专利名称：建筑光伏一体化系统的接线模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑光伏一体化(BIPV)技术，尤其涉及用于建筑光伏一体化系统的接线模块。
背景技术：
太阳能是一种可再生的能源。将太阳能转化为电能既能节约能源，缓解供电紧张问题，又能减少环境污染，因此这样的技术得到了公众的关注。 一种常见的太阳能利用方式是将太阳能电池组件(光伏组件)通过支架安装在已建好的屋顶上，与之相匹配的接线模块通常设置在太阳能电池组件的背面。 近年来出现了一种新的太阳能利用技术-建筑光伏一体化(BIPV)技术，该技术将太阳能发电(光伏)产品集成为建筑的一部分，例如采光屋顶、窗户或玻璃幕墙，这样的光伏产品在发电的同时还能起到遮风挡雨和采光的作用。在上述建筑光伏一体化(BIPV)技术中，从太阳能电池组件的光电转换元件中延伸出来的接线端子(焊带)一般通过焊接方式与接线模块中的导电元件形成电连接，然后，通过灌胶方式进行密封。
在上述接线模块中，至少存在下述缺陷和不足之处首先，接线模块中的导电元件通过焊接方式与从太阳能电池组件输入的接线端子(焊带)电连接，连接方式比较复杂，从而连接操作比较费时，生产成本比较高；其次，由于采用焊接手段，对操作工艺的要求，例如操作场合的供电要求、焊接操作的气体、温度等方面的要求比较高，从而工艺成本较高；再次，由于建筑光伏一体化玻璃板的接线模块的体积需要比较小以适应建筑物的要求，在如此小的空间内实施焊接操作增加了焊接操作的难度，使产品的合格率和可靠性降低。最后，由于焊接方式形成永固定性连接，从而使太阳能电池组件与接线模块的分离不容易。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
相应地，本发明的目的之一在于提供一种安装方便和拆卸容易的建筑光伏一体化系统的接线模块。 本发明的另一目的在于提供一种建筑光伏一体化系统的接线模块，其采用弹性夹替代焊接方式，从而使太阳能电池组件的接线端子与接线模块中的导电元件形成稳定和可靠的电连接。 根据本发明的一个方面，其提供一种建筑光伏一体化系统的接线模块，包括壳体；容纳于所述壳体中的导电体；设置于所述壳体的第一表面上的第一开口，与太阳能电池板的正极或负极连接的引线端子通过所述第一开口与所述壳体中的导电体电连接；以及弹性夹，所述弹性夹以使引线端子与所述导电体形成稳定电连接的方式将所述引线端子与所述导电体夹持在一起。 在一种优选实施方式中，所述导电体包括两个相对的大体为平面的侧面；以及所述弹性夹的横截面大体呈顶部开口的三角形，包括底壁和从所述底壁的两端沿与所述底壁成锐角角度延伸的两个相对侧壁，其中当所述弹性夹夹持所述引线端子时，所述弹性夹的两个相对侧壁与引线端子相结合并向引线端子施加偏置作用力，以使引线端子与所述导电体形成稳定电连接。 可选择地，所述导电体包括大体圆柱体部分；以及所述弹性夹的横截面大体呈顶部开口的三角形，其包括底壁和从所述底壁的两端沿与所述底壁成锐角角度延伸的两个相对侧壁，其中当所述弹性夹夹持所述引线端子时，所述弹性夹的底壁和两个相对侧壁基本与所述引线端子包绕到其上的所述导电体的所述圆柱体部分的外周缘相切，以使引线端子与所述导电体形成稳定电连接。 进一步地，接线模块还包括设置于所述壳体上与所述第一表面相对一侧的第二开口 ；以及盖，所述盖连接到所述壳体的第二开口上以覆盖所述第二开口 。
