CN109863693B - 太阳能接线盒 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能接线盒(102)包括外壳(130)，该外壳具有限定腔(136)的基部(132)和壁(134)。该基部具有配置为接收导电箔(116)的开口(140)。电力电缆(104)保持在具有电力端子(148)的外壳中，该电力端子端接到位于该外壳内的电力电缆的端部。电子模块(150)可移除地接收在该腔中。该电子模块具有：电路板(210)，其包括安装到电路板的电子部件(212)；箔触头(230)，其配置为可移除地联接到箔；以及电力触头(232)，其配置为可移除地联接到电力端子。该电路板具有电力电路，该电力电路电连接该箔触头和该电力触头。

Description

太阳能接线盒
技术领域
本文的主题总体上涉及用于太阳能板的太阳能接线盒。
背景技术
光伏(PV)模块或阵列，例如太阳能板，从太阳能发电。PV模块产生的电力减少了化石燃料和核能等不可再生资源所需的能量。太阳能生产也实现了显著的环境效益，例如，减少燃烧化石燃料造成的空气污染，减少发电厂的水和土地使用，以及减少废物副产品的储存。太阳能不产生噪音，移动部件少。由于其可靠性，PV模块还降低了消费者的住宅和商业电力成本。
PV电池本质上是大面积半导体二极管。由于光伏效应，当PV电池被诸如太阳光的光源照射时，光子的能量在PV电池内被转换成电能。PV电池通常互连到太阳能模块中，其功率范围高达100瓦或更高。对于大型PV系统，生产的特殊PV模块的典型功率范围高达几百瓦。光伏模块是光伏发电系统的基本元件。根据所需的电压和电流参数，PV模块具有许多串联或并联互连的太阳能电池。PV电池与薄触头串联连接，例如箔。箔端接到太阳能接线盒，其可以电连接PV电池和/或太阳能板的组。
太阳能接线盒通常连接到太阳能板的背面，例如连接到背板。箔端接到接线盒中的对应的端子。在典型的PV模块中，许多太阳能板使用布线在这种太阳能板的对应的接线盒之间的电缆串联连接。另外，一些接线盒电连接到其他设备，例如电池或电力转换器，并将收集的太阳能带到这样的其他设备。电缆通常通过永久连接端接到接线盒中的端子。例如，电缆可以焊接到端子。这种连接通常在制造工厂而不是在现场进行。其他系统使用设置在电缆的端部的连接器来互连接线盒。
随着PV系统变得更先进，越来越希望在PV系统内提供附加功能。例如，需要将电子器件集成到PV系统中。例如，希望引入二极管来控制太阳能板中的电流。一些接线盒包含集成的电路板，它们直接附接到接线盒并焊接到端子和/或电线。这种电路板在现场不可移除和更换。
本发明要解决的问题是：需要一种可现场安装到电路板的太阳能接线盒。
发明内容
解决方案由一种用于太阳能板的太阳能接线盒提供，该太阳能板具有至少一个光伏电池和电连接到至少一个电池的导电箔。太阳能接线盒包括外壳，该外壳具有限定腔的基部和壁。基部具有配置为接收导电箔的开口。电力电缆保持在具有电力端子的外壳中，该电力端子端接到位于外壳内的电力电缆的端部。电子模块可移除地接收在腔中。电子模块具有：电路板，该电路板包括安装到电路板的电子部件；箔触头，配置为可移除地联接到箔；以及电力触头，配置为可移除地联接到电力端子。电路板具有电力电路，其电连接箔触头和电力触头。
附图说明
现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中：
图1示出了根据示例性实施例形成的包括太阳能接线盒的光伏(PV)系统。
图2是太阳能接线盒的外壳的透视图。
图3是太阳能接线盒的透视图，示出了准备装载到外壳中的电子模块。
图4是太阳能接线盒的透视图，示出了电子模块。
图5是根据示例性实施例的电子模块的一部分的剖视图。
图6示出了根据示例性实施例的电子模块。
图7是根据示例性实施例的太阳能接线盒的一部分的剖视图，示出了电子模块。
图8示出了太阳能接线盒的外壳的一部分。
图9示出了太阳能接线盒的一部分，示出了组装期间的电子模块。
图10示出了太阳能接线盒的一部分，示出了组装期间的电子模块。
图11示出了根据示例性实施例的太阳能接线盒的一部分。
图12是根据示例性实施例的太阳能接线盒的透视图。
图13是根据示例性实施例的电子模块的透视图。
图14是根据示例性实施例的太阳能接线盒的透视图。
图15是根据示例性实施例的电子模块的透视图。
图16是太阳能接线盒的一部分的透视图。
图17是根据示例性实施例的太阳能接线盒的透视图。
图18是根据示例性实施例的电子模块的分解图。
图19是根据示例性实施例的太阳能接线盒的透视图。
图20是根据示例性实施例的电子模块的分解图。
图21是根据示例性实施例的电子模块的透视图。
图22是装载到外壳中且位于未配合位置的电子模块的俯视图。
图23是太阳能接线盒的一部分的局部剖视图，示出了装载到外壳中且位于未配合位置的电子模块。
图24是装载到外壳中且位于配合位置的电子模块的俯视图。
图25是太阳能接线盒的一部分的局部剖视图，示出了装载到外壳中且位于配合位置的电子模块。
具体实施方式
在一个实施例中，提供一种用于太阳能板的太阳能接线盒，该太阳能板具有至少一个光伏电池和电连接到至少一个电池的导电箔。太阳能接线盒包括外壳，该外壳具有限定腔的基部和壁。基部具有配置为接收导电箔的开口。电力电缆保持在具有电力端子的外壳中，该电力端子端接到位于外壳内的电力电缆的端部。电子模块可移除地接收在腔中。电子模块具有：电路板，该电路板包括安装到电路板的电子部件；箔触头，配置为可移除地联接到箔；以及电力触头，配置为可移除地联接到电力端子。电路板具有电力电路，其电连接箔触头和电力触头。
在另一个实施例中，提供一种用于太阳能板的太阳能接线盒，该太阳能板具有至少一个光伏电池和电连接到至少一个电池的导电箔。太阳能接线盒包括外壳，该外壳具有限定腔的基部和壁。基部具有配置为接收导电箔的开口。电力电缆保持在具有电力端子的外壳中，该电力端子端接到位于外壳内的电力电缆的端部。电子模块可移除地接收在腔中。电子模块具有电路板，该电路板包括安装到电路板的电子部件。电子模块具有灌封层，其粘合到电路板并包封电子部件。电子模块具有配置为可移除地联接到箔的箔触头和配置为可移除地联接到电力端子的电力触头。电路板具有电力电路，其电连接箔触头和电力触头。
