CN113572090B - 一种高效散热的光伏接线盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效散热的光伏接线盒，属于光伏设备领域，一种高效散热的光伏接线盒，包括盒体、盒盖及其内部的散热组件，散热组件包括散热管道和弹性囊体，弹性囊体内设有储液罐，散热管道的输出端与储液罐的顶部连通设置，输出端与储液罐的连接节点间固定有止逆阀，储液罐的底部设有对合槽，对合槽内滑动连接设有对接柱，对接柱的输入端通过软管与散热管道的输入端连通设置，对接柱贯穿弹性囊体的底部并与弹性囊体固定连接，对接柱与对合槽上均设有若干对合孔，本发明无需额外的循环泵，采用散热液自身的热量做功驱动，达到散热液快速循环的效果，节能环保、散热效率高，具有市场前景，适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及光伏设备领域，更具体地说，涉及一种高效散热的光伏接线盒。
背景技术
在太阳能发电系统的电连接技术中，通常采用太阳能光伏接线盒来实现光伏组件和逆变器之间的电连接。
目前常用的光伏接线盒的盒盖和底座之间设置一个导电片安装腔，带有二极管的导电片就安装在导电片安装腔中。由于二极管在工作时会产生较高的温度，随着二极管温度的不断升高，二极管中的电阻将不断增大，导致二极管产生更多的热量，从而浪费更多的电力资源进入恶性循环，为了保证光伏接线盒具有更好的散热性，一般采用增大光伏接线盒中导电片安装腔体积的方法，从而增加了整个光伏接线盒的厚度和体积，更重要的是，采用这种方法难以达到良好的散热效果。
为此我们提出一种高效散热的光伏接线盒来解决以上问题。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效散热的光伏接线盒，可以实现通过带有止逆阀、储液罐、对接柱的散热管道与带有复位弹簧的弹性囊体间的相互配合，在使用时，绕接在接线柱附近散热管道内的散热液受热上升，并通过止逆阀进入储液罐，通过储液罐的散热槽将散热液热量热辐射至弹性囊体内，弹性囊体内的二氧化碳受热膨胀，进而使弹性囊体克服复位弹簧的弹力沿其轴线方向膨胀延伸，在膨胀延伸的过程中，弹性囊体的底部带动对接柱在对合槽内发生向下的位移，对接柱与对合槽位移过程中，对合槽通过防水透气膜吸附储液罐内空气，使储液罐内的液压小于输出端的液压，进而使输出端的散热液更快速通过止逆阀进入储液罐，当对接柱与对合槽的对合孔重合开启时，储液罐的散热液进入毛细管组，通过散热翅片进行散热，并回流至接线柱部位，进行下一循环作业，本发明相对于传统的液冷散热系统，无需额外的循环泵，采用散热液自身的热量做功驱动，达到散热液快速循环的效果，节能环保、散热效率高，具有市场前景，适合推广。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种高效散热的光伏接线盒，包括盒体、盒盖及其内部的散热组件，所述散热组件包括散热管道和弹性囊体，所述弹性囊体内设有储液罐，所述散热管道的输出端与储液罐的顶部连通设置，所述输出端与储液罐的连接节点间固定有止逆阀，所述储液罐的底部设有对合槽，所述对合槽内滑动连接设有与其相匹配的对接柱，所述对接柱的输入端通过软管与散热管道的输入端连通设置，所述对接柱贯穿弹性囊体的底部并与弹性囊体固定连接，所述对接柱与对合槽上均设有若干对合孔，所述弹性囊体与储液罐间填充有二氧化碳，所述储液罐的外壁设有散热槽，所述弹性囊体的内壁固定有复位弹簧，所述对接柱的输出端与散热管道的输入端间设有毛细管组，所述毛细管组间夹接固定有散热翅片，所述对接柱与毛细管组间通过软管连通设置。本发明通过带有止逆阀、储液罐、对接柱的散热管道与带有复位弹簧的弹性囊体间的相互配合，在使用时，绕接在接线柱附近散热管道内的散热液受热上升，并通过止逆阀进入储液罐，通过储液罐的散热槽将散热液热量热辐射至弹性囊体内，弹性囊体内的二氧化碳受热膨胀，进而使弹性囊体克服复位弹簧的弹力沿其轴线方向膨胀延伸，在膨胀延伸的过程中，弹性囊体的底部带动对接柱在对合槽内发生向下的位移，对接柱与对合槽位移过程中，对合槽通过防水透气膜吸附储液罐内空气，使储液罐内的液压小于输出端的液压，进而使输出端的散热液更快速通过止逆阀进入储液罐，当对接柱与对合槽的对合孔重合开启时，储液罐的散热液进入毛细管组，通过散热翅片进行散热，并回流至接线柱部位，进行下一循环作业，本发明相对于传统的液冷散热系统，无需额外的循环泵，采用散热液自身的热量做功驱动，达到散热液快速循环的效果，节能环保、散热效率高，具有市场前景，适合推广。
