CN110880912A - 一种光伏接线盒的电气连接结构、接线盒及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏接线盒的电气连接结构及光伏接线盒，用于与光伏组件的汇流条进行电气连接，包括上接线柱和下接线柱；所述下接线柱的上表面设有用于搁置焊锡的上焊接区，所述下接线柱的下表面设置有用于搁置焊锡的下焊接区；所述上焊接区与下焊接区相对应设置且汇流条位于所述上焊接区与下焊接区之间；所述上接线柱与所述下接线柱之间设置有滑动夹紧组件，用于限制所述上接线柱相对于下接线柱在第一位置与第二位置之间滑动，并且使上接线柱沿第一位置向第二位置滑动时，上接线柱的下表面逐渐靠近下接线柱的上表面而夹紧汇流条。本发明具有连接可靠性高、成本低、操作简便等优点。

Description

一种光伏接线盒的电气连接结构、接线盒及连接方法

技术领域

本发明主要涉及光伏技术领域，特指一种光伏接线盒的电气连接结构、接线盒及连接方法。

背景技术

目前光伏组件层压件输出汇流条和输出接线盒之间电气连接采用过单纯压接法和单纯焊接法，因单纯压接方法要求接线盒接线柱强度设计满足一定要求，金属用量多生产成本高而逐步被淘汰。焊接固定因用量省，成本质量具有一定的可靠性，因而成为主流，如图1所示，预先在输出接线盒的接线柱6上覆盖焊锡5(或称焊锡合金)，作业时，作业员从汇流条3上方进行加热，加热到一定程度，焊锡5融化，将接线柱6和汇流条3浸润连接为一体。但是上述方法具有以下缺点：

(1)由于接线盒与汇流条3之间操作空间小，加热面仅局限于汇流条3正上方，焊接用焊锡5因加热不够充分、加热不全面可能导致虚焊/假焊；

(2)由于作业时间短，焊接用焊锡合金可能因加热不够充分，焊锡合金融化程度不够，流动性不足，不能对汇流条3形成有效的浸润，焊锡合金和汇流条3的粘结强度不足，导致焊接存在虚焊/假焊；

(3)汇流条3具有一定弹性，当焊锡合金受热熔化后，需要施加一定的压力在汇流条3上确保汇流条3、焊锡合金及接线柱6能够达到一个合适的距离，保证三者能够完全接触；如果作业未施加压力或压力施加时间不足，则可能导致三者距离不足未能焊接或形成接触面积过小的假焊接；

(4)在焊锡合金融化后冷凝焊接完成后，一般需要采取向上挑拨汇流条3的动作，确认是否焊接到位；但这样的操作在焊锡冷凝过程中而未完全完成冷凝的时候进行，则可能导致焊锡合金冷凝过程中有可能形成应力缝隙，这样的缝隙在光伏组件使用过程中可能越来越大，进而导致焊接失效。

另外检索有相关专利文献：

1)一种高强度光伏接线盒防脱端子，申请号201711402695.6

摘要：本发明公开了一种高强度光伏接线盒防脱端子，包括接线盒本体，所述接线盒本体的左侧均匀的连接有第一过线管，所述接线盒本体的右侧均匀的连接有第二过线管，所述接线盒本体的顶部和底部均设有定位板，所述接线盒本体上设有盖板，所述接线盒本体的内部设有基板，所述基板上开设有线槽，所述基板上设有压紧板，所述基板的上表面均匀的设有锯齿形的第一防滑凸起，所述压紧板的下表面均匀的设有锯齿形的第二防滑凸起。改变传统的接线盒接线端子结构，利用第一防滑凸起和第二防滑凸起将电线的端部牢牢固定住，从而在高强度的拉力下仍然能够正常工作，有效避免松脱，方便将接线盒本体固定安装，具有很高的实用性，适合广泛推广。上述方法不合适光伏组件层压件和输出接线盒之间进行连接，光伏组件层压件的输出采用硬质扁平的汇流条，单纯使用防护凸起不能有效保证接触良好，而且结构复杂操作较费时。

