CN202585467U - 接线盒及采用该接线盒的太阳能电池组件和太阳能电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种太阳能电池组件，其包括基板，具有用于接收辐照的正面和与正面相对的背面；接线盒，设置在所述基板的背面，并包括接线盒本体、自接线盒本体两侧延伸出的一对固定臂、及位于所述两固定臂之间的收容区，所述固定臂上设有可与外接功能模块配合的卡合。通过这种设置，简化了外接功能模块和接线盒及太阳能电池基板间的连接结构，从而降低了太阳能电池组件的制造工序和成本。

Description

接线盒及采用该接线盒的太阳能电池组件和太阳能电池系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电领域，尤其涉及利用光伏效应发电的太阳能电池组件和应用于该组件中的接线盒、及采用该组件的太阳能电池系统。

背景技术

太阳能作为一种新兴能源，与传统的化石燃料相比，具有取之不尽用之不竭、清洁环保等各方面的优势。目前主要的一种太阳能利用方式是通过太阳能电池组件将接收的光能转化为电能输出，其可以是由若干太阳能电池（或称光伏电池）串联后进行封装并按方阵排列形成的大面积电池组件。其中，太阳能电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，从而将光能转换成电能。 

在实际应用中，通常以太阳能电池为核心组成太阳能电池系统。一个完整的太阳能电池系统主要包括太阳能电池组件、接线盒、以及外接功能模块等。外接功能模块可以是用来实现电压转换的装置，如逆变器。

现有的太阳能电池系统，通常都是将每块安装有太阳能电池的基板串联起来，然后连接一个总的大型的逆变器，通过这个逆变器来跟踪所有基板组合一起后的最大功率点。但获得的最大功率点往往代表的整个基板组合后的最大功率点，而每个基板并不一定都达到了各自的最大功率点，所以现有设计中也有采用在每块太阳能电池基板的背面都设置一个微型的逆变器，该逆变器与接线盒连接，利用该逆变器跟踪每块太阳能电池基板的最大功率点，从而使得每块太阳能电池基板都能在最大最大功率点下工作。这种微型逆变器还可以使得每块太阳能电池基板所产生的直流电流直接转换成交流电流，然后与外部负载或电网连接以用于供电。  

现有的接线盒与逆变器的连接方式如中国实用新型专利公告CN201754410U所示，接线盒安装在每块太阳能电池基板的中间，其设置有连接器，而逆变器可以直接插接到接线盒上以实现相应的功能。接线盒大致呈长条状，通过粘接的方式固定在背板中间。逆变器与接线盒插接的一端设置有锁紧片，可与接线盒上相应设置的锁紧卡座配合来实现锁扣。此外，在逆变器的底部还设置有吊钩，可与基板上相应的通孔配合而确保逆变器可固定在基板上而不会掉下来。

然而，这种逆变器的安装结构较为复杂，因为不仅需要在接线盒与逆变器之间设置锁扣，还需要在太阳能电池基板和逆变器之间设置扣合方式。此外，太阳能电池基板上还要设置不同形状的通孔，如L型或倒T型，这无疑又进一步增加了太阳能电池组件的制造工序和成本。

实用新型内容

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型的目的是提供一种太阳能电池组件，其不仅能够确保其接线盒与外接功能模块实现可靠的连接固定，而且实现连接的结构简单。

本实用新型的目的还在于提供一种采用上述太阳能电池组件的太阳能电池系统。

本实用新型的目的还在于提供一种应用于上述太阳能电池组件中的接线盒。

 为了实现上述目的之一，本实用新型提供了一种太阳能电池组件，其包括：

基板，具有用于接收辐照的正面和与正面相对的背面； 

接线盒，设置在所述基板的背面，并包括接线盒本体、自接线盒本体两侧延伸出的一对固定臂、及位于所述两固定臂之间的收容区，所述固定臂上设有可与外接功能模块配合的卡合部。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂包括自接线盒本体两侧横向延伸出的横向部分，及垂直所述横向部分的纵向部分。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡合部包括由所述横向部分的内侧纵向凸伸出的一对扣合板。