优选地，当所述盖连接到所述壳体的第二开口上时，所述弹性夹的所述底壁与所述盖的内壁相邻接，以防止所述弹性夹沿所述第二开口方向脱出。 在一种实施方式中，所述弹性夹的底壁和所述盖的内壁通过定位结构相结合，以通过所述盖进一步限制所述弹性夹的偏移。 具体地，所述定位机构包括设置于所述弹性夹的底壁和所述盖的内壁中的一个上的定位突起；和设置于所述弹性夹的底壁和所述盖的内壁中的另一个上的定位凹槽，当所述弹性夹的所述底壁与所述盖的内壁相邻接时，所述定位突起与所述定位凹槽相配合，从而限制所述弹性夹的偏移。 优选地，所述弹性夹的两个侧壁的末端处分别形成弯折部，以使所述弹性夹的两个侧壁的末端沿相互分离的方向延伸。 优选地，所述壳体大体为空心柱体形状，所述壳体的至少一端为封闭端或为具有用于直接或通过连接器与外部电缆相连接的开口的开口端。 进一步地，所述盖和所述第二开口之间进一步设置密封件，以形成所述盖与所述壳体之间的密封。 在一种实施方式中，所述导电体包括第一和第二导电体；以及所述接线模块还包
括一个旁路二极管，所述旁路二极管连接在所述第一和第二导电体之间。 可选地，所述导电体的一端设置成可插入到与所述壳体一端连接的连接器中，而
所述导电体的另一端上具有可与所述旁路二极管的引脚匹配的插口。 在一种实施方式中，所述弹性夹包括第一、第二弹性夹，所述第一、第二弹性夹以使连接太阳能电池的正、负极的两个引线端子分别与所述第一和第二导电体形成稳定电连接的方式将所述两个引线端子与所述第一和第二导电体夹持在一起。 优选地，接线模块还包括设置于所述壳体的第一表面上的另一第一开口，与太阳能电池板的正、负极连接的两个引线端子通过所述第一开口和所述另一第一开口与所述壳体中的第一、第二导电体分别电连接。 通过上述技术方案，同现有技术相比，本发明采用弹性夹替代焊接方式，从而避免了现有技术中焊接操作费时，生产成本比较高的问题，同时对操作工艺的要求不高，从而降低了建筑光伏一体化系统的工艺成本；另外，根据本发明中的接线模块适应了建筑光伏一体化系统对体积的小型化要求，安装操作方便，从而使太阳能电池组件的接线端子与接线模块中的导电元件形成稳定和可靠的电连接，进而提高了产品的合格率和可靠性。此外，通
5过采用弹性夹方式，避免了太阳能电池组件与接线模块之间的永久连接，从而使太阳能电池组件与接线模块的拆卸方便，便于对接线模块内部元件的维修和检查。
图1是根据本发明的一种具体实施方式
中的建筑光伏一体化系统的接线模块的立体图； 图2是显示图1中的接线模块的立体分解 图3是图1中的接线模块的纵向剖视图； 图4是显示图3中的接线模块中的导电体、弹性夹与接线端子之间的连接关系的立体图，其中壳体被移除； 图5是根据本发明的一种具体实施方式
中的建筑光伏一体化系统的接线模块的正视图；以及 图6是沿图5中A-A线截取的截面图，图6A是图5中A-A线截取的弹性夹的一种实施例的截面图；图6B是图5中A-A线截取的弹性夹的另一种实施例的截面图。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
参见图l-6，其示出了本发明的一种具体实施方式
中的用于建筑光伏一体化系统的接线模块l，包括壳体2 ;容纳于所述壳体中的导电体3 ;设置于所述壳体2的下表面的开口 6，与太阳能电池板的正极或负极(未示出)连接的引线端子4通过所述开口 6与所述壳体中2的导电体3电连接；以及弹性夹5，所述弹性夹5将所述引线端子4与所述导电体3夹持在一起，从而使所述引线端子4与所述导电体3形成稳定电连接。在上述接线模块中，壳体2可由绝缘材料构成。。引线端子4和导电体3均由导电材料，例如铜、铝等材料构成。 参见图2和3，壳体2大体为空心柱体形状，该空心柱体的所述壳体的至少一端可形成为具有直接与外部电缆相连接的开口 2a的开口端。