TWM450065U - 太陽能電池模組之接線盒 - Google Patents

Description

太陽能電池模組之接線盒

本新型是有關於一種太陽能電池模組，特別是指一種太陽能電池模組之接線盒。

本揭示內容主張2011年6月1日向日本專利局申請，名為“unction Box For Solar Battery Module”的先前申請日本專利申請案第2011-123765之優先權。上述專利申請案內容之全文併入本文中。

光伏打發電系統藉由串聯連接複數個太陽能電池模組獲得所需電壓。各太陽能電池模組通常透過一接線盒串聯連接。此外，為太陽能電池模組接線盒並聯提供一旁路二極體以在特定太陽能電池模組出現反向偏壓或出現中斷時從其他正常的太陽能電池模組汲取電力。

日本專利申請案第H11-107483號揭示一種用連接並且附接至一太陽能電池模組之背面之一內部旁路二極體而連接至該太陽能電池模組的端子盒。同樣地，日本專利申請案第2006-127345號描述用於互連太陽能模組之接頭，且該等接頭藉由連接至太陽能模組之邊角部分之一電纜而互連。上述申請案之內容之全文以引用的方式併入本文中。

近年來，使用透射型太陽能電池模組之光伏打發電系統正建立在窗玻璃之位置上，其中在建築牆上具有一 開口。在此情況下，如H11-107483申請案所揭示，太陽能電池模組接線盒無法附接至太陽能電池模組之背面。雖然如此，當將一大接線盒放置在太陽能電池模組之一光接收表面外側時，光伏打發電系統之總體光使用效率因該區域對發電無貢獻而下降。此外，2006-127345申請案中所揭示之接頭之缺點(即使解決至一定程度)在於太陽能電池模組因互連接頭之電纜難以管理而無法密集放置以及實施光伏打發電系統相當麻煩。

為解決上述情況，本新型提供一種可在不降低光使用效率之情況下密集配置太陽能電池模組並且可在實施時節省勞力的太陽能電池模組接線盒。

為了解決上述缺點，本揭示內容之太陽能電池模組接線盒包含：一主體盒，其附接至一矩形太陽能電池模組之一端面且包含一旁路二極體；一第一接頭盒，其附接至該太陽能電池模組之端面，該第一接頭盒包含設有電連接至該太陽能電池模組之一第一連接部及一第一接頭之一邊角；一第二接頭盒，其附接至該太陽能電池模組之一端面，該第二接頭盒包含設有電連接至該太陽能電池模組之一第二連接部及一第二接頭之一邊角；一第一繼電部件，其將該第一接頭盒電連接至該主體盒且具有可變長度；以及一第二繼電部件，其將該第二接頭盒電連接至該主體盒且具有可變長度，其中該第一接頭與 該第二接頭可連接。因此，太陽能電池模組可在不降低光使用效率之情況下密集配置並且可在實施時節省勞力。

雖然本新型內容可包括不同形式之實施例，但是將在圖中示出並且在本文中詳細描述特定的實施例，應瞭解將本實施例內容視作本新型內容之原理之例證，並且不旨在將本新型內容限於實施例之內容。

因而，提及特徵或態樣旨在描述本新型內容之實施例之特徵或態樣，並非暗示其每個實施例必須具有所描述之特徵或態樣。此外，應注意實施例描述說明許多特徵。雖然已將特定特徵組合在一起說明可能的系統設計，但是此等特徵亦可用作未明確揭示之其他組合。所以，所描繪之組合不旨在限制，除非另有說明。

在圖中所示之實施例中，用於說明本揭示內容之各種元件之結構及移動之方向表示(諸如上、下、左、右、前及後)並非是絕對，而是相對的。當元件處於圖中所示之位置時，此等表示是正確的。但是，如果元件位置之描述改變，此等表示將相應地改變。

參考圖1，太陽能電池模組耦合2使用根據相同實施例之太陽能電池模組接線盒1連接。太陽能電池模組耦合2藉由太陽能電池模組接線盒1而串聯連接複數個太陽能電池模組3，且圖1中圖示兩個太陽能電池模組 3連接之組態。此外，光伏打發電系統是不少於一個太陽能電池模組耦合2並聯連接以連接一可充電電池及一控制電路(諸如充電與放電電路)的系統。