作为本实用新型的进一步改进，所述一对扣合板包括沿竖向分布的底板和顶板，所述底板与顶板间形成可与外接功能模块边缘配合的凹口，且在延伸方向上，所述底板延伸出的长度超出顶板延伸出的长度。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡合部包括自所述纵向部分的内侧横向凸伸出的一对导引板。

作为本实用新型的进一步改进，所述一对导引板包括相互平行设置的底导引板和顶导引板，所述底导引板与顶导引板间形成导引槽，且在延伸方向上，所述底导引板延伸出的长度超出顶导引板延伸的长度。

作为本实用新型的进一步改进，所述收容区呈“ㄇ”形，所述卡合部自所述固定臂上凸伸入所述收容区内。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂上还设置可与外接功能模块卡扣的扣合口。

 为了实现上述另一目的，本实用新型还提供了一种太阳能电池系统，其包括：

太阳能电池组件，其包括基板和接线盒；其中基板具有用于接收辐照的正面和与正面相对的背面；接线盒设置在所述基板的背面，其包括接线盒本体及自接线盒本体两侧延伸出的固定臂，所述固定臂上设有卡合部；

逆变器，其位于所述基板的背面且具有中央部分和较中央部分薄的边缘部分，所述边缘部分与所述卡合部配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂包括自接线盒本体两侧横向延伸出的横向部分，及垂直所述横向部分的纵向部分；所述逆变器部分收容在所述横向部分和纵向部分围成的区域内。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡合部包括由所述横向部分的内侧纵向凸伸出的一对扣合板，所述逆变器的边缘部分卡入所述一对扣合板之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡合部包括自所述纵向部分的内侧横向凸伸出的一对导引板，所述逆变器的边缘部分可在所述一对导引板之间滑移。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂上设有扣合口；所述逆变器的边缘部分上设有与所述扣合口配合的弹性卡钩。

为了实现上述又一目的，本实用新型还提供了一种接线盒，用于将逆变器安装到太阳能电池基板背面，该接线盒包括：

接线盒本体；

一对固定臂，自所述接线盒本体两侧延伸出的；及

收容区，位于所述一对固定臂之间，每一固定臂具有至少一个可与所述逆变器配合的卡合部。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂包括自接线盒本体两侧横向延伸出的横向部分，及垂直于所述横向部分的一对纵向部分。

作为本实用新型的进一步改进，所述卡合部包括由所述横向部分的内侧边缘纵向延伸出的一对扣合板。

作为本实用新型的进一步改进，所述一对扣合板包括沿竖向分布的顶板和底板，所述顶板与底板间形成可与逆变器边缘配合的凹口，其中所述底板纵向延伸长于顶板。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂的卡合部包括自所述纵向部分的内侧边缘横向凸伸出的一对导引板。

作为本实用新型的进一步改进，所述一对导引板包括底导引板及与所述底导引板平行的顶导引板，所述底导引板与顶导引板在其间定义一导引槽，其中所述底导引板横向延伸长于顶导引板。

作为本实用新型的进一步改进，所述一对固定臂呈U形设置，其中所述卡合部自所述固定臂延伸入所述收容区内。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定臂包括可与所述逆变器配合的扣合口。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：接线盒设置有一对固定臂及形成在固定臂之间的收容区，增加了接线盒对外接功能模块的承载区域，从而仅靠接线盒就能满足外接功能模块的承重要求。通过这种设置，简化了外接功能模块和接线盒及太阳能电池基板间的连接结构，从而降低了太阳能电池组件的制造工序和成本。