2)一种光伏接线盒端子的可靠焊接结构，申请号201620300829.8

摘要：本实用新型公开了一种光伏接线盒端子的可靠焊接结构，包括一个主体平面、一个焊接面以及一个烙铁搁置面，主体平面、焊接面、烙铁搁置面依次连接成“匚”形。在焊接面上可以放置一些预留锡也可以不放置预留锡。当烙铁的焊接头部放置在焊接面上进行焊接操作时，烙铁的大部分仅能与烙铁搁置面接触，而无法接触端子的主体平面，热传导距离较远的主体平面上基本无热量，避免了焊接时高温烙铁对端子主体平面及其上安装的元件的损伤。上述并未有效改善纯焊接弊端，仅将汇流条焊接方向由水平变更为垂直，问题依然存在。

3)一种新型卡接式光伏接线盒，申请号201610773264.X

摘要：本发明涉及一种新型卡接式光伏接线盒，包括盒体、金属件和压块，盒体包括盒框、盒底、盒盖和密封圈，盒框边缘设有若干第一卡块、接线正出口和接线负出口，盒框上设有第一密封凹槽、正走线通道和负走线通道，盒框内壁上设有第一卡接组和第二卡接组，第一卡接组包括两个第二卡块、第一卡槽和第二卡槽，盒底上设有若干端子安装槽和插板，盒盖侧壁设有若干第二扣块，金属件上设有包括若干导电排，导电排上设有若干端子、安装孔和熔断器，压块内设有走线孔，本发明结构新颖，设计合理，避免了传统锡焊接的固定方式，且密封性好，安装稳定方便，利于降低成本，适宜大规模生产。上述将接线盒部件设计为卡扣式安装，有利于输出接线盒部件的生产，但是对光伏组件层压件和输出接线盒之间电气连接无有效改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种连接可靠的光伏接线盒的电气连接结构、接线盒及连接方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种光伏接线盒的电气连接结构，用于与光伏组件的汇流条进行电气连接，包括上接线柱和下接线柱；所述下接线柱的上表面设有用于搁置焊锡的上焊接区，所述下接线柱的下表面设置有用于搁置焊锡的下焊接区；所述上焊接区与下焊接区相对应设置且汇流条位于所述上焊接区与下焊接区之间；所述上接线柱与所述下接线柱之间设置有滑动夹紧组件，用于限制所述上接线柱相对于下接线柱在第一位置与第二位置之间滑动，并且使上接线柱沿第一位置向第二位置滑动时，上接线柱的下表面逐渐靠近下接线柱的上表面而夹紧汇流条。

作为上述技术方案的进一步改进：

包括滑动夹紧组件包括滑槽结构和轨迹槽结构，所述滑槽结构位于所述上接线柱的一端与所述下接线柱的一端之间，所述轨迹槽结构位于所述上接线柱的另一端与所述下接线柱的另一端之间。

所述滑槽结构包括滑槽和定位柱，所述滑槽位于所述下接线柱一端的两侧，所述定位柱位于所述上接线柱一端的两侧且滑设于所述滑槽内；或者所述滑槽位于所述上接线柱一端的两侧，所述定位柱位于所述下接线柱一端的两侧且滑设于所述滑槽内。

所述轨迹槽结构包括轨迹槽和导向柱，所述轨迹槽位于所述上接线柱另一端的两侧，且沿第一位置向第二位置方向从上至下延伸布置，所述导向柱位于所述下接线柱另一端的两侧且滑设于所述轨迹槽内；或者所述轨迹槽位于所述下接线柱另一端的两侧，且沿第一位置向第二位置方向从上至下延伸布置，所述导向柱位于所述上接线柱另一端的两侧且滑设于所述轨迹槽内。

