TWI491131B - 接線盒、太陽能電池以及在接線盒中安裝匯流條的方法 - Google Patents

Description

接線盒、太陽能電池以及在接線盒中安裝匯流條的方法

本發明涉及太陽能系統技術領域，尤其涉及一種太陽能系統用接線盒。

太陽能是一種可再生能源，將太陽能轉換為電能既節約能源，又避免環境污染。太陽能系統用接線盒用於實現太陽能與外部電源元件的互聯，以將太陽能系統的功率輸出到外部。

一般來說，太陽能系統用接線盒的電路板設置在接線盒的底座上，但是這會存在一定的缺點：首先，在工作狀態下，電路板會產生大量的熱量，熱量通過接線盒內空氣傳導和對流傳給殼體，殼體再通過傳導將熱量釋放，或者熱量傳遞給接線盒的底座，但由於依靠空氣傳導，導熱性能差，殼體內的熱量不能及時釋放出來，而底座與太陽能系統接觸，散熱性能不好，這造成了殼體內的溫度不斷升高，使得電路板長期處在高溫下工作而降低了使用壽命，同時過高的溫度也加速了接線盒的變形和老化，縮短了產品的使用壽命。其次，電路板位於底座上，若接線盒進水，則首先會影響電路板的使用。

目前，將太陽能系統與接線盒實現電連接主要是通過以下方式實現的：將匯流條的一端與太陽能系統的正負極相連，另一端採用螺絲固定的方式與電路板相連，同時為了連接牢固，採用螺絲將匯流條固定在底座上，然後將上蓋扣合在底座上。由於匯流條很薄，必須小心操作。這樣的安裝方式比 較複雜，不易操作，而且用時較長。

本發明所要解決的技術問題是，提供一種便於安裝且散熱防水性能好的用接線盒。

為了解決上述問題，本發明提供了一種接線盒。接線盒包括底座、外殼及設置於外殼內的電路板，底座內設有開孔及支撐結構；電路板上設有與支撐結構相對應的端子，開孔允許匯流條穿過從而使匯流條放置於支撐結構上，端子與電路板電連接，當底座與外殼扣合時，端子能夠與支撐結構壓合；電路板通過端子電連接至匯流條。

為了解決上述問題，本發明提供了一種在上述接線盒中安裝匯流條的方法，包括如下步驟：提供底座；將與太陽能系統連接的匯流條的一端通過開孔插入底座內部；將匯流條置於支撐結構上；將外殼與底座扣合。

為了解決上述問題，本發明提供了一種太陽能電池。太陽能電池包括一電池板、多個匯流條、以及上述的接線盒，匯流條一端電性連接太陽能電池板，另一端穿過開孔進入接線盒內部，匯流條設置於支撐結構上，當端子與相對應的支撐結構壓合時，端子與匯流條電性連接。

本發明的優點在於，電路板安裝在外殼上，利於電路板產生的熱量從外殼傳導出去。支撐結構與端子配合使用，可實現匯流條與電路板的電連接及匯流條的固定，避免使用螺絲等裝置來將匯流條與電路板電連接或固定匯流條，從而匯流條安裝簡單，節省安裝時間。

1‧‧‧底座

2‧‧‧外殼

3‧‧‧開孔

4‧‧‧匯流條

5‧‧‧支撐結構

6‧‧‧電路板

7‧‧‧端子

8‧‧‧導向柱

9‧‧‧凹陷

11‧‧‧凸台

12‧‧‧凹槽

30‧‧‧電纜

31‧‧‧鎖扣頭

32‧‧‧鎖扣槽

33‧‧‧凸起

34‧‧‧凸起

S1~S4‧‧‧步驟

第1圖所示為本發明接線盒的底座的結構示意圖；第2圖所示為本發明接線盒的外殼的結構示意圖； 第3A圖所示為設置於底座上的鎖扣頭的結構示意；第3B圖所示為設置於外殼上的鎖扣槽的結構示意圖；第3C圖所示為鎖扣頭與鎖扣槽結合的結構示意圖；第3D圖所示為底座與外殼扣合的結構示意圖；第3E圖所示為底座與外殼扣合的結構示意圖；第4A圖所示為支撐結構與端子的結構示意圖I；第4B圖所示為第4A圖中端子與支撐結構壓合之後的結構示意圖；第4C圖所示為支撐結構與端子的結構示意圖Ⅱ；以及第4D圖所示為第4C圖中端子與支撐結構壓合之後的結構示意圖。