附图说明

图1是本实用新型太阳能电池组件的一具体实施方式中，太阳能接线盒安装到太阳能电池组件的基板后的平面示意图；

图2是图1所示的接线盒的立体分解示意图；

图3是图2所示的接线盒顶部视角的立体示意图，其中显示了设置在接线盒顶壁上的若干凹槽；

图4与图3类似，其中位于顶壁上的凹槽中被灌注了胶水；

图5显示了设置在图2所示的接线盒上的连接器的俯视图；

图6是一逆变器插接到图1所示的接线盒后的立体示意图；

图7是图6中的逆变器和接线盒的立体分解示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

图1所示的是本实用新型中一种太阳能电池组件的一具体实施方式。在本实施方式中，太阳能电池组件包括太阳能电池基板10和安装在太阳能电池基板背面的接线盒30。太阳能电池基板10的正面用于吸收光能，并将光能转化为电能输出，其上通常设置有若干太阳能电池（或称光伏电池），经串联后通过框架20进行封装固定，并按方阵排列形成的大面积电池组件。其中，太阳能电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，从而将光能转换成电能。太阳能电池一般由两块或多块半导体薄片组成，半导体材料通常是硅，如单晶硅、多晶硅、非晶硅等。太阳能电池基板10包括用来接收太阳辐照的正面和与正面相对的背面，图1中仅显示了基板的背面。在太阳能电池基板10的四周设置有边框20，用于将若干太阳能电池固定连接在一起。

配合参照图2和图3所示，本实施方式中，太阳能接线盒30包括接线盒本体31以及自本体延伸出来的固定臂32。其中，接线盒本体31包括盒体314及可盖合在盒体上的盒盖313。盒体314的横向两侧沿竖向设置有一对扣合槽，相应地，盒盖313的横向两侧沿竖向向下延伸出一对扣持臂，通过这种结构，盒盖313在向下组装到盒体314上时，盒盖313上的扣持臂相应延伸入盒体314上的扣合槽内并扣持，从而确保盒盖313与盒体314可靠固定。盒盖313在其底部靠近边缘处设有密封环，通过这种结构，可使盒盖313在盖合到盒体314上后，确保两者间实现可靠的密封，以使盒体314内保持干燥。配合参照图5所示，自盒体314的一纵向侧壁上凸伸出一连接器311，用于供外接的功能模块插接。连接器311的端面上开设有插接口，在连接器311的凸出部分的外侧环绕设置有一密封圈312，该密封圈312的截面呈E字形，通过这种结构，可使得外接功能模块与接线盒插接后，两者间形成多层地密封，从而避免有水或水汽通过两者的连接处进入接线盒的盒体31内。

固定臂32包括自接线盒本体31横向延伸出的横向部分321以及自横向部分的两端进一步延伸出的一对纵向部分322。纵向部分322与横向部分321呈一定角度设置，在本实施方式中，该角度为直角，当然在其它实施方式中，该角度也可以为锐角或钝角。接线盒30具有底面33和与底面相对的顶面34，接线盒30的本体31与固定臂32共同定义一“ㄇ”形收容区40，固定臂32上设有凸伸入该收容区40内的卡合部。如图2所示，卡合部包括由固定臂的横向部分321的内侧纵向凸伸出的扣合板。在本实施方式中，扣合板的数量为分布在接线盒本体31横向两侧的两对，当然在其它实施方式中，可以是一对，也可以是多对。本实施方式中，每一对扣合板包括沿竖向分布的顶板336和底板335。其中底板335自接线盒的底面33延伸而出，顶板336自接线盒的顶面34延伸而出，在底板与顶板间形成可与外接功能模块边缘配合的凹口337，且在延伸方向上，底板335延伸出的长度超出顶板336延伸出的长度。

