CN201956366U

CN201956366U - 空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒

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Publication number: CN201956366U
Application number: CN2010202979729U
Authority: CN
Inventors: 朱晓岗; 朱旭东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2020-08-19

Abstract

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体为太阳能电池组件的连接件。空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒通过将肖特基贴片二极管紧密固定与散热器上，且在散热器的腹部设置散热槽，散热槽槽口对准在盒体侧面开设的通风孔，使空气能通过散热槽对流。并可在电缆密封支架、前接线柱挡板、盒体两侧面与散热器正面形成的空间以及U型槽间进行悬空立体型灌封硅胶，使盒体内部件隔绝污染物。本实用新型具有的既能解决二极管热阻能的快速散热，又能解决高温，高湿，高腐蚀，高污染大自然恶劣环境条件下使用寿命长的优点。

Description

空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体为太阳能电池组件的连接件。

背景技术

通过太阳能电池组件进行发电在我国工业化生产和推广使用仅几年，生产技术还不十分完善，尤其太阳能光伏接线盒至今尚未制定国家标准，现阶段都参照2006年1月1日修改的欧盟2002/95/EC规范执行。

现有技术如图1所示，太阳能光伏组件接线盒内二级管主要采用圆筒式肖特基二极管，且主要是按分插接式和焊接式安装在接线盒内。

采用圆筒式二极管的接线盒缺点之一：圆筒式二极管在接线盒中所占空间大，旁路二极管工作过程中产生电阻热能，靠金属结构件在接线盒内部自行空散。因此散热空间小，散热效果差，造成二极管过热，严重缩短二极管使用寿命。采用圆筒式二极管的接线盒缺点之二：是太阳能光伏组件在高温，强光照射条件下发电，产生热斑时，大电流通过二极管，较短时间内二极管温度剧烈上升。接线盒内部高温无法快速扩散，直至超过接线盒内部结构件的融化温度，导致接线盒被烧毁。

目前太阳能光伏电站设计使用寿命一般都要25年以上，而光伏接线盒保护等级一般为IP65，针对赤道海洋岛屿地区，高温，高湿，高腐蚀，恶劣环境使用，使接线盒内部的金属导电件端子和二极管外露管脚都受到严重腐蚀，由于保护等级较低严重影响使用寿命。

还有针对山地太阳能，沙漠太阳能光伏电站，风沙、尘土对接线盒污染严重，在太阳能光伏发电过程中，由于积尘污染，接线盒内热阻能不能得到畅通散发，导致太阳能光伏发电受到严重影响，由于保护等级低，严重影响使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是，提供一种既能解决二极管热阻能的快速散热，又能解决高温，高湿，高腐蚀，高污染大自然恶劣环境条件下使用寿命长的空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒。

本实用新型的发明目的是这样实现的：

空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒，包括未设盒底的盒体、位于盒体上并与盒体相互配合的盒盖、机芯总成以及导线；所述盒体一侧面上开设有两个安装孔；所述机芯总成包括肖特基贴片二极管、金属连接件、散热器和托架；所述金属连接件固定于所述托架上方，所述肖特基贴片二极管位于所述散热器与所述托架之间，且其引脚与所述金属连接件焊接后形成串联，肖特基贴片二极管固定于散热器正面，所述散热器背面设有条状散热槽，盒体两侧面上开设有通风孔，所述通风孔正对所述散热槽的槽口；所述机芯总成通过设置在盒体内的散热器支撑座和位于盒体侧面的机芯安装卡键悬置于盒体中部。

进一步地；在所述安装孔两侧的盒体内侧面间设有电缆密封支架以及通过U型槽连接的接线柱前挡板和接线柱后挡板，所述电缆密封支架上设有金属连接件卡槽，在所述安装孔两侧的盒体内侧面下部间还设有两散热器支撑座，在所述散热器支撑座之间的两侧盒体内侧面上还设有通风孔，在所述通风孔上方的两侧盒体内侧面上还设有机芯安装卡键；所述机芯总成还包括散热器和托架；

长方体的所述散热器上设有固定孔，所述肖特基贴片二极管下方垫绝缘垫后固定于散热器正面上，散热器背面设有条状散热槽；所述散热器正面朝上置于两所述散热器支撑座上；

所述金属连接件固定于所述托架的正面，托架的底面设有支撑柱，所述支撑柱置于散热器正面上，所述肖特基贴片二极管之间通过金属连接件串联；两侧金属连接件的同一端分别连接导线，所述托架通过机芯安装卡键固定于盒体内。