如圖1所示，太陽能電池模組3為矩形。文中，矩形表示當被視作太陽能電池模組3之外形大致呈矩形，而並非數學意義上之嚴格外形。因此，太陽能電池模組3之外形可具有輕微的內凹或外凸。此外，雖然本實施例之太陽能電池模組3為透光型太陽能電池面板，但是其不限於此並且亦可為一非透光型太陽能電池面板。

太陽能電池模組接線盒1是由以下組成：附接至該太陽能電池模組3之一第一側(文中靠近上側端面之中心之一側)之一主體盒4、附接至定位在太陽能電池模組3上側之一第一末端上之一邊角(文中包括右側上之邊角之端面)的一第一接頭盒5、附接至定位在太陽能電池模組3頂側之一第二末端上之一邊角(文中包括左側上之邊角之端面)之一第二接頭盒6、連接第一接頭盒5與主體盒4的一第一繼電部件7以及連接第二接頭盒6與主體盒4之一第二繼電部件8。

圖2是主體盒4之立體圖。主體盒4在前後方向上為一薄盒形並且長至左側及右側，且前後方向上之厚度與太陽能電池模組3之厚度(本實施例中為10 mm)相同或幾乎相同。第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R及第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L分別連接至主體盒4之左端及右端。第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R設 有設在主體盒4之右側表面上的插孔411R、截面呈U形的接收部412R，及在接收部412R之前壁至後壁上的接合孔413R。第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R可拆卸地連接至將在下文描述之第一繼電部件7的第一主體盒側外螺紋繼電接頭並且將第一繼電部件7與主體盒4電連接。應注意在本說明書中，可拆卸指的是不少於兩個部件以使得其等可分離而不伴隨損壞或撓性變形的方式連接。應注意第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L與第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R形狀相同，且插孔411L、接收部412L及接合孔413L亦分別相同於插孔411R、接收部412R及接合孔413R。第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L可拆卸地連接至將在下文描述之第二繼電部件8之第二主體盒側外螺紋繼電接頭，並且將第二繼電部件8與主體盒4電連接。

一旁路二極體是容納在主體盒4內，且旁路二極體之陽極及陰極分別連接至設在第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R之插孔411R中的端子及設在第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L之插孔411L中之端子。雖然本實施例中之旁路二極體為肖特基(Schottky)二極體，但是旁路二極體之類型不以此為限。此外，如圖1所示，主體盒4之底部表面膠合至太陽能電池模組之頂部表面(上側端面)。

圖3是第一接頭盒5之立體圖。第一接頭盒5具有位於主體盒4所附接之一側上並且沿著太陽能電池模組 3之上側(見圖1)延伸之主體部51，及位於與上側互相垂直之一側上並且沿著太陽能電池模組3之右側延伸的延伸部52，並且總體大致呈L形。第一接頭盒5亦在前後方向上為一薄盒形，且前後方向上之厚度與太陽能電池模組3之厚度相同或幾乎相同且在本實施例中為10 mm。

一第一接頭盒側內螺紋繼電接頭53是設在主體部51之左端上，即太陽能電池模組3側之末端上。第一接頭盒側內螺紋繼電接頭53可拆卸地連接至將在下文描述之第一繼電部件7之第一接頭盒側外螺紋繼電接頭，並且將第一繼電部件7與第一接頭盒5電連接，並且與設在前述主體盒4上之第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R及第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L形狀相同。因此，第一接頭盒側內螺紋繼電接頭53設有一插孔531(圖中不可見)、一接收部532及一接合孔533。

一第一接頭54是設在主體部51之右端上(即面向太陽能電池模組3外側之末端)，使沿著上側並且面向太陽能電池模組3外側(右側)之方向作為連接方向。第一接頭54之中心具有在連接方向上延伸之一插腳541，並且具有分別位於插腳541上方及下方之一截面呈U形的接收部542，及設在接收部542上之一接合孔543。此外，插腳541之尖端具有暴露的金屬端子544。