在又一个实施例中，提供一种用于太阳能板的太阳能接线盒，该太阳能板具有至少一个光伏电池和电连接到至少一个电池的导电箔。太阳能接线盒包括外壳，该外壳具有限定腔的基部和壁。基部具有配置为接收导电箔的开口。电力电缆保持在具有电力端子的外壳中，该电力端子端接到位于外壳内的电力电缆的端部。电子模块可移除地接收在腔中。电子模块具有：电路板；箔触头，其安装到电路板且配置为可移除地联接到箔；以及电力触头，其安装到电路板且配置为可移除地联接到电力端子。电路板具有电力电路，其电连接箔触头和电力触头。电子模块具有监控电路，其监控通过电力电路的电力并生成输出。电子模块具有通信电路，其将来自监控电路的输出通信到太阳能接线盒的外部。
图1示出了根据示例性实施例形成的光伏(PV)系统100。PV系统100包括一个或多个太阳能接线盒102(图1中示出的一个)，其可以通过电力电缆104电连接。PV系统100包括多个PV部件106。在示例性实施例中，PV部件106可以是任何类型的PV部件，例如PV模块或用于发电的阵列，例如太阳能板，或PV系统100内使用的其他PV部件，例如电力存储设备、传感器、控制器等。在所示实施例中，PV部件106是太阳能板，并且在下文中可以称为太阳能板106。太阳能板106具有配置为发电的多个PV电池108。
电缆104可以联接到相同的太阳能板106的太阳能接线盒102或不同的太阳能板106的太阳能接线盒102。电缆106可以将太阳能接线盒102联接到PV系统100内的其他部件。电缆104沿着接线盒102和/或PV部件106之间的传输路径传输电力和/或数据。
在示例性实施例中，太阳能板106包括夹在前板112和后板114之间的半导体层110。前板112和后板114可以是玻璃片或可以由其他材料制成。半导体层110包括电池108和诸如导电箔116的导体，其将电池108串联连接。电池108的组可以电连接到对应的太阳能接线盒102。例如，箔116可以端接到太阳能接线盒102中的对应的端子。可选地，太阳能接线盒102可以在太阳能板106的边缘118处或附近安装到太阳能板106。替代地，太阳能接线盒102可以远离边缘118安装到太阳能板106，例如靠近太阳能板106的中心，并且箔116可以穿过背板114中的槽。
前板112位于半导体层110上方并允许太阳光通过其到达电池108。背板114位于半导体层110下方。背板114可以是塑料层。替代地，背板114可以由其他材料制成。例如，背板114可以是另一个玻璃层。例如，在一些各种实施例中，太阳能板106可以是双焦太阳能板，其配置为从太阳能板106的两侧接收太阳光。例如，背侧(背板114)可以接收反射太阳光。来自半导体层110的箔116离开太阳能板106，以端接至太阳能接线盒102中的端子。箔116可沿太阳能板106在任何方向上布线，例如沿面板向上，沿面板向下，侧向跨越面板，横向跨越面板，纵向，横向或以其他方式。箔片116可以平行于边缘118中的一个；然而，在替代实施例中，箔116可以横向于边缘118。另外，不同的箔116可以在不同的方向上布线。
虽然图1是示出安装到背板114的太阳能接线盒102的底部透视图，但在使用中，前板112将在顶部或面向上以面向太阳，并且太阳能接线盒102将安装到太阳能板106的背侧。其他取向是可能的，并且表示取向的术语(例如，顶部、底部、上部、下部等)可以相对于特定图中所示的取向而不是使用中的取向。
太阳能接线盒102包括联接到外壳130的盖或盖子128，其配置为安装到太阳能板106。外壳130保持用于与导电箔116和电缆104对接的端子或触头。外壳130保持电子模块150(如图3所示)，其具有用于操作太阳能接线盒102的部件。例如，电子模块可以包括监控电路、关断电路、旁路电路、通信电路和/或用于控制太阳能接线盒102和/或PV系统100的操作的其他类型的电路。电子模块可以是可移除和可更换的，以便改变太阳能接线盒102的操作或修理或更换PV系统100的部分。盖128的移除提供了对外壳130中的电子模块的接取。
图2是太阳能接线盒102的外壳130的透视图。外壳130包括基部132和从基部132延伸的多个壁134。壁134限定了腔136，其配置为接收端子、触头、电子模块、导电箔、电力电缆等。可以提供任何数量的壁134以为特定应用提供合适成形的腔136。可选地，外壳130可以具有矩形截面。在替代实施例中，其他形状是可能的。
在示例性实施例中，外壳130包括从基部132延伸的支架138。支架138用于将基部132定位在背板114(如图1所示)上方。支架138可以在基部132和背板114之间提供空间，例如用于将箔116布线到外壳130中。支架138提供用于放置粘合剂或密封剂的空间，以将外壳130附接到背板114。支架138可用于在基部132和背板114之间提供空气空间，以减少从太阳能板106到太阳能接线盒102的热传递或辐射(例如，其之间的较小表面接触面积)。
外壳130包括基部132中的开口140。开口140提供对腔136的接取。导电箔116可以穿过开口140进入腔136，例如用于端接到对应的触头。
外壳130包括壁134中的一个或多个中的电缆通道142，其接收对应的电力电缆106。电缆通道142可以是圆柱形的。电缆通道142可以形成在从壁134延伸的套管144中。套管144可以是带螺纹的，以接收螺纹连接器。电缆通道142可以是密封的，例如用于太阳能接线盒102的环境密封。
图3是太阳能接线盒102的透视图，其中盖128被移除以示出准备装载到外壳130中的电子模块150。图4是太阳能接线盒102的透视图，示出了外壳130中的电子模块150。图3示出了准备装载到外壳130中的电力电缆104，图4示出了装配在外壳130中的电力电缆104。电力电缆104包括端接到电力电缆104的端部的电力端子148。电力端子148和电力电缆104的端部配置为装载到对应的电缆通道142中。电力端子148可以保持在外壳130中，用于电连接到电子模块150。