进一步地；所述电缆密封支架上还嵌置有接线柱挡板，所述接线柱挡板上设有卡槽，在所述卡槽端设有与所述金属连接件卡槽相匹配的接线柱挡板定位槽。

进一步地；所述托架上可设有硅胶灌注孔。

进一步地；在所述电缆密封支架、前接线柱挡板、盒体两侧面与散热器正面形成的空间以及所述U型槽间灌封硅胶，使在其间的所有电器的工作端面均被硅胶密封。

其中，所述的散热器为电溶漆铝合金散热器，或耐高温导热陶瓷片散热器。

本实用新型在盒体的左侧面和右侧面或上侧面和下侧面，开设对称的可空气对流的散热槽，使热空气能在直线上流通。

本实用新型中按太阳能组件额定的工作电流，配置3倍于额定电流的贴片肖特基二极管，紧贴于电溶漆铝合金或耐高温导热陶瓷片散热器上。二极管按正负极单向导通焊接于金属连接件上。

盒体材料使用有抗老化，耐紫外线的日本进口聚苯醚(PPE)工程塑料，并热注成型。

附图说明

图1为现有技术接线盒示意图。

图2为本实用新型盒体正面示意图。

图3为本实用新型盒体侧面示意图。

图4为本实用新型机芯总成示意图。

图5为本实用新型散热器背面示意图。

图6为本实用新型托架正面示意图。

图7为本实用新型肖特基贴片二极管4固定于散热器18正面上示意图。

图8为本实用新型金属连接件14固定于托架15上示意图。

图9为本实用新型两侧金属连接件14示意图。

图10为本实用新型示意图-1。

图11为本实用新型底部示意图。

图12为本实用新型灌胶后示意图。

图13为本实用新型中间金属连接件14示意图。

图14为本实用新型接线柱挡板24示意图-1。

图15为本实用新型接线柱挡板24示意图-2。

1盒盖 2盒体 3机芯总成 4肖特基贴片二极管 5安装孔

6电缆密封支架 7U型槽 8接线柱前挡板 9接线柱后挡板

10金属连接件卡槽 71U型槽 11散热器支撑座 12通风孔

13机芯安装卡键

14金属连接件 141固定孔 142引脚孔 143接线端子

15托架 151支撑柱 152固定孔 153硅胶灌注孔

18散热器 181散热器正面 182散热器背面 183散热槽

184固定孔 17绝缘垫 19螺 23硅胶 24接线柱挡板 241接线柱挡板定位槽 242卡槽

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

实施例1：结合图1-图11、图13对本实用新型做进一步的说明。

空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒，由盒体2、位于盒体2上并与盒体2相互配合的盒盖1、3以及导线组机芯总成成。

其中，盒体2一侧面上开设有两个安装孔5；在安装孔5两侧的盒体内侧面间设有电缆密封支架6以及通过U型槽7连接的接线柱前挡板8和接线柱后挡板9，接线柱前挡板8上设有与相通的U型槽71，在接线柱后挡板9设有供导线穿过并与U型槽7连通的孔。电缆密封支架6上设有金属连接件卡槽10，在安装孔5两侧的盒体内侧面下部间还设有两散热器支撑座11，在散热器支撑座11之间的两侧盒体内侧面上还设有通风孔12，盒体两侧面的通风孔12是对称的，在12上方的两侧盒体内侧面上还设有机芯安装卡键13；

机芯总成3由肖特基贴片二极管4、绝缘垫17、散热器18、金属连接件14；托架15和螺丝19组成；

长方体的散热器18上设有固定孔184，在肖特基贴片二极管4下方垫绝缘垫17后通过螺丝19与固定孔184配合，使肖特基贴片二极管4固定于散热器正面181上，散热器背面182设有条状散热槽183；散热槽183的开口端对准通风孔12，散热器18正面朝上搁置于两散热器支撑座11上；

托架15上设有固定孔152；托架15的底面设有支撑柱151；

金属连接件14正面的中部设有固定孔141，固定孔141为盲孔，在固定孔141的两侧设有供肖特基贴片二极管4的引脚穿连的引脚孔142；

螺丝19通过金属连接件14的中部的固定孔141与托架15上的固定孔152将金属连接件14和托架15相固定，肖特基贴片二极管4的两引脚分别穿过相邻的金属连接件14的引脚孔142并与金属连接件14相焊接，使得肖特基贴片二极管4通过金属连接件14相串联；支撑柱151置于散热器正面181上；

