TWM488784U - 接線盒 - Google Patents

Description

接線盒

本創作係關於一種接線盒，尤指應用於太陽能或光伏模組，並具有一監控模組的一種接線盒。

由於光伏太陽能具有許多的優點，而使其成為現今世界最具發展潛力的再生能源之一。基本上，光伏太陽能是可自由免費取得的，它不需要燃料，不會產生廢棄物或污染，且其使用之太陽能發電器不需要特別地管理即可以以低運作成本持續使用20至30年。另一方面，太陽能發電器亦可輕易地配設於一般家庭、學校或營業場所中，且在其配設組裝設備之地點上並不需要再特別的處理、建構或產生額外的佔地面積，其功能運作安全且安靜，在偏遠地區更可簡便地藉由建構太陽能發電器系統來生產並自行供給電力。

一般而言，藉由太陽光產生電力能源之太陽光電模組具有複數個太陽能或光伏電池。而在太陽能模組內之太陽能電池則通常透過薄型傳導帶(亦稱導線)而彼此連 接。這些薄型傳導帶由太陽能模組中背離太陽之背面導出。而該薄型傳導帶幾乎都是由銅箔所製成，且自太陽能模組(如太陽能面板)之背面延伸出。此類可彎曲之薄型傳導帶極其敏感且不易於導接。因此，遂而有一種接線盒被應用於太陽能模組中，使得該等薄型傳導帶能以手工方式與接線盒之電性端子連接。另一方面，該接線盒亦可謂一太陽能或光伏系統之整合部件，因該接線盒可提供各太陽能模組(如太陽能面板)中太陽能電池間之電性連接，以及太陽能模組與其他系統元件(如直流/交流轉換器)間之電性連接。一般而言，接線盒係設置於太陽能面板之背面，且其內部具有電連接機構用以與太陽能模組之薄型傳導帶導接，並將太陽能模組產生之能量傳送至外部。沒有了接線盒，太陽能模組將無法適切地運作。

一般而言，複數個太陽能模組會串聯操作，其中被稱為旁路二極體的元件係以反向並聯(anti-parallel)的方式連接至每一太陽能模組。該旁路二極體設置於接線盒內，固定且連接至接線盒內之電連接機構。若一太陽能模組沒有了旁路二極體，當太陽能模組被遮蔽或因缺陷無法產生電力時，此太陽能模組將降低整體串聯太陽能模組之輸出電源，甚至造成熱斑效應，導置太陽能模組遭受損害。這是因為若在太陽能模組之太陽能電池群組內之一太陽能 電池被部份遮蔽時，此一被遮蔽之太陽能電池會導致該太陽能電池群組電路斷路及產生熱班，如此將可能導致該被遮蔽之太陽能電池損害，以至於太陽能模組之整體的太陽能電池群組無法再提供電力。然而前述之狀況可藉由將一旁路二極體設置於接線盒內而避免，此係因為其正常工作電流可持續地流經該旁路二極體。換句話說，該旁路二極體係以一反向並聯(anti-parallel)之方式對應連接至太陽能電池群組，且具有將流經太陽能模組之電流導引通過因遮蔭而僅提供低功率的該太陽能電池群組。亦即該太陽能模組之太陽能電池群組各端子皆因該旁路二極體而呈現短路狀態，而其他太陽能電池群組則由此旁路傳輸電流。藉此，該被遮蔽之太陽能電池群組便不再對太陽能模組之整體效能做出貢獻，但整體流經太陽能面板之電流在本質上可順利傳輸，且對各別太陽能電池之損害亦可避免。

由上述可得知，雖接線盒內設置有旁路二極體可避免太陽能電池遭受損害，並使太陽能模組持續運作傳輸電流；然而，該太陽能模組的使用效率將會隨著其太陽能電池受損的數量增加而降低，且使用者必須到該太陽能模組實際的所在地，才能得知太陽能電池受損的數量並判斷是否需要對該太陽能模組進行更換。由上述可得知，傳統的太陽能模組於實施時會導致成本過高以及耗費人力的問 題。實有必要提出一種接線盒，其結構簡單、易於安裝及維護，且可藉由在遠端的監控裝置來得知太陽能模組的使用及損壞情況，並評估對該太陽能模組進行修復及更換的時間。

