專利名稱：一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能光伏發(fā)電組件接線盒。
背景技術(shù)：
目前，公知的光伏接線盒由盒體、盒蓋、旁路二極管、導(dǎo)電連接裝置、密封裝置等 組成?，F(xiàn)有的光伏接線盒，大多只適用于電流15A以下的小功率光伏發(fā)電組件(PV)， 大功率PV組件受制于旁路二極管及導(dǎo)電連接間接觸電阻的發(fā)熱。PV組件由于存在光 斑、熱島效應(yīng)，需用旁路二極管。PV組件功率越大，選用的旁路二極管所需的承載電 流就大，工作時(shí)發(fā)熱量也相應(yīng)增加，如果沒有良好的散熱效果，就會(huì)損壞旁路二極管自 身，并使盒體變形，無法工作，進(jìn)而可能直接損壞PV組件。
現(xiàn)有的光伏接線盒由于還要達(dá)到防水、防塵的要求。盒體是密封的，旁路二極管連 接于密封的盒體內(nèi)，工作時(shí)發(fā)熱于盒體內(nèi)，再通過盒內(nèi)空氣間接傳導(dǎo)到盒體側(cè)壁、上蓋 散熱。熱量傳導(dǎo)并不直接，迅速，散熱效果極其有限。而一些新技術(shù)雖然有所改進(jìn)，但 都沒有從根本上解決散熱問題。
專利號ZL200720039135.4，提供了一種在盒體內(nèi)加裝鋁合金散熱片。但散熱仍然在 盒體內(nèi)，熱量傳導(dǎo)到外部空氣中依然很遲緩。
專利號ZL200720112717.0，提供了一種鋁合金盒體，旁路二極管固定于盒體內(nèi)側(cè)壁上， 再通過盒體側(cè)壁上的外散熱片散熱。有一定的散熱效果，但散熱僅限于側(cè)壁部位附近， 絕緣與散熱也是個(gè)矛盾，且并不經(jīng)濟(jì)，裝配與維修也不方便。
專利號ZL200620042565.7,提供了一種盒體外形叉指狀接線盒，利用熱沉傳導(dǎo)熱量 至叉指狀的外側(cè)壁散熱，但產(chǎn)生熱量最大的發(fā)熱面在銅片底部，且盒體底部并不直接與 外部空氣接觸，散熱效果也不理想。實(shí)際使用中，連接焊錫導(dǎo)流帶也有一定的困難。
如何有效地使盒內(nèi)的熱量迅速傳導(dǎo)散發(fā)出去，就是大功率光伏接線盒首先要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的光伏接線盒散熱效果差的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種具有良好散 熱效果的大功率光伏接線盒，該盒不僅能傳導(dǎo)大的工作電流，而且能有效地使產(chǎn)生的熱 量迅速傳導(dǎo)散發(fā)出去。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一，減少發(fā)熱量；導(dǎo)電連接裝置
全部采用緊密的面、體連接，以增大傳導(dǎo)的工作電流，減小其間的接觸電阻，進(jìn)而降低
無益的發(fā)熱功率，減少發(fā)熱量。二，迅速傳導(dǎo)熱量；旁路二極管的散熱金屬片緊密連接
3于導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片上，導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片與盒體緊密結(jié)合成一個(gè)聯(lián)合體，從而使旁路 二極管產(chǎn)生的熱量直接、迅速傳導(dǎo)至盒體上的外散熱部，而且傳導(dǎo)距離短。三，有效散 熱；在最大導(dǎo)熱面的金屬片下方，直接在盒體的外底腹部置空出一個(gè)主要的散熱區(qū)域， 其狀類似多足鼎。在懸空的外底腹部及導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片延伸的相應(yīng)部位分布有許多散 熱片，散熱片中設(shè)置有若千通風(fēng)道。散熱片完全暴露于外面的空氣中，能有效地使傳導(dǎo) 過來的熱量散發(fā)出去。這樣就形成一個(gè)旁路二極管發(fā)熱、金屬片導(dǎo)熱、外底腹部散熱片 向外散熱的直接散熱方案。
詳細(xì)說明；目前的光伏接線盒，旁路二極管還只能安裝在固定的盒體內(nèi)，并不能安 裝在可拆裝的盒蓋里。因此要解決的還在于盒體的有效散熱。眾所周知，金屬(如銅)具 有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，本方案就是利用這兩個(gè)特性，直接在盒體的外底部、腹部散 熱，通過緊密的面、體接觸傳導(dǎo)大的工作電流和熱量。要達(dá)到此目的，就必須在盒體的 外底腹部置空出一定的開放空間，以利于有效散熱。
一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒，由盒體(1)、盒蓋(2)、旁路二極管(3)、 導(dǎo)電連接裝置(4)、散熱裝置(5)、密封裝置等組成。該盒體內(nèi)分布有數(shù)條導(dǎo)電、導(dǎo)熱金
屬片(6)，金屬片的背面和延伸端(62)加工成利于傳熱和利于與盒體結(jié)合的形狀，并大 部分沒于盒體的殼體中，另一裸露的正面(61)與旁路二極管的散熱金屬片(31)緊密連 接，二極管的另一端電極與另一相鄰的導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片緊密連接，PV組件的焊錫導(dǎo)流 帶與導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片的翹起一端(63)緊密連接。導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片與盒體成型成一個(gè) 相互絕緣的聯(lián)合體，在最大導(dǎo)熱面的金屬片下方、盒體的外底部(11)、腹部(12)置空 出一個(gè)主要散熱區(qū)域，整個(gè)盒體狀似多足鼎，在懸空的外底腹部及導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片延伸 的相應(yīng)部位分布有許多散熱片(51)、 (52)，散熱片中設(shè)置有若干通風(fēng)道。