例如图2和3中的左端可与正极连接电缆相连接，右端可与负极连接电缆相连接。每个正、负极连接电缆可通过电缆连接器(图中未示出)分别与相邻的接线模块的负、正极连接电缆相连，从而增加建筑光伏一体化系统的输出功率。在一种变更实施例中，在上述开口 2a中，导电体3可通过电缆连接器(图中未示出)与外部电缆相连接。可选择地，空心柱体的所述壳体的至少一端也可形成为封闭端。下面参照图4-6对根据本发明的一种实施例的导电体3、弹性夹5与接线端子4的连接和结合关系进行说明。图4是显示图3中的接线模块中的导电体、弹性夹与接线端子之间的连接关系的立体图，其中壳体被移除；图5是根据本发明的一种具体实施方式
中的建筑光伏一体化系统的接线模块的正视图；以及图6是沿图5中A-A线截取的截面图。
参见如图4和6A所示，所述导电体3包括两个相对的大体为平面的侧面31、32 ;所述弹性夹5的横截面大体呈一端，例如顶端开口的三角形，包括底壁51和从所述底壁51的两端沿与所述底壁51成锐角角度延伸的两个相对侧壁52、53。弹性夹5的材料为具有一定弹性的材料构成，其可以是金属材料，例如弹簧钢，也可以是非金属材料，例如聚氨酯类塑料。由于两个相对侧壁52、53沿所述底壁51的两端与所述底壁51成锐角角度延伸，弹性夹5在弹性作用下，其两个相对侧壁52、53可以对置于其之间的部件，例如导电体3和引线端子4，施加夹紧力。参见图5和6，引线端子4设置在弹性夹5和导电体3之间。在一种具体实施方式
中，引线端子4为柔性端子，其至少部分地围绕在导电体3上。由此，当所述弹性夹5夹持所述引线端子4时，所述弹性夹5的两个相对侧壁52、53与引线端子4相结合并向引线端子4施加偏置作用力，以使引线端子4与所述导电体3形成稳定电连接。
虽然，在上文中结合附图6对弹性夹5、导电体3和引线端子4的结合方式的实施例进行了说明，但是本发明并不仅限于此。在另一种实施方式中，参见图6B，导电体3包括大体圆柱体部分；以及所述弹性夹5的横截面大体呈顶部开口的三角形，其包括底壁和从所述底壁的两端沿与所述底壁成锐角角度延伸的两个相对侧壁，其中当所述弹性夹5夹持所述引线端子4时，所述弹性夹5的底壁和两个相对侧壁基本与所述引线端子4包绕到其上的所述导电体3的所述圆柱体部分的外周缘相切，以使引线端子4与所述导电体3形成稳定电连接。 上述弹性夹5、导电体3和引线端子4的结合方式的各种示例性实施例不是限制性的，而可以有各种更改和变型形式，以使所述弹性夹5与引线端子4相结合并向引线端子4施加偏置作用力，从而实现引线端子4与所述导电体3形成稳定电连接。本发明中各附图
中所示出的各组成构件的具体结构仅仅是示例性的，而不具有限制意义。例如，对于弹性夹5，只要其横截面形状如前所述能够实现与引线端子4相结合，并向引线端子4施加偏置作用力，以使引线端子4与所述导电体3形成稳定电连接，对于其纵向方向的结构(参见图4)不受到限制。 参见图1和图2，接线模块还包括设置于所述壳体2上与所述上表面相对一侧的开口 8 ;以及盖7，所述盖连接到所述壳体2的开口 8上以覆盖所述开口 8。通过设置开口8，可以便于弹性夹5放入到壳体2中，以便与引线端子4相结合并向引线端子4施加偏置作用力，以使引线端子4与所述导电体3形成稳定电连接。通过设置连接到所述壳体2的开口 8上以覆盖所述开口 8的盖7，可以形成对开口 8—侧的密封，防止外部环境，例如温度和湿气等对接线模块中的部件的不利影响。当然，开口 8并不是必须的，当将弹性夹5通过下表面的开口 6放置到壳体2中时，所述开口 8也可以省略。 在上述实施例中，当所述盖7连接到所述壳体2的开口 8上时，所述弹性夹5可不与盖7相接合。