此外，雖然圖3中不可見，但是一開口是設在延伸 部52之左側表面中且第一連接部55暴露於其中。第一連接部55是用端子544來導電並且連接至太陽能電池模組3之任意電極之金屬端子。在本實施例中，第一連接部55連接至太陽能電池模組3之負極。應注意，第一連接部55與太陽能電池模組3之電極之間之連接方法可以任何方式進行並且未特別限制，且在本實施例中，二者藉由從太陽能電池模組3延伸並且直接焊接至第一連接部55上的帶狀電纜連線。或者，可使用其他適當接頭予以連接或可使用彈簧或類似物按壓相互對應端子來接觸。

在本實施例中，第一接頭盒5是連接至主體部51之底部表面及第二側之端面，其中延伸部52之左側表面組裝在太陽能電池模組3之上側及右側(太陽能電池模組3上側之右側)的一邊角。第一接頭盒5是安裝在接觸太陽能電池模組3之邊角之區域中，且易在第一接頭54安裝及拆卸或其他操作時施加外力。此時，因為僅在膠合面上施加張力或剪力中之一者，所以在膠合兩個互相垂直之表面時可防止第一接頭盒5從本實施例中之太陽能電池模組3中掉落。應注意，在本實施例中，當與主體部51之底部表面之膠合面面積及延伸部52之左側表面之膠合面面積相比時，延伸部52之左側表面之膠合面面積較大。此是因為延伸部52之左側表面之膠合部需支撐在安裝及拆卸第一接頭54進行牽引時在左右方向上施加的張力強度。

圖4是第二接頭盒6之立體圖。類似於第一接頭盒5，第二接頭盒6亦具有帶主體部61之一延伸部62。此外，主體部61位於主體盒4所附接之一側上並且沿著太陽能電池模組3之上側(見圖1)延伸，而一延伸部62位於與上側互相垂直之一側上並且沿著太陽能電池模組3之左側延伸，且一第二接頭盒6總體大致呈L形。該第二接頭盒6亦為前後方向上之薄盒形，且前後方向上之厚度與太陽能電池模組3之厚度相同或幾乎相同且在本實施例中為10 mm。

一第二接頭盒側內螺紋繼電接頭63是設在主體部61之右端上，即太陽能電池模組3側之末端上。第二接頭盒側內螺紋繼電接頭63可拆卸地連接至將在下文描述之第二繼電部件8的第二接頭盒側外螺紋繼電接頭，並且將第二繼電部件8與第二接頭盒6電連接且與設在前述主體盒4上的第一主體盒側內螺紋繼電接頭41R、第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L及第一接頭盒5之第一接頭盒側內螺紋繼電接頭53形狀相同。提供一插孔631、一接收部632及一接合孔633之類似態樣。

一第二接頭64是設在主體部61之左端上(即面向太陽能電池模組3外側之末端)，以使沿著上側並且面向太陽能電池模組3外側(換句話說，左側)之方向作為連接方向。該第二接頭64可與第一接頭54(見圖3)連接且為一對應的形狀。該第二接頭64之中心具有 供第一接頭54之一插腳541及插入端子544之一插孔641(圖中不可見)，且當該第一接頭54與該第二接頭64連接時，二者電連接。接合插腳642是分別設在插孔641之頂部及底部，且當第一接頭54與第二接頭64連接時，設在接合插腳642之尖端上之棘爪卡在接合孔543(見圖3)中，以防止二者掉落。一按鈕643是設在接合插腳642上使得當按鈕643被按壓時接合插腳642之棘爪從接合孔543中釋放。此外，當第一接頭54與第二接頭64連接時，蓋644覆蓋並且保護端子544。

