WO2020030119A1 - 光伏接线盒、光伏组件及光伏接线盒安装方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种光伏接线盒、光伏组件及光伏接线盒安装方法。所述光伏接线盒，包括盒体以及设置在盒体内的连接端子；在盒体上连接端子所在的位置处设置有使连接端子暴露在外界的通孔，以便在安装光伏接线盒时连接端子与待安装位置处的光伏组件的汇流条相接触。
Description
相关申请
本申请要求2018年8月10日申请的，申请号为CN201810909898.2，名称为“光伏接线盒、光伏组件及光伏接线盒安装方法”以及申请号为CN201821293965.4，名称为“光伏接线盒及光伏组件”的中国专利申请的优先权，在此将这些专利的全文引入作为参考。
本公开涉及光伏技术领域，特别涉及一种光伏接线盒、光伏组件及光伏接线盒安装方法。
接线盒是光伏组件必不可少的功能器件，其作用是将组件内部的电流引出，实现功率输出。一般接线盒包括盒体、以及设置在盒体内的铜线缆及连接端子，连接端子从盒体的底部暴露在外以与汇流条焊接。
接线盒安装是组件生产中一道复杂的工序，首先需要在接线盒上涂覆专用粘接胶，然后将接线盒安装到组件对应的位置，安装好后再对组件的汇流条和接线盒的连接端子进行焊接，焊接完成再注入专用灌封胶，将组件的连接端子与外界隔离，注入完成再盖上接线盒配套的盒盖，这样便完成了接线盒的安装。接线盒安装时使用的粘接胶和灌封胶都需要较长时间才能完成固化，固化完成才能进入下道工序。
这种接线盒的安装工序复杂，人力及设备成本高。
发明内容
本公开提供一种光伏接线盒，包括盒体以及设置在盒体内的连接端子；在盒体上连接端子所在的位置处设置有使连接端子暴露在外界的通孔，以便在安装光伏接线盒时所述连接端子与待安装位置处的光伏组件的汇流条相接触。
本公开还提供一种光伏组件，包括本公开提供的光伏接线盒。
本公开提供一种光伏接线盒安装方法，用于将根据本公开提供的光伏接线盒安装在光伏组件上，包括：
在所述光伏组件的汇流条上与所述光伏接线盒的通孔对应的区域涂覆焊膏；
在所述光伏接线盒的盒体与所述光伏组件之间的粘接处涂覆热熔胶；
通过层压机对所述光伏接线盒与所述光伏组件层压，以同时实现所述连接端子与所述汇流条之间的焊接以及所述光伏接线盒与所述光伏组件之间的粘接。
构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1是根据本公开一些实施例的光伏接线盒的结构示意图；
图2是图1所示的光伏接线盒的截面结构示意图；
图3是根据本公开一些实施例的光伏接线盒的安装示意图；
图4是根据本公开一些实施例的光伏接线盒安装方法的流程图。
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能解释为对本公开的限制。
实施例一
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
图1是根据本公开一些实施例的光伏接线盒的结构示意图；图2是图1所示的光伏接线盒的截面结构示意图。如图1和图2所示，本公开提供一种光伏接线盒，包括盒体10以及设置在盒体10内的连接端子20；在盒体10上连接端子20所在的位置处设置有使连接端子20部分暴露在外界的通孔30，以便在安装光伏接线盒时连接端子20与待安装位置处的光伏组件的汇流条相接触。
其中，通孔30的结构形式可以为多种，例如：圆形、矩形、三角形或者异形等等，本公开不做限定，只要连接端子20的部分能通过过孔暴露出来即可。
通孔30将连接端子20用于与光伏组件中的汇流条相接触的部分暴露，以便于与光伏组件的汇流条电连接。所述光伏接线盒安装时，只需在过孔处涂敷焊锡膏，通过高温压合即可使连接端子与光伏组件的汇流条电连接。所述光伏接线盒的盒体可通过粘结剂固定在光伏组件上。由于连接端子仅在过孔处与汇流条连接，且被光伏接线盒遮挡，密封性要求以及密封操作难度降低。当连接端子20为多个时，针对每个连接端子20均设置一个通孔30。本公开提供的光伏接线盒，可避免将连接端子20完全暴露，从而提高了光伏接线盒的密封性，避免填充灌封胶，从而简化工序，从而避免灌封胶固化时间长导致安装效率低，还能够避免灌封胶不固化导致的降低组件可靠性及存在安全风险。
