TW201212440A - One-piece junction box - Google Patents

Description

201212440 四、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：圖（1 )。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 2容置結構體 16連接器凸耳 4電接頭 18穿透孔 8二極體 22電纜線 10連接器 24高壓壓鑄區 12封膠凹槽 14結構體凸緣 32容置空間 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式 201212440 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種單件式接線盒或一種電子連接器的外殼體 結構，特別是關於一種光伏電池模組的接線盒、外殼體結構，其 及接線盒的製造方法。 【先前技術】 本發明係關於-種電子連接器或電子產品，為了詳細其結 構，以下特以-光伏電池模組的接線盒的外殼體結構而為介紹。 傳統上光伏電池模組-般均設置於—太陽能電池内，且盆内 部係以覆蓋有施材料龍流排線或帶狀扁排線來互相連接了此 外，該光伏電池模組還會包括有—接線盒(有時稱作「倾金 _」），該接線盒的目的在於提供一與外部互相電性連接的容置 二間之用。 傳統的背接盒包括有-開放空間，因此可容許一般工且進 錢子線路與其他内部的電子元件相連接，甚至當該光伏電㈣ =的電子線路連接完賴，射_—蓋子結構互相結合則 j。該背f盒的密封—般係透過許多不_小結構或小零件耐 -進人的目的。财’财的光伏電池模組通常會利月 。、1構或-些防止移除的結構_，而密封在電子排線的眉 為使該電子排線順利地蝴接盒外部的電子元件相連接。因 轉進人該容置空_，許多防_人侵的結構、密 201212440 封、”。構或連接線結構都是不可或缺的。若澄氣人侵，則金屬接頭 上的腐蝕極可能導致該光伏電池模組的毀損。 因此’為了改善此—狀況，發展出連接該箱盒與該光伏電 池模組的裝置或方法，是本佩具有通f知識者努力的目標。 【發明内容】 本發明其中-目的在於消除或改善前述接線盒的至少一缺 點。 ' 如上所述的單件式接線盒，其巾，該容置結構體無需使用額 外的蓋子。 如上所述的單件式接線盒’其巾，該接線盒的内輕間填充 有-惰性氣體(mert gas) ’該惰性氣體可以是貴重氣體、氣氣、 氖乳等。其雜氣制填充制，相對於傳統料線或表層乾烤 等熱固性灌封方法(skin-eure them)set邮⑽，不但能維持 相同的保護效果，而且具有更短的設置加工時間。在此，其惰性 氣體的填充可透過-穿透孔注人氣體，然後在該接線盒的組裝時 將該穿透孔密封，用以隔絕其内部的空間。 在其他實補巾，其内部空間也可以由該穿透孔注入填充其 他的灌封材質(potting material) ’然後再將該穿透孔密封，用 以隔絕該接線盒的内部空間。 如上所述的單件式躲盒’其中，該接敎包括有—背板結 201212440 構(back wall)、至少一側板結構（Slde灿）及—個或多個穿透 孔(pass hole) ’該背板結構與該側板結構整合形成一獨立單元

Unit) ’ 側板結構支撐該背板結構，當該接線盒置 於-平面上時，該背板結構_纖結構定義—内部凹槽❿贈 cavity);該穿透孔位霞背板結構_地結構上，#該接線盒 置於-平面(surface)上時，該穿透孔與該内部凹槽相連通。 如上所述的單件式接線盒，其中，該穿透孔提供一用以插入 工具的開^例如’用以連接該接線盒内部的電子耕、電子線 路，或者用以提供該接線盒的表關定之用。還有，該穿透孔也 可以用來填充注人或灌封—軸物f至其内部空間中。 如上所義單件式躲盒，其巾，該f板結構呈正方形或長 方形’且四侧板結構與該背板結構城而結合。 如上所述的單件式接線盒，射，線盒更包括有一結構 體凸緣(hcusing fiange)，該結_凸緣從至少—麻結構延伸 而出’且與該平面她合。