WO2011047570A1

WO2011047570A1 - 光伏组件用接线盒

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Publication number: WO2011047570A1
Application number: PCT/CN2010/075570
Authority: WO
Inventors: 吕纪坤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2012-04-22
Also published as: EP2492968A1; EP2492968A4

Description

光伏组件用接线盒技术领域本发明涉及光伏电池技术领域，尤其是一种光伏组件用接线盒。背景技术目前，市场上光伏电池发电系统所用的接线盒的上盖和底座的材料普遍使用工程塑料，导体之间的连接方式主要是触点式固定，这种结构的接线盒在工说

作状态下，壳体内部的二极管会产生大量的热能，热量通过壳体内空气传导和对流传给壳体，壳体再通过传导将热量释放书，但由于空气和塑料的导热性能差，壳体内的热量不能及时释放出来，造成了壳体内的温度不断升高，高温的工作环境使得二极管的通电能力急剧下降，降低了光伏组件的发电效率，缩短了二极管的工作寿命，也增加了组件的维修频率，同时过高的温度也加速了壳体的变形和老化，缩短了产品的使用寿命，为此为解决二极管散热问题，普遍采用的方式是在接线盒的上盖内表面固定吸热效果强的导热胶垫，利用导热胶垫与上盖的贴合接触，将导热胶垫吸收的热量传递给上盖而散发，但这种传导方式在二极管与导热胶垫之间热量还是通过空气传导的，只不过传导速度有所加快，散热效果比原来单纯的空气传导好些而已，仍难以实现接线盒内热量的快速散发，无法真正达到将接线盒内部温度控制在合理范围内，以确保二极管工作稳定和延长二极管使用寿命的目的，同时目前的接线盒在导体连接之间的接触部位普遍采用弹片和突点接触，这样的结构使得导体之间的接触形式为点接触，接触部位面积太小，增加了电阻，降低了产品对电能的传输效率。发明内容本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种散热性能好、导电率高、工作可靠的光伏组件用接线盒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括底座和扣合在底座上的上盖，底座上至少设有两个接线装置，相邻两个接线装置之间通过二极管电性连接，接线装置包括具有水平状内凹弧面卡设在底座上的金属连接件，金属连接件一端用于连接光伏组件的汇流条，另一端连接可接入光伏线缆的接线端子，二极管的引脚具有弯折成形的垂直段和水平段，垂直段与金属连接件圆柱接触连接，水平段贴合在所述的内凹弧说面内，二极管上设置有本体散热装置和引脚散热装置，本体散热装置和引脚散热装置分别与上盖内表面相接触而将二极管工作热量直接传递到上盖散发。

具体说，所述的本体散热装置包括设置在上盖内表面的导热硅胶垫，导热硅胶垫具有与二极管外表面圆弧相吻合的半圆弧面，在上盖扣合在底座上后，导热硅胶垫的半圆弧面与二极管外表面圆弧贴合接触；所述的引脚散热装置包括设在金属连接件中部位置且压在金属连接件上平面上的卷簧，卷簧底部具有可压紧在二极管水平段上的内凹半圆弧，卷簧的上部套有导热绝缘套，导热绝缘套上平面与导热硅胶垫平面贴合。

所述的上盖内表面固定有上盖内衬，上盖内衬将导热硅胶垫压紧贴合在上盖内表面，上盖外表面具有散热片，上盖和散热片为采用铝合金制作的一体结构，散热片呈外凸圆弧形状，间隔分布在上盖的外表面上，其散热面积大的部分位于二极管上方。