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

以下將結合圖式對本發明提供的接線盒的具體實施方式做詳細說明。

本發明之接線盒包括底座及外殼。第1圖所示為本發明接線盒的底座的結構示意圖，參見第1圖所示，底座1上設置有開孔3，匯流條4穿過開孔3進入接線盒內。匯流條4為金屬片，是其它設備(例如太陽能電池系統)的一部分，與該設備的引出電極電性連接。底座1還包括一支撐結構5，支撐結構5用於支撐匯流條4。匯流條4從開孔3進入接線盒後延伸並經過支撐結構5。於此實施例中，支撐結構5鄰近開孔3，當匯流條從開孔3進入接線盒後，可以經過很短的路程就可以 通過支撐結構5，從而節約匯流條4的用量，且匯流條4厚度較薄，如果其在接線盒中通過的路徑較長，則容易斷裂。

第2圖所示為本發明接線盒的外殼的結構示意圖。參見第2圖所示，外殼2包括電路板6，電路板6設置於外殼2內，用於為接線盒提供電路。電路板6還包括一個或多個與支撐結構5相對應的端子7，於此實施例中示意性地標示出4個端子7。端子7能夠與相對應的支撐結構5壓合，當端子7與相對應的支撐結構5壓合時，端子7與匯流條4為電性連接，從而將太陽能系統的功率輸入電路板6中，電路板6將太陽能的功率轉換為外部電源(未繪示)可用的功率。外殼2的外部還設置有電纜30，電纜30用於將電路板6轉換的功率傳輸給外部電源。

本發明接線盒中支撐結構5、開孔3及與支撐結構5相對應的端子7的數量根據太陽能電池的匯流條4的數量設置。於一些實施例中，太陽能電池的匯流條4的數量一般為四個。因此，於此實施例中，支撐結構5、開孔3、與支撐結構5相應的端子7的數量分別為四個。於另一些實施例中，太陽能電池的匯流條4的數量也可以為六個。因此，在本發明的其他實施方式中，支撐結構5、開孔3、與支撐結構5相應的端子7的數量分別為六個。

於此實施例中，底座1及外殼2上設置有相互配合的鎖扣結構，用於將底座1與外殼2扣合，從而實現底座1與外殼2的緊密配合，防止脫落。於此實施例中，底座1外緣設置的是鎖扣頭31，外殼2上設置的是鎖扣槽32，鎖扣頭31與鎖扣槽32相對應設置，當將底座1與外殼2扣合時，鎖扣頭31扣入相應的鎖扣槽32中，以達到底座1與外殼2的鎖合。

第3A圖為設置於底座1上的鎖扣頭的結構示意圖，第3B圖為設置於外殼2上的鎖扣槽的結構示意圖，第3C圖為鎖扣頭與鎖扣槽結合的結構示意圖。從第3A圖、第3B圖 及第3C圖可以看出，在鎖扣頭31上設置有一凸起33，在鎖扣槽32中也設置有一凸起34，當鎖扣頭31與鎖扣槽32扣合時，凸起33與凸起34相互卡合，從而將鎖扣頭31與鎖扣槽32緊密扣合。當然，在現有技術中有很多結構能夠實現將底座1與外殼2鎖緊的功能，於一些實施例中，本領域技術人員可以採用其他熟知的結構將底座1與外殼2鎖緊。底座1與外殼2扣合的結構示意圖參見第3D圖和第3E圖，外殼2向底座1靠近並扣合在底座1上。