因此，綜合上述對於習用的太陽能模組的說明，可以得知習用之太陽能模組的接線盒係仍具有許多缺點與不足；有鑑於此，本案之創作人係極力加以研究發明，而終於研發完成本創作之一種接線盒。

本創作之主要目的，在於提供一種接線盒，係設置有一監控模組，可用以監測該太陽能模組的電壓、電流、功率及溫度，同時該監控模組將所監控的該至少一參數透過一電纜線組所具有的複數條訊號線而傳輸至外部一監控裝置。如此一來，可藉由在遠端的該監控裝置來得知該太陽能模組的使用及損壞情況，並評估對該太陽能模組進行修復及更換的時間，進而達到使用該太陽能模組的最佳效益。

因此，為了達成本創作上述之目的，本案之創作人提出一種應用於一太陽能模組的接線盒，係包括：一容置體，係具有一容置空間，容置體且該容置空間之底部係設有複數個導線引口，用以導入外部一太陽能模組之 複數條導線；一電連接模組，係設置於該容置空間內，其中，該電連接模組包括：複數個導電元件，係設置於該容置空間內，並且該些導電元件之一端係電性連接於該些導線，用以形成至少一電力傳輸路徑；複數個電子元件，係連接並設置於任兩相鄰的該導電元件之間；一監控模組，係設置於該容置空間內並耦接該電連接模組，用以監控該太陽能模組的至少一參數；一電纜線組，係結合至該容置體，並電性連接於該電連接模組與該監控模組，其中，該太陽能模組所產生的電力係透過該電纜線組所具有的一電力線而傳輸至外部一電力轉換裝置，同時該電連接模組將所監控的該至少一參數透過該電纜線組所具有的複數條訊號線而傳輸至外部一監控裝置。

<本創作>

1‧‧‧接線盒

2‧‧‧太陽能模組

3‧‧‧電力轉換裝置

4‧‧‧監控裝置

10‧‧‧容置體

101‧‧‧容置空間

102‧‧‧導線引口

103‧‧‧結合柱

11‧‧‧電連接模組

111‧‧‧導電元件

112‧‧‧電子元件

12‧‧‧監控模組

120‧‧‧載具

121‧‧‧電路板

122‧‧‧溫度監控模組

123‧‧‧狀態顯示模組

1201‧‧‧開口

13‧‧‧電纜線組

131‧‧‧電力線

132‧‧‧訊號線

14‧‧‧母頭電纜線

141‧‧‧第一扣合件

142‧‧‧母接端

15‧‧‧公頭電纜線

151‧‧‧第二扣合件

152‧‧‧公接端

153‧‧‧防水環

第一圖係本創作之一種接線盒的立體圖；第二圖係本創作之接線盒的部分元件立體圖；第三圖係本創作之接線盒的實施架構圖； 第四圖係本創作之接線盒的部分元件正視圖；第五圖係本創作之接線盒的監控模組的立體分解圖；以及第六圖係本創作之接線盒的電纜線組的立體圖。

為了能夠更清楚地描述本創作所提出之一種接線盒，以下將配合圖式，詳盡說明本創作之較佳實施例。

請同時參閱第一圖與第二圖，係分別為本創作之一種接線盒的立體圖與部分元件立體圖。如第一圖與第二圖所示，本創作之接線盒係包括：一容置體10、一電連接模組11、一監控模組12、以及一電纜線組13。請再同時參閱第三圖，係本創作之接線盒的實施架構圖。如第二圖與第三圖所示，該容置體10係具有一容置空間101，且該容置空間101之底部係設有複數個導線引口102，用以導入外部一太陽能模組2之複數條導線(圖中未示)；該電連接模組11與該監控模組12係設置於該容置空間101內，且該監控模組12係用以監控該太陽能模組2的至少一參數。請繼續參閱第二圖與第三圖，該電纜線組13係結合至該容置體10，並電性連接於該電連接模組11與該監控模組12，其中，該太陽能模組2所產生的電力係透過該電纜線組13所具有的一電力線131而傳輸至外部一電力轉換裝置3，同時該監控模組12將所監控的該至少一參數透過該 電纜線組13所具有的複數條訊號線132而傳輸至外部一監控裝置4。