所述的接线装置还包括折簧，金属连接件位于汇流条接入端具有向上弯折的竖直平面，该竖直平面末端具有圆弧形弯折，中部具有向内弯折段，该向内弯折段穿过折簧中部的通孔将折簧卡紧在竖直平面的内侧面，折簧的顶端部具有弧形弯折段，弧形弯折段位于竖直平面的外侧面且弹性压紧在竖直平面末端的圆弧形弯折上用于夹紧光伏组件的汇流条。为便于折簧的拆卸，所述的金属连接件在近折簧处还具有经弯折成型、便于拆卸折簧的直立支撑架。为减少二极管工作时产生的热量对底座的影响，所述的底座内表面与二极管相对的位置处设有可耐高温的条状绝缘板，绝缘板上具有供金属连接件安装卡位的条形凹槽。为保证接线盒整体密封性良好说，所述的底座上平面环形设有密封凹槽，密封凹槽内放置有密封圈，上盖盖于底座上后通过螺钉压紧密封圈。

书

本发明的有益效果是：本实用新型通过在二极管上设置本体散热装置和引脚散热装置的方式，避免了导热效果低下的空气传导，使二极管工作时产生的热量经导热硅胶垫直接传递给上盖上表面而快速散发，由此极大地提高了接线盒整体的散热性能，使得接线盒内部温度可控制在合理范围内，确保二极管的工作稳定性和使用寿命，同时导体之间的连接采用平面或圆柱面接触连接，有利于降低接触电阻，提高导体之间的接触面积，从而整体提高了接线盒的电能传输效率。附图说明下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。图 1是本发明的结构示意图。图 2是图 1中 A-A剖视图。图 3是图 1中 B-B剖视图。图 4是图 1 中 C-C剖视图。图 5是图 1 中 D-D剖视图图 6是图 5中 E处的局部放大图。图中 1、底座 1. 1、密封凹槽 2、上盖 21、散热片 3、接线装置 31、金属连接件 311、内凹弧面 312、竖直平面 313、圆弧形弯折 314、向内弯折段 315、直立支撑架 32、折簧 321、通孔 322、弧形弯折段 4、二极管 41、垂直段 42、水平段 5、接线端子 6、本体散热装置 61、导热硅胶垫 611、半圆弧面 7、引脚散热装置 71、卷簧 72、导热绝缘套 8、绝缘板 81、条形凹槽 9、上盖内衬 10、密封圈 11、螺钉 12、循环通道

具体实施方式。

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图 1〜图 6所示的光伏组件用接线盒，包括底座 1和扣合在底座 1上的上盖 2，上盖 2采用散热效果好的铝合金材料制作，底座 1上平面环形设有密封凹槽 1. 1，密封凹槽 1. 1内放置有密封圈 10，上盖 2盖于底座 1上固定后，上盖 2 四周边嵌入密封凹槽 1. 1后通过螺钉 13锁紧后压紧密封圈 10，可较好地提高接线盒使用时的密封性能，在底座 1内设置有四个平行排列的接线装置 3，相邻两个接线装置 3之间通过两个二极管 4电性连接，所述的接线装置 3包括具有水平状内凹弧面 311卡设在底座 1上的金属连接件 31，金属连接件 31—端用于连接光伏组件的汇流条，另一端连接可接入光伏线缆的接线端子 5，接线端子 5— 端通过自攻螺钉固定在金属连接件 31头部延伸面上的接线平面上，另一端为 U 形张口，用于包紧所连接的光伏线缆，二极管 4 的引脚具有弯折成形的垂直段 41和水平段 42，垂直段 41垂直插入金属连接件 31后与金属连接件 31圆柱接触连接，水平段 42贴合在金属连接件 31的内凹弧面 311内，为尽快将二极管 4 工作时产生的热量传递出去，确保接线盒内部温度在合理范围内，在二极管 4 上设置有二极管 4本体散热装置 6和引脚散热装置 7，所述的本体散热装置 6包括导热硅胶垫 61，导热硅胶垫 61被设置在上盖 2内表面的上盖内衬 9压紧贴合在上盖 2内表面，所述的导热硅胶垫 61具有与二极管 4外表面圆弧相吻合的半圆弧面 611，在上盖 2扣合在底座 1上后，导热硅胶垫 61的半圆弧面 611与二极管 4外表面圆弧贴合接触，从而二极管 4本体的热量可直接传递给导热硅胶垫 61后由上盖 2快速散发；所述的引脚散热装置 7包括设在金属连接件 31中部位置且压在金属连接件 31上平面上的卷簧 71，卷簧 71底部具有可压紧贴合在二极管 4水平段 42上的内凹半圆弧，卷簧 71压在金属连接件 31上后，卷簧 71的内凹半圆弧将二极管 4的水平段 42压在金属连接件 31的内凹弧面 311内，卷簧 71由导热系数高的材料制成，直接贴合在二极管 4温度最高的引脚，在卷簧 71的上部套有导热绝缘套 72，当上盖 2扣合在底座 1时导热绝缘套 72的顶面正好贴合在导热硅胶垫 61的平面上，二极管 4工作时，其引脚部分产生的热量由卷簧 71直接吸收而经导热绝缘套 72传递给导热硅胶垫 61，导热硅胶垫 61 再传递给上盖 2后快速散发，为了使上盖 2吸收的热量能快速散发，在上盖 2 的外表面上具有与上盖 2为一体结构的散热片 21，散热片 21呈外凸圆弧形状，且间隔分布在上盖 2的外表面上，散热片 21散热面积大的部分位于二极管 4上方热量最集中的位置，同时散热片 21的设置方向与空气对流的方向一致，从而实现热量的快速散发。