如图1和图2所示，在一些实施例中，在上述实施例基础之上，进一步地，在盒体10内可设置有用于在安装光伏接线盒时预压连接端子20与汇流条接触的预压件40。所述预压件40用于在安装所述光伏接线盒时提供使所述连接端子20靠近所述汇流条300的预压力。
需要说明的是，预压力是指给连接端子20施加的使连接端子20靠近汇流条的力。
本实施例中，预压件40可以给连接端子20与汇流条之间的连接部(即图1中向汇流条弯折的片状结构)一定的压力，为连接端子20在与汇流条 在焊接过程中提供一个预压力，避免在焊接过程中出现虚焊的情况，使两者连接更加牢靠。
其中，预压件40的形式可以为多种，例如：预压件为顶块，顶块对连接端子进行支撑；或者预压件为钢片或者铁片等金属片，金属片的一端固定在盒体的侧壁上，金属片的另一端与连接端子抵接，用于给连接端子一定压力，金属片可以为直板，还可以包括两个分板，两个分板互呈角度设置的，其中一个与盒体的顶壁连接，另一个与连接端子抵接。
在一些实施例中，预压件40采用弹性元件，弹性元件具有一定的缓冲作用。弹性元件的形式有多种，例如：橡胶元件。橡胶元件如橡胶块、橡胶板或者橡胶柱等，可以将橡胶元件的一端与连接端子20的远离通孔30的一侧连接，另一端与盒体10的与设置有通孔30的板面相对设置的顶壁连接。
又如：弹性元件为弹簧，弹簧可以设置在连接端子20的远离通孔30的一侧与盒体10的顶壁之间，此时，弹簧为连接端子20在层压焊接时提供一个支撑力。
在一些实施例中，所述弹性元件40的自由长度大于所述连接端子20到所述盒体10顶壁的距离。
当然，光伏接线盒还可以包括其他部件例如铜线缆50等，以形成完整结构，实现接线盒功能。
在一些实施例中，所述连接端子包括用于与铜线缆50结合的第一部分21，以及用于与汇流条接触电连接的第二部分22。第一部分21例如可以包括包围或半包围在铜线缆50的金属部分上的卷状结构。第一部分21也可以是其它便于与铜线缆50连接的结构。第二部分22例如可以是向着汇流条弯折的片状结构。第一部分21也可以是其它便于与汇流条连接的结构。铜线缆50的远离接线盒的一端例如可以形成接头。
在一些实施例中，用于与汇流条接触电连接的第二部分22在与通孔30的对应区域形成有突起，所述突起穿过通孔30，以便与光伏组件中的汇流条接触并电连接。进一步地，在一些实施例中，所述突起的顶部是平的，便于与汇流条形成接触面。
在一些实施例中，所述盒体10一体成型。例如在浇筑所述盒体10时，预先在模具中放入连接端子20和预压件40，制成内置有连接端子20和预压件40的光伏接线盒，然后通过层压机将光伏接线盒安装到光伏组件上。
在另一些实施例中，所述盒体10包括盒主体和顶盖，所述顶盖形成有容纳所述预压件的空腔1021。安装时通过先涂胶再压合，将光伏接线盒安装到光伏组件上，同时将所述顶盖与所述盒主体密封结合。进一步地，在一些实施例中，所述盒主体和所述顶盖的接合面分别设置有相互匹配的第一结合结构和第二结合结构。安装时，可先将所述盒主体和所述顶盖通过第一结合结构和第二结合结构安装在一起，再通过涂胶压合，所述盒主体和所述顶盖密封连接。
图3是根据本公开一些实施例的光伏接线盒的安装示意图。本公开还提供一种光伏组件，包括本公开提供的光伏接线盒100。
本实施例中，光伏接线盒100中的连接端子20在连接通孔30处部分露在外界以与光伏组件中的汇流条300接触，光伏接线盒100的密封性能好，避免在连接端子20与汇流条300的连接处使用灌封胶，从而可以简化光伏接线盒100的安装工序，提高光伏组件的生产效率。
如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，光伏组件包括与光伏接线盒的连接端子20在光伏接线盒的通孔30处接触的汇流条300，光伏接线盒100的连接端子20与光伏组件的汇流条300之间的连接部处涂覆有焊膏层400。