在本發_實施财，該結構體凸緣 包括有-郷凹槽(sealant reeess)，該封膠凹槽可填充一密封 元件而用以密封該接線盒與該平面。 如上所述的單件式接線盒，其中，該穿透孔設置有密封柱體 (sealing pipe)。 如上所述的單件式接線盒，其中，該穿透孔透過一旋轉熱迴 流製程(heat of the reflow)而密封隔絕。 5 201212440 如上所述料件式接線盒，其巾，#該接線盒置於—平面後， 一氣體由該穿透孔注入至該内部凹槽。 如上所述的單件式躲盒，其巾，該躲盒更包括有至少一 電子連接歸接於至少-背板結構或至少—側板結構，該電子連 接器係透過模_人製程（insertiQn祕⑽而連接。 如上所述的單件式接線盒，該接線盒（又稱，，背接盒”）特別 是光伏模組使用的接線盒。 本發日狀提供-種躲麵製造綠，其频包括：整合形 成-背板結構與-條結構，使至少—側板結構支撐該背板結 構’當該接線盒置於-平面上時，該·結構與該側板結構定義 一内部凹槽；在至少—背板結構或至少—侧板結構上形成-個或 多個穿透孔’當雜線盒置於—平面上時，該料孔與該内部凹 槽相連通。 如上所述的製造方法，其中，該背板結構、側板結構與該穿 透孔係成型於-射出成型製程(injeetiQn 。 ;如上所述簡造方法’其步驟更包括：密封隔絕該接線盒與 該平面；填充—氣體至該㈣凹槽；密封該穿透孔。 如上所述的製造方法’其步驟更包括：連接至少一電子連接 器於至j/ -¾板結構或至少—側板結構^在本發明實施例中，該 電子連接器係透過模内插入製程而連接。 藉此，本發明所述的接線盒、接線盒的製造方法與光伏模組， 201212440 具有較佳㈣氣剛效果，且製造程雜為簡單，製造成本較為 低廉’具有龐大的商業應用潛力。 *為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，兹 藉由下述具體實施例’並配合_之圖式，對本發日膊加說明如 後0 【實施方式】 本發明並非用以限定本發明所主張之專利權利範圍。其專利 保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡本領域 具有通常知識者’在不麟本專利精神絲_，所作之更動或 潤飾，均屬於本發明所揭示精神獨完叙等效改變或設計，且 應包含在下述之申請專利範圍内。 圖1所不為單件式接線盒(single piece細池η㈣之容 置結構體2的俯看透，圖2職示該單件式絲盒之容置結 構體2的仰視圖。該容置結構體2(b〇dy)一般可在模具内成型而製 造’其材料可通常可採用工程用樹脂、熱塑性聚甲苯基氧化物 (Thermoplastic P〇lyPhenyiene 〇xide , pp〇)或其他熱固性 (thermoset)材質而為之。當然本發明的結構也可以透過其他的模 具成型方法或其他成型材料來製造。該容置結構體2可容置多個 電子元件，該電子元件用以作為電力轉換，或者是-光伏模組 (Photovoltaic m_e)、光伏電池組(ph〇t〇v〇Uaic ⑹）的電 201212440 力收集之用。 一電接頭4(terminal)通常用以連接於一接線盒（juncti〇n box)及一光伏模組（未表示）。在組裝時，該電接頭4可以是透過 鋼模壓製（stamped cluster)，然後在一模内以挑除(excising)、 抽針撤回（retracting pin)而頂出脫模（singulate)的方法而製造 完成。如圖1所示，該電接頭4包括有-L形的對位特徵結構 (alignment feature)，其目的係用以置入成型模腔内控制塑膠射 出成型製程的内壓力之用。 此外，本實施例可視該光伏模組或光伏電池組的電力需求狀 況而選擇性地設置二極體8(di〇de)。連接器丨心瞻比㈣可視 需求而與該二極體8相焊接連結，該連接器1Q例如可以是IDC接 頭之類的連接器。 透過將該光伏模組置於該接線盒的容置結構體2内，即可使 該接線盒連接至其他絲模組或—太陽能面板卿⑷（未 表示）。在该結構體凸緣i4(housing flange)的封膠凹槽 12(Sealant recess)内，可透過例如矽膠的黏接封膠(adhesive sealant)⑽鮮置結構體2密封。