專利名稱：光伏組件用接線盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光伏電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種光伏組件用接線盒。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上光伏電池發(fā)電系統(tǒng)所用的接線盒的上蓋和底座的材料普遍使用工程 塑料，導(dǎo)體之間的連接方式主要是觸點(diǎn)式固定，這種結(jié)構(gòu)的接線盒在工作狀態(tài)下，殼體內(nèi)部 的二極管會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，熱量通過(guò)殼體內(nèi)空氣傳導(dǎo)和對(duì)流傳給殼體，殼體再通過(guò)傳導(dǎo) 將熱量釋放，但由于空氣和塑料的導(dǎo)熱性能差，殼體內(nèi)的熱量不能及時(shí)釋放出來(lái)，造成了殼 體內(nèi)的溫度不斷升高，高溫的工作環(huán)境使得二極管的通電能力急劇下降，降低了光伏組件 的發(fā)電效率，縮短了二極管的工作壽命，也增加了組件的維修頻率，同時(shí)過(guò)高的溫度也加速 了殼體的變形和老化，縮短了產(chǎn)品的使用壽命，為此為解決二極管散熱問(wèn)題，普遍采用的方 式是在接線盒的上蓋內(nèi)表面固定吸熱效果強(qiáng)的導(dǎo)熱膠墊，利用導(dǎo)熱膠墊與上蓋的貼合接 觸，將導(dǎo)熱膠墊吸收的熱量傳遞給上蓋而散發(fā)，但這種傳導(dǎo)方式在二極管與導(dǎo)熱膠墊之間 熱量還是通過(guò)空氣傳導(dǎo)的，只不過(guò)傳導(dǎo)速度有所加快，散熱效果比原來(lái)單純的空氣傳導(dǎo)好 些而已，仍難以實(shí)現(xiàn)接線盒內(nèi)熱量的快速散發(fā)，無(wú)法真正達(dá)到將接線盒內(nèi)部溫度控制在合 理范圍內(nèi)，以確保二極管工作穩(wěn)定和延長(zhǎng)二極管使用壽命的目的，同時(shí)目前的接線盒在導(dǎo) 體連接之間的接觸部位普遍采用彈片和突點(diǎn)接觸，這樣的結(jié)構(gòu)使得導(dǎo)體之間的接觸形式為 點(diǎn)接觸，接觸部位面積太小，增加了電阻，降低了產(chǎn)品對(duì)電能的傳輸效率。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種散熱性能好、 導(dǎo)電率高、工作可靠的光伏組件用接線盒。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是包括底座和扣合在底座上的上 蓋，底座上至少設(shè)有兩個(gè)接線裝置，相鄰兩個(gè)接線裝置之間通過(guò)二極管電性連接，接線裝置 包括具有水平狀內(nèi)凹弧面卡設(shè)在底座上的金屬連接件，金屬連接件一端用于連接光伏組件 的匯流條，另一端連接可接入光伏線纜的接線端子，二極管的引腳具有彎折成形的垂直段 和水平段，垂直段與金屬連接件圓柱接觸連接，水平段貼合在所述的內(nèi)凹弧面內(nèi)，二極管上 設(shè)置有本體散熱裝置和引腳散熱裝置，本體散熱裝置和引腳散熱裝置分別與上蓋內(nèi)表面相 接觸而將二極管工作熱量直接傳遞到上蓋散發(fā)。具體說(shuō)，所述的本體散熱裝置包括設(shè)置在上蓋內(nèi)表面的導(dǎo)熱硅膠墊，導(dǎo)熱硅膠墊 具有與二極管外表面圓弧相吻合的半圓弧面，在上蓋扣合在底座上后，導(dǎo)熱硅膠墊的半圓 弧面與二極管外表面圓弧貼合接觸；所述的引腳散熱裝置包括設(shè)在金屬連接件中部位置且 壓在金屬連接件上平面上的卷簧，卷簧底部具有可壓緊在二極管水平段上的內(nèi)凹半圓弧， 卷簧的上部套有導(dǎo)熱絕緣套，導(dǎo)熱絕緣套上平面與導(dǎo)熱硅膠墊平面貼合。