繼續地說明本創作之接線盒，請再參閱第四圖，係本創作之接線盒的部分元件正視圖。如第四圖所示，該電連接模組11係包括複數個導電元件111及連接並設置於任兩相鄰的該導電元件111之間的複數個電子元件112，其中，該些電子元件112係為一旁路二極體，該些導電元件111係設置於該容置空間101容置體內，並且該些導電元件111之一端係電性連接於該些導線，用以形成至少一電力傳輸路徑；並且，該參數係選自於下列群組之任一者：該太陽能模組2的電壓資訊、該太陽能模組的電流資訊、該太陽能模組的功率資訊、上述任兩者或任三者之組合資訊、與該些電子元件112的溫度資訊。

請再參閱第五圖，係本創作之接線盒的監控模組的立體分解圖。該監控模組12係包括一載具120、一電路板121、一溫度監控模組122及一狀態顯示模組123，其中，該載具120係與設置於該容置空間101內的四根結合柱103相互結合，並具有至少一開口1201；該電路板121係設置於該載具120之上，並透過該至少一開口1201而與該電連接模組11耦接。該溫度監控模組122係為負溫度係數熱敏電阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)，其一 端係穿過該開口1201而與該電路板121耦接，另一端係設置於該容置體10內，並鄰近於該些電子元件112以偵測溫度。該狀態顯示模組123為一發光二極體，其係耦接於該電路板121並露出該容置體10之外，且該監控模組12係參考所偵測到的該參數，進而控制該狀態顯示模組123進行對應的狀態指示。

接著說明本創作之接線盒的電纜線組13，請參閱第六圖，係本創作之接線盒的電纜線組的立體圖。該電纜線組13係藉由該電力線131而與該電連接模組11耦接，並且，該電纜線組13係藉由將該些訊號線132穿過該至少一開口1201而與該監控模組12耦接。該電纜線組13係包括具有至少一第一扣合件141與複數個母接端142的一母頭電纜線14，及具有至少一第二扣合件151與複數個公接端152的一公頭電纜線15，其中，該公頭電纜線15更包含一防水環153，係設置於該些公接端152之周圍並包圍該些公接端152。該母頭電纜線14與該公頭電纜線15的該些母接端142與該些公接端152之中皆設有該複數條訊號線132與該電力線131，並且，於本實施例中，該複數條訊號線132係為四條。於纜線接合時，藉由將該複數個公接端152插入該複數個母接端142，並相互扣合該至少一第一扣合件141與該至少一第二扣合件151，能使得該 母頭電纜線14與該公頭電纜線15達成穩定的電性連接。

承上述之說明，該電纜線組13連接至該接線盒1之一正端的一正端纜線係透過耦接至該些導電元件111而與該太陽能模組2達成電性連接；並且，該電纜線組13連接至該接線盒1之一負端的一負端纜線係透過耦接至該監控模組12而與該些導電元件111耦接，進而與該太陽能模組2達成電性連接；其中，該太陽能模組2係藉由該些條導線傳輸一電流至該些導電元件111，再傳輸至該公頭電纜線15；當該電流由該母頭電纜線14傳回時，係會先通過該監控模組12再傳輸至該電連接模組11，該監控模組12係透過該電流來監控該太陽能模組2的該至少一參數。於本實施例中，該正端纜線為該公頭電纜線15，該負端纜線為該母頭電纜線14。

如此，上述係已完整且清楚地說明本創作之接線盒，並且，經由上述，吾人可以得知本創作係具有下列之優點：

1.於本創作中，係於接線盒1內設置一監控模組12，可用以監測該太陽能模組2的至少一參數(電壓、電流、功率及溫度)，同時該監控模組12將所監控的該至少一參數透過一電纜線組13所具有的複數條訊號線132而傳輸至外部一監控裝置4。

2.承上述，如此一來，可藉由在遠端的該監控裝置4來得知該太陽能模組2的使用及損壞情況，並評估對該太陽能模組2進行修復及更換的時間，進而達到使用該太陽能模組的最佳效益。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本創作可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧接線盒