當然，本領域具有通常知識 者還可將其麵似的㈣物質、贿材質或㈣祕細於本實 施例的結構中。 錢接頭4的連接器凸耳i6(connect〇r tab)係呈現長條帶狀 、’、。構4連接器凸耳16可作為該光伏模組的連接頭，其形態例如 201212440 是，流排線(未表示）或寬扁帶狀排線…等。其連接的方式為：當 該容置結構體2與該光伏模組密封_之後，該排線可藉由工具 而穿過該穿透孔(卿hole)18，再與該連接器凸耳心接。ς 連接器凸耳16可以是透過焊接，也可以是透過乾式點接㈣ 仰nt)、鉚接(riveting)或雷射點焊（1· _⑽等方式而連 ⑽该連接器凸耳16連接後’本領域具有通常知識者還可進一 步對該連接II凸耳16進行_陶測或檢測。當_、檢測完 成後，如圖2所示’可由該容置結構體2外部，經由該穿透孔μ ，一灌封物質㈣。und)注人該内部輯的容置結構體 ^與光伏模組之間。當氣體的注人細後，該内部凹槽的填充氣體 示了可達到隔絕的目的外’還可用以降低或避免雜質 可接受的物質進入該内部凹槽。 ”4不 此外，該灌封注入的氣體可以是氤氣、氖氣等惰性氣體，i ，、填絲方法均是透過該穿透孔18而注入該内部凹槽中。因為象 W生氣體的重量杈空氣為重，所以該惰性氣體係可透過重力的2 式而自動蹄下流動，而進人勒部的空間之中。在其他實動 中甚至還可利用此一特性而達到特定的壓力。 還有’在灌封填充空氣或惰性氣體之後，可利用一密封物^ 而將該穿透孔18密封。在此狀況下，特別是利用—旋馳細 (―of the ref㈣製程而達到密封隔絕時，因為被填充㈣ 201212440 重氣It係為惰性氣體，該惰性氣鮮㈣受熱或迴流而與其他物 質產生化學反應，所以透過鋪性氣體的填充，即可用 屬材質的連接器或連接器凸耳16。 ” ’ 如圖2、圖4與ϋ 5所示，該穿透孔18旁設置有密封柱體 20(sealing pipe)。該密封柱體2㈣以置於該旋轉熱迴流製程中 成型、加熱，使該密封柱體2〇與一旋轉母錐型體的芯轴 conical heated mandrel)共同成型；如此’該密封柱體2〇在該 製程中即可向内收縮摺疊(collapse)，並在迴流後形成，，圓形屋 頂（igloo-shaped)的輪廊’用以永久地密封該穿透孔18與該背 接盒的内部空間。 如圖1與圖2所示’該接線盒更包括有電齡22(cable)，該 容置結構體2可透過-翻製財的超模壓鑄(GveriQlded)而與 該電纜線22相連接’該超模壓鑄例如可以是透過模内射出成型或 透過超高壓力的壓鑄而成型。如圖3與圖4所示，超模壓禱後會 幵y成有一尚壓壓鑄區24(over-molded area)，其係透過塑膠射入 而成型，且該高壓壓鑄區24還可以藉由縮心電纜 (retracting-core cabie)的扭轉加工法而加強其抵抗拉力的機械 強度。因此，本發明的製程方法，可使該接線盒在單一製程中達 到快速製造的目的，且糊勸細或祕成獅技術而使該電 接頭速迅地達到連接固定的目的，無需以傳統的後續製程 (post-assembly operation)或複雜的多道次程序來製造。 201212440 還有，該電接頭4也可以藉由在一鋼模内成壓鑄成一單件式 (single-piece)的構型’然後，再透過模内挑除、脫模的方法而 製成；此-製程、方法的優點在於，可以節省模組成本以及簡化 加工處理的流程。如圖4所示’該電接頭4與該魏線22的連接 處26係為-騎形狀的結構體，且該連接處可透過焊接而固設相 接。 如圖3所不，該接線盒在該電接頭4之間更設置有一在模内 製程中形成的承接區28(exei一纖），該承祕28可用以作 為電接頭4的拔離、移除之用。該承接區28可以是懸浮式 (suspended slug)或塞出形式（slug_〇ut)的設計。 又如圖3所不’疋位結構可形成於 該電接頭請近，其目的在於成競方便該容置結構體2與該電 接頭4固設相接的標示之用。 再如圖1所不，該接線盒内形成有-容置空間32(empty _e)，該容置空間32可用以置放 路板的二滅賴ϋ慧财程式元件、魏f理電路、直流/ 交流轉換器、控制器或無線控制元件等。 