CN105515520B - 太阳能接线盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能接线盒包括盒盖、端子板和线卡；端子板由多个并排设置的端子和连接相邻端子的二极管单元一体化塑料封装而成，位于最外侧的两个端子分别用于连接电缆；盒盖内设有用于容纳电缆的电缆槽；电缆槽的一端延伸至盒盖的边缘；线卡通过超声波焊接固定连接在电缆槽内，且位于盒盖的边缘；电缆夹持在线卡与盒盖之间；电缆与端子的连接处位于电缆槽内；电缆槽内用于填充硅胶。该太阳能接线盒装配便捷，散热性及密封性都较好。

Description

太阳能接线盒

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏电池的太阳能接线盒，属于光伏技术领域。

背景技术

太阳能接线盒是介于太阳电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器，为用户提供了太阳能电池板的组合连接方案。一般的太阳能接线盒由底座、盒盖和位于底座和盒盖之间的端子构成，相邻的端子之间设有二极管。太阳能接线盒在工作时二极管产生大量的热量，如果不能及时进行散热，会直接影响到太阳能接线盒的性能。另外，太阳能接线盒的工作环境较为恶劣，对于密封性也要求极高。然而，现有的太阳能接线盒的散热性及密封性能都不能满足要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种装配便捷，卡线效果好，散热性及密封性都较好的太阳能接线盒。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能接线盒包括盒盖、端子、二极管单元、线卡和电缆；所述端子有多个，并排设于所述盒盖内，所述二极管单元连接相邻的端子，位于最外侧的两个端子分别与所述电缆相连；所述盒盖内设有用于容纳所述电缆的电缆槽；所述电缆槽的一端延伸至所述盒盖的边缘；所述线卡通过超声波焊接固定连接在所述电缆槽内，且位于所述盒盖的边缘；所述电缆夹持在所述线卡与所述盒盖之间；所述电缆与所述端子的连接处位于所述电缆槽内；所述电缆槽内用于填充硅胶。

上述线卡上设有U型槽，所述U型槽的宽度与电缆的外径相匹配；所述U型槽内设有沿所述电缆的周向设置的第一弧形凸起部，所述第一弧形凸起部上设有第一凸点；所述电缆槽内设有与所述U型槽的两端相匹配的台阶面以及与所述第一弧形凸起部的形状和位置相对应的第二弧形凸起部，所述第二弧形凸起部上设有第二凸点；所述第一弧形凸起部和所述第二弧形凸起部与所述电缆相抵接，所述第一凸点和第二凸点与电缆过盈配合；所述U型槽的两端端部和所述线卡朝向所述盒盖外的边缘处设有熔合条。

上述第一弧形凸起部至少有两个，且间隔设置；其中至少一个与所述电缆过盈配合；所述第二弧形凸起部至少有两个，且间隔设置，其中至少一个与所述电缆过盈配合。

上述线卡的两侧设有间隔设置的限位槽，所述电缆槽内设有与所述限位槽插接配合的限位块。

上述二极管单元包括正极芯片、负极芯片和连接片；所述正极芯片贴在相邻的其中一个端子上，所述负极芯片贴在相邻的另一个端子上，所述正极芯片与所述负极芯片通过连接片相连。

上述太阳能接线盒还包括所述电缆，该电缆伸出所述盒盖外的一端设有连接器。

各端子和各二极管单元是一体化塑料封装成型的端子板。

上述端子板作为所述盒盖的背板卡接固定在所述盒盖内，所述盒盖与端子板之间形成用于填充硅胶的空腔，所述电缆槽与所述空腔相连通，所述端子板的封装部的背面是平面，所述盒盖的背部边缘处与所述封装部的背面齐平。

上述端子板作为所述盒盖的背板卡接固定在盒盖内，所述盒盖与端子板之间形成用于填充硅胶的空腔，所述电缆槽与所述空腔相连通，所述端子板的封装部的背面开设有深度为1.5mm至3.5mm且横贯封装部背面的贯通槽。