在一些实施例中，所述焊膏层400能够在光伏组件的层压工艺温度(约120℃-200℃)下熔化，将连接端子20与汇流条300焊接在一起。较佳地，在一些实施例中，采用低温焊锡膏层，能适应于光伏组件的层压环境，焊接可靠。
可以在连接端子20上涂敷低温焊锡膏层，也可以在汇流条300上涂敷低温焊锡膏层。较佳地是在连接端子20与汇流条300上均涂敷低温焊锡膏层，使焊接更加牢固。
本实施例中，通过在连接端子20与汇流条300之间的连接部处涂敷焊 膏层400，则能够将光伏接线盒100与光伏组件一同放入层压机，在光伏组件的层压过程中，焊膏层400熔化将连接端子20与汇流条300焊接，形成电流流通通道。焊膏层400焊接之前已定位，因此能够避免虚焊、漏焊，连接可靠。在光伏组件完成层压的过程中，连接端子20与汇流条300的焊接同时完成，这就大大简化了光伏接线盒100的安装工序，提高了光伏组件的安装效率，从而进一步提高了光伏组件的生产效率，有利于柔性光伏组件的全自动化生产及量产。
如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，光伏组件还包括背板200，汇流条300设置在背板200上；光伏接线盒100的盒体与光伏组件的背板200之间的粘接处涂覆热熔胶层500。
本实施例中，在光伏接线盒100的盒体与光伏组件的背板200之间的粘接处涂覆热熔胶层500，则可以在光伏组件层压之前，将光伏接线盒100固定在光伏组件的背板200的指定位置，然后将光伏组件放入层压机，在层压过程中，热熔胶层500熔化，将光伏接线盒100的盒体与光伏组件的背板200进行粘接；在光伏组件完成层压的过程中，光伏接线盒100与背板的连接同时完成，进一步简化了光伏接线盒100的安装工序，提高了光伏组件的安装效率，从而进一步提高光伏组件的生产效率，进一步有利于柔性光伏组件的全自动化生产及量产。
一种可能的设计方案，在连接端子20与汇流条300之间的连接处涂敷焊膏层400，在光伏接线盒100的盒体与光伏组件的背板200之间的粘接处涂覆热熔胶层500，两者同时设置，则在层压过程中，组件的层压、连接端子20与汇流条300的焊接以及光伏接线盒100与光伏组件的背板200之间的粘接同时完成，也就是利用已经存在的层压制程，完成光伏接线盒的安装，则大大简化了光伏接线盒100的安装工序，大大提高了安装效率，节约了生产成本，生产良率高，从而大大提高了光伏组件的生产效率，有利于实现柔性光伏组件的自动化生产和量产。
其中，可以在光伏接线盒100上涂覆热熔胶层500，也可以在光伏组件的背板200上涂敷热熔胶层500，较佳的是在光伏组件的背板200上，以及光伏接线盒100上，均涂覆热熔胶层500，从而使粘接更加牢固。
热熔胶层500的种类有多种，例如：EVA热熔胶层500、聚氨酯热熔胶层500、聚酰胺热熔胶层500等。
一种可能的设计方案热熔胶层500采用丁基胶层。如，丁基胶带、丁基胶条或者丁基胶片等。采用丁基胶层可以在常温下预先对光伏接线盒100与光伏组件的背板200进行粘接，从而使光伏接线盒100相对于光伏组件固定，使用方便。
另外，在高温下，丁基胶层能够熔化进一步提高光伏接线盒100与光伏组件的背板200之间的粘结力，使连接更加可靠，避免粘接失效的问题。
而且，丁基胶层具有高阻水性能，从而能够阻挡外界的水汽进入连接端子20与汇流条300之间的连接部处，避免腐蚀连接端子20及组件汇流条300。
一种可能的设计方案，在光伏接线盒100的盒体的周边均涂覆热熔胶层500。本实施例中，在光伏接线盒100的盒体的周边均涂覆热熔胶层500，则当光伏组件完成层压后，热熔胶层500将光伏接线盒100的周边均与光伏组件的背板200粘接，从而将连接端子20与汇流条300之间的连接部处完全密封，对其进行保护。
尤其是热熔胶层500采用丁基胶层时，能够避免各个方向的水汽进入连接端子20与汇流条300之间的连接部处，为两者提供更全面的保护，从而进一步保障两者之间的连接可靠性，进而保障光伏组件的正常工作。
图4是根据本公开实施例的光伏接线盒安装方法的流程图。如图4所示本公开提供一种光伏接线盒安装方法，用于将根据本公开提供的光伏接线盒安装在光伏组件上，包括：