盒體及其上的散熱片材料可以是金屬的，塑料的，陶瓷的。盒體底部有足是為了把 接線盒穩(wěn)固地粘貼在PV組件的背面，其中一 '口'狀足(7)還是焊錫導(dǎo)流帶的引進(jìn)通 道。為了更好地散熱，散熱片中設(shè)置有多個(gè)通風(fēng)道，風(fēng)道可以是左右的、前后的或其中 之一。為了加強(qiáng)通風(fēng)散熱效果，還可在盒體內(nèi)設(shè)置幾根通風(fēng)散熱管(8)，管的出風(fēng)口 (81) 分布在盒體側(cè)壁的外側(cè)面上，管的另一端(82)與外底腹部的散熱片相通，散熱片散發(fā) 出的熱量可通過管道隨風(fēng)帶走，其原理類似煙囪。在盒體內(nèi)的風(fēng)管上也可設(shè)置幾個(gè)散熱 片，這樣可帶走盒體內(nèi)的部分熱量。盒體的側(cè)壁上、盒蓋的上下也可有散熱片，這都可 散發(fā)盒體內(nèi)的熱量。
根據(jù)PV組件功率的大小，可選擇不同數(shù)量、不同形狀的導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片和與之 相應(yīng)的旁路二極管，相鄰兩導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片之間可并排一只或多只旁路二極管。導(dǎo)電 連接裝置全部采用緊密的面、體連接，以增大傳導(dǎo)的工作電流，減小其間的接觸電阻，進(jìn) 而降低無益的發(fā)熱功率，減少發(fā)熱量。本方案的連接方式有螺釘母、彈性片的壓接、焊接、鉚接等方式。外接導(dǎo)線的出線口 (91)可選擇一側(cè)或多側(cè)。外接導(dǎo)線的金屬銅線也 帶走部分熱量。
本實(shí)用新型的有益效果是傳導(dǎo)電流大，傳熱、散熱直接迅速。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型光伏接線盒第一個(gè)實(shí)施例的立體圖之一 (正面)。 圖2是本實(shí)用新型光伏接線盒第一個(gè)實(shí)施例的立體圖之二 (反面)。 圖3是本實(shí)用新型光伏接線盒第一個(gè)實(shí)施例盒體的俯視圖(去蓋)。 圖4是本實(shí)用新型光伏接線盒第一個(gè)實(shí)施例盒體的前視圖(去蓋)。 圖5是本實(shí)用新型光伏接線盒第二個(gè)實(shí)施例盒體的俯視圖(去蓋)。
圖中標(biāo)識(shí)號說明；
1.盒體，11.盒體的外底部，12.盒體的外腹部，2.盒蓋，3.旁路二極管，31.旁 路二極管的金屬散熱片，4.導(dǎo)電連接裝置，5.散熱裝置，51.盒體外底部的散熱片， 52.盒體外腹部的散熱片，6.導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片，61.導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片的裸露的正面， 62.導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片的一延伸端，63.導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片的翹起一端，7. '口，狀足， 71.支撐足，8.通風(fēng)散熱管，81.通風(fēng)散熱管的出風(fēng)口， 82.通風(fēng)散熱管的另一端， 9.外接導(dǎo)線，91.外接導(dǎo)線的出線口， 92.外接導(dǎo)線的連接件。
具體實(shí)施方式實(shí)施例l:
作為優(yōu)選，導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片(6)作為嵌件與盒體(1)是一體注塑成型的，其中 加工成利于傳熱和利于與盒體結(jié)合的背面和延伸端(62)沒于盒體底腹部殼體中，另一 裸露的正面(61)與旁路二極管(3)的散熱金屬片(31)通過螺釘母緊固連接，二極 管的另一端電極與另一相鄰的導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片通過螺釘母緊固連接，另一翹起一端 (63)與PV組件的焊錫導(dǎo)流帶通過壓接或焊接的方式靈活連接。
作為優(yōu)選，盒體外型是三足鼎式的，其中一 '口'形狀足(7)，引進(jìn)PV焊錫導(dǎo)流 帶，另二足(71)起支撐穩(wěn)定作用。在最大導(dǎo)熱面的金屬片下方、盒體的外底部(11)、 腹部(12)是懸空狀的，其上有一體注塑成型的縱橫交錯(cuò)的散熱片(51)、 (52)，在散 熱片中設(shè)有左右，前后通風(fēng)道。這就形成一個(gè)主要散熱區(qū)域。
