CN220122869U - 散热接线盒、散热装置以及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热接线盒、散热装置以及光伏组件。其中，散热接线盒包括接线盒盒体以及接线盒盖体，接线盒盒体能够与线路管道密封连接，接线盒盒体内用于盛放电路板以及导热冷却液，接线盒盖体与接线盒盒体密封连接。本实用新型的散热接线盒过设置接线盒盖体与接线盒盒体密封连接，接线盒盒体通过管道连接孔与线路管道密封连接，得到密封的散热接线盒，在散热接线盒内盛放电路板以及导热冷却液，散热接线盒的导热冷却液浸没电路板，实现浸没式液冷，电路板上的发热元件全部浸没在导热冷却液中，依靠自然对流换热进行冷却液的相变，采用相变传热大大提高换热效率。

Description

散热接线盒、散热装置以及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及新能源、光伏技术领域，特别是涉及一种散热接线盒、散热装置以及光伏组件。

背景技术

随着电池技术不断更新迭代，组件功率不断提高，接线盒额定电流不断提高，对接线盒的散热性能要求也越来越高。传统的接线盒中，密封圈和二极管是最容易受到温度变化影响的部分，温度过高将会导致封圈老化速度加快，从而使得接线盒的盒体密封能力下降；温度过高将会导致二极管中存在的反向电流增加，从而造成供应给组件如光伏组件的电流量降低，这将对组件的运行造成重大影响。

传统的接线盒例如灌封胶式接线盒在灌封后散热较差，对于此，常用的方法时采用散热片进行散热，但是在接线盒中安装散热片后，二极管的温度虽然有所下降，会造成盒体的温度升高，从而影响橡胶密封圈的使用周期也，会导致盒体的密封性受到影响，而将散热片安装在接线盒外部，散热片本身也很容易被腐蚀。可见，传统技术中在为接线盒安装散热片并不能真正解决散热难题。另外，现有技术中采用导热块、外接风扇、散热格栅不适合于微小结构，外加散热通风孔的设计则使得密封性存在风险。

实用新型内容

基于此，针对传统技术中接线盒的密封圈和二极管容易受到温度变化而存在的封圈老化速度加快从而使得接线盒的盒体密封能力下降、导致二极管中存在的反向电流增加从而造成供应给组件如光伏组件的电流量降低的问题中的至少一种问题，有必要提供一种散热接线盒。本实用新型的散热接线盒能够解决随着组件功率越来越大，额定电流越来越大引发的接线盒发热问题，上述的散热接线盒在散热性方面具备优势，应用范围广。

本申请一实施例提供了一种散热接线盒。

一种散热接线盒，包括接线盒盒体以及接线盒盖体，所述接线盒盒体具有管道连接孔，所述接线盒盒体能够通过所述管道连接孔与线路管道密封连接，所述接线盒盒体内用于盛放电路板以及导热冷却液，所述接线盒盖体与所述接线盒盒体密封连接。

在其中一些实施例中，所述接线盒盒体具有管道连接孔，所述接线盒盒体能够通过所述管道连接孔与线路管道密封连接。

在其中一些实施例中，所述接线盒盖体朝外的表面连接有若干个间隔设置的散热翅片。

在其中一些实施例中，所述接线盒盖体与所述接线盒盒体配合的表面具有密封连接槽，所述接线盒盖体通过所述密封连接槽与所述接线盒盒体密封配合。

在其中一些实施例中，所述密封连接槽环绕所述接线盒盖体的周缘一周形成环状，环状的所述密封连接槽与所述接线盒盖体的盒口形状适配。

在其中一些实施例中，所述散热接线盒还包括连接件；

所述接线盒盒体与所述接线盒盖体之间通过所述连接件密封连接，和/或，所述接线盒盒体能够通过所述连接件与线路管道密封连接。

在其中一些实施例中，所述连接件为环氧树脂层。

在其中一些实施例中，所述散热接线盒还包括冷却循环管道，所述接线盒盒体和/或所述接线盒盖体上连通有所述冷却循环管道，所述冷却循环管道的两端均连通所述接线盒盒体的内腔，所述冷却循环管道用于延伸至冷却水罐内，所述接线盒盒体内的导热冷却液受热后的蒸汽经过所述冷却循环管道进行冷却并回流。