所述上接线柱的上焊接区和下接线柱的下焊接区均设有焊锡。

所述下焊接区上焊锡的熔点低于所述上焊接区上焊锡的熔点。

本发明还公开了一种光伏接线盒，包括盒体，所述盒体内设置有如上所述的光伏接线盒的电气连接结构。

本发明进一步公开了一种基于如上所述的光伏接线盒的电气连接结构的连接方法，用于实现电气连接结构与汇流条之间的电气连接，包括以下步骤：

S01、在所述上接线柱的上焊接区和所述下接线柱的下焊接区设置焊锡；

S02、将汇流条放置于所述上接线柱的上焊接区和所述下接线柱的下焊接区之间，且所述上接线柱位于第一位置；

S03、对上接线柱上相对于上焊接区的上表面进行加热，使上焊接区和下焊接区上的焊锡熔化；

S04、推动所述上接线柱相对于下接线柱从第一位置向第二位置滑动，使得上接线柱和下接线柱夹紧所述汇流条。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤S04中，当所述上接线柱无法滑动至第二位置时，则判断所述焊锡没有完全熔化，存在虚焊或假焊。

在步骤S01中，所述下焊接区上焊锡的熔点低于所述上焊接区上焊锡的熔点，在进行加热时，上焊接区和下焊接区上的焊锡同步熔化。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的光伏接线盒的电气连接结构，通过对上焊接区和下焊接区上的焊锡进行加热而使上接线柱、汇流条和下接线柱之间进行焊锡连接；同时通过滑动夹紧组件的作用使上接线柱和下接线柱夹紧汇流条，实现上接线柱、汇流条和下接线柱之间的物理紧固连接；通过上述焊锡连接与物理紧固连接之间的配合，从而实现光伏接线盒与汇流条之间的可靠稳固的连接；当然，在从第一位置向第二位置移动时，由于上接线柱和下接线柱逐渐靠近，也能够挤压焊锡，从而使焊锡与汇流条紧密接触，避免出现应力缝隙，进一步提高连接的可靠性。

(2)本发明的上焊接区靠近热源，选用普通的锡焊合金，而下接线柱的下焊接区离热源远，选用低温度工作焊锡合金，下焊接区的锡焊合金熔点低于上焊接区的锡焊熔点，从而在进行焊接时，上焊接区和下焊接区的锡焊可以同步熔化，更好的对汇流条进行浸润，进一步提高连接可靠性。

(3)本发明的连接方法，通过焊锡固定与物理固定双重固定，且两种固定方式相互整合，从而使得整个连接结构连接可靠；上述操作方法只需要作业人员进行烙印加热以及推动上接线柱即可，不需要加锡、加压以及挑拨检测等动作，操作简便实用。

(4)本发明通过上接线柱无法滑动至第二位置时而判断焊锡没有完全熔化，存在虚焊或假焊等现象；操作方法简便快捷，相对于人眼观察的方式，判断精准。

(5)本发明通过上述结构的电气连接结构，能够实现连接结构与汇流条之间便利的连接可靠测试，即在需要进行接线盒测试时，不需要对焊锡进行加热或者不需要设置焊锡，通过上述滑动夹紧组件实现接线盒与汇流条之间的连接，在测试完成后，通过移动上接线柱即可脱开汇流条与接线盒，操作方便快捷。

(6)本发明采用焊锡固定为主、物理固定为辅的连接，保证了连接的可靠性，而且整体成本低；同时上述滑动夹紧的方式操作简便，而且能够实现对虚焊或假焊的判断，避免虚焊或假焊现象；另外上述方式连接后，不需要再去进行挑拨检查，降低了检查导致的虚焊现象。

