示的目的只是为了说明本发明的一个实施例，而非限定本发明。图1所示的终端单元10是本发明的一个实施例。终端单元10一般包括一个总线组件20；一个包括一个接线片180和相关的接线片壳体200的接线片组件；以及一个或更多的电路保护装置220。在所阐述的实施例中，多个电路保护装置220采取熔丝的形式，该熔丝包括一个熔丝元件(未示出)，其设置于一个熔丝座230之内。
现在将参照图3和图4详细描述总线组件20。总线组件20包括一个总线25和一个安装单元100(图4)，其中该总线25包括一个细长导体30和一个导电板60(图3)。导体30和导电板60是电流载送部件，而安装单元100是由非导电(绝缘)材料所构成，诸如塑料，其为总线25的元件提供了一个“安全触摸”的包覆体。安装单元100提供一种结构以使一个或多个熔丝座230以“弹簧锁”方式连结至总线25，从而电性连接总线25与熔丝座230的导电元件。
在图示的实施例中，导体30采用一细长杆形式，其由导电材料制成，如铜、铝、铜合金、铝合金或其他合适的导电材料。或者，导体30可由连接在一起的多个单独导电元件所组成。导体30是具有第一端32和第二端34的大致为矩形的杆。导体30另具有第一侧面42、第二侧表面44、上表面46和下表面48。一个凹槽38在第一端32延伸穿过导体30，并且其尺寸被设计为可容纳一个紧固件，细节将如下面论述。
在图示的实施例中，导电板60采用一种由导电材料，如铜、铝、铜合金、铝合金或其他合适的导电材料制成的细长金属板形式。导电板60具有第一端62和第二端64。导电板60的下方部分采用一种平面条带82的形式。导电板板60的上方部分由多个由间隙76隔开的L形接触元件72组成。各L形接触元件72包括一个指状部74，其大致以垂直于第一部分73的方向延伸的。一个切口78形成于导电板60的第一端62。
多个由非导电材料(如塑料)所制成的T形帽盖90，设计其尺寸使之套盖在L形接触元件72上。帽盖90覆盖未使用的L形接触元件72，从而可保持“安全触摸”操作。
组装总线25时，安排导电板60紧邻导体30的第一侧面42，其中导体30的第一端32和第二端34分别与导电板60的第一端62和第二端64对齐。在这种布置中，指状部74于导体30的上表面46上延伸。导电板60是以适当的手段安装至导体30，包括但不限于使用硬焊／软焊，机械紧固件，如螺钉、铆钉等；或熔接，如电阻熔接法。应当理解的是，导体30与导电板60也可以个别形成为单独部件，从而提供了一个整体的总线25。
安装单元100包括主体102和端盖170。主体102包括一个底座104，其具有多个孔105形成于其中。孔105的尺寸设计为可容纳紧固件101，用于将安装单元100附着至一个支撑结构(如，支撑壁)，如图6所示。主体102另包括从底座104向上延伸的第一和第二侧壁106、116。第一和第二侧壁106、116包括各自的孔107和117，其尺寸设计为可容纳紧固件213以将接线片壳体200(图5)连接到主体102，如图1所示。第二侧壁116具有一个向外延伸的凸缘118，其具有锥形的下表面119。主体102还包括位于侧壁106和116之间的套筒部分130。套筒部分130具有第一和第二向上延伸支壁136、146和顶壁150。第一向上延伸支壁136有一向外延伸的凸缘138，其一具有下表面139。支壁136的凸缘138以与侧壁116的凸缘118的相反方向延伸。一个细长狭缝152位于顶壁150和第一向上延伸支壁136之间，并沿主体102的长边方向延伸。
套筒部分130构造出了一个矩形内中央引道160，其尺寸设计为可容纳和包覆总线25，细节将于如下进一步描述。第一侧壁106和第一向上延伸支壁136构造出了第一侧引道162，而第二侧壁116和第二向上延伸支壁146构造出第二侧引道164。侧引道162和164在内中央引道160的相对两侧沿着主体102的长边方向延伸。
端盖170大致为矩形的形状，并包括一个水平切口172和一个垂直切口174。端帽170是由非导电(绝缘)材料制成，如塑料。切口172和174形成一个垂直突出部176。端帽170的尺寸设计成可封闭主体102的内中央引道160的一端。在此方面，端盖170与引道160对准且压合于其中，使得突出部176延伸通过狭缝152。进一步，该端盖170可由机械紧固件、粘合剂(如胶水等)，或超声波焊接连接到主体102。
安装单元100的主体102和端盖170是由非导电(绝缘)材料(如塑料)所制成，为了提供安全触摸操作。
接线片组件包括接线片180和接线片壳体200，现将参照图1，2和5说明如下。在图示的实施例中，接线片180是一种箱形多极导线接线片，其由导电材料(如铜、铝、铜合金、铝合金或其他合适的导电材料)所制成。接线片180包括一对水平取向插座182，其尺寸设计成接合一个导体电缆或电线183。因此，视终端装置10的应用，可以单个或多个导体电缆或导线183连接到接线片180。接线片180还包括一对垂直凹槽186，其尺寸设计为容纳紧固件187，用以将导体电线183固定到接线片180，如图2所示。