所述的上蓋內(nèi)表面固定有上蓋內(nèi)襯，上蓋內(nèi)襯將導(dǎo)熱硅膠墊壓緊貼合在上蓋內(nèi)表 面，上蓋外表面具有散熱片，上蓋和散熱片為采用鋁合金制作的一體結(jié)構(gòu)，散熱片呈外凸圓弧形狀，間隔分布在上蓋的外表面上，其散熱面積大的部分位于二極管上方。所述的接線裝置還包括折簧，金屬連接件位于匯流條接入端具有向上彎折的豎直 平面，該豎直平面末端具有圓弧形彎折，中部具有向內(nèi)彎折段，該向內(nèi)彎折段穿過(guò)折簧中部 的通孔將折簧卡緊在豎直平面的內(nèi)側(cè)面，折簧的頂端部具有弧形彎折段，弧形彎折段位于 豎直平面的外側(cè)面且彈性壓緊在豎直平面末端的圓弧形彎折上用于夾緊光伏組件的匯流
^^ o為便于折簧的拆卸，所述的金屬連接件在近折簧處還具有經(jīng)彎折成型、便于拆卸 折簧的直立支撐架。為減少二極管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)底座的影響，所述的底座內(nèi)表面與二極管相對(duì) 的位置處設(shè)有可耐高溫的條狀絕緣板，絕緣板上具有供金屬連接件安裝卡位的條形凹槽。為保證接線盒整體密封性良好，所述的底座上平面環(huán)形設(shè)有密封凹槽，密封凹槽 內(nèi)放置有密封圈，上蓋蓋于底座上后通過(guò)螺釘壓緊密封圈。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過(guò)在二極管上設(shè)置本體散熱裝置和引腳 散熱裝置的方式，避免了導(dǎo)熱效果低下的空氣傳導(dǎo)，使二極管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量經(jīng)導(dǎo)熱硅 膠墊直接傳遞給上蓋上表面而快速散發(fā)，由此極大地提高了接線盒整體的散熱性能，使得 接線盒內(nèi)部溫度可控制在合理范圍內(nèi)，確保二極管的工作穩(wěn)定性和使用壽命，同時(shí)導(dǎo)體之 間的連接采用平面或圓柱面接觸連接，有利于降低接觸電阻，提高導(dǎo)體之間的接觸面積，從 而整體提高了接線盒的電能傳輸效率。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中A-A剖視圖。圖3是圖1中B-B剖視圖。圖4是圖1中C-C剖視圖。圖5是圖1中D-D剖視圖圖6是圖5中E處的局部放大圖。圖中1、底座1.1、密封凹槽2、上蓋21、散熱片3、接線裝置31、金屬連接 件311、內(nèi)凹弧面 312、豎直平面 313、圓弧形彎折314、向內(nèi)彎折段315、直立支撐架 32、折簧321、通孔322、弧形彎折段4、二極管41、垂直段42、水平段5、接線端子 6、本體散熱裝置61、導(dǎo)熱硅膠墊611、半圓弧面7、引腳散熱裝置71、卷簧72、導(dǎo)熱絕 緣套8、絕緣板81、條形凹槽9、上蓋內(nèi)襯10、密封圈11、螺釘12、循環(huán)通道
具體實(shí)施方式
?，F(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以 示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1 圖6所示的光伏組件用接線盒，包括底座1和扣合在底座1上的上蓋2， 上蓋2采用散熱效果好的鋁合金材料制作，底座1上平面環(huán)形設(shè)有密封凹槽1. 1，密封凹槽 1. 1內(nèi)放置有密封圈10，上蓋2蓋于底座1上固定后，上蓋2四周邊嵌入密封凹槽1. 