附图说明

图1为现有技术中的连接结构示意图。

图2为本发明在实施例的结构示意图之一。

图3为本发明在实施例的结构示意图之二。

图4为本发明在实施例的结构示意图之三。

图5为本发明的下接线柱在实施例的俯视结构图。

图6为本发明的下接线柱在实施例的主视结构图。

图7为本发明的上接线柱在实施例的仰视结构图。

图8为本发明的上接线柱在实施例的主视结构图。

图例说明：1、上接线柱；101、上焊接区；2、下接线柱；201、下焊接区；3、汇流条；4、滑动夹紧组件；401、滑槽结构；4011、滑槽；4012、定位柱；402、轨迹槽结构；4021、轨迹槽；4022、导向柱；5、焊锡；6、接线柱。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图2至图8所示，本实施例的光伏接线盒的电气连接结构，用于与光伏组件的汇流条3进行电气连接，具体结构包括上接线柱1和下接线柱2；下接线柱2的上表面设有上焊接区101，上焊接区101上搁置有焊锡5，下接线柱2的下表面设置有下焊接区201，下焊接区201上搁置有焊锡5；上焊接区101与下焊接区201相对应设置且汇流条3位于上焊接区101与下焊接区201之间进行焊接；上接线柱1与下接线柱2之间设置有滑动夹紧组件4，用于使得上接线柱1相对于下接线柱2在第一位置与第二位置之间滑动，并且使上接线柱1沿第一位置向第二位置滑动时，上接线柱1的下表面逐渐靠近下接线柱2的上表面而夹紧汇流条3。

本发明的光伏接线盒的电气连接结构，通过对上焊接区101和下焊接区201上的焊锡5进行加热而使上接线柱1、汇流条3和下接线柱2之间进行焊锡5连接；同时通过滑动夹紧组件4的作用使上接线柱1和下接线柱2夹紧汇流条3，实现上接线柱1、汇流条3和下接线柱2之间的物理紧固连接；通过上述焊锡5连接与物理紧固连接之间的配合，从而实现光伏接线盒与汇流条3之间的可靠稳固的连接；当然，在从第一位置向第二位置移动时，由于上接线柱1和下接线柱2逐渐靠近，也能够挤压熔化的焊锡5，从而使焊锡5与汇流条3紧密接触，避免出现应力缝隙，进一步提高连接的可靠性。

本实施例中，包括滑动夹紧组件4包括滑槽结构401和轨迹槽结构402，滑槽结构401位于上接线柱1的一端与下接线柱2的一端之间，轨迹槽结构402位于上接线柱1的另一端与下接线柱2的另一端之间。具体地，滑槽结构401包括滑槽4011和定位柱4012，滑槽4011位于下接线柱2一端的两侧，定位柱4012位于上接线柱1一端的两侧且滑设于滑槽4011内；轨迹槽结构402包括轨迹槽4021和导向柱4022，轨迹槽4021位于上接线柱1另一端的两侧，且沿第一位置向第二位置方向从上至下延伸布置，导向柱4022位于下接线柱2另一端的两侧且滑设于轨迹槽4021内。如图2所示，在与汇流条3进行连接时，将上接线柱1与下接线柱2之间的另一端打开，然后将汇流条3置于上接线柱1与下接线柱2之间，如图3所示，此时上接线柱1位于第一位置；然后对焊锡5进行加热熔化后，再将上接线柱1向右滑动，使得导向柱4022在轨迹槽4021内滑动，由于轨迹槽4021与导向柱4022的配合作用，使得上接线柱1逐渐靠近下接线柱2而夹紧汇流条3，如图4所示，最终上接线柱1位于第二位置处。在其它实施例中，滑槽4011也可以位于上接线柱1一端的两侧，定位柱4012位于下接线柱2一端的两侧且滑设于滑槽4011内；以及轨迹槽4021位于下接线柱2另一端的两侧，且沿第一位置向第二位置方向从上至下延伸布置，导向柱4022位于上接线柱1另一端的两侧且滑设于轨迹槽4021内。当然，上述上接线柱1和下接线柱2均为一体成型而得到的一体化结构；上述结构简单、操作简便且易于实现。