在图示的实施例中，紧固件187为带螺纹的螺钉的形式。切口190形成于接线片180的下表面上，且其尺寸设计为容纳总线25的顶部，如图1所示。在这点上，接线片180被安座在总线25且由紧固件193附着于其上，紧固件193延伸穿过导体30上的孔洞38且旋进至在接线片180中的螺纹凹槽192，如图2所示。
现在参考图5，接线片壳体200是一个大致呈箱形的外壳，其尺寸设计为包覆接线片180且提供“安全触摸”操作。在这方面，接线片壳体200是由非导电(绝缘)材料，如塑料所制成。接线片壳体包括多个外延伸脚210。每个外延伸脚210具有一个孔洞212。外延伸脚210经由紧固件213分别附着到安装单元100的第一侧壁106和第二侧壁116，该紧固件213通过孔洞107，117和外延伸脚210上的孔212。接线片壳体200也有垂直开口202与垂直凹槽186对齐，水平开口204与水平插座182对齐。多个电路保护装置220附着到总线组件20，以下参考图1-2和6-8来描述。
应可理解的是，电路保护装置220可以采取许多不同的形式，包括但不限于断路器、熔丝和类似物。然而，在所描述的实施例中，电路保护装置220是一个熔丝，其包括一个熔丝元件(未示出)，其被安置在一个熔丝座230里，以适合装置于本发明的总线组件20。熔丝座230包括一个外壳240，其具有一个出入门241，用于安装和拆卸该熔丝元件。外壳240还包括一个底槽266和相对的第一和第二卡合构件242、252，其位于外壳240相对的两端，如图6-8所示。
第一卡合构件242包括一个L形部分244，其具有一个锥形内表面246。该L形部分244构造出一个凹槽248。第二卡合构件252包括一对间隔开的弹性垂直壁256和与该对垂直壁256连接的一个水平壁258。水平壁258的第一端凸缘部260具有一个倾斜前表面262和一个平坦顶面263。一个开槽264形成于水平壁258的第二端部。
熔丝座230还包括一个端子232，其包括一对触点234，如图2所示。端子232电性连接内部导体(未示出)与该熔丝元件(未示出)使电流贯通其中。
所示的电路保护装置220是示例性的装置，其适合与本发明的总线组件20使用。可以预期的是，另一种电路保护装置亦可以与本发明一起使用，当其适合与本发明的总线组件一起使用时。
终端单元10的一种应用是提供一个由多个发电装置的整合单一输出。例如，所述发电装置可以是光伏(PV)模块(也称为“太阳能电池板”)，其将太阳光转换成电能。PV模块是由多个串联连接的太阳能电池组成。多个PV模块互连以形成一光伏(PV)阵列(也称为“串”)。在此应用中，终端单元20的每个电路保护装置220经由一个导体电缆270电性连接至一个PV阵列的负输出或正输出(未示出)。从而，多个PV阵列整合而在接线片180处产生一个单独的电输出。电流经由导线电缆或电线183被送出。
现在以一个光伏(PV)发电系统详细地描述终端单元10的装配与操作。总线组件20的组装是将总线25(包括导体30和导电板60)插入安装单元100的中央引道160，如图6-8所示。导电板60上的平面条带82的一部分延伸穿过狭缝152。因此，接触元件72位于套筒部分130的外侧，使得指状部74位于套筒部分130的顶壁150上。帽盖90可被放置在每一个暴露的接触元件72之上，以提供“安全触摸”的操作。端盖170对准中央引道160且压入其中，以包覆中央引道160的一端。
接线片180被安置于总线25上并由紧固件193将其固着连结，紧固件193延伸穿过导体30上的孔洞38并旋进至形成在接线片180上的螺纹凹槽192，如图2所示。接线片壳体200被置于接线片180之上，且在延伸脚210处由紧固件213固着到安装单元100的第一和第二侧壁106，116(图1)。接线片壳体200的开口202和204分别与接线片180的凹槽186和182对齐。藉由电线183穿过开口204插入至插座182，电缆或电线183电性连接到接线片180。电线183是由一个紧固件187穿插过开口202并旋进入凹槽186而固定于插座182内。
紧固件101穿插过安装单元100上的孔105以将总线组件20装置在一个支持表面上，如图6-8中所示。
现在将参照图6-8详细说明熔丝座230到总线组件20的安装和拆卸。参照图6，外壳240的第一卡合构件242相对于第二侧壁116上的凸缘118而定位，使得凸缘118的至少一部分被卡合在凹槽248内，凹槽248是由第一卡合构件242的L形部分244所构造出。在图示实施例中，L形部分244的锥形内表面246接触凸缘118的锥形下表面119。接着，外壳240的第二卡合构件252往第一向上延伸支壁136的凸缘138方向移动，同时保持L形部分244的锥形内表面246与凸缘118的锥形下表面119接触。由于第二卡合构件252的前表面262与凸缘138的前缘接触，垂直壁256以往外的方向弯曲。结果是，第二卡合构件252以远离第一卡合构件242的方向移动，如图7所示。与此同时，L形接触元件72的指状部74被卡合在熔丝座230的该对触点234之间，从而建立总线25和熔丝座230的导电元件之间的电性连接。另外，L形接触元件72的第一部分73位于外壳240的底槽266内。