本申请一实施例还提供了一种散热装置。

一种散热装置，包括冷却水罐、导热冷却液以及至少一个所述散热接线盒，所述导热冷却液盛放于所述散热接线盒的接线盒盒体内，所述导热冷却液受热后的蒸汽通过冷却循环管道经由所述冷却水罐进行冷却回流至所述接线盒盒体内。

在其中一些实施例中，所述散热装置还包括冷却缓冲罐，所述冷却缓冲罐内用于盛放导热冷却液，所述冷却缓冲罐与所述接线盒盒体连通，在安装时，所述冷却缓冲罐的底部低于所述接线盒盒体的底部。

在其中一些实施例中，所述冷却缓冲罐的体积大于所述散热接线盒的体积。

本申请一实施例还提供了一种光伏组件。

一种光伏组件，包括光伏组件主体以及所述散热装置，所述散热装置中的所述散热接线盒、所述冷却水罐分别安装于所述光伏组件主体，所述散热接线盒通过线缆电性连接光伏组件主体。

上述散热接线盒，通过设置接线盒盖体与接线盒盒体密封连接，接线盒盒体通过管道连接孔与线路管道密封连接，得到密封的散热接线盒，在散热接线盒内盛放电路板以及导热冷却液，散热接线盒的导热冷却液浸没电路板，实现浸没式液冷，电路板上的发热元件全部浸没在导热冷却液中，依靠自然对流换热进行冷却液的相变，采用相变传热大大提高换热效率。导热冷却液可以选用导热油，例如甲基硅油、电子氟化液等，该类导热冷却液理化性质优异，不会对环境和光伏组件其他部分产生腐蚀，具有良好的冷却导热作用的同时还具有良好的稳定性，例如电子氟化液是一种无色、透明、低粘度、不可燃、不导电的液体，性质稳定，电子氟化液具有优异的介电常数，稳定的化学惰性、良好的导热性能，极低的表面张力和运动粘度以及系统相容性，其绝缘且不燃的惰性，因此，上述散热接线盒对内部电路板上的金属导电元件有很好的保护作用。电子氟化液沸点温度在55℃-135℃，可以根据不同的应用场景，可以有效的将散热接线盒内部温度确保在某一温度范围内。

上述散热接线盒的接线盒盒体与接线盒盖体之间通过连接件密封连接，和/或，接线盒盒体能够通过连接件与线路管道密封连接，连接件可以选择环氧树脂层，环氧树脂层能够大大提高接线盒盒体与接线盒盖体之间、接线盒盒体与线路管道之间的密封性，提高使用稳定性以及安全性。

上述散热接线盒，通过设置冷却缓冲罐保证了多个散热接线盒内均充斥有导热冷却液，在安装时，冷却缓冲罐的底部低于接线盒盒体的底部，如此设置时能够包括各个接线盒盒体相互连通，根据连通器原理确保各个接线盒盒体内部的冷却液液面趋于稳定值。

上述散热装置，通过冷却水罐、导热冷却液以及至少一个散热接线盒实现了对光伏组件的散热，在工作时，接线盒盒体内的导热冷却液用于也液冷冷却电路板，导热冷却液受热后的蒸汽经过冷却循环管道通过冷却水罐进行冷却回流至接线盒盒体内，实现物理循环。电路板在工作过程中，热量直接传导在导热冷却液里，当温度升到导热冷却液沸点时，发生相变传热，导热冷却液沸腾产生蒸汽带走大部分热量，此时可有效的将接线盒盒体内的温度控制在导热冷却液沸点温度，导热冷却液的蒸汽由接线盒盖体连接的冷却循环管道与空气进行预冷换热，再在经过到冷却水罐进行冷却液化再回到接线盒盒体内完成循环。

上述散热装置中，冷却循环管道可以采用铝合金材质制备，由于铝合金的导热系数在230W/(m*K)，利用其导热系数大的优势对气态导热冷却液进行冷却换热，能够加速气态导热冷却液液化以便于回流至冷却缓冲罐或者接线盒盒体内。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本实用新型一实施例所述的散热接线盒的接线盒盒体示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的散热接线盒的接线盒盖体示意图；