电子模块150通过外壳130的开口端(例如，接收盖128的端部)装载到外壳130的腔136中。例如，电子模块150可以在第一方向上装载到外壳130中，例如沿着大致平行于外壳130的壁134的装载轴线152。可选地，一旦电子模块150装载到腔136中，电子模块150可以在第二方向上滑动，例如沿配合轴线154滑动，以与电力端子148配合。在示例性实施例中，配合方向垂直于装载方向。配合轴线154可大致平行于外壳130的基部132。电子模块150可以容易地与电力端子148配合或解除配合，例如以移除和/或替换外壳130中的电子模块150。
外壳130包括对准特征160，用于将电子模块150定位在腔136中。对准特征160可以是肋、块、凸片或用于将电子模块150定位在腔136中的其他特征。电子模块150可以接合对准特征160，例如以保持电子模块150的垂直和/或水平位置。例如，对准特征160可以限定电子模块150的上下、左右和/或前后位置。
可选地，外壳130可以包括一个或多个可偏转的定位特征162，其与电子模块150接合，用于将电子模块150定位在腔136中。当接合电子模块150时，定位特征162可以被偏转。可偏转的定位特征162可以在腔136内在一个或多个方向上偏置电子模块150。例如，定位特征162可以偏置电子模块150远离基部132，并因此远离发热太阳能板106。定位特征162可以偏置电子模块150抵靠热沉或其他传热元件，例如盖128。在所示实施例中，定位特征162与外壳130是一体的。例如，定位特征162可以用外壳130模制。在替代实施例中，可以提供单独的定位特征162。例如，单独的偏置构件可以由外壳130保持并且限定定位特征162。例如，螺旋弹簧可以由外壳130保持并且接合电子模块150以将电子模块150定位在腔136中。
外壳130包括一个或多个固定特征164，用于将电子模块150固定在腔136中。固定特征164可以是闩锁、夹子、紧固件或其他类型的固定特征164。在所示的实施例中，固定特征164由可偏转的闩锁表示。在示例性实施例中，固定特征164可释放以允许电子模块150从腔136移除。例如，在所示的实施例中，可偏转的闩锁可以从电子模块150解闩锁以允许移除电子模块150。在所示实施例中，固定特征164限制沿配合轴线154在解除配合方向上的移动。可以提供其他固定特征164以限制在其他方向上的移动，例如沿着装载轴线152，例如在卸载方向上。在示例性实施例中，例如在所示的实施例中，还可以提供不可偏转或固定的固定特征164，以将电子模块150固定在腔136中。例如，固定的固定特征164可以是与电子模块150的部分接合的块或表面，以将电子模块150固定在装载和配合位置。
可选地，电子模块150可以相对于固定的固定特征164从固定位置滑动到非固定位置，以允许从腔136移除电子模块150。例如，在所示实施例中，电子模块150包括导轨166，其引导电子模块150的配合和解除配合。导轨166接合对应的固定特征164，以将电子模块150固定在腔136中。例如，一旦将电子模块150装载到腔136中，电子模块150可以在配合方向上沿配合轴线154滑动。当电子模块150在配合方向上滑动时，导轨166接合对应的特征164。导轨166和固定特征164可以抵抗电子模块150的抬起或无意移除。
可以通过沿配合轴线154在解除配合方向上滑动电子模块150来释放电子模块150，直到导轨166越过固定特征164以允许从外壳130移除电子模块150。可选地，导轨166可以在至少两个垂直方向上(例如，左右，上下，和/或前后)固定电子模块150在腔136中的位置。
图5是根据示例性实施例的电子模块150的一部分的剖视图。电子模块150包括托盘200，托盘200具有限定托盘腔204的托盘壁202。托盘200可包括开口端206和封闭端208。托盘200可以由电介质材料制成，例如塑料材料，并且用于保持电子模块150的各种部件。可选地，托盘200配置为填充有灌封材料，以为电子模块150的部件提供环境密封。
电子模块150包括电路板210，电路板210包括电子部件212(在图5中示意性地表示)。可以在电子模块150内提供任何类型的电气部件212，以控制太阳能接线盒102和/或PV系统100的操作。图5中所示的电子部件212表示用于控制太阳能接线盒102和/或PV系统100的操作的各种电路214。每个电路214可以包括任何数量和/或类型的电子部件212。例如，电子部件212可以包括电阻器、电容器、二极管、晶体管、导体、集成电路、处理器、传感器、导电迹线等，以限定和控制电路214的操作。
在所示的实施例中，电子模块150包括电力电路220、监控电路222、通信电路224、关断电路226和旁路电路228。在替代实施例中，电子模块150可以包括用于控制太阳能接线盒102的其他功能的其他电路。在其他各种实施例中，电子模块150可以消除这些电路220-228中的一个或多个。在示例性实施例中，电路板210包括电连接到对应的电子部件212的各种导电迹线，以形成和操作电路214。
电子模块150包括端接至电路板210的箔触头230和端接至电路板210的电力触头232。箔触头230配置为电连接到太阳能板106的对应的导电箔116(在图1中示出)。电力触头232配置为电连接到对应的电力电缆104的对应的电力端子148(如图2中所示)。在示例性实施例中，箔触头230配置为可移除地联接到导电箔116，以允许移除电子模块150。在示例性实施例中，电力触头232配置为可移除地联接到电力端子148，以允许移除电子模块150。
在所示的实施例中，触头230、232压配合安装到电路板210。替代地，触头230、232可以焊接到电路板210。在替代实施例中，触头230、232可以通过其他手段端接到电路板210。
在示例性实施例中，箔触头230具有可分离的配合接口234，其可分离地端接至对应的导电箔116。在所示的实施例中，箔触头230包括用于可移除地联接到导电箔116的箔夹；然而，在替代实施例中可以提供其他类型的箔触头230。在示例性实施例中，电力触头232包括可分离的配合接口236，其配置为可分离地联接到电力端子148。在所示的实施例中，电力触头232包括限定可分离的配合接口236的刀片或凸片238。每个凸片238配置为可插拔地连接到电力端子148。然而，在替代实施例中，可以提供其他类型的触头，例如插座触头、弹簧梁等。