在另一种实施例中，如图6所示，当所述盖7连接到所述壳体2的开口 8上时，所述弹性夹5的所述底壁51与所述盖7的内壁相邻接，以防止所述弹性夹5沿所述开口 8方向脱出。 进一步地，所述弹性夹5的底壁51和所述盖7的内壁可通过定位结构相结合，以通过所述盖7进一步限制所述弹性夹5的偏移。例如，如图6所所示，其中所述定位机构包括设置于所述弹性夹5的底壁51的内壁中的定位突起54 ;和设置于所述盖7的内壁中的定位凹槽55，当所述弹性夹的所述底壁51与所述盖7的内壁相邻接时，所述定位突起54与所述定位凹槽55相配合，从而限制所述弹性夹5的偏移，例如在图6中的左、右方向和垂直于纸面方向上的偏移。虽然在上述实施例中，定位突起54设置在所述弹性夹5的底壁51的内壁中，定位凹槽55设置于所述盖7的内壁中。但是，本发明并不仅限于此，显然，定位突起54也可以设置于所述盖7的内壁中，而定位凹槽55也可以设置于所述弹性夹5的底壁51的内壁中。再进一步地，定位突起54和定位凹槽55分别可以设置成例如十字交叉形状，从而当十字形定位突起54与定位凹槽55相配合时，可以进一步限制所述弹性夹5在两个方向上的偏移。 参见图6，所述弹性夹5的两个侧壁52、53的末端处分别形成弯折部56，以使所述弹性夹5的两个侧壁52、53的末端沿相互分离的方向延伸。通过在弹性夹5的两个侧壁52、53的末端处分别形成弯折部56，可以避免未被弯折的侧壁52、53的末端对引线端子4和导电体3的侧面31、32的刮伤和损坏。 在图6所示的一种实施例中，所述盖7和所述开口 8之间进一步设置密封件9，以形成所述盖7与所述壳体2之间的密封。在一种实施例中，参见图6，盖7大体呈倒U形，其包括底部71和两个大体平行延伸的侧壁部分72。与之对应，壳体2中设置有容纳盖7的侧壁部分72的凹槽21。优选地，密封件9设置在所述壳体2中的凹槽21与盖7的侧壁部分72之间，从而以形成所述盖7与所述壳体2之间的密封。虽然，在上述实施例中，密封件9设置在所述壳体2中的凹槽21与盖7的侧壁部分72之间，但是，本发明并不仅限于此，密封件9可以设置在所述盖7和所述开口 8之间的任何适宜的位置，以形成所述盖7与所述壳体2之间的密封。 此外，参见图6，盖7的侧壁部分72设置有卡接凸起73，与之对应，在壳体2上设置有卡接开口 22，盖7的侧壁部分72设置有卡接凸起73在弹性形变下插入到所述壳体2中的凹槽21中，然后克服弹性形变进入到所述壳体2的卡接开口 22中，从而将盖7连接到壳体2上以密封开口8。显然，盖7可以通过多种其它替代方式，例如铰链、螺纹连接等连接到壳体2上以密封开口 8。 在一种实施例中，如图3、4所示，所述导电体3采用包括两个导电体3'、3"的形式；以及所述接线模块还包括一个旁路二极管IO，所述旁路二极管IO连接在所述第一和第二导电体3'、3"之间。在图3和图4中，与太阳能电池的正、负极相连的两个引线端子4、4在弹性夹5的偏置作用下分别与第一、第二导电体3'、3"导电连接。在第一、第二导电体3'、3"的两端可以连接有正负极连接电缆(图中未示出)。在一种优选实施例中，每根连接电缆通过连接器或另一连接电缆与相邻的电池模块串联，以此来扩大输出功率，最外端的两个模块的正、负极连接电缆形成一输出电压，用于实现整个太阳能电池组的电能输出。旁路二极管10以与电池的输出电压相反的方向连接，以便分流电池的反向偏压的电流。