图3为本实用新型一实施例所述的光伏组件部分结构示意图；

图4为本实用新型一实施例所述的光伏组件部分示意图；

图5为本实用新型一实施例所述的冷却循环管道内流动的换热效果理论模拟图。

附图标记说明

10、散热装置；100、冷却水罐；200、冷却缓冲罐；300、散热接线盒；310、接线盒盒体；311、管道连接孔；320、接线盒盖体；321、散热翅片；322、密封连接槽；330、冷却循环管道；400、线路管道；500、线缆。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请实施例提供一种散热接线盒300，以解决传统技术中接线盒的密封圈和二极管容易受到温度变化而存在的封圈老化速度加快从而使得接线盒的盒体密封能力下降、导致二极管中存在的反向电流增加从而造成供应给组件如光伏组件的电流量降低的问题中的至少一种问题。以下将结合附图对散热接线盒300进行说明。

本申请实施例提供的散热接线盒300，示例性的，请参阅图1及图2所示，图1、图2分别为本申请实施例提供的散热接线盒300的接线盒盒体310、接线盒盖体320结构示意图。本申请的散热接线盒300能够应用于多场景使用，例如光伏组件。

为了更清楚的说明散热接线盒300的结构，以下将结合附图对散热接线盒300进行介绍。示例性的，请参阅图1、图2所示，一种散热接线盒300，包括接线盒盒体310以及接线盒盖体320。

接线盒盒体310能够与线路管道400密封连接。接线盒盒体310内用于盛放电路板以及导热冷却液。接线盒盖体320与接线盒盒体310密封连接。

在其中一些实施例中，接线盒盒体310具有管道连接孔311。接线盒盒体310能够通过管道连接孔311与线路管道400密封连接。

在其中一些实施例中，管道连接孔311可以设置在接线盒盒体310的侧面上，管道连接孔311的数量可以根据实际需要进行设置。优选地，管道连接孔311的位置偏向于接线盒盒体310的上部位置。

在其中一些实施例中，请参阅图2所示，接线盒盖体320朝外的表面连接有若干个间隔设置的散热翅片321。散热翅片321的设置能够加速接线盒盖体320散热，实现快速降低接线盒盖体320以及其内部电路板的温度。

在其中一些实施例中，请参阅图2所示，接线盒盖体320与接线盒盒体310配合的表面具有密封连接槽322，接线盒盖体320通过密封连接槽322与接线盒盒体310密封配合。

在其中一些实施例中，密封连接槽322环绕接线盒盖体320的周缘一周形成环状，环状的密封连接槽322与接线盒盖体320的盒口形状适配。上述实施例设置环状的密封连接槽322能够实现接线盒盖体320的盒口边缘均与密封连接槽322嵌设配合，提高接线盒盖体320与接线盒盒体310之间的密封性能。

在其中一些实施例中，散热接线盒300还包括连接件；接线盒盒体310与接线盒盖体320之间通过连接件密封连接，和/或，接线盒盒体310能够通过连接件与线路管道400密封连接。上述散热接线盒300的接线盒盒体310与接线盒盖体320之间通过连接件密封连接，和/或，接线盒盒体310能够通过连接件与线路管道400密封连接，连接件可以选择环氧树脂层，环氧树脂层能够大大提高接线盒盒体310与接线盒盖体320之间、接线盒盒体310与线路管道400之间的密封性，提高使用稳定性以及安全性。

在其中一些实施例中，连接件为环氧树脂层。

在其中一些实施例中，散热接线盒300还包括冷却循环管道330。接线盒盒体310和/或接线盒盖体320上连通有冷却循环管道330，冷却循环管道330的两端均连通接线盒盒体310的内腔，冷却循环管道330用于延伸至冷却水罐100内，接线盒盒体310内的导热冷却液受热后的蒸汽经过冷却循环管道330进行冷却并回流。

在其中一些实施例中，冷却循环管道330可以采用铝合金材质制备，也即接线盒盖体320与接线盒盒体310铝合金管道。由于铝合金的导热系数在230W/(m*K)，利用其导热系数大的优势对气态导热冷却液进行冷却换热，能够加速气态导热冷却液液化以便于回流至冷却缓冲罐200或者接线盒盒体310内。

上述散热接线盒300，通过设置接线盒盖体320与接线盒盒体310密封连接，接线盒盒体310通过管道连接孔311与线路管道400密封连接，得到密封的散热接线盒300，在散热接线盒300内盛放电路板以及导热冷却液，散热接线盒300的导热冷却液浸没电路板，实现浸没式液冷，电路板上的发热元件全部浸没在导热冷却液中，依靠自然对流换热进行冷却液的相变，采用相变传热大大提高换热效率。