上述端子板的封装部的边缘开设有呈半圆形的缺口，所述盒盖上开设有与缺口的位置和形状相匹配的呈半圆形的凹槽，所述缺口和凹槽构成灌胶通道。

各个所述端子上均设有伸出端子板的封装部的汇流条固定部；所述位于最外侧的两个端子上还设有伸出封装部的电缆压接头，所述电缆压接在所述电缆压接头内；所述两个电缆压接头从相应端子的底部竖直伸出；或者，所述两个电缆压接头从相应端子的底部斜向外伸出，呈八字形分布；所述空腔被分隔为第一腔体和第二腔体，所述端子板的封装部位于所述第一腔体内，所述汇流条固定部位于所述第二腔体内；所述盒盖上开设有与所述第二腔体相连通的开口，所述开口上设有盖板。

以往的太阳能接线盒通过卡接固定在一起的盒盖和底座夹持固定电缆，固定效果一般，密封效果不佳。本发明所述太阳能接线盒在盒盖上开设电缆槽，在电缆槽内设置单独的线卡用以夹持固定电缆，并且电缆槽内填充硅胶，可以保证水气不会从线卡和盒盖之间的缝隙进入盒盖的空腔内，从而有效地提高了太阳能接线盒的密封性。另外，电缆槽给电缆与端子的连接处预留了操作空间，从而使得电缆与端子可以通过自动化设备进行压接。

附图说明

下面结合附图对本发明实施方式所述的太阳能接线盒作进一步说明。

图1是实施方式中的太阳能接线盒的立体结构示意图；

图2是图1中的太阳能接线盒从背面观察时的立体结构示意图；

图3是图2中的太阳能接线盒的立体分解结构示意图；

图4是图3中的端子板从正面观察的结构示意图；

图5是图4中的端子板的内部结构示意图；

图6是图3中的盒盖的结构示意图；

图7是图6中的盒盖的A处的局部放大示意图；

图8是图3中的线卡的结构示意图；

图9是实施方式中的另一种形状的太阳能接线盒的立体结构示意图；

图10是图9的太阳能接线盒中的端子板的立体结构示意图。

上述附图的标记如下：

盒盖1，第一腔体11，第二腔体12，电缆槽13，台阶面13-1，第二弧形凸起部13-2，第二凸点13-2-1，限位块13-4，凹槽14，开口15，

端子板2，端子21，汇流条固定部21-1，电缆压接头21-2，正极芯片22，负极芯片23，连接片24，封装部25，缺口25-1，贯通槽25-2，

电缆3，

线卡4，U型槽41，第一弧形凸起部42，第一凸点42-1，限位槽44，熔合条45，

限位槽41，盖板5，连接器6。

具体实施方式

见图1及图2，本实施例所述的太阳能接线盒包括：盒盖1和端子板2、电缆3和线卡4。端子板2作为盒盖1的背板卡接固定在盒盖1内，使得装配更加方便。盒盖1与端子板2之间形成用于填充硅胶的空腔，当盒盖1的空腔中充满硅胶时，端子板2可以受到很好地密封保护。电缆3的一端压接于盒盖1内的端子板2上，另一端伸出盒盖1外并设有连接器6，用于连接所需的其他部件。

见图4及图5，端子板2由四个并排设置的铜制端子21和连接相邻端子21的三个二极管单元通过环氧树脂模塑料封装工艺一体化封装而成。采用一体化塑料封装而成的端子板提高了散热性能，并且还减少了接线盒的零配件数量，简化了接线盒的结构，使得装配更加便捷，生产效率高。端子板2包括端子21、二极管单元和封装部25。太阳能接线盒在使用时通过汇流条与太阳能电池相连，为了端子板2与汇流条和电缆3的连接更加便捷，各个端子21均设有伸出封装部25的汇流条固定部21-1。位于最外侧的两个端子21上还设有伸出封装部25的电缆压接头21-2，电缆3压接在电缆压接头21-2内。