进一步的，所述盒盖通过滑槽滑动连接在盒体一侧，所述盒盖上设有卡扣，所述盒体内设有接线柱，所述散热管道绕接在接线柱的圆周侧。
进一步的，所述盒体内设有密封对合的包覆盖、包覆壳体，所述散热管道包覆在包覆盖、包覆壳体内，所述包覆盖、包覆壳体均为导热硅胶结构。通过导热硅胶结构的包覆盖、包覆壳体的结构设计，便于将盒盖内的热量快速导入散热管道处，有效提升了散热效率。
进一步的，所述弹性囊体为波纹管结构，所述弹性囊体具有轴向的弹性势能，所述弹性囊体在径向的弹性势能为零，复位弹簧具有驱使弹性囊体回缩的弹力。
进一步的，所述弹性囊体轴向弹性势能达到最大时，所述对合槽、对接柱上的对合孔相对合连通，所述弹性囊体轴向弹性势能达到最小时，所述对合槽、对接柱上的对合孔相错位闭合。当储液罐内的散热液通过对合孔重合排出后，新的散热液还未通过止逆阀进入储液罐时，二氧化碳热量消散，弹性囊体结合复位弹簧的弹力复位回缩，带动对接柱上移，使对合槽、对接柱的对合孔错位闭合，等待下一轮的受热散热液流入。
进一步的，所述止逆阀具有防止储液罐内液体回流至输出端的止逆效果。
进一步的，所述对合槽的内壁固定有两组密封圈，两组所述密封圈设置在对合孔的上下两侧。通过两组密封圈的结构设计，使对合槽、对接柱位移时，能有效保持二者间隙的密闭性。
进一步的，所述对合槽的顶部固定有防水透气膜。
进一步的，所述散热管道内填充设有散热液，所述散热液为氟化液。通过氟化液的散热液设计，其具有绝缘且不燃的惰性特点，具有高散热性的同时，具有高安全性。
进一步的，所述毛细管组包括多个等距排布的铜管结构，所述毛细管组的直径为散热管道的十分之一。通过毛细管组的结构设计，一方面利用毛细管作用能将储液罐排出的散热液快速吸附排出，另一方面，利用毛细管组能快速将散热液细分为多组，配合散热翅片的使用，能有效提升散热液的散热面积，进而高效提升了散热效率。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过带有止逆阀、储液罐、对接柱的散热管道与带有复位弹簧的弹性囊体间的相互配合，在使用时，绕接在接线柱附近散热管道内的散热液受热上升，并通过止逆阀进入储液罐，通过储液罐的散热槽将散热液热量热辐射至弹性囊体内，弹性囊体内的二氧化碳受热膨胀，进而使弹性囊体克服复位弹簧的弹力沿其轴线方向膨胀延伸，在膨胀延伸的过程中，弹性囊体的底部带动对接柱在对合槽内发生向下的位移，对接柱与对合槽位移过程中，对合槽通过防水透气膜吸附储液罐内空气，使储液罐内的液压小于输出端的液压，进而使输出端的散热液更快速通过止逆阀进入储液罐，当对接柱与对合槽的对合孔重合开启时，储液罐的散热液进入毛细管组，通过散热翅片进行散热，并回流至接线柱部位，进行下一循环作业，本发明相对于传统的液冷散热系统，无需额外的循环泵，采用散热液自身的热量做功驱动，达到散热液快速循环的效果，节能环保、散热效率高，具有市场前景，适合推广。
（2）通过导热硅胶结构的包覆盖、包覆壳体的结构设计，便于将盒盖内的热量快速导入散热管道处，有效提升了散热效率。
（3）当储液罐内的散热液通过对合孔重合排出后，新的散热液还未通过止逆阀进入储液罐时，二氧化碳热量消散，弹性囊体结合复位弹簧的弹力复位回缩，带动对接柱上移，使对合槽、对接柱的对合孔错位闭合，等待下一轮的受热散热液流入。
（4）通过两组密封圈的结构设计，使对合槽、对接柱位移时，能有效保持二者间隙的密闭性。
（5）通过氟化液的散热液设计，其具有绝缘且不燃的惰性特点，具有高散热性的同时，具有高安全性。
（6）通过毛细管组的结构设计，一方面利用毛细管作用能将储液罐排出的散热液快速吸附排出，另一方面，利用毛细管组能快速将散热液细分为多组，配合散热翅片的使用，能有效提升散热液的散热面积，进而高效提升了散热效率。
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图；