在其中一些实施例中，导热冷却液可以选用导热油，例如甲基硅油、电子氟化液等，该类导热冷却液理化性质优异，不会对环境和光伏组件其他部分产生腐蚀，具有良好的冷却导热作用的同时还具有良好的稳定性，例如电子氟化液是一种无色、透明、低粘度、不可燃、不导电的液体，性质稳定，电子氟化液具有优异的介电常数，稳定的化学惰性、良好的导热性能，极低的表面张力和运动粘度以及系统相容性，其绝缘且不燃的惰性，因此，上述散热接线盒300对内部电路板上的金属导电元件有很好的保护作用。电子氟化液沸点温度在55℃-135℃，可以根据不同的应用场景，可以有效的将散热接线盒300内部温度确保在某一温度范围内。

本申请一实施例还提供了一种散热装置10。

一种散热装置10，参见图3、图4所示，包括冷却水罐100、导热冷却液以及至少一个散热接线盒300，导热冷却液盛放于散热接线盒300的接线盒盒体310内，导热冷却液受热后的蒸汽经过冷却循环管道330通过冷却水罐100进行冷却回流至接线盒盒体310内。

在其中一些实施例中，参见图3、图4所示，散热装置10还包括冷却缓冲罐200，冷却缓冲罐200内用于盛放导热冷却液，冷却缓冲罐200与接线盒盒体310连通，在安装时，冷却缓冲罐200的底部低于接线盒盒体310的底部。上述散热装置10，通过设置冷却缓冲罐200保证了多个散热接线盒300内均充斥有导热冷却液，在安装时，冷却缓冲罐200的底部低于接线盒盒体310的底部，如此设置时能够包括各个接线盒盒体310相互连通，根据连通器原理确保各个接线盒盒体310内部的冷却液液面趋于稳定值。

在其中一些实施例中，冷却缓冲罐200的体积大于散热接线盒300的体积。

上述散热装置10，通过冷却水罐100、导热冷却液以及至少一个散热接线盒300实现了对光伏组件的散热，在工作时，接线盒盒体310内的导热冷却液用于也液冷冷却电路板，导热冷却液受热后的蒸汽经过冷却循环管道330通过冷却水罐100进行冷却回流至接线盒盒体310内，实现物理循环。电路板在工作过程中，热量直接传导在导热冷却液里，当温度升到导热冷却液沸点时，发生相变传热，导热冷却液沸腾产生蒸汽带走大部分热量，此时可有效的将接线盒盒体310内的温度控制在导热冷却液沸点温度，导热冷却液的蒸汽由接线盒盖体320连接的冷却循环管道330与空气进行预冷换热，再在经过到冷却水罐100进行冷却液化再回到接线盒盒体310内完成循环。

本申请一实施例还提供了一种光伏组件。

一种光伏组件，包括光伏组件主体以及散热装置10，散热装置10中的散热接线盒300、冷却水罐100分别安装于光伏组件主体，散热接线盒300通过线缆500电性连接光伏组件主体。

在其中一些实施例中，冷却循环管道330可以连接在其中一个散热接线盒300上，不难理解，在其他实施例中，冷却循环管道330还可以连接在冷却缓冲罐200上。

在其中一些实施例中，参见图3、图4所示，散热装置10包括了三个散热接线盒300、一个冷却水罐100以及一个冷却缓冲罐200。其中第一个散热接线盒300、冷却缓冲罐200、第二个散热接线盒300以及第三个散热接线盒300依次通过线路管道400连接，第一个散热接线盒300与第三个散热接线盒300还分别通过线缆500引出进行电性连接。冷却缓冲罐200连接有冷却循环管道330，冷却缓冲罐200延伸至冷却水罐100内。

在其中一些实施例中，参见图4所示，上述的散热接线盒300的制备方法包括具体步骤如下：

步骤1、生产光伏组件主体，在光伏组件主体上粘接散热接线盒300，再粘接冷却缓冲罐200、冷却水罐100。

步骤2、将散热接线盒300与散热接线盒300之间、散热接线盒300与冷却缓冲罐200之间通过线路管道400连通且实现密封。

步骤3、在散热接线盒300内部灌注导热冷却液如电子氟化液，导热冷却液的液面淹没散热接线盒300内部的电路板上的二极管、金属导电片等元器件，再冷却水罐100内充满冷却水。