在示例性实施例中，电路214中的一个或多个配置为电连接到箔触头230和/或电力触头232。可选地，电路214中的一个或多个可以电连接到电路214中的另一个。
在示例性实施例中，电力电路220电连接到箔触头230中的一个或多个和/或电力触头232中的一个或多个。例如，电力电路220可以包括一个或多个导体，例如电路板210的导电迹线，以将箔触头230与电力触头232电连接。由此，由太阳能板106产生的电力可以通过电力电路220从箔触头230传输到电力触头232，从而传输到电力电缆104。
可选地，监控电路222可以监控电力电路220或PV系统100的其他部件的一个或多个特性。例如，监控电路222可以包括一个或多个传感器，用于监控电力电路220的电流、电压或其他特性。监控电路222可以包括一个或多个集成电路、处理器或用于分析由传感器生成的数据的其他硬件部件、用于存储来自传感器或分析部件的数据的一个或多个存储器部件，等等。可选地，监控电路222可以生成输出。输出可以是电信号。输出可以涉及通过太阳能接线盒102的电流或电压，例如以监控太阳能板106中的一个或多个和/或PV电池108中的一个或多个。输出可用于安排太阳能板106和/或太阳能接线盒102的维护。
通信电路224可以可操作地连接到监控电路222和/或电力电路220。通信电路224可以包括通信部件，例如用于在太阳能接线盒102外部通信的天线。例如，通信电路224可以无线通信。通信电路224可以发送和/或接收信息。例如，通信电路224可以将输出传输到太阳能接线盒102的外部，例如传输到PV系统100的中央控制。可选地，通信电路224可以例如从太阳能接线盒和/或从PV系统100的中央控制接收数据，以控制太阳能接线盒102的操作。例如，通信电路224可以接收用于关断或开路电力电路220的关断信号，使得电流不能在箔触头230和电力触头232之间流动。
关断电路226可以可操作地联接到一个或多个其他电路，例如通信电路224、电力电路220或其他电路。关断电路226包括用于关断电力电路220的一个或多个部件。例如，关断电路226可以包括开关或继电器，其可以被打开以开路电力电路220和关断太阳能接线盒102和/或PV系统100的操作。例如，在修理或更换太阳能板106期间，可以关断电力电路220以避免对维护工人造成电击的风险。在其他各种实施例中，可以关断电力电路220以降低太阳能板106损坏的风险，例如在火灾、恶劣天气、太阳能板106的阴影等情况下。
旁路电路228可以可操作地连接到电力电路220，以旁通电流通过太阳能接线盒102。例如，当与太阳能接线盒102相关联的太阳能板106被遮挡时，旁路电路228可以将电流旁通到阵列中的没有被遮挡的不同的太阳能板。因此，电流不会向后流过系统，例如通过被遮挡的太阳能板106的电池108，这可能导致加热和/或损坏系统。旁路电路228包括旁路部件，例如旁路二极管，其允许电流旁通太阳能接线盒102。例如，电流可以旁通箔触头230从一个电力触头232流到另一个电力触头232。
在备选实施例中可以提供其他类型的电路214，以向太阳能接线盒102提供其他功能。
图6示出了电子模块150，示出了粘合到电路板210并包封电子部件212的灌封层242。灌封层242由接收在托盘200中的灌封材料形成。灌封材料可以在托盘200中固化或硬化以保护电子部件212。可选地，灌封材料可以是热固性塑料、硅橡胶凝胶或其他类型的灌封材料。灌封层242可以抵抗托盘200内的电子部件212的冲击或振动。灌封层242可用于提供环境保护，例如免于湿气或其他污染物。灌封层242可以围绕电路板210(图5)、电子部件212和托盘壁202共形。
图7是太阳能接线盒102的一部分的剖视图，示出了安装在外壳130的腔136中的电子模块150。电力触头232示出为从电子模块150的与电力端子148配合的前端250延伸。在所示的实施例中，电力端子148是插座端子，且电力触头232是凸片端子，其配置为与电力端子148可分离地配合。通过在配合方向上沿配合轴线154滑动电子模块150，电力触头232与电力端子148配合。通过在解除配合轴向上沿着配合轴线154滑动电子模块150远离电力端子148，电子模块150可以与电力端子148解除配合。
当电子模块150装载在腔136中时，箔触头230从电子模块150的后端252延伸并与外壳130中的箔开口140对准。导电箔116可以穿过箔开口140并且端接至箔触头230。因此，电子模块150用于将导电箔116与电力端子148电连接。然而，电路214可以控制导电箔116和电力端子148之间的电流流动。
图8示出了根据示例性实施例的外壳130的一部分，示出了对准特征160、可偏转的定位特征162和固定特征164。在所示的实施例中，对准特征160包括肋170、凸片172和支撑块174。在替代实施例中可以使用其他类型的对准特征160。肋170沿箔开口140延伸并用于支撑电子模块150的后端252(如图7所示)。肋170结合到外壳130的壁134。肋170从基部132延伸。
多个支撑块174从肋170和/或基部132延伸。支撑块174可用于支撑电子模块150的后端252。凸片172是独立的并从基部132延伸；然而，在替代实施例中，凸片172可以从壁134延伸。凸片172用于支撑电子模块150的前端250。
在所示的实施例中，可偏转的定位特征162沿外壳130的两侧设置。定位特征162各自包括延伸到支撑端182的弹簧梁180。支撑端182用于支撑电子模块150。例如，弹簧梁180可用于在后端252处或附近支撑电子模块150；然而，在替代实施例中，弹簧梁180可以处于其他位置。弹簧梁180可用于偏置电子模块150远离基部132。在示例性实施例中，定位特征162包括从弹簧梁180延伸的过应力柱184，例如在支撑端182处或附近。过应力柱184用于限制定位特征162的行进或偏转，以避免弹簧梁180的塑性变形。可选地，弹簧梁180可以与基部132中的开口186对准。过应力柱184可以延伸到开口186中并且可以接合太阳能板106以停止弹簧梁180的行进。