托架15的两端风别被机芯安装卡键13固定，使机芯总成固定盒体2内；

两侧金属连接件14的接线端子143分别连接导线，而在中间的金属连接件14的接线端子143则被截断，如图13所示。

结合图10、图14和图15可知，电缆密封支架6上还嵌置有接线柱挡板24，接线柱挡板24上设有卡槽242，接线柱挡板24设卡槽24一侧设有与金属连接件卡槽10相匹配的接线柱挡板定位槽241，卡槽242与电缆密封支架6配合嵌在电缆密封支架6上并与位于金属连接件卡槽10上金属连接件14紧密接触。

结合图6、图8可知，托架15上设有硅胶灌注孔153。结合图6、图8、图10、图12可知，在电缆密封支架6、前接线柱挡板8、盒体两侧面与散热器正面181形成的空间以及所述U型槽7间进行悬空立体型灌封硅胶23。即在所述电缆密封支架6、前接线柱挡板8、盒体两侧面与散热器正面181形成的空间以及所述U型槽7间灌封硅胶，使在其间的所有电器的工作端面均被硅胶密封。

本实用新型是光伏发电技术领域主要组成部件。接线盒用于光伏组件有效连接，保护内部连接器件以及防止产生斑效应的作用。

本实用新型通过空气对流裸体外散热和导热胶面积介质空散，解决了接线盒旁路二极管散热、降温难题。有效消除了太阳能组件高温发电的热斑效应，同时通过对接线盒的立体机芯总成进行灌胶密封，提升了接线盒的防水、防尘、抗污染、抗腐蚀安全保护性能；使太阳能光伏接线盒在太阳能光伏组件发电过程中安全，长寿命使用得到有效保证。

对比例：

本实用新型与现有技术同规格的采用圆筒式肖特基二极管插接式和焊接式的太阳能光伏接线盒相比：

表1现有技术和本实用新型对比测试对比表

备注：以上二极管热阻系数都以3℃/W计算。(其实本实用新型的热阻系数要比现有技术的低1℃/W左右)二极管结温：175℃——200℃为正常合格品。(二极管结温越低产品就越稳定，越好。)

说明在高温空气不流通条件下，由于散热器散热面大，温度散发快，二极管表面温度平均下降15℃左右。如果在空气流通条件下，也就是在大自然野外环境下工作，本实用新型的二极管表面温度平均下降25～30℃左右，为此对接线盒的旁路二极管和电器件保护起到积极作用，温控明显取得降温效果。

另一方面本实用新型由于接线盒的工作端进行了灌胶密封，故对提高接线盒防尘，防水，抗污染，抗腐蚀起到决定性作用，按国家安全保护等级标准测试本实用新型可达到IP67。

Claims

1.空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒，包括未设盒底的盒体、位于盒体上并与盒体相互配合的盒盖、机芯总成以及导线；所述盒体一侧面上开设有两个安装孔；所述机芯总成包括肖特基贴片二极管、金属连接件、散热器和托架；所述金属连接件固定于所述托架上方，所述肖特基贴片二极管位于所述散热器与所述托架之间，且其引脚与所述金属连接件焊接后形成串联，其特征在于：肖特基贴片二极管固定于散热器正面，所述散热器背面设有条状散热槽，盒体两侧面上开设有通风孔，所述通风孔正对所述散热槽的槽口；所述机芯总成通过设置在盒体内的散热器支撑座和位于盒体侧面的机芯安装卡键悬置于盒体中部。

2.根据权利要求1所述的空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒；其特征在于：在所述安装孔两侧的盒体内侧面间设有电缆密封支架以及通过U型槽连接的接线柱前挡板和接线柱后挡板，所述电缆密封支架上设有金属连接件卡槽，在所述安装孔两侧的盒体内侧面下部间还设有两散热器支撑座，在所述散热器支撑座之间的两侧盒体内侧面上还设有，在所述通风孔上方的两侧盒体内侧面上还设有机芯安装卡键；

所述机芯总成还包括散热器和托架；长方体的所述散热器上设有固定孔，所述肖特基贴片二极管下方垫绝缘垫后固定于散热器正面上，散热器背面设有条状散热槽，所述散热槽口对准所述通风孔；所述散热器正面朝上置于两所述散热器支撑座上；

3.根据权利要求2所述的空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒，其特征在于：所述电缆密封支架上还嵌置有接线柱挡板，所述接线柱挡板上设有卡槽，在所述卡槽一侧设有与所述金属连接件卡槽相匹配的接线柱挡板定位槽。

4.根据权利要求3所述的空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒，其特征在于：所述托架上可设有硅胶灌注孔。

5.根据权利要求4所述的空气对流外散热灌胶密封式太阳能光伏接线盒，其特征在于：在所述电缆密封支架、前接线柱挡板、盒体两侧面与散热器正面形成的空间以及所述U型槽间进行悬空立体型灌封硅胶。