此外，一開口621是設在延伸部62之右側表面中且第二連接部65暴露於其中。該第二連接部65為一金屬端子並且連接至與連接至太陽能電池模組3之第一連接部55(見圖3)之電極相反的電極。在本實施例中，第二連接部65連接至太陽能電池模組3之正極。應注意，第二連接部65與太陽能電池模組3之電極之間之連接方法未特別限制，且在本實施例中，二者藉由從太陽能電池模組3延伸並且直接焊接至第二連接部65上之一帶狀電纜連線。

在本實施例中，第二接頭盒6亦連接至主體部61之底部表面及第二側之端面，其中延伸部62之右側表面組裝在太陽能電池模組3之上側及左側上(太陽能電池模組3上側之左側上)的一邊角。原因與第一接頭盒5之情況相同。延伸部62之右側之膠合面面積大於主 體部61之下表面之膠合面面積之態樣亦類似。

上述主體盒4、第一接頭盒5及第二接頭盒6具有由適當合成樹脂之絕緣材料形成之外覆層。此外，由導電材料(諸如金屬)製成之導電路徑容納在主體盒4、第一接頭盒5及第二接頭盒6內。此等導電路徑僅暴露在設在其等相應部件上之端子及接頭上且使因不必要接觸導致之漏電及短路不會發生。

如上所述，在根據本實施例之太陽能電池模組接線盒1中，第一接頭盒5及第二接頭盒6可配置在太陽能電池模組3之上側之兩個末端上而不論太陽能電池模組3之大小，因為具有旁路二極體之主體盒4、具有第一連接部55之第一接頭盒5及具有第二連接部65之第二接頭盒6而可分離(見圖1)。此外，主體盒4及第一接頭盒5以及主體盒4及第二接頭盒6分別通過第一繼電部件7及第二繼電部件8電連接。

圖5是圖示第一繼電部件7之立體圖。第一繼電部件7分別連接在電纜71的兩個末端、第一主體盒側外螺紋繼電接頭72及第一接頭盒側外螺紋繼電接頭73上。第一主體盒側外螺紋繼電接頭72連接至主體盒4之第一主體盒側外螺紋繼電接頭41R(見圖2)，並且是成對的接頭。換句話說，第一主體盒側外螺紋繼電接頭72之插腳721及暴露在其尖端上之金屬端子722插入插孔411R並且將第一繼電部件7與主體盒4電連接。此外，設在第一主體盒側外螺紋繼電接頭72之底 側上的接合插腳723具有設在尖端上以卡在接合孔413R上以防止二者掉落的棘爪。

在本實施例中，第一主體盒側外螺紋繼電接頭72及第一接頭盒側外螺紋繼電接頭73具有類似形狀。此外，類似於上述第一主體盒側外螺紋繼電接頭72，第一接頭盒側外螺紋繼電接頭73可拆卸地連接至第一接頭盒5的第一接頭盒側內螺紋繼電接頭53(見圖3)。

一般塗佈線可用作電纜71且其長度可藉由在適當位置上切割塗佈線而自由調整。換句話說，第一繼電部件7具有可變長度。借此，如圖1所示，配置在上側之第一末端上之第一接頭盒5可針對任意大小之太陽能電池模組3而連接至配置在靠近其頂側中心之一側上的主體盒4。

第二繼電部件8為具有類似於第一繼電部件7之結構的一部件。換句話說，作為接頭並且成對的第二主體盒側內螺紋繼電接頭41L(見圖2)與第二接頭盒側內螺紋繼電接頭63(見圖4)，以及第二主體盒側外螺紋繼電接頭與第二接頭盒側外螺紋繼電接頭分別連接至電纜的兩個末端，主體盒4及第二接頭盒6因此可拆卸地連接。

應注意第二繼電部件8之外形與圖5針對第一繼電部件7所示之外形相同，且因此圖中省略第二繼電部件8之圖示並且可參考圖5。

圖6是附接至太陽能電池模組3之太陽能電池模組 接線盒1之電接線的示意圖。為便於對圖的理解，太陽能電池模組接線盒1之部件之輪廓外形用虛線表示。此外，圖中之白圈代表端子。

如圖可見，太陽能電池模組接線盒1與太陽能電池模組3及主體盒4中之旁路二極體42並聯連接。因此，若太陽能電池模組3因任何原因變得無法產生電壓，則電流將穿過旁路二極體42流動。