作為優(yōu)選，在盒體中設(shè)有幾根通風(fēng)散熱管(8)，管的出風(fēng)口 (81)分布在盒體一側(cè)壁的外弧面上，有風(fēng)通過時(shí)，不同高度的出風(fēng)口壓力是不一樣的，這樣可自然形成管內(nèi) 空氣流動(dòng)，管的另一端(82)與外底腹部的散熱片相通，散熱片散發(fā)出的熱量可通過管 道隨風(fēng)帶走。為了方便引進(jìn)PV焊流帶，通風(fēng)散熱管設(shè)置有一定的斜度，在引進(jìn)處留出 一定的空間。盒體的側(cè)壁上、盒蓋的上下也有散熱片，這都可散發(fā)盒體內(nèi)的熱量。這樣 就形成一個(gè)立體的散熱系統(tǒng)。
作為優(yōu)選之一，本實(shí)施例選用了6個(gè)平臥的導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬銅片和5個(gè)帶金屬散熱 片的旁路二極管，二極管的金屬散熱片端是負(fù)極，另一端是正極。作為優(yōu)選之一，為了 方便拆接，外接導(dǎo)線的連接(92)也是方便拆接的螺釘母緊固壓接，出線口 (91)分布 在盒體的同一個(gè)側(cè)面中。
實(shí)施例2:
與實(shí)施例l的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、散熱原理是一樣的，所不同的是，選用了不同封裝的旁 路二極管，相應(yīng)的導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬銅片(6)形狀也有所改變，金屬片的背面和延伸端 (62)加工成與外底腹部的散熱片相應(yīng)的形狀以利于傳熱和利于與盒體結(jié)合，并被塑料 包裹，注塑成一體的散熱片。旁路二極管的金屬散熱片通過螺釘緊固在導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬 銅片上，兩個(gè)電極分別連接在兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片上。本實(shí)施例在盒體中并沒 有設(shè)置通風(fēng)散熱管。外接導(dǎo)線(9)與導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬銅片的連接是焊接、鉚壓的，并 一體注塑在盒體中，出線口 (91)改成盒體的兩側(cè)。
本實(shí)施例選用了4個(gè)導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬銅片和3個(gè)旁路二極管。
其它實(shí)施例
原理同實(shí)施例1、 2。根據(jù)PV組件功率的大小，可選用不同數(shù)量、不同形狀的導(dǎo)電、 導(dǎo)熱金屬片和與之相應(yīng)的各種封裝的帶金屬散熱片的旁路二極管，相鄰兩導(dǎo)電、導(dǎo)熱金 屬片之間可并排一只或多只旁路二極管，盒體中可設(shè)可不設(shè)通風(fēng)散熱管，導(dǎo)電裝置不同 的連接方式，出線口的分布等可派生出多種不同組合的光伏接線盒。
權(quán)利要求1.一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒，由盒體、盒蓋、旁路二極管、導(dǎo)電連接裝置、散熱裝置、密封裝置組成，其特征是該盒體內(nèi)分布有數(shù)條導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片和與之相應(yīng)的旁路二極管，旁路二極管的散熱金屬片緊密連接于導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片上，導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片與盒體緊密結(jié)合成一個(gè)絕緣的聯(lián)合體，在最大導(dǎo)熱面的金屬片下方、盒體的外底、腹部置空出一個(gè)主要散熱區(qū)域，盒體外形類似鼎，在懸空的外底腹部及導(dǎo)電、導(dǎo)熱金屬片延伸的相應(yīng)部位分布有許多散熱片，散熱片中設(shè)置有若干通風(fēng)道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其特征是盒體及其上的散熱片材料可以是金屬的，塑 料的，陶瓷的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其特征是在盒體內(nèi)還可設(shè)置幾根通風(fēng)散熱管，管的出 風(fēng)口分布在盒體側(cè)壁的外側(cè)面上，管的另一端與外底腹部的散熱片相通。
專利摘要一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒。它是利用平臥在盒體內(nèi)的，與盒體一體注塑成型的金屬銅片的導(dǎo)電、導(dǎo)熱這兩個(gè)特性，直接在盒體底部、腹部散熱，再通過與旁路二極管的散熱金屬片緊密的面、體連接傳導(dǎo)大的工作電流和熱量。盒體外形類似多足鼎，其底腹部是懸空的，上面分布有許多散熱片，散熱片中設(shè)置有左右的、前后的通風(fēng)道。形成一個(gè)旁路二極管發(fā)熱、金屬片導(dǎo)熱、外底腹部散熱片散熱的直接散熱方案。該盒不僅能傳導(dǎo)大的工作電流，而且能有效地使產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)散發(fā)出去。
文檔編號H02N6/00GK201417912SQ20092000147
公開日2010年3月3日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者姚曉峰 申請人:姚曉峰