在示例性实施例中，外壳130包括可偏转的固定特征164和不可偏转的固定特征164。不可偏转的固定特征164包括肩部或凸缘188，其配置为由电子模块150接合，例如电子模块150的导轨166(如图2中所示)。当电子模块150固定在腔136中时，导轨166可以被捕获在凸缘188下方。
可偏转的固定特征164包括闩锁190，其配置为可释放地固定到电子模块150。闩锁190包括闩锁表面192，其配置为将电子模块150固定在腔136中。闩锁190包括释放构件194，其配置为被接取以从电子模块150释放闩锁190。可选地，闩锁190可包括从其延伸的过应力柱184。过应力柱184限制了闩锁190的行进和塑性变形。在示例性实施例中，闩锁190配置为固定到电子模块150的前端250。闩锁190可以弹簧偏置抵靠电子模块150，以偏置电子模块150远离基部132。
图9示出了太阳能接线盒102的一部分，示出了在组装到外壳130期间的电子模块150。图9示出了固定到对应的固定特征164的导轨166中的一个。例如，导轨166包括凸片198，凸片198配置为由固定特征164的凸缘188捕获。当电子模块150在配合期间向前滑动时，凸片198与凸缘188接合。
图10示出了太阳能接线盒102的一部分，示出了在组装到外壳130期间的电子模块150。图10示出了固定到对应的固定特征164的导轨166中的一个。例如，导轨166的凸片198配置为由固定特征164的凸缘188捕获。当电子模块150在配合期间向前滑动时，凸片198与凸缘188接合。
图11示出了太阳能接线盒102的一部分，示出了固定到电子模块150的固定特征164(以虚线示出，以示出可偏转的固定特征164)。闩锁190的闩锁表面192配置为接合电子模块150的托盘200。闩锁190锁定托盘200的向后移动，以将电子模块150固定在外壳130中。通过按压释放构件194，这些闩锁190是可释放的。当闩锁190被释放时，电子模块150可以从外壳130解除配合并移除。
图12是根据示例性实施例的太阳能接线盒302的透视图。太阳能接线盒302类似于太阳能接线盒102(图1)，并且可以用于PV系统100(图1)中。太阳能接线盒302包括电力电缆304，其延伸到外壳330中以端接至保持在外壳330中的电力端子348。外壳330包括基部332和从基部332延伸的多个壁334。壁334限定腔336。在所示的实施例中，电力端子348位于腔336内。外壳330包括基部332中的开口340，其接收导电箔116。盖(未示出)可用于覆盖腔336。
电子模块350配置为可移除地接收在腔336内并电连接到电力端子348和导电箔116。电子模块350通过外壳330的开口端装载到外壳330的腔336中。例如，电子模块350可以沿着装载轴线352在第一方向上装载到外壳330中，然后沿着配合轴线354在第二方向上滑动，以与电力端子348配合。电子模块350可以容易地与电力端子348配合或解除配合，例如以移除和/或替换外壳330中的电子模块350。
外壳330包括对准特征360，用于将电子模块350定位在腔336中。对准特征360可以是用于将电子模块350定位在腔336中的肋、块、凸片、可偏转梁等。电子模块350可以接合对准特征360，例如以保持电子模块350的垂直和/或水平位置。例如，对准特征360可以限定电子模块350的上下、左右和/或前后位置。
外壳330包括一个或多个固定特征364，用于将电子模块350固定在腔336中。固定特征364可以是闩锁、夹子、紧固件或其他类型的固定特征364。在所示的实施例中，固定特征364由可偏转的闩锁表示。在示例性实施例中，固定特征364可释放以允许电子模块350从腔336移除。固定特征364可以通过电子模块350中的开口366。可选地，开口366是长形的，以允许电子模块向前/向后滑动，以使电子模块350与电力端子348配合/解除配合。
图13是根据示例性实施例的电子模块350的透视图。在制造期间，电子模块350包括托盘400，托盘400具有限定托盘腔404的托盘壁402。托盘400用于接收灌封材料，其形成灌封层442以灌封电子模块350的部件。在示例性实施例中，在设定灌封之后移除托盘400。替代地，托盘400在设定灌封之后保留。托盘400可以由金属材料或电介质材料(例如塑料材料)制成，并且成形为容纳所需的部件，并且可以设计成最小化或减少所需的灌封材料的量。
电子模块350包括电路板410，电路板210包括电子部件412(在图13中示意性地表示)。可以在电子模块350内提供任何类型的电气部件412，以控制太阳能接线盒302和/或PV系统100的操作。电子部件412可以形成用于控制太阳能接线盒302和/或PV系统100的操作的一个或多个电路的部分。例如，电子部件412可以包括电阻器、电容器、二极管、晶体管、导体、集成电路、处理器、传感器、导电迹线等，以限定和控制电路的操作。
电子模块350包括端接至电路板410的箔触头430和端接至电路板410的电力触头432。箔触头430配置为电连接到太阳能板106的对应的导电箔116(在图1中示出)。电力触头432配置为电连接到对应的电力端子348(如图12所示)。在所示的实施例中，电力触头432是配置为接收刀片或凸片式电力端子348的插座触头；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的电力触头432。
灌封层442可以粘合到电路板410并包封电子部件412。灌封层442由接收在托盘400中的灌封材料形成。灌封材料可以在托盘400中固化或硬化以保护电子部件412。可选地，可以在将灌封层442施加到电路板410之后移除托盘400。在所示的实施例中，触头430、432位于托盘400和灌封层442的外部；然而，在替代实施例中，触头430和/或432的至少一些部分可以包装在灌封层442中。