於此實施例中，支撐結構5在朝向與其相對應的端子7的一面具有至少一對導向柱，當匯流條從導向柱之間穿過時，導向柱用以限制匯流條的橫向運動。第4A圖所示為支撐結構與端子的結構示意圖I。參見第4A圖，支撐結構5朝向與其相對應的端子7的一面具有導向柱8，於此實施例中，含有四個導向柱8，四個導向柱8對稱分佈，當支撐結構5用於支撐匯流條4時，匯流條4從對稱分佈的導向柱8間通過，這樣導向柱8能夠限制匯流條4的橫向運動，從而避免匯流條4從支撐結構5上脫離。支撐結構5上設置四個導向柱8，這樣支撐結構5的四面都可以允許匯流條4通過，當將支撐結構5安裝到底座1時，就可以不必考慮支撐結構5的方向，從而節省安裝時間，減少不良品率。

端子7的結構與支撐結構5的結構相對應，於此實施例中，端子7朝向底座1的一面設有彈片，彈片端部向外翻折，類似外八字形結構，當端子7與支撐結構5壓合時，端子7的向外翻轉的彈片能夠深入導向柱8間，將匯流條4壓在端子7與相對應的支撐結構5之間，且端子7與匯流條4相互接觸，而使端子7與匯流條4電性連接。

第4B圖所示為第4A圖中端子7與支撐結構5壓合之後的結構示意圖。從圖中可以看出，端子7的向外翻轉的彈片深入導向柱8間，將匯流條4壓在支撐結構5上，且端子 7與匯流條4相互接觸，而使端子7與匯流條4電性連接。

於此實施例中，導向柱8為兩個，兩個導向柱8相對設置，在每一個導向柱8的上表面均具有一凹陷，凹陷允許匯流條4通過並限制匯流條4的橫向運動。

第4C圖所示為支撐結構與端子的結構示意圖Ⅱ，第4D圖所示為第4C圖中端子7與支撐結構5壓合之後的結構示意圖。參見第4C圖及第4D圖所示，支撐結構5上設置有兩個導向柱8，兩個導向柱8相對設置，在每一個導向柱8的上表面均具有一凹陷9，當匯流條4通過支撐結構5時，匯流條4從凹陷9處經過，從而凹陷9限制匯流條4的橫向運動。

於此實施例中，在兩個導向柱8之間具有一凸台11，端子7在朝向底座1的一面設有向內翻折的彈片，向內翻折的彈片形成一與凸台11相對應的凹槽12，當端子7與支撐結構5壓合時，凸台11與凹槽12嵌合。匯流條4位於凸台11與凹槽12之間，凹槽12能夠與匯流條4接觸，而使端子7與匯流條4電性連接。於一些實施例中，凸台11為梯形結構，凹槽12的角度與凸台11的角度相配合，當端子7與相對應的支撐結構5壓合時，彈片與凸台相互配合，用以將匯流條4卡固，這樣更加便於支撐結構5與端子7進行壓合，而不損壞匯流條4。

在本發明接線盒中安裝匯流條的方法，參見如下步驟：步驟S1：提供底座；步驟S2：將與太陽能系統連接的匯流條的一端通過開孔插入底座內部；步驟S3：將匯流條置於支撐結構上；步驟S4：將外殼與底座扣合。

步驟S1：提供底座，底座內設置有開孔及支撐結構。

步驟S2：匯流條一端與太陽能系統連接，另一端穿過開孔進入底座內部。匯流條一般為金屬片，通過匯流條實現太陽能系統與接線盒內部電路板電性連接。電路板上設置有 端子，端子能夠與支撐結構壓合。

步驟S3：繼續拉伸匯流條，將匯流條置於支撐結構上，支撐結構用於支撐匯流條。於此實施例中，在支撐結構朝向相對應的端子的表面還可以設置導向柱，匯流條從導向柱間通過，導向柱用於限制匯流條的橫向運動，從而避免匯流條從支撐結構上脫離。

步驟S4：將外殼與底座扣合。底座及外殼上設置有相互配合的鎖扣結構，用於將底座與外殼扣合，而使底座與外殼的緊密配合，防止脫落。於此實施例中，底座上設置的是鎖扣頭，外殼上設置的是鎖扣槽，鎖扣頭與鎖扣槽相對應設置，當將底座與外殼扣合時，鎖扣頭扣入相應的鎖扣槽中，可使底座與外殼的鎖合。而現有技術中有很多結構能夠實現將底座與外殼鎖緊的功能，在本發明的其他實施方式中，本領域技術人員可以採用其他熟知的結構將底座與外殼鎖緊。