所述的接线装置 3还包括折簧 32，金属连接件 31位于汇流条接入端具有向上弯折的竖直平面 312，该竖直平面 312末端具有圆弧形弯折 313，中部具有向内弯折段 314，该向内弯折段 314穿过折簧 32中部的通孔 321将折簧 32卡紧在竖直平面 312的内侧面，折簧 32的顶端部具有弧形弯折段 322，弧形弯折段 322 位于竖直平面 312 的外侧面且弹性压紧在竖直平面 312末端的圆弧形弯折 313 上用于夹紧光伏组件的汇流条。同时为便于折簧 32的拆卸，所述的金属连接件 31在近折簧 32处还具有经弯折成型、便于拆卸折簧 32的直立支撑架 315，当用工具撬动折簧 32的时候，撬动力的支点作用在直立支撑架 315上，此结构一方面提供了稳固的支持点，也简化了结构，同时展开的面积也有利于热量的散发。

为防止底座 1产生受热变形，所述的底座 1 内表面与二极管 4相对的位置处设有可耐高温的条状绝缘板 8，绝缘板 8上具有供金属连接件 31安装卡位的条形凹槽 81，当二极管 4工作时引脚的温度很高，传递到金属连接件 31上的温度容易使与之接触受压的塑件塑化变形，因此在金属连接件 31的温度最高区域的底部受力部位垫上耐高温的绝缘板 7，一方面可以在高温条件下承受金属连接件 31 的压力时不变形，同时与金属连接件 31 的其他低温区域相接触的塑件也不会变形。

同时为便于二极管 4产生的热量通过循环流动的方式由上盖 2散发，在上盖内衬 9的外侧面与底座 1和上盖 2的内侧面之间在接线盒整体固定安装完成后形成一个空气流动的循环通道 12，当二极管 4有电流通过处于工作状态时，产生的一部分热量直接通过导热硅胶垫 61传递给上盖 2后释放，另一部分热量在底座 1内部造成温度升高，热空气上升后进入循环通道 12流动，然后遇到低温的上盖 2 内壁开始冷却，温度降低往下流动，继续冷却后又流入底座 1 的内部，通过这样周而复始的循环将热量不断传递出去，这样，保证了二极管 4工作时产生的热量既可通过导热硅胶垫 61传递给上盖 2而由上盖 2和散热片 21 快速散发，也可经空气的循环流动降低接线盒的内部温度，避免完全依赖效率低下的空气热传导传递，使底座 1 内热量的向外传递更加直接，有利于热量的快速释放，改善二极管 4工作条件，同时也有利于延缓接线盒所用塑料制品的老化，减少塑件的变形。