见图1及图4，两个电缆压接头21-2可以从相应端子21的底部竖直伸出，从而电缆3也从盒盖1的底部竖直伸出。或者，见图9及图10，两个电缆压接头21-2可以从相应端子21的底部斜向外伸出，呈八字形分布，从而电缆3也从盒盖1的底部竖直伸出，呈八字形分布。电缆3呈八字形分布在安装时可以使得电缆不易因弯折而受损。

见图5，为了使得端子板2中的二极管单元的连接更加牢固，不易损坏，各二极管单元包括正极芯片（二极管P极芯片）22、负极芯片（二极管N极芯片）23和连接片24。正极芯片22贴在相邻的其中一个端子21上，负极芯片23贴在相邻的另一个端子21上，正极芯片22与负极芯片23通过连接片24相连。

见图3，为了使得生产和后期安装过程中灌胶更加灵活，空腔分隔为第一腔体11和第二腔体12。端子板2的封装部25位于第一腔体11内。汇流条固定部21-1位于第二腔体22内。盒盖1上开设有与第二腔体12相连通的开口15，开口15上设有盖板5。将端子板2的封装部25和汇流条固定部21-1分别设置在两个相互孤立的灌胶空间内，生产太阳能接线盒时可以先单独地对第一腔体11进行灌胶密封，后期在安装汇流条时可以单独地再对第二腔体12进行灌胶密封。使得太阳能接线盒具有具有很好的绝缘性和耐老化性，密封效果好，功率可达400W，防水防尘等级可达IP68，经久耐用。

见图2及图3，端子板2的封装部25的背面是平面。盒盖1的背部边缘处与端子板2的封装部25的背面齐平，从而可以使得太阳能接线盒的背面整体呈平面，背面平整，可以更好地密闭粘在光伏组件的背板上，密封性更好。而且，该太阳能接线盒采用一体化塑料封装而成的端子板2取代底座作为背板直接固定在盒盖1的背面，当太阳能接线盒固定在光伏组件的背板上时，端子板2直接与背板相接触，导热更加直接，有效地提升了太阳能接线盒的散热效果，使得太阳能接线盒工作更加稳定。

或者，为了使得热量较高的太阳能接线盒的背面不与光伏组件的背板直接接触，防止光伏组件因高温受损，还可以使所述端子板2卡接固定在盒盖内，并使所述盒盖1的背部边缘处比端子板2的封装部25的背面高1.5mm至3.5mm。见图10，具体地，例如封装部25的背面开设有深度为2mm且横贯封装部25背面的贯通槽25-2。

为了使得向空腔中灌胶更加方便，封装部25的边缘开设有呈半圆形的缺口25-1，盒盖1上开设有与缺口25-1的位置和形状相匹配的呈半圆形的凹槽14。缺口25-1和凹槽14构成灌胶通道。如果直接在端子板2或盒盖1上开设单独的灌胶通道，会使得端子板2和盒盖1的成型工艺较为麻烦。而通过在端子板2和盒盖1上各开一半灌胶通道，在保证灌胶的便捷性的同时也使得端子板2和盒盖1的成型较为简单，保证了成品率。

仍见图2及图3，为了使得电缆的固定效果、密封效果更好，该太阳能接线盒包括线卡4，盒盖1内还设有用于容纳电缆3的电缆槽13。电缆槽13的一端与空腔相连通，电缆槽13的另一端延伸至盒盖1的边缘。盒盖1和线卡4可以是聚苯醚材质的注塑件，线卡4可以通过超声波焊接固定连接在盒盖1的电缆槽13内，且位于盒盖1的边缘。盒盖1和线卡4都是聚苯醚材质通过超声波焊接固定连接在一起，装配方便，连接强度高，更有利于提高接线盒的密封性和耐用性。