1后通過(guò)螺釘13鎖緊后壓緊密封圈10，可較好地提高接線盒使用時(shí)的密封性能，在底座1內(nèi)設(shè)置 有四個(gè)平行排列的接線裝置3，相鄰兩個(gè)接線裝置3之間通過(guò)兩個(gè)二極管4電性連接，所述 的接線裝置3包括具有水平狀內(nèi)凹弧面311卡設(shè)在底座1上的金屬連接件31，金屬連接件 31 一端用于連接光伏組件的匯流條，另一端連接可接入光伏線纜的接線端子5，接線端子5 一端通過(guò)自攻螺釘固定在金屬連接件31頭部延伸面上的接線平面上，另一端為U形張口， 用于包緊所連接的光伏線纜，二極管4的引腳具有彎折成形的垂直段41和水平段42，垂直 段41垂直插入金屬連接件31后與金屬連接件31圓柱接觸連接，水平段42貼合在金屬連 接件31的內(nèi)凹弧面311內(nèi)，為盡快將二極管4工作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳遞出去，確保接線盒內(nèi) 部溫度在合理范圍內(nèi)，在二極管4上設(shè)置有二極管4本體散熱裝置6和引腳散熱裝置7，所 述的本體散熱裝置6包括導(dǎo)熱硅膠墊61，導(dǎo)熱硅膠墊61被設(shè)置在上蓋2內(nèi)表面的上蓋內(nèi)襯 9壓緊貼合在上蓋2內(nèi)表面，所述的導(dǎo)熱硅膠墊61具有與二極管4外表面圓弧相吻合的半 圓弧面611，在上蓋2扣合在底座1上后，導(dǎo)熱硅膠墊61的半圓弧面611與二極管4外表 面圓弧貼合接觸，從而二極管4本體的熱量可直接傳遞給導(dǎo)熱硅膠墊61后由上蓋2快速散 發(fā)；所述的引腳散熱裝置7包括設(shè)在金屬連接件31中部位置且壓在金屬連接件31上平面 上的卷簧71，卷簧71底部具有可壓緊貼合在二極管4水平段42上的內(nèi)凹半圓弧，卷簧71 壓在金屬連接件31上后，卷簧71的內(nèi)凹半圓弧將二極管4的水平段42壓在金屬連接件31 的內(nèi)凹弧面311內(nèi)，卷簧71由導(dǎo)熱系數(shù)高的材料制成，直接貼合在二極管4溫度最高的引 腳，在卷簧71的上部套有導(dǎo)熱絕緣套72，當(dāng)上蓋2扣合在底座1時(shí)導(dǎo)熱絕緣套72的頂面 正好貼合在導(dǎo)熱硅膠墊61的平面上，二極管4工作時(shí)，其引腳部分產(chǎn)生的熱量由卷簧71直 接吸收而經(jīng)導(dǎo)熱絕緣套72傳遞給導(dǎo)熱硅膠墊61，導(dǎo)熱硅膠墊61再傳遞給上蓋2后快速散 發(fā)，為了使上蓋2吸收的熱量能快速散發(fā)，在上蓋2的外表面上具有與上蓋2為一體結(jié)構(gòu)的 散熱片21，散熱片21呈外凸圓弧形狀，且間隔分布在上蓋2的外表面上，散熱片21散熱面 積大的部分位于二極管4上方熱量最集中的位置，同時(shí)散熱片21的設(shè)置方向與空氣對(duì)流的 方向一致，從而實(shí)現(xiàn)熱量的快速散發(fā)。所述的接線裝置3還包括折簧32，金屬連接件31位于匯流條接入端具有向上彎 折的豎直平面312，該豎直平面312末端具有圓弧形彎折313，中部具有向內(nèi)彎折段314，該 向內(nèi)彎折段314穿過(guò)折簧32中部的通孔321將折簧32卡緊在豎直平面312的內(nèi)側(cè)面，折 簧32的頂端部具有弧形彎折段322，弧形彎折段322位于豎直平面312的外側(cè)面且彈性壓 緊在豎直平面312末端的圓弧形彎折313上用于夾緊光伏組件的匯流條。同時(shí)為便于折簧 32的拆卸，所述的金屬連接件31在近折簧32處還具有經(jīng)彎折成型、便于拆卸折簧32的直 立支撐架315，當(dāng)用工具撬動(dòng)折簧32的時(shí)候，撬動(dòng)力的支點(diǎn)作用在直立支撐架315上，此結(jié) 構(gòu)一方面提供了穩(wěn)固的支持點(diǎn)，也簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，同時(shí)展開(kāi)的面積也有利于熱量的散發(fā)。為防止底座1產(chǎn)生受熱變形，所述的底座1內(nèi)表面與二極管4相對(duì)的位置處設(shè)有 可耐高溫的條狀絕緣板8，絕緣板8上具有供金屬連接件31安裝卡位的條形凹槽81，當(dāng)二 極管4工作時(shí)引腳的溫度很高，傳遞到金屬連接件31上的溫度容易使與之接觸受壓的塑件 塑化變形，因此在金屬連接件31的溫度最高區(qū)域的底部受力部位墊上耐高溫的絕緣板7， 一方面可以在高溫條件下承受金屬連接件31的壓力時(shí)不變形，同時(shí)與金屬連接件31的其 他低溫區(qū)域相接觸的塑件也不會(huì)變形。同時(shí)為便于二極管4產(chǎn)生的熱量通過(guò)循環(huán)流動(dòng)的方式由上蓋2散發(fā)，在上蓋內(nèi)襯