本发明采用了多种散热的结构形式，使二极管 4工作时产生的热量得以迅速散发，提高了接线盒整体的散热性能，确保接线盒内部温度可控制在合理范围内和二极管 4 的工作稳定性和使用寿命，同时导体之间的连接均采用平面或圆柱面接触连接，有利于降低接触电阻，提高导体之间的接触面积，从整体上提高了接线盒的电能传输效率，从而解决了目前光伏发电系统所用接线盒存在的整体散热效果较差、导体之间导电率不高、二极管工作寿命短、稳定性较低的问题。

Claims

权利要求书

1.一种光伏组件用接线盒，包括底座（1) 和扣合在底座上的上盖（2)，底座（1) 上至少设有两个接线装置（3)，相邻两个接线装置（3) 之间通过二极管（4) 电性连接，其特征是：接线装置（3) 包括具有水平状内凹弧面（311) 卡设在底座（1) 上的金属连接件（31)，金属连接件（31) —端用于连接光伏组件的汇流条，另一端连接可接入光伏线缆的接线端子（5)，二极管（4) 的引脚具有弯折成形的垂直段（41)和水平段（42)，垂直段（41)与金属连接件（31) 圆柱接触连接，水平段（42) 贴合在所述的内凹弧面（311) 内，二极管（4) 上设置有本体散热装置（6) 和引脚散热装置（7)，本体散热装置（6) 和引脚散热装置（7)分别与上盖（2) 内表面相接触而将二极管（4)工作热量直接传递到上盖（2) 散发。

2.根据权利要求 1所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的本体散热装置（6) 包括设置在上盖（2) 内表面的导热硅胶垫（61)，导热硅胶垫（61) 具有与二极管（4) 外表面圆弧相吻合的半圆弧面（611)，在上盖（2) 扣合在底座（1) 上后，导热硅胶垫（61) 的半圆弧面（611) 与二极管（4) 外表面圆弧贴合接触。

3.根据权利要求 2所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的引脚散热装置（7)包括设在金属连接件（31) 中部位置且压在金属连接件（31)上平面上的卷簧（71)，卷簧（71)底部具有可压紧在二极管水平段（42)上的内凹半圆弧，卷簧（71) 的上部套有导热绝缘套（72)，导热绝缘套（72)上平面与导热硅胶垫（61) 平面贴合。

4.根据权利要求 2所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的上盖（2) 内表面固定有上盖内衬（9)，上盖内衬（9)将导热硅胶垫（61)压紧贴合在上盖（2) 内表面，上盖（2) 外表面具有散热片（21)，上盖（2) 和散热片（21) 权利要求书

为采用铝合金制作的一体结构，散热片（21) 呈外凸圆弧形状，间隔分布在上盖（2) 的外表面上，其散热面积大的部分位于二极管（4) 上方。

5.根据权利要求 1所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的接线装置 (3) 还包括折簧（32)，金属连接件（31) 位于汇流条接入端具有向上弯折的竖直平面（312)，该竖直平面（312)末端具有圆弧形弯折（313)，中部具有向内弯折段（314)，该向内弯折段（314) 穿过折簧（32) 中部的通孔（321) 将折簧（32)卡紧在竖直平面（312) 的内侧面，折簧（32) 的顶端部具有弧形弯折段（322)，弧形弯折段（322) 位于竖直平面（312) 的外侧面且弹性压紧在竖直平面（312) 末端的圆弧形弯折（313) 上用于夹紧光伏组件的汇流条。

6.根据权利要求 5所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的金属连接件（31) 在近折簧（32) 处还具有经弯折成型、便于拆卸折簧（32) 的直立支撑架（315)。

7.根据权利要求 1所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的底座（1) 内表面与二极管（4)相对的位置处设有可耐高温的条状绝缘板（8)，绝缘板（8) 上具有供金属连接件（31) 安装卡位的条形凹槽（81)。

8.根据权利要求 1所述的光伏组件用接线盒，其特征是：所述的底座（1) 上平面环形设有密封凹槽（1.1)，密封凹槽（1.1) 内放置有密封圈（10)，上盖（2) 盖于底座（1) 上后通过螺钉（11) 压紧密封圈（10)。