图14是根据示例性实施例的太阳能接线盒502的透视图。太阳能接线盒502类似于太阳能接线盒102(图1)和太阳能接线盒302(图12)，并且可以用于PV系统100(图1)中。太阳能接线盒502包括电力电缆504，其延伸到外壳530中以端接至保持在外壳530中的电力端子548。外壳530包括基部532和从基部532延伸的多个壁534。壁534限定腔536。在所示的实施例中，电力端子548位于腔536内。外壳530包括基部532中的开口540，其接收导电箔116。盖(未示出)可用于覆盖腔536。
电子模块550配置为可移除地接收在腔536内并电连接到电力端子548和导电箔116。电子模块550通过外壳530的开口端装载到外壳530的腔536中。例如，电子模块550可以沿着装载轴线552在第一方向上装载到外壳530中。在所示的实施例中，电子模块550在装载方向上电联接到电力端子548。与图3和图12中所示的电子模块150、350的实施例一样，电子模块不需要在垂直配合方向上向前滑动。电子模块550可以容易地与电力端子548配合或解除配合，例如以移除和/或替换外壳530中的电子模块550。
外壳530包括对准特征560，用于将电子模块550定位在腔536中。对准特征560可以是用于将电子模块550定位在腔536中的肋、块、凸片、可偏转梁等。电子模块550可以接合对准特征560，例如以保持电子模块550的垂直和/或水平位置。例如，对准特征560可以限定电子模块550的上下、左右和/或前后位置。
外壳530包括一个或多个固定特征564，用于将电子模块550固定在腔536中。固定特征564可以是闩锁、夹子、紧固件或其他类型的固定特征564。在所示的实施例中，固定特征564由可偏转的闩锁表示。在示例性实施例中，固定特征564可释放以允许电子模块550从腔536移除。
图15是根据示例性实施例的电子模块550的透视图。在制造期间，电子模块550包括托盘600，托盘400具有限定托盘腔604的托盘壁602。托盘600用于接收灌封材料，其形成灌封层642以灌封电子模块550的部件。可选地，可以在设定灌封之后移除托盘600。替代地，如在所示实施例中，托盘600在设定灌封之后保留。托盘600可以由金属材料或电介质材料(例如塑料材料)制成，并且成形为容纳所需的部件，并且可以设计成最小化或减少所需的灌封材料的量。
电子模块550包括电路板610，电路板210包括电子部件612(在图13中示意性地表示)。可以在电子模块550内提供任何类型的电气部件612，以控制太阳能接线盒502和/或PV系统100的操作。电子部件612可以形成用于控制太阳能接线盒502和/或PV系统100的操作的一个或多个电路的部分。例如，电子部件612可以包括电阻器、电容器、二极管、晶体管、导体、集成电路、处理器、传感器、导电迹线等，以限定和控制电路的操作。
电子模块550包括端接至电路板610的箔触头630和端接至电路板610的电力触头632。箔触头630配置为电连接到太阳能板106的对应的导电箔116(在图1中示出)。电力触头632配置为电连接到对应的电力端子548(如图12所示)。在所示的实施例中，电力触头632是配置为接收刀片或凸片式电力端子548的插座触头；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的电力触头632。
灌封层642可以粘合到电路板610并包封电子部件612。灌封层642由接收在托盘600中的灌封材料形成。灌封材料可以在托盘600中固化或硬化以保护电子部件612。在所示的实施例中，触头630、632位于托盘600和灌封层642的外部；然而，在替代实施例中，触头630和/或632的至少一些部分可以包装在灌封层642中。
图16是太阳能接线盒502的一部分的透视图，示出了电连接到电力端子548的电力触头632。电路板610包括通过其中的开口650。电力触头632与开口650对准并接收电力端子548。在所示的实施例中，电力触头632是插座触头，而电力端子548是刀片或凸片端子。当电子模块550被装载到外壳530中以电连接到电力触头632时，电力端子548穿过电路板610。在替代实施例中可以使用其他类型的触头和连接手段。
图17是根据示例性实施例的太阳能接线盒702的透视图。太阳能接线盒702类似于太阳能接线盒102(图1)、太阳能接线盒302(图12)和太阳能接线盒502(图14)，并且可以用于PV系统100(图1)中。太阳能接线盒702包括电力电缆704，其延伸到外壳730中以端接至保持在外壳730中的电力端子748。外壳730包括基部732和从基部732延伸的多个壁734。壁734限定腔736。在所示的实施例中，电力端子748位于腔736内。外壳730包括基部732中的开口740，其接收导电箔116。盖(未示出)可用于覆盖腔736。
电子模块750配置为可移除地接收在腔736内并电连接到电力端子748和导电箔116。电子模块750通过外壳730的开口端装载到外壳730的腔736中。例如，电子模块750可以沿着装载轴线752在第一方向上装载到外壳730中。在所示的实施例中，电子模块750在装载方向上电联接到电力端子748。与图3和图12中所示的电子模块150、350的实施例一样，电子模块不需要在垂直配合方向上向前滑动。电子模块750可以容易地与电力端子748配合或解除配合，例如以移除和/或替换外壳730中的电子模块750。
外壳730包括对准特征760，用于将电子模块750定位在腔736中。对准特征760可以是用于将电子模块750定位在腔736中的肋、块、凸片、可偏转梁等。电子模块750可以接合对准特征760，例如以保持电子模块750的垂直和/或水平位置。例如，对准特征760可以限定电子模块750的上下、左右和/或前后位置。
外壳730包括一个或多个固定特征764，用于将电子模块750固定在腔736中。固定特征764可以是闩锁、夹子、紧固件或其他类型的固定特征764。在所示的实施例中，固定特征764由固定闩锁表示，其配置为与电子模块750的可偏转的闩锁相互作用。