导电体3的一端设置成可插入到与所述壳体2 —端连接的电缆连接器，而导电体3的另一端设置可与旁路二极管10的引脚10a， 10b匹配的插口 30。如图4所示，导电体3的一端呈圆柱体，但是本发明并不仅限于此，例如其可以设置成任何适宜的其它形状，例如棱柱形等。 参见图2和图4，在上述实施例中，所述弹性夹5包括第一、第二弹性夹5'、5"，所述第一、第二弹性夹5'、5"以使连接太阳能电池的正、负极的两个引线端子4、4分别与所述第一和第二导电体3'、3"形成稳定电连接的方式将所述两个引线端子4、4与所述第一和第二导电体3'、3"夹持在一起。 进一步地，参见图l-3，接线模块包括设置于所述壳体2的下表面上的另一开口6'，与太阳能电池板的正、负极连接的两个引线端子4、4通过所述开口6和所述另一开口6'与所述壳体2中的第一、第二导电体3'、3"分别电连接。与下表面上的所述开口 6和所述 另一开口 6'对应，壳体2的上表面上设置有两个开口 8。 虽然，在上述实施方式中，与太阳能电池板的正、负极连接的两个引线端子4、4通 过所述开口 6和所述另一开口 6'与所述壳体2中的第一、第二导电体3'、3"分别电连接， 但是本发明并不仅限于此。例如，开口 6和另一开口 6'也可以形成为一个开口，与太阳能 电池板的正、负极连接的两个引线端子4、4通过一个开口与所述壳体2中的第一、第二导电 体3'、3"分别电连接。 从本发明上述内容可以看出，本发明提供了一种改进的一种建筑光伏一体化系统
的接线模块，通过上述技术方案，同现有技术相比，本发明采用弹性夹替代焊接方式，从而
避免了现有技术中焊接操作费时，生产成本比较高的问题，同时对操作工艺的要求不高，从
而降低了建筑光伏一体化系统的工艺成本；另外，根据本发明中的接线模块适应了建筑光
伏一体化系统对体积的小型化要求，安装操作方便，从而使太阳能电池组件的接线端子与
接线模块中的导电元件形成稳定和可靠的电连接，进而提高了产品的合格率和可靠性。此
外，通过采用弹性夹方式，避免了太阳能电池组件与接线模块之间的永久连接，从而使太阳
能电池组件与接线模块的拆卸方便，便于对接线模块内部元件的维修和检查。 虽然本发明结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发
明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。说明书中表示方位
的术语例如"上"、"下"、"上表面"、"下表面"为表述的方便，为各个附图中的上方和下方，但
是上述方位可以指示任何方位，例如"下"、"上"、"左"和"右"等。 虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理 解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的 范围以权利要求和它们的等同物限定。
权利要求
一种建筑光伏一体化系统的接线模块，包括壳体；容纳于所述壳体中的导电体；设置于所述壳体的第一表面上的第一开口，与太阳能电池板的正极或负极连接的引线端子通过所述第一开口与所述壳体中的导电体电连接；以及弹性夹，所述弹性夹将所述引线端子与所述导电体夹持在一起，以使引线端子与所述导电体形成稳定的电连接。
2. 根据权利要求1所述的接线模块，其中 所述导电体包括两个相对的大体为平面的侧面；以及所述弹性夹的横截面大体呈顶部开口的三角形，包括底壁和从所述底壁的两侧沿与所 述底壁成锐角角度延伸的两个相对侧壁，其中当所述弹性夹夹持所述引线端子时，所述弹性夹的两个相对侧壁与引线端子相结 合并向引线端子施加偏置作用力，以使引线端子与所述导电体形成稳定电连接。