图2为本发明的背面结构示意图；
图3为本发明的正面爆炸结构示意图；
图4为本发明的背面爆炸结构示意图；
图5为本发明中提出的散热管道及散热翅片的结构示意图；
图6为本发明的散热管道的剖面结构示意图；
图7为图6中A部的放大结构示意图；
图8为本发明中提出的弹性囊体及其内部组件的爆炸结构示意图；
图9为本发明中提出的弹性囊体自由状态下的内部结构示意图；
图10为本发明中提出的弹性囊体膨胀状态下的内部结构示意图。
图中标号说明：
盒盖1、卡扣11、滑槽12、盒体2、接线柱21、散热翅片3、弹性囊体4、复位弹簧41、散热管道5、输出端51、止逆阀52、储液罐53、对合槽54、防水透气膜541、对接柱55、对合孔56、密封圈57、包覆盖6、包覆壳体7、毛细管组8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-10，一种高效散热的光伏接线盒，包括盒体2、盒盖1及其内部的散热组件，散热组件包括散热管道5和弹性囊体4，弹性囊体4内设有储液罐53，散热管道5的输出端51与储液罐53的顶部连通设置，输出端51与储液罐53的连接节点间固定有止逆阀52，止逆阀52具有防止储液罐53内液体回流至输出端51的止逆效果，储液罐53的底部设有对合槽54，对合槽54内滑动连接设有与其相匹配的对接柱55，对接柱55的输入端通过软管与散热管道5的输入端连通设置，对接柱55贯穿弹性囊体4的底部并与弹性囊体4固定连接，对接柱55与对合槽54上均设有若干对合孔56，弹性囊体4与储液罐53间填充有二氧化碳，储液罐53的外壁设有散热槽，弹性囊体4的内壁固定有复位弹簧41，对接柱55的输出端与散热管道5的输入端间设有毛细管组8，毛细管组8间夹接固定有散热翅片3，对接柱55与毛细管组8间通过软管连通设置，对合槽54的顶部固定有防水透气膜541。
本发明通过带有止逆阀52、储液罐53、对接柱55的散热管道5与带有复位弹簧41的弹性囊体4间的相互配合，在使用时，绕接在接线柱21附近散热管道5内的散热液受热上升，并通过止逆阀52进入储液罐53，通过储液罐53的散热槽将散热液热量热辐射至弹性囊体4内，弹性囊体4内的二氧化碳受热膨胀，进而使弹性囊体4克服复位弹簧41的弹力沿其轴线方向膨胀延伸，在膨胀延伸的过程中，弹性囊体4的底部带动对接柱55在对合槽54内发生向下的位移，对接柱55与对合槽54位移过程中，对合槽54通过防水透气膜541吸附储液罐53内空气，使储液罐53内的液压小于输出端51的液压，进而使输出端51的散热液更快速通过止逆阀52进入储液罐53，当对接柱55与对合槽54的对合孔56重合开启时，储液罐53的散热液进入毛细管组8，通过散热翅片3进行散热，并回流至接线柱21部位，进行下一循环作业，本发明相对于传统的液冷散热系统，无需额外的循环泵，采用散热液自身的热量做功驱动，达到散热液快速循环的效果，节能环保、散热效率高，具有市场前景，适合推广。
请参阅图1-4，盒盖1通过滑槽12滑动连接在盒体2一侧，盒盖1上设有卡扣11，盒体2内设有接线柱21，散热管道5绕接在接线柱21的圆周侧，盒体2内设有密封对合的包覆盖6、包覆壳体7，散热管道5包覆在包覆盖6、包覆壳体7内，包覆盖6、包覆壳体7均为导热硅胶结构。通过导热硅胶结构的包覆盖6、包覆壳体7的结构设计，便于将盒盖1内的热量快速导入散热管道5处，有效提升了散热效率。
参阅图7-10，弹性囊体4为波纹管结构，弹性囊体4具有轴向的弹性势能，弹性囊体4在径向的弹性势能为零，复位弹簧41具有驱使弹性囊体4回缩的弹力，弹性囊体4轴向弹性势能达到最大时，对合槽54、对接柱55上的对合孔56相对合连通，弹性囊体4轴向弹性势能达到最小时，对合槽54、对接柱55上的对合孔56相错位闭合。当储液罐53内的散热液通过对合孔56重合排出后，新的散热液还未通过止逆阀52进入储液罐53时，二氧化碳热量消散，弹性囊体4结合复位弹簧41的弹力复位回缩，带动对接柱55上移，使对合槽54、对接柱55的对合孔56错位闭合，等待下一轮的受热散热液流入。
参阅图7，对合槽54的内壁固定有两组密封圈57，两组密封圈57设置在对合孔56的上下两侧。通过两组密封圈57的结构设计，使对合槽54、对接柱55位移时，能有效保持二者间隙的密闭性，散热管道5内填充设有散热液，散热液为氟化液，通过氟化液的散热液设计，其具有绝缘且不燃的惰性特点，具有高散热性的同时，具有高安全性。