见图6至图8，为了更好地固定电缆3，使得电缆3无法转动，线卡4上设有U型槽41，U型槽41的宽度与电缆3的外径相匹配。U型槽41内设有沿电缆3的周向设置的第一弧形凸起部42。第一弧形凸起部42可以有两个以上且间隔设置，靠近盒盖1内的第一弧形凸起部42上设有第一凸点42-1，第一凸点42-1与电缆3过盈配合。靠近盒盖1外的第一弧形凸起部42上没有设第一凸点42-1，其自身与电缆3过盈配合。电缆槽13内设有与U型槽41的两端相匹配的台阶面13-1以及与第一弧形凸起部42的形状和位置相对应的第二弧形凸起部13-2。该第二弧形凸起部13-2至少有两个，且间隔设置，靠近盒盖1内的第二弧形凸起部13-2上设有第二凸点13-2-1，第二凸点13-2-1与电缆3过盈配合。靠近盒盖1外的第二弧形凸起部13-2上没有设第二凸点13-2-1，其自身与电缆3过盈配合。第一弧形凸起部42和第二弧形凸起部13-2与电缆3相抵接。U型槽41的两端端部和线卡4朝向盒盖1外的边缘处设有熔合条45。超声波焊接时，高频率振动的焊头在适度压力下，使得熔合条45以及电缆槽13与线卡4的接合面产生摩擦热而瞬间熔融接合，焊接强度可与本体媲美。

通过U型槽41与电缆槽13相配合可以对电缆3进行限位，弧形凸起部上的凸点挤压电缆3外层的绝缘层，使其发生一定的形变，依靠压力和摩擦力使得电缆无法转动，同时弧形凸起部两边的空缺处也为电缆3形变提供了空间。通过设置多个弧形凸起部，设有凸点的弧形凸起部通过凸点与电缆3过盈配合，电缆形变较大；没有设凸点的弧形凸起部通过自身与电缆3过盈配合，电缆3形变较小，这种渐进的限位有利于更好地固定电缆3，限制线缆3转动。

见图6及图7，线卡4的两侧设有间隔设置的限位槽44，电缆槽13内设有与限位槽44插接配合的限位块13-4。通过在在线卡4和电缆槽13内设置相互配合的限位块13-4和限位槽44可以保证装配的精度，同时限位块13-4使得线卡4与电缆槽13接触的侧面形成多个台阶，有利于提高太阳能接线盒的密封性。

本实施例的太阳能接线盒在组装时，盖板5盖合在盒盖1开口15上，先将端子板2卡接固定在盒盖1内，再将电缆3压接在电缆压接头21-2内，然后将线卡4通过超声波焊接固定在电缆槽13内，接着通过缺口25-1和凹槽14构成的灌胶通道向第一腔体11内填充硅胶，在电缆槽13内填充硅胶，使得接线盒成为半成品。半成品提供给客户后，客户打开盖板5，将汇流条固定连接在汇流条固定部21-1上，然后通过开口15向第二腔体12内填充硅胶，将盒盖1的背部边缘处贴合在光伏组件的背板上。

本实施方式所述太阳能接线盒采用一体化塑料封装而成的端子板2取代底座作为背板，太阳能接线盒由端子板2与盒盖1灌胶后构成，端子板2的封装部25导热性能好，端子板2产生的热量通过硅胶传导给盒盖1，从而使得二极管的热量由点发散变成面发散，散热更加均匀、直接。这种模块化的设计减少了接线盒的零配件数量，简化了接线盒的结构，使得装配更加便捷，生产效率高。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明实施方式所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种太阳能接线盒，其特征在于：包括盒盖（1）、端子（21）、二极管单元、线卡（4）和电缆（3）；

所述端子（21）有多个，并排设于所述盒盖（1）内，所述二极管单元连接相邻的端子（21），位于最外侧的两个端子（21）分别与所述电缆（3）相连；

所述盒盖（1）内设有用于容纳所述电缆（3）的电缆槽（13）；所述电缆槽（13）的一端延伸至所述盒盖（1）的边缘；所述线卡（4）通过超声波焊接固定连接在所述电缆槽（13）内，且位于所述盒盖（1）的边缘；

