CN102194896A - 太阳能光伏接线盒组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏接线盒组件，包括：具有盒体和盒盖的外壳，容纳在所述外壳内的二极管、第一导电体和第二导电体，和外接电缆。所述第一导电体和第二导电体串联连接在所述二极管的两端，所述外接电缆与所述第一导电体电连接；并且所述二极管与所述外接电缆并排布置，所述二极管为阻断二极管。与现有技术相比，本发明的优点在于，由于外接电缆和阻断二极管平行并排地布置，且第一导电片布置在外接电缆和阻断二极管之间并与外接电缆和阻断二极管大致垂直。这种平行并排布局的方式能够在有限的盒体空间内布置更多的导电器件，提高了盒体内的空间利用效率，不需额外地增加盒体的尺寸。

Description

太阳能光伏接线盒组件

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏接线盒组件，尤其涉及一种盒体内导电器件布局合理、能够有效利用盒体内的空间的太阳能光伏接线盒组件。

背景技术

在太阳能光伏接线盒技术领域中，接线盒内的二极管、导电片等导电器件一般采用排成一行的串联布局方式，这种串联布局方式空间利用效率低、不能有效利用盒体内的空间，这会导致盒体的尺寸过大，特别是长度尺寸。

而且，现有的接线盒一般采用整体包覆成型方式形成，导电器件，例如二极管、导电片等，均被包裹在塑胶材料中，由于塑胶材料属于热绝缘体，不利于导电器件的散热，严重影响接线盒内的电器件的性能，例如，会导致二极管过热烧毁。

鉴于现有技术中存在的导电器件布局不合理，盒体尺寸过大的技术问题，实有必要提供一种导电器件布局更合理、能够有效利用盒体内的空间的新型接线盒。

发明内容

因此，本发明的至少一个方面在于提供一种太阳能光伏接线盒组件，包括：具有盒体和盒盖的外壳，容纳在所述外壳内的二极管、第一导电体和第二导电体，和外接电缆。所述第一导电体和第二导电体串联连接在所述二极管的两端，所述外接电缆与所述第一导电体电连接；并且所述二极管与所述外接电缆并排布置，所述二极管为阻断二极管。

需要说明的是，在上述优选实施例中，第一、第二导电体与二极管的电连接方式既可以为焊接连接，也可以通过弹性夹、插接或压接的方式。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一和第二导电体为第一和第二导电片；所述第一导电片的一端与所述外接电缆形成电连接而另一端与所述二极管形成电连接；所述第二导电片的一端与所述二极管形成电连接而另一端用于与太阳能电池板的一个电极形成电连接。

需要说明的是，在本发明中，外接电缆与第一导电片的电连接方式可以为压接，也可以通过弹性夹、插接或焊接的方式。

在本发明的另一个优选实施例中，所述二极管与所述外接电缆相互大致平行地在所述盒体内设置成两排，所述第一导电体位于所述二排之间。

需要说明的是，在本发明中，所述二极管与所述外接电缆可以在水平方向上左、右并排地布置成两排，从而能够有效利用外壳内的有限空间，在无需增加外壳宽度的情况下，就能够放置下所需的导电器件。但是，本发明不局限于此，如果外壳的高度没有太多限制，所述二极管与所述外接电缆也可以以上、下层叠的方式在高度方向上布置成两排，以便最大限度地减小外壳的宽度尺寸。

在本发明的上述实施例中，由于外接电缆和阻断二极管并排布置成彼此平行，且第一导电片布置在外接电缆和阻断二极管之间并与外接电缆和阻断二极管大致垂直。因此，在盒体的有限的宽度空间内布置了两排导电器件，这种并排布局能够提高空间利用效率，不需增加盒体的尺寸。

在本发明的另一个优选实施例中，所述第一导电片的一端与所述外接电缆的裸露的金属芯压接在一起，另一端与所述阻断二极管的一端焊接在一起；并且所述第二导电片与所述阻断二极管的另一端以及太阳能电池板的一个电极焊接在一起。