本实施例中，下焊接区201上焊锡5的熔点低于上焊接区101上焊锡5的熔点。由于在进行焊接时，上接线柱1的上焊接区101靠近热源，选用普通的焊锡合金，而下接线柱2的下焊接区201离热源远，选用低温度工作焊锡合金，优选地，下焊接区201的焊锡合金熔点低于上焊接区101的焊锡熔点50摄氏度左右，从而在进行焊接时，上焊接区101和下焊接区201的焊锡5可以同步熔化，更好的对汇流条3进行浸润，进一步提高连接可靠性。

本发明还相应公开了一种光伏接线盒，包括盒体，盒体内设有如上所述的光伏接线盒的电气连接结构。本发明的光伏接线盒具有如上所述的电气连接结构，同样具有如上电气连接结构所述的优点。

本发明还相应公开了一种基于如上所述的光伏接线盒的电气连接结构的连接方法，用于实现电气连接结构与汇流条3之间的电气连接，包括以下步骤：

S01、在上接线柱1的上焊接区101和下接线柱2的下焊接区201设置焊锡5；

S02、将汇流条3放置于上接线柱1的上焊接区101和下接线柱2的下焊接区201之间，且上接线柱1位于第一位置；

S03、对上接线柱1相对于上焊接区101的上表面进行加热，使上焊接区101和下焊接区201上的焊锡5熔化；

S04、推动上接线柱1相对于下接线柱2从第一位置向第二位置滑动，使得上接线柱1和下接线柱2夹紧汇流条3。

本发明的连接方法，通过焊锡固定与物理固定双重固定，且两种固定方式相互整合，从而使得整个连接结构连接可靠；上述操作方法只需要作业人员进行烙铁加热以及推动上接线柱1即可，不需要加锡、加压以及挑拨检测等动作，操作简便实用。

本实施例中，在步骤S04中，当上接线柱1无法滑动至第二位置时，则判断焊锡5没有完全熔化，存在虚焊或假焊等现象；此种操作方法简便快捷，相对于人眼观察的方式，判断精准。

本实施例中，在步骤S01中，下焊接区201上焊锡5的熔点低于上焊接区101上焊锡5的熔点，能够两处焊锡5同步熔化，进一步提高连接可靠性；如两处均采用常规普通锡焊，在进行焊接时，需要将热源的温度调的更高，而高热源易使得其它部件受到损坏；或者长时间加热，也会损坏其它部件，同时延时加热时间也会造成工作效率低。

当然，通过上述结构的电气连接结构，也能够实现连接结构与汇流条3之间便利的连接可靠测试，即在需要进行接线盒测试时，不需要对焊锡5进行加热或者不需要设置焊锡5，通过上述滑动夹紧组件4实现接线盒与汇流条3之间的连接。在测试完成后，通过移动上接线柱1即可脱开汇流条3与接线盒，操作方便快捷。

本发明采用焊锡固定为主、物理固定为辅的连接，保证了连接的可靠性，而且整体成本低；同时上述滑动夹紧的方式操作简便，而且能够实现对虚焊或假焊的判断，避免虚焊或假焊现象；另外上述方式连接后，不需要再去进行挑拨检查，降低了检查导致的虚焊现象。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏接线盒的电气连接结构，用于与光伏组件的汇流条(3)进行电气连接，其特征在于，包括上接线柱(1)和下接线柱(2)；所述下接线柱(2)的上表面设有用于搁置焊锡(5)的上焊接区(101)，所述下接线柱(2)的下表面设置有用于搁置焊锡(5)的下焊接区(201)；所述上焊接区(101)与下焊接区(201)相对应设置且汇流条(3)位于所述上焊接区(101)与下焊接区(201)之间；所述上接线柱(1)与所述下接线柱(2)之间设置有滑动夹紧组件(4)，用于限制所述上接线柱(1)相对于下接线柱(2)在第一位置与第二位置之间滑动，并且使上接线柱(1)沿第一位置向第二位置滑动时，上接线柱(1)的下表面逐渐靠近下接线柱(2)的上表面而夹紧汇流条(3)。