所述电缆（3）夹持在所述线卡（4）与所述盒盖（1）之间；

所述电缆（3）与所述端子（21）的连接处位于所述电缆槽（13）内；

所述电缆（3）伸出所述盒盖（1）外的一端设有连接器（6）；

所述电缆槽（13）内用于填充硅胶，

各端子（21）和各二极管单元是一体化塑料封装成型的端子板（2），所述端子板（2）作为所述盒盖（1）的背板卡接固定在所述盒盖（1）内，所述盒盖（1）与端子板（2）之间形成用于填充硅胶的空腔，所述电缆槽（13）与所述空腔相连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述线卡（4）上设有U型槽（41），所述U型槽（41）的宽度与电缆（3）的外径相匹配；所述U型槽（41）内设有沿所述电缆（3）的周向设置的第一弧形凸起部（42），所述第一弧形凸起部（42）上设有第一凸点（42-1）；

所述电缆槽（13）内设有与所述U型槽（41）的两端相匹配的台阶面（13-1）以及与所述第一弧形凸起部（42）的形状和位置相对应的第二弧形凸起部（13-2），所述第二弧形凸起部（13-2）上设有第二凸点（13-2-1）；

所述第一弧形凸起部（42）和所述第二弧形凸起部（13-2）与所述电缆（3）相抵接，所述第一凸点（42-1）和第二凸点（13-2-1）与电缆（3）过盈配合；

所述U型槽（41）的两端端部和所述线卡（4）朝向所述盒盖（1）外的边缘处设有熔合条（45）。

3.根据权利要求2所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述第一弧形凸起部（42）至少有两个，且间隔设置；其中至少一个与所述电缆（3）过盈配合；

所述第二弧形凸起部（13-2）至少有两个，且间隔设置，其中至少一个与所述电缆（3）过盈配合。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述线卡（4）的两侧设有间隔设置的限位槽（44），所述电缆槽（13）内设有与所述限位槽（44）插接配合的限位块（13-4）。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述二极管单元包括正极芯片（22）、负极芯片（23）和连接片（24）；所述正极芯片（22）贴在相邻的其中一个端子（21）上，所述负极芯片（23）贴在相邻的另一个端子（21）上，所述正极芯片（22）与所述负极芯片（23）通过连接片（24）相连。

6.根据权利要求1所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述端子板（2）的封装部（25）的背面是平面，所述盒盖（1）的背部边缘处与所述封装部（25）的背面齐平。

7.根据权利要求1所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述端子板（2）的封装部（25）的背面开设有深度为1.5mm至3.5mm且横贯封装部（25）背面的贯通槽（25-2）。

8.根据权利要求6或7所述的太阳能接线盒，其特征在于：所述封装部（25）的边缘开设有呈半圆形的缺口（25-1），所述盒盖（1）上开设有与缺口（25-1）的位置和形状相匹配的呈半圆形的凹槽（14），所述缺口（25-1）和凹槽（14）构成灌胶通道。

9.根据权利要求6或7所述的太阳能接线盒，其特征在于：各个所述端子（21）上均设有伸出端子板（2）的封装部（25）的汇流条固定部（21-1）；

所述位于最外侧的两个端子（21）上还设有伸出封装部（25）的电缆压接头（21-2），所述电缆（3）压接在所述电缆压接头（21-2）内；

所述两个电缆压接头（21-2）从相应端子（21）的底部竖直伸出；或者，所述两个电缆压接头（21-2）从相应端子（21）的底部斜向外伸出，呈八字形分布；

所述空腔被分隔为第一腔体（11）和第二腔体（12），所述端子板（2）的封装部（25）位于所述第一腔体（11）内，所述汇流条固定部（21-1）位于所述第二腔体（22）内；

所述盒盖（1）上开设有与所述第二腔体（12）相连通的开口（15），所述开口（15）上设有盖板（5）。