在本发明的另一个优选实施例中，所述盒体内还具有布置成沿电缆接线方向延伸的内部电连接端子，所述内部电连接端子的一端与所述第一导电体电连接而另一端用于与外部电缆电连接。

在本发明的另一个优选实施例中，所述内部电连接端子的一端与所述第一导电片的一端焊接在一起。但是，本发明不局限于此，所述内部电连接端子的一端与所述第一导电片的一端也可以通过弹性夹、插接或压接的方式电连接在一起。

在本发明的另一个优选实施例中，所述盒体的另一端成型有连接部分，所述连接部分具有用于插入外部电连接器的插入腔，所述内部电连接端子的另一端伸入所述连接部分的插入腔中并与插入所述插入腔内的外部电连接器的电连接端子电连接。

在本发明的另一个优选实施例中，所述连接部分上还具有卡扣开口，用于与所述外部电连接器上的卡扣凸起卡扣在一起。

在本发明的另一个优选实施例中，在所述盒体内成型有用于注入凝胶的灌胶腔，所述阻断二极管、第一导电片和第二导电片容置在所述灌胶腔中，并通过注入所述灌胶腔中的凝胶而被固定在所述盒体内。

在该优选实施例中，由于导电器件不是包裹在包覆成型盒体的塑胶材料中，而是容置于盒体的灌胶腔中，通过注入灌胶腔中的凝胶固定在盒体内，凝胶的散热效果要远远优于成型盒体的塑胶材料，因此，能够提高导电器件的散热效果，从而提高整个接线盒的电气性能。

在本发明的另一个优选实施例中，所述盒体一端外壁与所述外接电缆接入处成型有第一包覆成型结构，用于将所述外接电缆结合到所述盒体上。

在该优选实施例中，一次性包覆成型(overmolding)的盒体成型有将外接电缆与盒体的结合处紧固且密封地固定在一起的第一包覆成型结构。这样，就不需要特殊的紧固件将外接电缆与盒体紧固在一起。此外，前述第一包覆成型结构不仅具有可靠的固定功能，而且还具有一定的密封性能，能够部分地防止水渗入盒体中。

在本发明的另一个优选实施例中，所述外接电缆上紧密地套接有一个环形夹，所述环形夹被包覆在第一包覆成型结构内；并且所述环形夹成型有向两侧延伸的一对侧翼，以便增强外接电缆与所述盒体之间的结合力。

在该优选实施例中，环形夹上的一对侧翼可以起到止推、止拉的作用，既能够可靠地防止外接电缆相对于盒体被拉动，也能够可靠地防止外接电缆相对于盒体被向内推动。这样就能够进一步地防止外接电缆的裸露的金属芯与所述第一导电片压接处被拉松。需要说明的是，环形夹上还可以形成其它类型的止推、止拉结构，例如双向倒刺结构等。根据本发明的技术教导，这些等同变化例理应落入本发明的保护范围内。

在本发明的另一个优选实施例中，所述盒体在所述外接电缆的裸露的金属芯与所述第一导电片的压接处还成型有第二包覆成型结构，用于确保所述外接电缆的裸露的金属芯与所述第一导电片之间可靠的电连接。

在本发明的另一个优选实施例中，所述至少一个导电器件还包括电连接端子，所述电连接端子的一端与所述第一导电片电连接，另一端与外部电连接端子电连接。

在本发明的另一个优选实施例中，所述盒体的另一端成型有连接部分，所述连接部分具有用于插入外部电连接端子的插入腔，所述电连接端子的另一端伸入所述连接部分的插入腔中并与插入所述插入腔内的外部电连接端子电连接。

在本发明的另一个优选实施例中，所述灌胶腔的至少一部分位于所述第一包覆成型结构与所述第二包覆成型结构之间，以便所述外接电缆的至少一部分容置于所述灌胶腔中，并通过注入所述灌胶腔中的凝胶而被固定在所述盒体内。