S1在所述光伏接线盒的连接端子与所述光伏组件的汇流条之间的连接部处涂覆焊膏，例如，可在所述光伏组件的汇流条(300)上与所述光伏接线盒的通孔(30)对应的区域涂覆焊膏(400)。
S2在所述光伏接线盒的盒体与所述光伏组件之间的粘接处涂覆热熔胶。
S3通过层压机对所述光伏接线盒与所述光伏组件层压，以同时实现所述连接端子与所述汇流条之间的焊接以及所述光伏接线盒与所述光伏组件 之间的粘接。
其中，步骤S1和步骤S2之间没有先后顺序，即可以先在所述光伏接线盒100的盒体10与所述光伏组件之间的粘接处涂覆热熔胶，再在所述光伏接线盒的连接端子与所述光伏组件的汇流条之间的连接部处涂覆焊膏。
本实施例中，完成在所述光伏接线盒100的连接端子20与所述光伏组件的汇流条300之间的连接部处涂覆焊膏，在所述光伏接线盒100的盒体与所述光伏组件之间的粘接处涂覆热熔胶后，将光伏接线盒100放置在光伏组件的背板200的指定位置，然后将光伏组件放入层压机中，在层压过程中，焊膏熔化，从而将连接端子20与汇流条300进行焊接，形成电流流通通道；热熔胶熔化，从而将光伏接线盒100与光伏组件粘接。完成对组件的层压的同时，完成光伏接线盒100的安装。利用已经存在的层压制程实现对光伏接线盒100的安装，大大简化了光伏接线盒100的安装工序，节省了安装成本，提高了安装效率，从而提高了光伏组件的生产效率。
另外，焊膏与热熔胶都是预先涂覆，相当于预先定位，则能够避免漏焊、虚焊或者避免粘接无效等问题，提高连接的可靠性。
其中，可以在连接端子20上涂敷低温焊锡膏，也可以在汇流条300上涂敷低温焊锡膏。较佳地是在连接端子20与汇流条300上均涂敷低温焊锡膏，使焊接更加牢固。
可以在光伏接线盒100上涂覆热熔胶，也可以在光伏组件的背板200上涂敷热熔胶，较佳的是在光伏组件的背板200上，以及光伏接线盒100上，均涂覆热熔胶，从而使粘接更加牢固。
焊膏能够在光伏组件的层压工艺温度(120℃-200℃)下熔化对连接端子20与汇流条300进行焊接，较佳地采用低温焊锡膏，适应于光伏组件的层压环境，焊接可靠。
热熔胶的种类有多种，例如：EVA热熔胶、聚氨酯热熔胶、聚酰胺热熔胶等。
一种可能的设计方案热熔胶采用丁基胶。如，丁基胶带、丁基胶条或者丁基胶片等。采用丁基胶可以在常温下预先对光伏接线盒100与光伏组件的背板200进行粘接，从而使光伏接线盒100相对于光伏组件固定，则 避免采用其他的固定结构对光伏接线盒100进行固定，方便使用；另外，在高温下，丁基胶能够熔化进一步提高光伏接线盒100与光伏组件的背板200之间的粘结力，使连接更加可靠，避免粘接失效的问题；而且，丁基胶具有高阻水性能，从而能够阻挡外界的水汽进入连接端子20与汇流条300之间的连接处，避免腐蚀连接端子20及组件汇流条300。
在上述实施例基础之上，进一步地，所述光伏接线盒的盒体与所述光伏组件之间的粘接处围设在所述光伏接线盒的连接端子与所述光伏组件的汇流条之间的连接部处的四周。这样，可以对连接端子与所述汇流条之间的连接部进行密封，避免水汽进入。
本实施例中，光伏接线盒100的盒体10与光伏组件之间的粘接处例如为环形，将光伏接线盒100的连接端子20与光伏组件的汇流条300之间的连接部处围住，即在连接端子与汇流条的连接部处的四周均敷设热熔胶层，从而将连接端子20与所述汇流条300之间的连接部处完全密封，对其进行保护。
尤其是热熔胶采用丁基胶时，能够避免各个方向水汽进入连接端子20与所述汇流条300之间的连接部处，为两者提供更全面的保护，从而保障两者之间的连接可靠性，进而保障光伏组件的正常工作。
在一些实施例中，通过层压机对所述光伏接线盒100与所述光伏组件层压之前，还包括：
S3＇通过设置在所述光伏接线盒内的预压件预压所述连接端子与所述汇流条之间的连接部。
本实施例中，预压件给连接端子20与汇流条300之间的连接部一定的压力，为连接端子20在与汇流条300在焊接过程中提供一个预压力，进一步避免在焊接过程中出现虚焊，进一步提高连接的可靠性。
其中，预压件的形式可以为多种，例如：具有弹性的橡胶元件，如，橡胶块、橡胶板或者橡胶柱等，可以将橡胶元件的一端与连接端子20的远离通孔30的一侧连接，另一端与盒体10的与设置有通孔30的板面相对设置的板面上。