參閱圖1，在本實施例中，分別附接至相鄰太陽能電池模組3之第一接頭盒5及第二接頭盒6直接連接。借此，無需用於連接相互太陽能電池模組3之電纜且因此在安裝光伏打發電系統時現場無需針對此類型電纜之管理及連接操作。換言之，因為可通過僅簡單連接相鄰太陽能電池模組3之第一接頭盒5及第二接頭盒6而提供太陽能電池模組耦合2，所以可藉由在工廠或類似場所事先安裝太陽能電池模組3之太陽能電池模組接線盒1而大大節省實施時間。此外，因為在作為太陽能電池模組之光接收表面之正面中或其背面上無需針對電纜之其他部件，所以光使用效率未降低。此外，可沿著太陽能電池模組之一側(文中上側)將太陽能電池模組接線盒1緊湊地配置為線形且因此可密集地配置太陽能電池模組3，無需擔憂管理電纜來連接相互太陽能電池模組3的問題。

應注意，在如上之本新型內容之本實施例之一個態樣中，第一繼電部件7及第二繼電部件8為電纜，第一 繼電部件7藉由可拆卸接頭而連接至主體盒4及第一接頭盒5，而第二繼電部件8藉由可拆卸接頭而連接至主體盒4及第二接頭盒6。借此，可易於調整太陽能電池模組接線盒1之總長度。

此外，在本揭示內容之本實施例之另一態樣中，第一接頭盒5是連接至太陽能電池模組3之第二側之一端面(該端面裝設定位在第一末端上之一邊角)，而第二接頭盒6連接至太陽能電池模組3之第二側之一端面(該端面裝設定位在第二末端上之一邊角)。藉此，第一接頭盒5及第二接頭盒6可牢固地固定至太陽能電池模組3，從而不容易掉落。

此外，在本揭示內容之本實施例之另一態樣中，第一接頭盒5及第二接頭盒6具有沿著與第一側互相垂直之一側延伸之延伸部52、62；第一連接部55是設在第一接頭盒5之延伸部52上，而第二連接部65是設在第二接頭盒6之延伸部62上。藉此，第一連接部55及第二連接部65是配置在兩側上以插入太陽能電池模組3之一側，以使總體太陽能電池模組接線盒1可緊湊且使太陽能電池模組3可更密集地配置。

此外，在本揭示內容之本實施例之另一態樣中，第一接頭54及第二接頭64具有沿著第一側面向太陽能電池模組3外側之連接方向。借此，第一接頭54及第二接頭64可藉由在互相接近之方向上按壓鄰近的相互太陽能電池模組3而連接。