在该优选实施例中，盒体内的外接电缆的一部分通过凝胶而与所述盒体密封连接，这样就能够可靠地防止水从盒体与外接电缆之间的缝隙进入盒体内。

在本发明的另一个优选实施例中，所述盒体还成型有一对固定肋，所述一对固定肋从两侧将所述第一导电片固定在所述盒体中，从而将第一导电片可靠地固定在盒体内。

在本发明的另一个优选实施例中，所述内部电连接端子的一端位于所述一对固定肋之间的灌胶腔中，从而能够提高内部电连接端子的散热性。

在本发明的另一个优选实施例中，所述太阳能光伏接线盒组件还包括用于覆盖所述盒体的开口的盒盖，所述盒盖上成型有一对螺纹孔，所述盒体中成型有与所述一对螺纹孔相对应的一对连接立柱，所述盒盖通过拧入螺纹孔中的螺纹连接件被固定到所述盒体上。这种连接结构简单，易于实现。当然，本发明不局限于此，还可以采用卡扣等方式将盒盖固定到盒体上。

在本发明的上述各个实施例中，由于外接电缆和阻断二极管平行并排地布置，且第一导电片布置在外接电缆和阻断二极管之间并与外接电缆和阻断二极管大致垂直。这种平行并排布局的方式能够在有限的盒体空间内布置更多的导电器件，提高了盒体内的空间利用效率，不需额外地增加盒体的尺寸。

附图说明

图1显示根据本发明的一个实施例的太阳能光伏接线盒组件的立体示意图，其中盒盖处于闭合状态；

图2显示根据本发明的一个实施例的太阳能光伏接线盒组件的立体示意图，其中盒盖处于打开状态；

图3为图1-2所示的太阳能光伏接线盒中的导电器件的结构示意图；

图4显示外接电缆与第一导电片压接在一起的结构示意图；和

图5显示图1所示的一个太阳能光伏接线盒组件与另一个太阳能光伏接线盒组件相互连接的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1至图5显示本发明的太阳能光伏接线盒组件的一个实施例。

图1显示根据本发明的一个实施例的太阳能光伏接线盒组件的立体示意图，其中盒盖处于闭合状态；图2显示根据本发明的一个实施例的太阳能光伏接线盒组件的立体示意图，其中盒盖处于打开状态；图3为图1-2所示的太阳能光伏接线盒中的导电器件的结构示意图。

如图1、图2和图3所示，太阳能光伏接线盒组件10包括：具有盒体200和盒盖300的外壳；容纳在外壳内的阻断二极管410、第一导电体(第一导电片)420和第二导电体(第二导电片)430；和外接电缆100。

在图1-图3所示的优选实施例中，外接电缆100的一端伸入盒体200内，用于与盒体200内的第一导电体420电连接，外接电缆100的另一端具有一个外部电连接器140(请参见图5)，用于与另外一个太阳能光伏接线盒组件(未图示)电连接。

需要说明的是，尽管在图示的优选实施例中，外接电缆100部分伸入盒体200内，但是，本发明不局限于此，外接电缆也可以位于盒体内或盒体外。

如图2和图3所示，在本优选实施例中，第一导电体420和第二导电体430串联连接在阻断二极管410的两端，第一导电体420与外接电缆100并联连接。

尽管未图示，在本实施例中，阻断二极管410与太阳能电池板，例如薄膜太阳能电池板，串联连接。阻断二极管410的作用主要是：当与阻断二极管410串联的太阳能电池板被遮挡或出现问题时，该阻断二极管410能够阻断与太阳能电池板连接的电路，防止电流从该太阳能电池板流过。

如图2和图3所示，第一导电片420布置成沿盒体的宽度方向W延伸。外接电缆100位于第一导电片420的沿宽度方向W的一侧(右侧)，并布置成沿盒体的长度方向(外接电缆接线方向)L延伸。阻断二极管410和第二导电片430位于第一导电片420的沿宽度方向W的另一侧(左侧)，并布置成与外接电缆100并排和大致平行。