电子模块750包括托盘800，托盘200具有限定托盘腔804的托盘壁802。托盘800用于接收灌封材料，其形成灌封层以灌封电子模块750的部件。例如，可以在顶部和/或底部提供孔以接收灌封材料。孔也可用于通风。可选地，托盘800可以由多个部件制成，例如上壳806和下壳808，在其之间限定腔804。
图18是电子模块750的分解图。电子模块750包括电路板810，电路板210包括电子部件812(在图19中示意性地表示)。可以在电子模块750内提供任何类型的电气部件812，以控制太阳能接线盒702和/或PV系统100的操作。电子部件812可以形成用于控制太阳能接线盒702和/或PV系统100的操作的一个或多个电路的部分。例如，电子部件812可以包括电阻器、电容器、二极管、晶体管、导体、集成电路、处理器、传感器、导电迹线等，以限定和控制电路的操作。
电子模块750包括端接至电路板810的箔触头830和端接至电路板810的电力触头832。箔触头830配置为电连接到太阳能板106的对应的导电箔116(在图1中示出)。电力触头832配置为电连接到对应的电力端子748(如图12所示)。在所示的实施例中，电力触头832是配置为接收刀片或凸片式电力端子748的插座触头；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的电力触头832。
上壳体806和下壳体808可以围绕电路板810联接在一起。然后可以用灌封材料填充上壳体806和下壳体808，以形成围绕电路板810的灌封层，以包封电子部件812。可选地，触头830、832的部分可以被接收在托盘800内部，并且触头830、832的部分可以延伸到托盘800的外部。在所示的实施例中，上壳体806和下壳体808包括开口850、852，其配置为接收电力端子748。电力触头832可以延伸穿过上壳体806中的开口850。
图19是根据示例性实施例的太阳能接线盒902的透视图。太阳能接线盒902类似于太阳能接线盒102(图1)、太阳能接线盒302(图12)、太阳能接线盒302(图14)和太阳能接线盒702(图17)，并且可以用于PV系统100(图1)中。太阳能接线盒902包括电力电缆904，其延伸到外壳930中以端接至保持在外壳930中的电力端子948。外壳930包括基部932和从基部932延伸的多个壁934。壁934限定腔936。在所示的实施例中，电力端子948位于腔936内。外壳930包括基部932中的开口940，其接收导电箔116。盖(未示出)可用于覆盖腔936。
电子模块950配置为可移除地接收在腔936内并电连接到电力端子948和导电箔116。电子模块950通过外壳930的开口端装载到外壳930的腔936中。例如，电子模块950可以沿着装载轴线952在第一方向上和沿着配合轴线954在第二方向上装载到外壳930中。电子模块950可以容易地与电力端子948配合或解除配合，例如以移除和/或替换外壳930中的电子模块950。
外壳930包括对准特征960，用于将电子模块950定位在腔936中。对准特征960可以是用于将电子模块950定位在腔936中的肋、块、凸片、可偏转梁等。电子模块950可以接合对准特征960，例如以保持电子模块950的垂直和/或水平位置。例如，对准特征960可以限定电子模块950的上下、左右和/或前后位置。
外壳930包括一个或多个固定特征964，用于将电子模块950固定在腔936中。固定特征964可以是闩锁、夹子、紧固件或其他类型的固定特征964。在所示的实施例中，固定特征964由可偏转的闩锁表示，其配置为与电子模块950相互作用。
图20是根据示例性实施例的电子模块950的分解图。图21是电子模块950的透视图。电子模块950包括托盘1000，托盘200具有限定托盘腔1004的托盘壁1002。托盘1000用于接收灌封材料，其形成灌封层以灌封电子模块950的部件。可选地，托盘1000可以由多个部件制成，例如上壳1006和下壳1008，在其之间限定腔1004。上壳体1006可以铰接地联接到下壳体1008。上壳体1006可以是敞开的，而下壳体1008可以是闭合的。
电子模块950包括电路板1010，电路板210包括电子部件1012(在图20和21中示意性地表示)。可以在电子模块950内提供任何类型的电气部件1012，以控制太阳能接线盒902和/或PV系统100的操作。电子部件1012可以形成用于控制太阳能接线盒902和/或PV系统100的操作的一个或多个电路的部分。例如，电子部件1012可以包括电阻器、电容器、二极管、晶体管、导体、集成电路、处理器、传感器、导电迹线等，以限定和控制电路的操作。
电子模块950包括端接至电路板1010的箔触头1030和端接至电路板1010的电力触头1032。箔触头1030配置为电连接到太阳能板106的对应的导电箔116(在图1中示出)。电力触头1032配置为电连接到对应的电力端子948(如图12所示)。在所示的实施例中，电力触头1032是配置为接收刀片或凸片式电力端子948的插座触头；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的电力触头1032。
上壳体1006和下壳体1008可以围绕电路板1010联接在一起。然后可以用灌封材料填充上壳体1006和下壳体1008，以形成围绕电路板1010的灌封层，以包封电子部件1012。可选地，触头1030、1032可以位于托盘1000的外部。在示例性实施例中，托盘1000可以包括用于将托盘1000定位在外壳930中的对准特征1050。在所示的实施例中，对准特征1050是从下壳体1008的两侧向外延伸的凸片；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的对准特征1050。
图22是装载到外壳930中且位于未配合位置的电子模块950的俯视图。图23是太阳能接线盒902的一部分的局部剖视图，示出了装载到外壳930中且位于未配合位置的电子模块950。图24是装载到外壳930中且位于配合位置的电子模块950的俯视图。图25是太阳能接线盒902的一部分的局部剖视图，示出了装载到外壳930中且位于配合位置的电子模块950。在配合位置，电力触头1032电连接到电力端子948。在配合位置，对准特征1050接合固定特征964以将电子模块950固定在配合位置。