参阅图6，毛细管组8包括多个等距排布的铜管结构，毛细管组8的直径为散热管道5的十分之一，通过毛细管组8的结构设计，一方面利用毛细管作用能将储液罐53排出的散热液快速吸附排出，另一方面，利用毛细管组8能快速将散热液细分为多组，配合散热翅片3的使用，能有效提升散热液的散热面积，进而高效提升了散热效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高效散热的光伏接线盒，包括盒体（2）、盒盖（1）及其内部的散热组件，其特征在于：所述散热组件包括散热管道（5）和弹性囊体（4），所述弹性囊体（4）内设有储液罐（53），所述散热管道（5）的输出端（51）与储液罐（53）的顶部连通设置，所述输出端（51）与储液罐（53）的连接节点间固定有止逆阀（52），所述储液罐（53）的底部设有对合槽（54），所述对合槽（54）内滑动连接设有与其相匹配的对接柱（55），所述对接柱（55）的输入端通过软管与散热管道（5）的输入端连通设置，所述对接柱（55）贯穿弹性囊体（4）的底部并与弹性囊体（4）固定连接，所述对接柱（55）与对合槽（54）上均设有若干对合孔（56），所述弹性囊体（4）与储液罐（53）间填充有二氧化碳，所述储液罐（53）的外壁设有散热槽，所述弹性囊体（4）的内壁固定有复位弹簧（41），所述对接柱（55）的输出端与散热管道（5）的输入端间设有毛细管组（8），所述毛细管组（8）间夹接固定有散热翅片（3），所述对接柱（55）与毛细管组（8）间通过软管连通设置。
2.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述盒盖（1）通过滑槽（12）滑动连接在盒体（2）一侧，所述盒盖（1）上设有卡扣（11），所述盒体（2）内设有接线柱（21），所述散热管道（5）绕接在接线柱（21）的圆周侧。
3.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述盒体（2）内设有密封对合的包覆盖（6）、包覆壳体（7），所述散热管道（5）包覆在包覆盖（6）、包覆壳体（7）内，所述包覆盖（6）、包覆壳体（7）均为导热硅胶结构。
4.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述弹性囊体（4）为波纹管结构，所述弹性囊体（4）具有轴向的弹性势能，所述弹性囊体（4）在径向的弹性势能为零，复位弹簧（41）具有驱使弹性囊体（4）回缩的弹力。
5.根据权利要求4所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述弹性囊体（4）轴向弹性势能达到最大时，所述对合槽（54）、对接柱（55）上的对合孔（56）相对合连通，所述弹性囊体（4）轴向弹性势能达到最小时，所述对合槽（54）、对接柱（55）上的对合孔（56）相错位闭合。
6.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述止逆阀（52）具有防止储液罐（53）内液体回流至输出端（51）的止逆效果。
7.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述对合槽（54）的内壁固定有两组密封圈（57），两组所述密封圈（57）设置在对合孔（56）的上下两侧。
8.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述对合槽（54）的顶部固定有防水透气膜（541）。
9.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述散热管道（5）内填充设有散热液，所述散热液为氟化液。
10.根据权利要求1所述的一种高效散热的光伏接线盒，其特征在于：所述毛细管组（8）包括多个等距排布的铜管结构，所述毛细管组（8）的直径为散热管道（5）的十分之一。
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