在本发明的上述实施例中，由于外接电缆和阻断二极管并排布置成彼此平行，且第一导电片布置在外接电缆和阻断二极管之间并与外接电缆和阻断二极管大致垂直。因此，在盒体的有限的宽度空间内布置了两排导电器件，这种并排布局能够提高空间利用效率，不需增加盒体的尺寸。

需要说明的是，尽管在图示的优选实施例中，阻断二极管410与外接电缆100左、右并排地设置。但是，本发明不局限于此，如果外壳的高度没有太多限制，阻断二极管与外接电缆也可以沿厚度方向上、下布置成两排，以便最大限度地减小外壳的宽度尺寸。

另外，还需要说明的是，尽管在图示的优选实施例中，外壳的形状为长方体，但是，外壳也可以形成为正方体或其它任何合适的形状。

在另一个优选实施例中，请继续参见图2和图3，第一导电片420的一端(右端)与外接电缆100的裸露的金属芯120压接在一起，另一端(左端)与阻断二极管410的一端焊接在一起；并且第二导电片430与阻断二极管410的另一端以及太阳能电池板的正极和负极中的一个电极焊接在一起。

但是，需要说明的是，本发明不局限于此，第一导电片的一端与外接电缆的裸露的金属芯的连接方式也可以为弹性夹、焊接或插接的方式。第一导电片的另一端与阻断二极管的一端的连接方式也可以为弹性夹、压接或插接的方式。同样，第二导电片与阻断二极管的另一端的连接方式也可以为弹性夹、压接或插接的方式。

在另一个优选实施例中，请继续参见图2和图3，盒体200内还具有布置成沿盒体的长度方向L延伸的内部电连接端子440，该内部电连接端子440位于第一导电片420的沿宽度方向的一端(右端)。

在另一个优选实施例中，请继续参见图2和图3，内部电连接端子440的一端与第一导电片420的一端焊接在一起。但是，需要说明的是，本发明不局限于此，内部电连接端子的一端也可以与第一导电片的一端压接或接触连接。

图5显示图1所示的一个太阳能光伏接线盒组件10与另一个太阳能光伏接线盒组件10’相互连接的示意图。

如图2和图5所示，在本发明的一个优选实施例中，太阳能光伏接线盒组件10的盒体200的另一端成型有连接部分240，该连接部分240具有插入腔242，另一个太阳能光伏接线盒组件10’的外接电缆100’的末端上的外部电连接器140’插入该连接部分240的插入腔242中，用于将两个太阳能光伏接线盒组件10、10’连接在一起。

请参见图2、图3和图5，内部电连接端子440的另一端向前伸入连接部分240的插入腔242中并与插入到插入腔242内的外部电连接器140’的电连接端子142’电连接，从而将两个太阳能光伏接线盒组件10、10’电连接在一起。

在本发明中，两个太阳能光伏接线盒组件10、10’的结构完全相同，它们分别用于各自的太阳能电池板，例如薄膜太阳能电池板，从而将各个太阳能电池板并联地连接在一起。在本发明中，阻断二级管的作用是，当一个太阳能电池板被遮挡或出问题时，对应的阻断二级管能够防止电流流经该太阳能电池板。

请参见图5，在本发明的另一个优选实施例中，连接部分240上还具有卡扣开口244，用于与外部电连接器140’上的卡扣凸起144’卡扣在一起。

请参见图5，太阳能光伏接线盒组件10的外接电缆100的末端的外部电连接器140的结构与太阳能光伏接线盒组件10’的外部电连接器140’的结构完全相同，同样具有电连接端子142和卡扣凸起144，用于与其它的太阳能光伏接线盒组件连接。

如图2所示，在本发明的另一个优选实施例中，在盒体200内成型有用于注入凝胶的灌胶腔250，作为导电器件的二极管410、第一导电片420和第二导电片430容置在灌胶腔250中，并通过注入灌胶腔250中的凝胶(未图示)而被固定在盒体200内。

在该优选实施例中，由于导电器件不是包裹在包覆成型盒体的塑胶材料中，而是容置于盒体的灌胶腔中，通过注入灌胶腔中的凝胶固定在盒体内，凝胶的散热效果要远远优于成型盒体的塑胶材料，因此，能够提高导电器件的散热效果，从而提高整个接线盒的电气性能。