固定特征964包括轨道972中的槽970，其尺寸、形状和位置设置成接收对准特征1050。例如，可以在装载方向上装载电子模块950，直到对准特征1050通过槽970。然后电子模块950可以在配合方向上向前滑动到配合位置。当电子模块950向前滑动时，对准特征1050被捕获在轨道972的凸缘974下方，以将电子模块950捕获在外壳930中。可以通过向后滑动电子模块950来移除电子模块950，直到对准特征1050与槽970对准。

Claims (15)

1.一种用于太阳能板(106)的太阳能接线盒(102)，所述太阳能板具有至少一个光伏电池(108)和电连接到所述至少一个电池的导电箔(116)，所述太阳能接线盒包括：
外壳(130)，其具有限定腔(136)的基部(132)和壁(134)，所述基部具有配置为接收所述导电箔的开口(140)；
保持在所述外壳中的电力电缆(104)，所述电力电缆具有端接到所述电力电缆的端部的电力端子(148)，所述电力端子位于所述外壳内；以及
接收在所述腔中的电子模块(150)，所述电子模块包括电子部件(212)，所述电子模块具有配置为可移除地联接到所述箔的箔触头(230)，所述电子模块具有配置为可移除地联接到所述电力端子(148)的电力触头(232)，
其特征在于：所述电子模块(150)可移除地接收在所述腔(136)中且具有电路板(210)，所述电路板包括安装到所述电路板(210)的电子部件(212)，所述电路板具有电连接所述箔触头和所述电力触头的电力电路(220)，其中所述外壳(130)包括可偏转的定位特征(162)，所述可偏转的定位特征接合所述电子模块(150)并偏置所述电子模块远离所述基部(132)。
2.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电力触头(232)在配合方向上与所述电力端子(148)配合和解除配合。
3.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电力触头(232)包括凸片或插座中的一个，以与作为凸片或插座中的另一个的所述电力端子(148)配合。
4.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电子模块(150)包括所述电路板(210)上的包封所述电子部件(212)的灌封层(242)。
5.如权利要求4所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电子模块(150)包括托盘(200)，所述托盘接收灌封材料以形成所述灌封层(242)。
6.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电子模块(150)在大致平行于所述外壳的壁(134)的第一方向上装载到所述外壳(130)中。
7.如权利要求6所述的太阳能接线盒(102)，其中通过在第二方向上在所述腔(136)内滑动所述电子模块来将所述电子模块(150)配合到所述电力端子(148)，所述第二方向垂直于所述第一方向且大致平行于所述基部(132)。
8.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电子模块(150)包括托盘(200)，所述托盘具有限定托盘腔(204)的托盘壁(202)，所述电路板(210)接收在所述托盘腔中，所述托盘腔填充有灌封材料以包封所述电路板和所述电子部件(212)，所述箔触头(230)和所述电力触头(232)从所述托盘延伸以分别可移除地联接到所述箔(116)和所述电力端子(148)。
9.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述外壳(130)包括对准特征(160)，所述电子模块(150)接合所述对准特征以将所述电子模块定位在所述腔(136)中。
10.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述外壳(130)包括固定特征(164)，以用于将所述电子模块(150)固定在所述腔(136)中，所述电子模块配置为从所述固定特征释放，以从所述腔移除所述电子模块。
11.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电子模块(150)包括导轨(166)，所述导轨接合所述外壳(130)以将所述电子模块定位在所述腔(136)中。
12.如权利要求11所述的太阳能接线盒(102)，其中所述导轨(166)在至少两个垂直的方向上固定所述电子模块(150)在所述腔(136)中的位置。
13.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电路板(210)包括电连接所述箔触头(230)和所述电力触头(232)的电力电路(220)、以及监控通过所述电力电路的电力并生成输出的监控电路(222)，所述电子模块(150)具有通信电路(224)，所述通信电路将来自所述监控电路的输出通信到所述太阳能接线盒的外部。
14.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电路板(210)包括电连接所述箔触头(230)和所述电力触头(232)的电力电路(220)、以及可操作地联接到所述电力电路的关断电路(226)，所述关断电路配置为关断所述电力电路。
15.如权利要求1所述的太阳能接线盒(102)，其中所述电路板(210)包括电连接所述箔触头(230)和所述电力触头(232)的电力电路(220)、以及可操作地联接到所述电力电路的旁路电路(228)，所述旁路电路配置为旁通所述箔触头和所述电力触头之间的电力电路中的电流流动。
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