雖然示出並且描述本揭示內容之較佳實施例，但是預見熟悉此項技術者可在不脫離前文描述及隨附申請專利範圍之精神及範圍的情況下設計各種修改。

1‧‧‧太陽能電池模組接線盒

2‧‧‧太陽能電池模組耦合

3‧‧‧太陽能電池模組

4‧‧‧主體盒

41R‧‧‧第一主體盒側內螺紋繼電接頭

411R‧‧‧插孔

412R‧‧‧接收部

413R‧‧‧接合孔

41L‧‧‧第二主體盒側內螺紋繼電接頭

411L‧‧‧插孔

412L‧‧‧接收部

413L‧‧‧接合孔

42‧‧‧旁路二極體

5‧‧‧第一接頭盒

51‧‧‧主體部

52‧‧‧延伸部

53‧‧‧第一接頭盒側內螺紋繼電接頭

531‧‧‧插孔

532‧‧‧接收部

533‧‧‧接合孔

54‧‧‧第一接頭

541‧‧‧插腳

542‧‧‧接收部

543‧‧‧接合孔

544‧‧‧金屬端子

55‧‧‧第一連接部

6‧‧‧第二接頭盒

61‧‧‧主體部

62‧‧‧延伸部

621‧‧‧開口

63‧‧‧第二接頭盒側內螺紋繼電接頭

631‧‧‧插孔

632‧‧‧接收部

633‧‧‧接合孔

64‧‧‧第二接頭

641‧‧‧插孔

642‧‧‧接合插腳

643‧‧‧按鈕

644‧‧‧蓋

65‧‧‧第二連接部

7‧‧‧第一繼電部件

71‧‧‧電纜

72‧‧‧第一主體盒側外螺紋繼電接頭

721‧‧‧插腳

722‧‧‧金屬端子

723‧‧‧接合插腳

73‧‧‧第一接頭盒側外螺紋繼電接頭

8‧‧‧第二繼電部件

圖1是本新型之一實施例之太陽能電池模組之耦合之一部分的立體圖；圖2是一主體盒之立體圖；圖3是一第一接頭盒之立體圖；圖4是一第二接頭盒之立體圖；圖5是一第一繼電部件之立體圖；及圖6是附接至太陽能電池模組之太陽能電池模組接線盒之電接線的一示意圖。

1‧‧‧太陽能電池模組接線盒

2‧‧‧太陽能電池模組耦合

3‧‧‧太陽能電池模組

4‧‧‧主體盒

5‧‧‧第一接頭盒

6‧‧‧第二接頭盒

7‧‧‧第一繼電部件

8‧‧‧第二繼電部件

Claims (10)

1. 一種太陽能電池模組接線盒，其可連接一第一接頭與一第二接頭，該太陽能電池模組接線盒包括：一主體盒，其附接至一矩形太陽能電池模組之一第一側之一端面並且容納一旁路二極體；一第一接頭盒，其附接至該太陽能電池模組之一端面，該第一接頭盒包含定位在一第一側之一第一末端上之一邊角，並且設有電連接至該太陽能電池模組之一第一連接部及一第一接頭；一第二接頭盒，其附接至該太陽能電池模組之一端面，該第二接頭盒包括定位在一第一側之一第二末端上之一邊角，並且設有電連接至該太陽能電池模組之一第二連接部及一第二接頭；一第一繼電部件，其將該第一接頭盒電連接至該主體盒並且具有可變長度；及一第二繼電部件，其將該第二接頭盒電連接至該主體盒並且具有可變長度。
2. 根據申請專利範圍第1項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭及該第二接頭具有沿著該第一側面向該太陽能電池模組外側之連接方向。
3. 根據申請專利範圍第1項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭盒是連接至該太陽能電池模組之一第二側之一端面，該端面組態定位在該第一末端上之一邊角，而該第二接頭盒是連接至該太陽能電池模組之一第二側之一端 面，該端面裝設定位在該第二末端上之一邊角。
4. 根據申請專利範圍第3項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭及該第二接頭具有沿著該第一側面向該太陽能電池模組外側之連接方向。
5. 根據申請專利範圍第1項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一繼電部件及該第二繼電部件為電纜，該第一繼電部件藉由一可拆卸接頭而連接至該主體盒及該第一接頭盒，且該第二繼電部件藉由一可拆卸接頭而連接至該主體盒及該第二接頭盒。
6. 根據申請專利範圍第5項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭及該第二接頭具有沿著該第一側面向該太陽能電池模組外側之連接方向。
7. 根據申請專利範圍第5項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭盒是連接至該太陽能電池模組之一第二側之一端面，該端面裝設定位在該第一末端上之一邊角，而該第二接頭盒是連接至該太陽能電池模組之第二側之一端面，該端面裝設定位在該第二末端上之一邊角。
8. 根據申請專利範圍第7項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭及該第二接頭具有沿著該第一側面向該太陽能電池模組外側之連接方向。
9. 根據申請專利範圍第7項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭盒及該第二接頭盒具有沿著與該第一側互相垂直之一側延伸之一延伸部，該第一連接部是設在該第一接頭盒之該延伸部上，而該第二連接部是設在該第二接頭盒 之該延伸部上。
10. 根據申請專利範圍第9項之太陽能電池模組接線盒，其中該第一接頭及該第二接頭具有沿著該第一側面向該太陽能電池模組外側之連接方向。