请继续参见图2，在本发明的另一个优选实施例中，盒体200一端外壁与外接电缆100接入处成型有第一包覆成型结构210，用于将外接电缆100结合到盒体200上。在该优选实施例中，该第一包覆成型结构将外接电缆与盒体紧固地固定在一起的，这样，就不需要特殊的紧固件将外接电缆与盒体紧固在一起。此外，前述第一包覆成型结构不仅具有可靠的固定功能，而且还具有一定的密封性能，能够部分地防止水渗入盒体中。

如图3和图4所示，在本发明的另一个优选实施例中，外接电缆100上紧密地套接有一个环形夹130，该环形夹130被包覆在第一包覆成型结构210内；并且环形夹130成型有向两侧延伸的一对侧翼132、134，以便进一步增强外接电缆100与盒体200之间的结合力。在该优选实施例中，环形夹上的一对侧翼可以起到止推、止拉的作用，既能够可靠地防止外接电缆相对于盒体被拉动，也能够可靠地防止外接电缆相对于盒体被向内推动。这样就能够进一步地防止外接电缆的裸露的金属芯与所述第一导电片压接处被拉松。需要说明的是，环形夹上还可以形成其它类型的止推、止拉结构，例如双向倒刺结构等。根据本发明的技术教导，这些等同变化例理应落入本发明的保护范围内。

如图2所示，在本发明的另一个优选实施例中，盒体200还成型有第二包覆成型结构220，该第二包覆成型结构220在外接电缆100的裸露的金属芯120与第一导电片420的压接处并包裹住它们之间的压接部分，用于确保外接电缆100的裸露的金属芯120与第一导电片420之间可靠的电连接。

如图2和图3所示，在本发明的另一个优选实施例中，灌胶腔250的至少一部分位于第一包覆成型结构210与第二包覆成型结构220之间，以便外接电缆100的至少一部分110容置于灌胶腔250中，并通过注入灌胶腔250中的凝胶而被固定在盒体200内。在该优选实施例中，由于盒体的塑胶材料与外接电缆的包皮之间的热膨胀系数不一致，因此，在热胀冷缩的影响下，在第一包覆成型结构处，盒体外壁与外接电缆之间可能会出现缝隙，因此，需要有防水结构防止水从盒体外壁与外接电缆之间的缝隙渗入盒体内。在本实施例中，由于外接电缆的一部分通过密封胶而与盒体密封连接在一起。因此，能够可靠地防止水从盒体外壁与外接电缆之间的缝隙进入盒体内。

如图2所示，在本发明的另一个优选实施例中，盒体200还成型有一对固定肋232、234，该一对固定肋232、234从两侧将第一导电片420固定在所述盒体200中，从而将第一导电片可靠地固定在盒体内。

如图2和图3所示，在图示的优选实施例中，电连接端子440的一端位于一对固定肋232、234之间的灌胶腔250中。

如图1和图2所示，在图示的优选实施例中，盒盖300上成型有一对螺纹孔302、304，盒体200中成型有与一对螺纹孔302、304相对应的一对连接立柱202、204，利用一对螺纹连接件，例如螺钉，可以将盒盖300固定到盒体200上。这种连接结构简单，易于实现。当然，本发明不局限于此，还可以采用卡扣等方式将盒盖固定到盒体上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种太阳能光伏接线盒组件(10)，包括：具有盒体(200)和盒盖(300)的外壳；容纳在所述外壳内的二极管(410)、第一导电体(420)和第二导电体(430)；和外接电缆(100)，其特征在于：

所述第一导电体(420)和第二导电体(430)串联连接在所述二极管(410)的两端，所述外接电缆(100)与所述第一导电体(420)电连接；并且

所述二极管与所述外接电缆并排布置，所述二极管为阻断二极管。

2.据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒组件(10)，其特征在于，所述第一和第二导电体为第一和第二导电片；所述第一导电片的一端与所述外接电缆形成电连接而另一端与所述二极管形成电连接；所述第二导电片的一端与所述二极管形成电连接而另一端用于与太阳能电池板的一个电极形成电连接。