3. 根据权利要求1所述的接线模块，其中 所述导电体包括大体圆柱体部分；以及所述弹性夹的横截面大体呈顶部开口的三角形，其包括底壁和从所述底壁的两端沿与 所述底壁成锐角角度延伸的两个相对侧壁，其中当所述弹性夹夹持所述引线端子时，所述弹性夹的底壁和两个相对侧壁基本与所 述引线端子包绕到其上的所述导电体的所述圆柱体部分的外周缘相切，以使引线端子与所 述导电体形成稳定电连接。
4. 根据权利要求1-3中任何一项所述的接线模块，还包括 设置于所述壳体上与所述第一表面相对一侧的第二开口；以及 盖，所述盖连接到所述壳体的第二开口上以覆盖所述第二开口 。
5. 根据权利要求4所述的接线模块，其中当所述盖连接到所述壳体的第二开口上时，所述弹性夹的所述底壁与所述盖的内壁相 邻接，以防止所述弹性夹沿所述第二开口方向脱出。
6. 根据权利要求5所述的接线模块，其中所述弹性夹的底壁和所述盖的内壁通过定位结构相结合，以通过所述盖进一步限制所 述弹性夹的偏移。
7. 根据权利要求6所述的接线模块，其中所述定位机构包括 设置于所述弹性夹的底壁和所述盖的内壁中的一个上的定位突起；禾口 设置于所述弹性夹的底壁和所述盖的内壁中的另一个上的定位凹槽， 当所述弹性夹的所述底壁与所述盖的内壁相邻接时，所述定位突起与所述定位凹槽相配合，从而限制所述弹性夹的偏移。
8. 根据权利要求2或3所述的接线模块，其中所述弹性夹的两个侧壁的末端处分别形成弯折部，以使所述弹性夹的两个侧壁的末端 沿相互分离的方向延伸。
9. 根据权利要求1所述的接线模块，其中 所述壳体大体为空心柱体形状，所述壳体的至少一端为封闭端或为具有用于直接或通过连接器与外部电缆相连接的 开口的开口端。
10. 根据权利要求4所述的接线模块，其中所述盖和所述第二开口之间进一步设置密封件，以形成所述盖与所述壳体之间的密封。
11. 根据权利要求1或9所述的接线模块，其特征在于 所述导电体包括第一和第二导电体；以及所述接线模块还包括一个旁路二极管，所述旁路二极管连接在所述第一和第二导电体 之间。
12. 根据权利要求11所述的接线模块，其中所述导电体的一端设置成可插入到与所述壳体一端连接的连接器，而所述导电体的另 一端上具有可与二极管的引脚匹配的插口。
13. 根据权利要求11或12所述的接线模块，其特征在于所述弹性夹包括第一、第二弹性夹，所述第一、第二弹性夹以使连接太阳能电池的正、 负极的两个引线端子分别将所述两个引线端子与所述第一和第二导电体夹持在一起，以与 所述第一和第二导电体形成稳定电连接。
14. 根据权利要求13所述的接线模块，其特征在于还包括设置于所述壳体的第一表面上的另一第一开口，与太阳能电池板的正、负极连接的两 个引线端子通过所述第一开口和所述另一第一开口与所述壳体中的第一、第二导电体分别 电连接。
全文摘要
本发明公开了一种建筑光伏一体化系统的接线模块，包括壳体；容纳于所述壳体中的导电体；设置于所述壳体的第一表面上的第一开口，与太阳能电池板的正极或负极连接的引线端子通过所述第一开口与所述壳体中的导电体电连接；以及弹性夹，所述弹性夹将所述引线端子与所述导电体夹持在一起，以使引线端子与所述导电体形成稳定的电连接。通过采用上述技术方案，避免了现有技术中焊接操作费时，生产成本比较高的问题，同时对操作工艺的要求不高，从而降低了建筑光伏一体化系统的工艺成本；同时使太阳能电池组件的接线端子与接线模块中的导电元件形成稳定和可靠的电连接，进而提高了产品的合格率和可靠性。
文档编号H01R4/48GK101728660SQ20081020214
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者坂本克彦, 陈孝群, 马庆泰 申请人:泰科电子(上海)有限公司