10‧‧‧容置體

13‧‧‧電纜線組

123‧‧‧狀態顯示模組

Claims (15)

1. 一種接線盒，應用於一太陽能模組，且該接線盒係包括：一容置體，係具有一容置空間，且該容置空間之底部係設有複數個導線引口，用以導入外部一太陽能模組之複數條導線；一電連接模組，係設置於該容置空間內，其中，該電連接模組包括：複數個導電元件，係設置於該容置空間內，並且該些導電元件之一端係電性連接於該些導線，用以形成至少一電力傳輸路徑；複數個電子元件，係連接並設置於任兩相鄰的該導電元件之間；一監控模組，係設置於該容置空間內並耦接該電連接模組，用以監控該太陽能模組的至少一參數；一電纜線組，係結合至該容置體，並電性連接於該電連接模組與該監控模組，其中，該太陽能模組所產生的電力係透過該電纜線組所具有的一電力線而傳輸至外部一電力轉換裝置，同時該監控模組將所監控的該至少一參數透過該電纜線組所具有的複數條訊號線而傳輸至外部一監控裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之接線盒，其中，該參數係選自於下列群組之任一者：該太陽能模組的電壓資訊、該太陽能模組的電流資訊、該太陽能模組的功率資訊、該些電子元件的溫度資訊、與上述任兩者之組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之接線盒，其中，該監控模組係包括：一載具，係與設置於該容置空間內的四根結合柱相互結合，並具有至少一開口；一電路板，係設置於該載具之上，並透過該至少一開口而與該電連接模組耦接；一溫度監控模組，其一端係穿過該開口而與該電路板耦接，另一端係設置於該容置體內，並鄰近於該些電子元件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之接線盒，其中，該溫度監控模組係使用負溫度係數熱敏電阻偵測溫度。
5. 如申請專利範圍第3項所述之接線盒，其中，該監控模組更包括一狀態顯示模組，係耦接於該電路板並露出該容置體之外，且該監控模組係參考所偵測到的該參 數，進而控制該狀態顯示模組進行對應的狀態指示。
6. 如申請專利範圍第5項所述之接線盒，其中，該狀態顯示模組為一發光二極體。
7. 如申請專利範圍第3項所述之接線盒，其中，該電纜線組係藉由該電力線而與該電連接模組耦接，並且，該電纜線組係藉由將該些訊號線穿過該至少一開口而與該監控模組耦接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之接線盒，其中，該電纜線組係包括：一母頭電纜線，係具有至少一第一扣合件與複數個母接端；一公頭電纜線，係具有至少一第二扣合件與複數個公接端；其中，藉由將該複數個公接端插入該複數個母接端，並相互扣合該至少一第一扣合件與該至少一第二扣合件，能使得該母頭電纜線與該公頭電纜線達成穩定的電性連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述之接線盒，其中，該母頭電纜線之該複數個母接端之中係設有該複數條訊號線 與該電力線。
10. 如申請專利範圍第8項所述之接線盒，其中，該公頭電纜線之該複數個公接端之中係設有該複數條訊號線與該電力線。
11. 如申請專利範圍第10項所述之接線盒，其中，該公頭電纜線更包含一防水環，係設置於該些公接端之周圍並包圍該些公接端。
12. 如申請專利範圍第8項所述之接線盒，其中，該電纜線組連接至該接線盒之一正端的一正端纜線係透過耦接至該些導電元件而與該太陽能模組達成電性連接；並且，該電纜線組連接至該接線盒之一負端的一負端纜線係透過耦接至該監控模組而與該些導電元件耦接，進而與該太陽能模組達成電性連接。
13. 如申請專利範圍第12項所述之接線盒，其中，該太陽能模組係藉由該些條導線傳輸一電流至該些導電元件，再傳輸至該正端纜線；當該電流由該負端纜線傳回時，連接於該負端纜線與該導電元件之間的該監控模組係透過該電流來監控該太陽能模組的該至少一參數。
14. 如申請專利範圍第12項所述之接線盒，其中，該正端纜線為該公頭電纜線，且該負端纜線為該母頭電纜線。
15. 如申請專利範圍第1項所述之接線盒，其中，該些電子元件係為一旁路二極體。