当熔丝座230的第一端凸缘部260被卡合在凸缘138的下表面139下方时，熔丝座230被完全固定在总线组件20上，如图8所示。在此完全固定的位置上，凸缘138的下表面139与第二卡合构件252的顶面263接触。此外，外壳240的下表面的一部分坐落在套筒部分130的顶壁150上。
为了从总线组件20分离一个熔丝座230，使垂直壁256向外弯曲，以便将熔丝座230的第一端凸缘部260从凸缘138的下表面139下方退出。为了便于把垂直壁256往外方向弯曲，熔丝座外壳240开槽264的尺寸设计为可容纳一种工具，如一字螺丝起子的末端。
前面所描述的是本发明的一个具体实施例。应可理解的是，本实施例中描述的目的仅用于说明，而且许多的变化与修改可以由本领域技术人员在不背离本发明的精神和范围的情况下实施。例如，虽然本发明已描述了一些结合太阳能发电的应用，但应当理解的是，本发明也可用于非太阳能发电的应用。其意思是，所有如上述类似的修改与变化均被包括在内，只要它们落入本发明所要求保护的或其等同的范围之内。

Claims (15)

1.一种终端单元，包括：
总线组件，其包括：
以导电材料制成的总线，及
由非导电材料制成的安装单元；以及
一个或多个电路保护装置，其与该总线及一个电路电性连接，每个该电路保护装置包括一个外壳，该外壳具有：
相对的第一及第二卡合构件，其可与该安装单元接合，以将该电路保护装置固着到该总线组件，及
一个端子。
2.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该总线包括多个接触元件，当该电路保护装置附着至该总线组件时，该电路保护装置的该端子电性接触所述接触元件之一。
3.根据权利要求2所述的终端单元，其特征在于，该终端单元还包括多个由非导电材料制成的帽盖，以覆盖未使用的所述接触元件。
4.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该总线包括一个细长导体及一个导电板，其中该导电板包括多个接触元件，其中，当该电路保护装置附着至该总线组件时，该电路保护装置的各端子与所述接触元件电性接触。
5.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该安装单元包括一个用于容纳该总线的套筒。
6.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该第一卡合构件包括一个构造出一个凹槽的L形部分，且该第二卡合构件包括至少一个弹性垂直壁及一个凸缘部。
7.根据权利要求6所述的终端单元，其特征在于，该凸缘部有一个倾斜前表面与一个平坦顶面。
8.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该电路保护装置是熔丝，其中具有熔丝座与熔丝元件。
9.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该安装单元包括一对外延伸凸缘，其分别与该电路保护装置上该相对的第一及第二卡合构件接合，以固着该电路保护装置至该总线组件。
10.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该终端单元还包括接线片组件，其包括：
一个由导电材料制成的接线片，其中该接线片与该总线电性连接，且包括至少一个插座，以电性连接一个导体至该接线片，及
一个由非导电材料制成的接线片壳体，该接线片壳体覆盖该接线片。
11.根据权利要求10所述的终端单元，其特征在于，该接线片壳体附着于该安装单元。
12.一种总线组件，包括：
一个由导电材料制成的总线，该总线包括多个接触元件，以便与可附着至该总线组件的电路保护装置电性连接；
一个由非导电材料制成的安装单元，该安装单元包括一对外延伸凸缘，分别与该电路保护装置上相对的第一及第二卡合构件接合，所述电路保护装置可附着至该总线组件。
13.根据权利要求12所述的总线组件，其特征在于，该总线组件还包括多个由非导电材料制成的帽盖，以覆盖未使用的所述接触元件。
14.根据权利要求12所述的总线组件，其特征在于，该总线包括一个细长导体与一个导电板，该导电板包括该多个接触元件，其中，当所述电路保护装置附着至该总线组件时，可附着至该总线组件的该电路保护装置上的各端子与所述接触元件电性接触。
15.根据权利要求1所述的终端单元，其特征在于，该终端单元包括一个用于容纳该总线的套筒。
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