承前所述’本發明所述接線盒的製造方法，其步驟包括： 合形成-背板結構與-側板結構，使至少—側板結構支撑該背 結構，當該接線盒置於—平面上時，該背板結構與該側板結橡 義一内部凹槽’在至少—背板結構或至少-側板結構上形成— 201212440 或多個穿透孔，當該接、杜置於—平面上時，該穿透孔與該内部 凹槽相連通。 上述的製造方法更包括.密封隔絕該接線盒與該平面；填充 一氣體至該内部凹槽；密封該穿透孔。 該接線盒的側板結構、背板結構與穿透孔可透過適當的模具 製程而成型，賴具製程例如可以是㈣成型製程或高壓成型製 程。 上述的製造方法更包括：將至少一電子連接器連接於至少一 彦板、、Ό構或至少一側板結構。在本發明的實施例中，該電子連接 器係透過模内插入製程而連接。 本發明以實施例說明如上’然其並非践限定本發明所主張 之專利權利細。其專利鐘顧t視後附之申請糊範圍及其 等同領域而定。凡本領域具有通常知識者，在不脫離本專利精神 或範圍内’所作之更誠潤飾’均屬於本發明所揭示精神下所完 成之等效輯或設計，且應包含在下狀巾料利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為單件式接線盒之容置結構體的俯看透視圖。 圖2為圖1單件式接線盒之容置結構體的仰視圖。 圖3為圖1單件式接線盒之容置結構體的透視圖。 圖4為圖3單件式接線盒之容置結構體的剖面圖。 12 201212440 圖5為圖3單件式接線盒之容置結構體的側視圖。 20 :密封柱體 22 :電纜線 24 .尚壓壓鎮區 26 :連接處 28 :承接區 30 :定位結構 32 :容置空間 【主要元件符號說明】 2:容置結構體 4 :電接頭 8 :二極體 10 :連接器 12 :封膠凹槽 14 :結構體凸緣 16 :連接器凸耳 18 :穿透孔 13

Claims (1)

1. 201212440 七、申請專利範圍： 1. 一種接線盒，其包括： 7板結構及至少-側板結構，該f板結構與該侧板結構整 口形成-獨立單元，至少-側板結構切該背板結構，叫 接線盒置於—平面上時，㈣板結顯糊板 = 部凹槽；以及 狀我内 一個或多個穿透孔，該穿透孔位於該f板結構或該側板結構 上’當該接線盒置於-平面上時，該穿透孔與該内部凹槽相 連通。 2. 如申請專利顧第丨項所述的接線盒，其中，該背板結構呈』 方形或長方形，且四侧板結構與該背板結構相接而結合。 3. 如轉__丨顿侧嫩，射，線盒更㈣ 有結構體凸緣，該結構體凸緣從至少一側板結構延伸而出， 且與該平面相耦合。 4.如申請專利範圍第3項所述的接線盒，其中，該結構體凸緣包 有封膠凹槽，該封膝凹槽可填充一密封元件而用以密封該 接線盒與該平面。 申明專利|&财1項所述的接線盒’其巾，該穿透孔設置有 密封柱體。 >申π專利喊第〗項所述的接線盒，其巾，該穿透孔透過一 才疋轉熱迴流製程*密封隔絕。 7.如申請專利1_ 1項所述的接·，其中，當該接線盒置於 201212440 一平面後，一氣體由該穿透孔注入至該内部凹槽。 =請軸《 i項所述的接線盒，其中二接線盒更包括 =至〉、一電子連接器連接於至少-背板結構或至少一侧板結 構0 項細’其中，子連接器係 透過模内插入製程而連接。 細1撕的接線盒，其中，_盒與一光 伏模組耗接。 11綠一種光倾㈣絲包細，軸丨項所述的接 綠盆。 12. —種接線盒的製造方法，其包括： 背板結構與-側板結構’使至少—側板結構支樓 =二當該接線盒置於一平面上時，該背板結構與該 側板、’〇構疋義一内部凹槽； 在至少i板結構或至少―側板結構上形成—個或多個穿透 =當該接線盒置於—平面上時，該穿透孔與該内部凹槽相 13.如申請專利範圍第12項所述接線盒的製造方法，其中，該背 板結構、該側板結構與該穿透孔係形成於一射出成型模。〆月 專纖㈣12撕述接線盒㈣造枝，造方法 15 201212440 密封隔絕該接線盒與該平面； 填充一氣體至該内部凹槽；及 密封該穿透孔。 15. 如申π專利範圍第12項所述接線盒的製造方法，其中，該製 造方法更包括：連接至少一電子連接器連接於至少一背板結構 威至少一側板結構。 16. 如申請專利範圍第15項所述接線念的製造方法，其中，該製 造方法更包括：透過模内插人製程而連接該電子連接器。