3.据权利要求1所述的太阳能光伏接线盒组件(10)，其特征在于，所述二极管与所述外接电缆相互大致平行地在所述盒体内设置成两排，所述第一导电体位于所述二排之间。

4.据权利要求2所述的太阳能光伏接线盒组件(10)，其特征在于：

所述第一导电片(420)的一端与所述外接电缆(100)的裸露的金属芯(120)压接在一起，另一端与所述阻断二极管(410)的一端焊接在一起；并且

所述第二导电片(430)与所述阻断二极管(410)的另一端以及太阳能电池板的一个电极焊接在一起。

5.据权利要求3所述的太阳能光伏接线盒组件(10)，其特征在于：

所述盒体(200)内还具有布置成沿外接电缆接线方向延伸的内部电连接端子(440)，所述内部电连接端子(440)的一端与所述第一导电体电连接而另一端用于与外部电缆(100’)电连接。

6.据权利要求5所述的太阳能光伏接线盒组件(10)，其特征在于：

所述内部电连接端子(440)的一端与所述第一导电片(420)的一端焊接在一起。

7.据权利要求6所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述盒体(200)的另一端成型有连接部分(240)，所述连接部分(240)具有用于插入外部电连接器(140’)的插入腔(242)，所述内部电连接端子(440)的另一端伸入所述连接部分(240)的插入腔(242)中并与插入所述插入腔(242)内的外部电连接器(140’)的电连接端子(142’)电连接。

8.据权利要求7所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述连接部分(240)上还具有卡扣开口(244)，用于与所述外部电连接器(140’)上的卡扣凸起(144’)卡扣在一起。

9.据权利要求4所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

在所述盒体(200)内成型有用于注入凝胶的灌胶腔(250)，所述阻断二极管(410)、第一导电片(420)和第二导电片(430)容置在所述灌胶腔(250)中，并通过注入所述灌胶腔(250)中的凝胶而被固定在所述盒体(200)内。

10.据权利要求9所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述盒体(200)一端外壁与所述外接电缆(100)接入处成型有第一包覆成型结构(210)，用于将所述外接电缆(100)结合到所述盒体(200)上。

11.据权利要求10所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述外接电缆(100)上紧密地套接有一个环形夹(130)，所述环形夹(130)被包覆在第一包覆成型结构(210)内；并且

所述环形夹(130)成型有向两侧延伸的一对侧翼(132、134)，以便增强外接电缆(100)与所述盒体(200)之间的结合力。

12.据权利要求11所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述盒体(200)在所述外接电缆(100)的裸露的金属芯(120)与所述第一导电片(420)的压接处还成型有第二包覆成型结构(220)，用于确保所述外接电缆(100)的裸露的金属芯(120)与所述第一导电片(420)之间可靠的电连接。

13.据权利要求12所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述灌胶腔(250)的至少一部分位于所述第一包覆成型结构(210)与所述第二包覆成型结构(220)之间，以便所述外接电缆(100)的至少一部分(110)容置于所述灌胶腔(250)中，并通过注入所述灌胶腔(250)中的凝胶而被固定在所述盒体(200)内。

14.据权利要求12所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述盒体(200)还成型有一对固定肋(232、234)，所述一对固定肋(232、234)从两侧将所述第一导电片(420)固定在所述盒体(200)中。

15.据权利要求14所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述内部电连接端子(440)的一端位于所述一对固定肋(232、234)之间的灌胶腔(250)中。

16.据权利要求15所述的太阳能光伏接线盒组件，其特征在于：

所述外壳的盒盖(300)上成型有一对螺纹孔(302、304)，所述盒体(200)中成型有与所述一对螺纹孔(302、304)相对应的一对连接立柱(202、204)，所述盒盖(300)通过拧入螺纹孔(302、304)中的螺纹连接件被固定到所述盒体(200)上。

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