又如：弹性元件40为弹簧，如，圆弹簧、扭簧或者弹簧片等。弹性元 件40可以设置在连接端子20的远离通孔30的一侧与盒体10的与设置有通孔30的板面相对设置的板面之间，此时，弹簧为连接端子20提供一个支撑力；还可以设置在连接端子20的靠近通孔30的一侧与盒体10的设置有通孔30的板面之间，此时，弹簧为连接端子20提供一个拉力。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (16)
- 一种光伏接线盒，其特征在于，包括：盒体(10)以及设置在所述盒体(10)内的连接端子(20)；在所述盒体(10)上所述连接端子(20)所在的位置处设置有使所述连接端子(20)暴露在外界的通孔(30)，以便在安装所述光伏接线盒时所述连接端子(20)与待安装位置处的光伏组件的汇流条(300)相接触。
- 根据权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，在所述盒体(10)的顶壁和所述连接端子(20)之间设置有预压件，所述预压件用于在安装所述光伏接线盒时提供使所述连接端子(20)靠近所述汇流条(300)的预压力。
- 根据权利要求2所述的光伏接线盒，其特征在于，所述预压件包括布置在所述连接端子(20)上的弹性元件(40)。
- 根据权利要求3所述的光伏接线盒，其特征在于，所述弹性元件(40)为弹簧或橡胶元件。
- 根据权利要求3所述的光伏接线盒，其特征在于，所述弹性元件(40)的自由长度大于所述连接端子(20)到所述盒体(10)的顶壁的距离。
- 根据权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述连接端子(20)包括用于与所述光伏接线盒的铜线缆(50)结合的第一部分(21)和用于与汇流条(300)接触并电连接的第二部分(22)，所述光伏接线盒的铜线缆(50)用于形成所述光伏接线盒的输出端，所述第二部分(22)为向着所述汇流条(300)弯折的片状结构。
- 根据权利要求6所述的光伏接线盒，其特征在于，所述第二部分(22)的与所述通孔(30)对应的区域形成有突起，所述突起穿过所述通孔(30)，与所述光伏组件中的汇流条(300)接触并电连接。
- 根据权利要求2所述的光伏接线盒，其特征在于，所述盒体(10)的顶壁形成有容纳所述预压件的空腔(1021)。
- 根据权利要求9所述的光伏接线盒，其特征在于，所述盒体(10)一体成型。
- 一种光伏组件，包括如权利要求1-9中任一项所述的光伏接线盒。
- 一种光伏接线盒安装方法，用于将根据权利要求1-9中任一项所述 的光伏接线盒安装在光伏组件上，其特征在于，包括：在所述光伏组件的汇流条(300)上与所述光伏接线盒的通孔(30)对应的区域涂覆焊膏(400)；在所述光伏接线盒的盒体(10)与所述光伏组件之间的粘接处涂覆热熔胶(500)；通过层压机对所述光伏接线盒与所述光伏组件层压，以同时实现所述连接端子(20)与所述汇流条(300)之间的焊接以及所述光伏接线盒与所述光伏组件之间的粘接。
- 根据权利要求11所述的光伏接线盒安装方法，其特征在于，所述光伏接线盒的盒体(10)与所述光伏组件之间的粘接处围设在，所述光伏接线盒的连接端子(20)与所述光伏组件的汇流条(300)的连接点的四周。
- 根据权利要求11所述的光伏接线盒安装方法，其特征在于，通过层压机对所述光伏接线盒与所述光伏组件层压之前，还包括：通过设置在所述光伏接线盒内的预压件预压所述连接端子(20)与所述汇流条(300)之间的连接部。
- 根据权利要求11所述的光伏接线盒安装方法，其特征在于，所述焊膏(400)包括低温焊锡膏。
- 根据权利要求11所述的光伏接线盒安装方法，其特征在于，所述热熔胶(500)包括丁基胶。
- 根据权利要求11所述的光伏接线盒安装方法，其特征在于，在所述光伏组件制作中的层压工序中，通过层压同步完成所述光伏接线盒的安装。
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