参照图2所示，卡合部还包括自固定臂的每一纵向部分322的内侧横向凸伸出的一对相互平行设置的导引板，当然，在其它实施方式中，可以仅在固定臂的一侧纵向部分322上设置导引板。本实施方式中，每对导引板包括沿竖向分布的顶导引板334和底导引板333，其中底导引板333自接线盒的底面33延伸而出，顶导引板334自接线盒的顶面34延伸而出，在底导引板与顶导引板间形成可纵长延伸的导引槽，且在延伸方向上，底导引板333延伸出的长度超出顶导引板334延伸出的长度。配合参照图1、图6和图7所示，接线盒的顶面34安装在太阳能电池基板10的背面上，关于安装方式，将会后文做详细的描述。外部功能模块50，在本实施方式中为逆变器，当然在其它实施方式中，也可以是用来实现其它功能的装置。逆变器50包括中央部分和较中央部分薄的边缘部分51。在中央部分的一端设有可与接线盒的连接器311插接的对接连接器53，在边缘部分51的一侧设有弹性卡钩52。在逆变器50与接线盒30插接的过程中，通过导引板的导引，使逆变器50滑移组入接线盒30的收容区40内，并且逆变器50顶部的边缘51卡入扣合板的凹口337内，而使逆变器50与接线盒30可靠固定。在固定臂的一侧纵向部分、位于导引板之间的侧壁329上开设有扣合口328，可与逆变器50的卡钩配合而将逆变器与接线盒锁扣，从而进一步提高外部功能模块50与接线盒30连接的可靠性。在其他实施方式中，该扣合口和卡钩也可分别设置在固定臂和逆变器的其他合适的位置上。

当逆变器50组入接线盒30的“ㄇ“形收容区40后，固定臂的横向部分321以及纵向部分322都会对逆变器50提供支撑，增加了接线盒对逆变器的承载区域，从而仅靠接线盒就能满足逆变器的承重要求。另外，在实际使用过程中，由于接线盒30的顶面34与太阳能电池基板10的背面接触，所以，接线盒30的底面33位于顶面34的下方；又由于每一对扣合板和导引板自底面延伸出的长度超出自顶面延伸出的长度，所以进一步地增加了接线盒对外部功能模块承载区域，从而进一步提升了接线盒的承重性能。

配合参照图3和图4所示，本实施方式中，在接线盒上设置有涂胶区域，可涂覆胶水，以将接线盒30可靠固定在太阳能电池基板10上。胶水可以是直接涂覆在涂胶区域，也可以是间接地涂覆在该区域。作为优选的实施方式，可以在接线盒的顶面34上预先设置凹槽，然后将胶水灌入凹槽中。本实施方式中，涂胶区域包括设置在顶面34上位于固定臂位置处的第一区域和位于接线盒本体31的第二区域。其中第一区域包括环绕固定臂32顶部轮廓设置的第一凹槽325，第二区域包括封闭环绕接线盒本体31顶部轮廓的第二凹槽324，第一凹槽325与第二凹槽324可以是连通的，也可以是不连通。在接线盒本体31及固定臂32的顶部轮廓位置处均涂覆有胶水，可以将接线盒30可靠地粘接到太阳能电池基板10的背面，又可以减少胶水的用量。此外，由于第二凹槽324环绕于接线盒本体31的顶部开口处，使得第二凹槽324内的胶水可对接线盒本体31内部进行有效密封，防止水汽的渗入。另外，在有些实施方式中，如本实施方式，在第二凹槽324的外侧均还设置有方形通孔329，该通孔329为模具退出时而形成的脱模孔，其中，第二凹槽324外侧的通孔内设置有突起，可供盒盖313上的卡口脚插入并卡扣。同样，为确保密封，第二区域还包括了所述第二凹槽324两侧的凹陷区域。进一步优选地，涂胶区域还包括第三区域。第三区域包括在接线盒顶面34位于横向部分321处纵向延伸的若干收容曹326，该收容槽326平行设置且与第一凹槽325、第二凹槽324连通。通过这种设置，可进一步提高接线盒30与太阳能电池组件10背板粘接的稳固程度。

如图3所示，配合参照图1所示，在接线盒30安装到太阳能电池基板10的过程中，该接线盒30的相邻两外侧边323与边框20的一直角的两相邻侧壁抵靠。上述涂胶区域还包括位于边框侧壁和接线盒的外侧边抵靠处的第四区域。本实施方式中，接线盒30的上述相邻两外侧边323设有凸伸入第四区域的若干肋条327。由于肋条327的存在，增加了胶水与边框的粘合力，提高了接线盒与基板连接的可靠性。由于接线盒与边框粘接，可借助边框来提升接线盒的承重性能，从而在外部功能模块插接到接线盒上后，还能确保接线盒可靠固定在太阳能电池组件的背板上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (21)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，该太阳能电池组件包括：