59的外側(cè)面與底座1和上蓋2的內(nèi)側(cè)面之間在接線盒整體固定安裝完成后形成一個(gè)空氣流 動(dòng)的循環(huán)通道12，當(dāng)二極管4有電流通過(guò)處于工作狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的一部分熱量直接通過(guò)導(dǎo) 熱硅膠墊61傳遞給上蓋2后釋放，另一部分熱量在底座1內(nèi)部造成溫度升高，熱空氣上升 后進(jìn)入循環(huán)通道12流動(dòng)，然后遇到低溫的上蓋2內(nèi)壁開(kāi)始冷卻，溫度降低往下流動(dòng)，繼續(xù)冷 卻后又流入底座1的內(nèi)部，通過(guò)這樣周而復(fù)始的循環(huán)將熱量不斷傳遞出去，這樣，保證了二 極管4工作時(shí)產(chǎn)生的熱量既可通過(guò)導(dǎo)熱硅膠墊61傳遞給上蓋2而由上蓋2和散熱片21快 速散發(fā)，也可經(jīng)空氣的循環(huán)流動(dòng)降低接線盒的內(nèi)部溫度，避免完全依賴效率低下的空氣熱 傳導(dǎo)傳遞，使底座1內(nèi)熱量的向外傳遞更加直接，有利于熱量的快速釋放，改善二極管4工 作條件，同時(shí)也有利于延緩接線盒所用塑料制品的老化，減少塑件的變形。本實(shí)用新型采用了多種散熱的結(jié)構(gòu)形式，使二極管4工作時(shí)產(chǎn)生的熱量得以迅速 散發(fā)，提高了接線盒整體的散熱性能，確保接線盒內(nèi)部溫度可控制在合理范圍內(nèi)和二極管4 的工作穩(wěn)定性和使用壽命，同時(shí)導(dǎo)體之間的連接均采用平面或圓柱面接觸連接，有利于降 低接觸電阻，提高導(dǎo)體之間的接觸面積，從整體上提高了接線盒的電能傳輸效率，從而解決 了目前光伏發(fā)電系統(tǒng)所用接線盒存在的整體散熱效果較差、導(dǎo)體之間導(dǎo)電率不高、二極管4 工作壽命短、穩(wěn)定性較低的問(wèn)題。上述實(shí)施方式只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技 術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種光伏組件用接線盒，包括底座(1)和扣合在底座上的上蓋(2)，底座(1)上至少設(shè)有兩個(gè)接線裝置(3)，相鄰兩個(gè)接線裝置(3)之間通過(guò)二極管(4)電性連接，其特征是接線裝置(3)包括具有水平狀內(nèi)凹弧面(311)卡設(shè)在底座(1)上的金屬連接件(31)，金屬連接件(31)一端用于連接光伏組件的匯流條，另一端連接可接入光伏線纜的接線端子(5)，二極管(4)的引腳具有彎折成形的垂直段(41)和水平段(42)，垂直段(41)與金屬連接件(31)圓柱接觸連接，水平段(42)貼合在所述的內(nèi)凹弧面(311)內(nèi)，二極管(4)上設(shè)置有本體散熱裝置(6)和引腳散熱裝置(7)，本體散熱裝置(6)和引腳散熱裝置(7)分別與上蓋(2)內(nèi)表面相接觸而將二極管(4)工作熱量直接傳遞到上蓋(2)散發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的本體散熱裝置(6)包 括設(shè)置在上蓋(2)內(nèi)表面的導(dǎo)熱硅膠墊(61)，導(dǎo)熱硅膠墊(61)具有與二極管(4)外表面圓 弧相吻合的半圓弧面(611)，在上蓋(2)扣合在底座(1)上后，導(dǎo)熱硅膠墊(61)的半圓弧面 (611)與二極管(4)外表面圓弧貼合接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的引腳散熱裝置(7)包 括設(shè)在金屬連接件(31)中部位置且壓在金屬連接件(31)上平面上的卷簧(71)，卷簧(71) 底部具有可壓緊在二極管水平段(42)上的內(nèi)凹半圓弧，卷簧(71)的上部套有導(dǎo)熱絕緣套 (72)，導(dǎo)熱絕緣套(72)上平面與導(dǎo)熱硅膠墊(61)平面貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的上蓋(2)內(nèi)表面固定 有上蓋內(nèi)襯(9)，上蓋內(nèi)襯(9)將導(dǎo)熱硅膠墊(61)壓緊貼合在上蓋(2)內(nèi)表面，上蓋(2)外 表面具有散熱片(21)，上蓋(2)和散熱片(21)為采用鋁合金制作的一體結(jié)構(gòu)，散熱片(21) 呈外凸圓弧形狀，間隔分布在上蓋(2)的外表面上，其散熱面積大的部分位于二極管(4)上 方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的接線裝置(3)還包括 折簧(32)，金屬連接件(31)位于匯流條接入端具有向上彎折的豎直平面(312)，該豎直平 面(312)末端具有圓弧形彎折(313)，中部具有向內(nèi)彎折段(314)，該向內(nèi)彎折段(314)穿 過(guò)折簧(32)中部的通孔(321)將折簧(32)卡緊在豎直平面(312)的內(nèi)側(cè)面，折簧(32)的 頂端部具有弧形彎折段(322)，弧形彎折段(322)位于豎直平面(312)的外側(cè)面且彈性壓緊 在豎直平面(312)末端的圓弧形彎折(313)上用于夾緊光伏組件的匯流條。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的金屬連接件(31)在近 折簧(32)處還具有經(jīng)彎折成型、便于拆卸折簧(32)的直立支撐架(315)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的底座(1)內(nèi)表面與二 極管(4)相對(duì)的位置處設(shè)有可耐高溫的條狀絕緣板(8)，絕緣板(8)上具有供金屬連接件 (31)安裝卡位的條形凹槽(81)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件用接線盒，其特征是所述的底座(1)上平面環(huán)形 設(shè)有密封凹槽(1. 1)，密封凹槽(1. 1)內(nèi)放置有密封圈(10)，上蓋(2)蓋于底座(1)上后通 過(guò)螺釘(11)壓緊密封圈(10)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光伏組件用接線盒，包括底座和上蓋，底座上至少設(shè)有兩個(gè)接線裝置，相鄰兩個(gè)接線裝置之間通過(guò)二極管電性連接，接線裝置包括具有水平狀內(nèi)凹弧面卡設(shè)在底座上的金屬連接件，金屬連接件一端用于連接光伏組件的匯流條，另一端連接可接入光伏線纜的接線端子，二極管的引腳具有彎折成形的垂直段和水平段，垂直段與金屬連接件圓柱接觸連接，水平段貼合在所述的內(nèi)凹弧面內(nèi)，二極管上設(shè)置有本體散熱裝置和引腳散熱裝置，本體散熱裝置和引腳散熱裝置分別與上蓋內(nèi)表面相接觸而將二極管工作熱量直接傳遞到上蓋散發(fā)。本實(shí)用新型解決了目前光伏發(fā)電系統(tǒng)所用接線盒存在的散熱效果較差、導(dǎo)電率不高、工作穩(wěn)定性較低的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02N6/00GK201758373SQ20102028424
公開(kāi)日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者呂紀(jì)坤 申請(qǐng)人:呂紀(jì)坤