2.根据权利要求1所述的光伏接线盒的电气连接结构，其特征在于，包括滑动夹紧组件(4)包括滑槽结构(401)和轨迹槽结构(402)，所述滑槽结构(401)位于所述上接线柱(1)的一端与所述下接线柱(2)的一端之间，所述轨迹槽结构(402)位于所述上接线柱(1)的另一端与所述下接线柱(2)的另一端之间。

3.根据权利要求2所述的光伏接线盒的电气连接结构，其特征在于，所述滑槽结构(401)包括滑槽(4011)和定位柱(4012)，所述滑槽(4011)位于所述下接线柱(2)一端的两侧，所述定位柱(4012)位于所述上接线柱(1)一端的两侧且滑设于所述滑槽(4011)内；或者所述滑槽(4011)位于所述上接线柱(1)一端的两侧，所述定位柱(4012)位于所述下接线柱(2)一端的两侧且滑设于所述滑槽(4011)内。

4.根据权利要求3所述的光伏接线盒的电气连接结构，其特征在于，所述轨迹槽结构(402)包括轨迹槽(4021)和导向柱(4022)，所述轨迹槽(4021)位于所述上接线柱(1)另一端的两侧，且沿第一位置向第二位置方向从上至下延伸布置，所述导向柱(4022)位于所述下接线柱(2)另一端的两侧且滑设于所述轨迹槽(4021)内；或者所述轨迹槽(4021)位于所述下接线柱(2)另一端的两侧，且沿第一位置向第二位置方向从上至下延伸布置，所述导向柱(4022)位于所述上接线柱(1)另一端的两侧且滑设于所述轨迹槽(4021)内。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的光伏接线盒的电气连接结构，其特征在于，所述上接线柱(1)的上焊接区(101)和下接线柱(2)的下焊接区(201)均设有焊锡(5)。

6.根据权利要求5所述的光伏接线盒的电气连接结构，其特征在于，所述下焊接区(201)上焊锡(5)的熔点低于所述上焊接区(101)上焊锡(5)的熔点。

7.一种光伏接线盒，包括盒体，其特征在于，所述盒体内设置如权利要求1～6所述的光伏接线盒的电气连接结构。

8.一种基于权利要求1至6中任意一项所述的光伏接线盒的电气连接结构的连接方法，用于实现电气连接结构与汇流条(3)之间的电气连接，其特征在于，包括以下步骤：

S01、在所述上接线柱(1)的上焊接区(101)和所述下接线柱(2)的下焊接区(201)设置焊锡(5)；

S02、将汇流条(3)放置于所述上接线柱(1)的上焊接区(101)和所述下接线柱(2)的下焊接区(201)之间，且所述上接线柱(1)位于第一位置；

S03、对上接线柱(1)上相对于上焊接区(101)的上表面进行加热，使上焊接区(101)和下焊接区(201)上的焊锡(5)熔化；

S04、推动所述上接线柱(1)相对于下接线柱(2)从第一位置向第二位置滑动，使得上接线柱(1)和下接线柱(2)夹紧所述汇流条(3)。

9.根据权利要求8所述的连接方法，其特征在于，在步骤S04中，当所述上接线柱(1)无法滑动至第二位置时，则判断所述焊锡(5)没有完全熔化，存在虚焊或假焊。

10.根据权利要求8或9所述的连接方法，其特征在于，在步骤S01中，所述下焊接区(201)上焊锡(5)的熔点低于所述上焊接区(101)上焊锡(5)的熔点，在进行加热时，上焊接区(101)和下焊接区(201)上的焊锡(5)同步熔化。

Images