當將外殼與底座扣合時，端子與相對應的支撐結構壓合，匯流條位於端子與支撐結構之間，且匯流條與端子接觸，端子與匯流條的電性連接，從而實現了太陽能系統與接線盒的電性連接。將太陽能系統的功率輸入電路板中，電路板將太陽能的功率轉換為外部電源可用的功率。外殼的外部還設置有電纜，電纜用於將電路板轉換的功率傳輸給外部電源。

本發明還提供一種太陽能電池(附未繪示)，包括一電池板、多個匯流條、以及上述的接線盒，匯流條一端電性連接太陽能電池板，另一端穿過開孔進入接線盒內部，匯流條設置於支撐結構上，當端子與相對應的支撐結構壓合時，端子與匯流條電性連接。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。

1‧‧‧底座

2‧‧‧外殼

Claims (8)

1. 一種接線盒，包括：一底座，該底座內設有一開孔及一支撐結構；一外殼；以及設置於該外殼內的一電路板，該電路板上設有與該支撐結構相對應的端子，該開孔允許至少一匯流條穿過從而使該匯流條放置於該支撐結構上，其中，該端子與該電路板電連接，當該底座與該外殼扣合時，該端子能夠與相對應的該支撐結構壓合，該電路板通過該端子電連接至該匯流條；該支撐結構在朝向該端子的一面具有至少一對導向柱，當該匯流條從該導向柱之間穿過時，該導向柱用以限制該匯流條的橫向運動；該導向柱為兩個，該兩個導向柱相對設置，在每一該導向柱的上表面均具有一凹陷，該凹陷允許該匯流條通過並限制該匯流條的橫向運動；以及該兩個導向柱之間具有一凸台，該端子設有相對應的一凹槽，當該端子與該支撐結構壓合時，該凸台與該凹槽嵌合。
2. 如申請專利範圍第1項所述的接線盒，其中該端子在朝向底座的一面設有一彈片，該彈片的端部向外翻折，用以與相對應的該支撐結構壓合。
3. 如申請專利範圍第1項所述的接線盒，其中該端子在朝向底座的一面具有向內翻折的一彈片，當該端子與相對應的該支撐結構壓合時，該彈片與該凸台相互配合。
4. 如申請專利範圍第1項所述的接線盒，其中該支撐結構鄰近該開孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述的接線盒，其中該接線盒還包括一 鎖扣裝置，用以將該底座與該外殼相扣合。
6. 如申請專利範圍第5項所述的接線盒，其中該鎖扣裝置包括設置於底座外緣的一鎖扣頭及設置于外殼相對應位置的一鎖扣槽，當該底座與該外殼扣合時，該鎖扣頭扣入相應的該鎖扣槽中，以實現該底座與該外殼的鎖合。
7. 一種在申請專利範圍第1項所述接線盒中安裝該匯流條的方法，該方法包括步驟：提供該底座和該外殼，該底座設有該開孔及該支撐結構，以及該外殼設有與該支撐結構相對應的該端子，並且該端子設有該凹槽，其中在該支撐結構朝向該端子的該面設置該些導向柱，並且在每一該導向柱的該上表面設置該凹陷，以及在該兩個導向柱之間設置該凸台，相應於該端子之該凹槽；將該匯流條的一端通過該開孔插入該底座內部，接著通過該導向柱的該凹陷，並且從該對導向柱之間穿過，進而將該匯流條置於該支撐結構上；以及將該外殼與該底座扣合，使得該凸台與該凹槽嵌合。
8. 一種太陽能電池，包括：一電池板；至少一匯流條；以及如申請專利範圍第1項所述的該接線盒，其中，該匯流條一端電性連接該電池板，另一端穿過該開孔進入該接線盒內部，該匯流條設置於該支撐結構上，當該端子與相對應的該支撐結構壓合時，該端子與該匯流條電性連接。