步骤4、将接线盒盒体310通过环氧树脂密封连接至接线盒主体上，环氧树脂固化后实现两者的密封连接。

对上述的光伏组件进行散热测试，以55℃沸点的电子氟化液为例，采用多相流，流动模型采用湍流模型。电路板在工作过程中，热量直接传导在导热冷却液里面，当导热冷却液温度升到沸点55℃时，发生相变传热，导热冷却液的蒸汽沸腾带走大部分热量。导热冷却液的蒸汽由接线盒盖体320的冷却循环管道330先与空气(其中，空气温度可以取25℃)进行预冷换热，再在汇集到冷却水罐100内进行冷却液化，冷却循环管道330内的液化的导热冷却液再回流到冷却缓冲罐200，完成循环。参见图5所示，图5是冷却循环管道330内流动的换热效果理论模拟图，图5中，右侧端为冷却循环管道330的高温入口段，左侧端为冷却循环管道330的低温出口段，冷却循环管道330的高温入口段设置速度入口，冷却循环管道330的低温出口段为压力出口，压力取标准大气压。经过测试，冷却循环管道330的高温入口段温度为55℃，冷却循环管道330的低温出口段的温度约为26.8℃。可见，采用上述的散热装置10，能够实现对导热冷却液的高效冷却。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种散热接线盒(300)，其特征在于，包括接线盒盒体(310)以及接线盒盖体(320)，所述接线盒盒体(310)能够与线路管道(400)密封连接，所述接线盒盒体(310)内用于盛放电路板以及导热冷却液，所述接线盒盖体(320)与所述接线盒盒体(310)密封连接。

2.根据权利要求1所述的散热接线盒(300)，其特征在于，所述接线盒盖体(320)朝外的表面连接有若干个间隔设置的散热翅片(321)。

3.根据权利要求1所述的散热接线盒(300)，其特征在于，所述接线盒盖体(320)与所述接线盒盒体(310)配合的表面具有密封连接槽(322)，所述接线盒盖体(320)通过所述密封连接槽(322)与所述接线盒盒体(310)密封配合。

4.根据权利要求3所述的散热接线盒(300)，其特征在于，所述密封连接槽(322)环绕所述接线盒盖体(320)的周缘一周形成环状，环状的所述密封连接槽(322)与所述接线盒盖体(320)的盒口形状适配。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的散热接线盒(300)，其特征在于，所述散热接线盒(300)还包括连接件；

所述接线盒盒体(310)与所述接线盒盖体(320)之间通过所述连接件密封连接；和/或，所述接线盒盒体(310)能够通过所述连接件与线路管道(400)密封连接。

6.根据权利要求5所述的散热接线盒(300)，其特征在于，所述连接件为环氧树脂层。

7.根据权利要求1-4、6任意一项所述的散热接线盒(300)，其特征在于，所述散热接线盒(300)还包括冷却循环管道(330)，所述接线盒盒体(310)和/或所述接线盒盖体(320)上连通有所述冷却循环管道(330)，所述冷却循环管道(330)的两端均连通所述接线盒盒体(310)的内腔，所述冷却循环管道(330)用于延伸至冷却水罐(100)内，所述接线盒盒体(310)内的导热冷却液受热后的蒸汽经过所述冷却循环管道(330)进行冷却并回流。

8.一种散热装置(10)，其特征在于，包括冷却水罐(100)、导热冷却液以及至少一个权利要求1-7任意一项所述的散热接线盒(300)，所述导热冷却液盛放于所述散热接线盒(300)的接线盒盒体(310)内，所述导热冷却液受热后的蒸汽通过冷却循环管道(330)经由所述冷却水罐(100)进行冷却回流至所述接线盒盒体(310)内。

9.根据权利要求8所述的散热装置(10)，其特征在于，所述散热装置(10)还包括冷却缓冲罐(200)，所述冷却缓冲罐(200)内用于盛放导热冷却液，所述冷却缓冲罐(200)与所述接线盒盒体(310)连通，在安装时，所述冷却缓冲罐(200)的底部低于所述接线盒盒体(310)的底部。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括光伏组件主体以及权利要求8-9任意一项所述的散热装置(10)，所述散热装置(10)中的所述散热接线盒(300)、所述冷却水罐(100)分别安装于所述光伏组件主体，所述散热接线盒(300)通过线缆电性连接光伏组件主体。