基板，具有用于接收辐照的正面和与正面相对的背面； 

接线盒，设置在所述基板的背面，并包括接线盒本体、自接线盒本体两侧延伸出的一对固定臂、及位于所述两固定臂之间的收容区，所述固定臂上设有可与外接功能模块配合的卡合部。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述固定臂包括自接线盒本体两侧横向延伸出的横向部分，及垂直所述横向部分的纵向部分。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述卡合部包括由所述横向部分的内侧纵向凸伸出的一对扣合板。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述一对扣合板包括沿竖向分布的底板和顶板，所述底板与顶板间形成可与外接功能模块边缘配合的凹口，且在延伸方向上，所述底板延伸出的长度超出顶板延伸出的长度。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述卡合部包括自所述纵向部分的内侧横向凸伸出的一对导引板。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述一对导引板包括相互平行设置的底导引板和顶导引板，所述底导引板与顶导引板间形成导引槽，且在延伸方向上，所述底导引板延伸出的长度超出顶导引板延伸的长度。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述收容区呈“ㄇ”形，所述卡合部自所述固定臂上凸伸入所述收容区内。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述固定臂上还设置可与外接功能模块卡扣的扣合口。

9.一种太阳能电池系统，其特征在于，该太阳能电池系统包括：

太阳能电池组件，其包括基板和接线盒；其中基板具有用于接收辐照的正面和与正面相对的背面；接线盒设置在所述基板的背面，其包括接线盒本体及自接线盒本体两侧延伸出的固定臂，所述固定臂上设有卡合部；

逆变器，其位于所述基板的背面且具有中央部分和较中央部分薄的边缘部分，所述边缘部分与所述卡合部配合。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述固定臂包括自接线盒本体两侧横向延伸出的横向部分，及垂直所述横向部分的纵向部分；所述逆变器部分收容在所述横向部分和纵向部分围成的区域内。

11.根据权利要求9所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述卡合部包括由所述横向部分的内侧纵向凸伸出的一对扣合板，所述逆变器的边缘部分卡入所述一对扣合板之间。

12.根据权利要求9所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述卡合部包括自所述纵向部分的内侧横向凸伸出的一对导引板，所述逆变器的边缘部分可在所述一对导引板之间滑移。

13.根据权利要求9所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述固定臂上设有扣合口；所述逆变器的边缘部分上设有与所述扣合口配合的弹性卡钩。

14.一种接线盒，用于将逆变器安装到太阳能电池基板背面，其特征在于，所述接线盒包括：

接线盒本体；

一对固定臂，自所述接线盒本体两侧延伸出的；及

收容区，位于所述一对固定臂之间，每一固定臂具有至少一个可与所述逆变器配合的卡合部。

15.根据权利要求14所述的接线盒，其特征在于：所述固定臂包括自接线盒本体两侧横向延伸出的横向部分，及垂直于所述横向部分的一对纵向部分。

16.根据权利要求15所述的接线盒，其特征在于：所述卡合部包括由所述横向部分的内侧边缘纵向延伸出的一对扣合板。

17.根据权利要求16所述的接线盒，其特征在于：所述一对扣合板包括沿竖向分布的顶板和底板，所述顶板与底板间形成可与逆变器边缘配合的凹口，其中所述底板纵向延伸长于顶板。

18.根据权利要求15所述的接线盒，其特征在于：所述固定臂的卡合部包括自所述纵向部分的内侧边缘横向凸伸出的一对导引板。

19.根据权利要求18所述的接线盒，其特征在于：所述一对导引板包括底导引板及与所述底导引板平行的顶导引板，所述底导引板与顶导引板在其间定义一导引槽，其中所述底导引板横向延伸长于顶导引板。

20.根据权利要求14所述的接线盒，其特征在于：所述一对固定臂呈U形设置，其中所述卡合部自所述固定臂延伸入所述收容区内。

21.根据权利要求14所述的接线盒，其特征在于：所述固定臂包括可与所述逆变器配合的扣合口。

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