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：
本实用新型涉及建筑光伏一体化(BIPV)技术，尤其涉及一种建筑光伏一体化系 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，与之相匹配的接线盒 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一建筑光伏一体化(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。图8显示现有的建筑光伏一体化系统的接线模块的剖视图，其具体显示了爬电距 离d’ (内部带电体沿绝缘表面到外部手可接触部位的最短距离)和电气间隙g’ (内部带 电体通过空气到外部手可接触部位的最短距离)的大小。在图8中，由于接线模块产品的 底部有绝缘处理，因此，只考虑内部带电体到盖子开口的爬电距离和电气间隙。在太阳能光 伏接线模块的业界内，对爬电距离和电气间隙具有最严苛的认证标准，要求爬电距离要达 到最小20mm，电气间隙要达到最小14mm。如图8所示，在现有的建筑光伏一体化系统的接线模块中，容纳内部电连接器的 腔体的侧壁在最外部，构成整个接线盒的外壁，而盖子的侧壁插入腔体中，被腔体的侧壁包 裹在内部。显然，如图8所示，由于盖子的侧壁插入到腔体中，再加上要求接线模块整体尺寸 尽可能小，所以导致无法增大现有的接线模块内的爬电距离d’和电气间隙g’，从而对腔体 内的电连接器的电气安全性造成不利影响，为了保证电气安全性，势必要增大整个腔体的 尺寸，从而又会导致整个接线盒的尺寸过大，难以满足建筑光伏一体化领域的要求，因为， 在建筑光伏一体化领域中，对接线盒的尺寸有严格的限制，总体而言，在建筑光伏一体化领 域中，接线盒的尺寸越小越好。另外，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(焊带或汇流条)一般通过焊接方式与接线盒中的导电元件形成电 连接，然后，通过灌胶方式进行密封。在上述接线盒中，由于接线盒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(焊带或汇流条)电连接，连接方式比较复杂，从而连接操作比较费时，使产 品的合格率和可靠性降低，并且生产成本比较高。另外，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盒的分离不容易。鉴于现有的建筑光伏一体化系统的接线模块存在尺寸过大、电气安全性不佳的技 术问题，实有必要提出一种新型的建筑光伏一体化系统的接线模块，其不仅能够保证接线盒具有较小的尺寸，而且能够提高内部带电组件的电气安全性。
实用新型内容本实用新型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，本实用新型的目的之一在于提供一种不仅能够保证接线盒具有较小尺 寸，而且能够提高内部带电组件的电气安全性的建筑光伏一体化系统的接线模块。本实用新型的另一目的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。本实用新型的另一目的在于提供一种能够提高生产效率和产品可靠性的建筑光 伏一体化系统的接线模块。本实用新型的再一目的在于提供一种能够方便对指定的内部组件进行更换的建 筑光伏一体化系统的接线模块。根据本实用新型的一个方面，其提供一种建筑光伏一体化系统的接线模块，包括 壳体，所述壳体形成有至少一个腔体；和盖子，所述盖子用于覆盖所述至少一个腔体的开 口。其中，所述盖子的侧壁包裹在所述至少一个腔体的侧壁的外面，构成所述壳体的至少一 部分外壁。根据本实用新型的一个优选实施例，在所述腔体的侧壁上设置有环形槽，所述环 形槽环绕所述腔体的侧壁的四周；并且在所述环形槽中装配有环形密封圈，所述环形密封 圈夹持在所述腔体的侧壁和所述盖子的侧壁之间。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述盖子的前端形成有卡钩，所述壳体上 形成有与所述卡钩卡扣在一起的卡槽。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述盖子的前端形成有凹槽，所述壳体上 形成有与所述凹槽卡扣在一起的凸肋。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述盖子的后端形成有凹槽，所述壳体上 形成有与所述凹槽卡扣在一起的凸肋。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述至少一个腔体形成在所述壳体的后 部，所述壳体的前部形成有与外部电连接器的一端插接在一起的插入腔。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述至少一个腔体中容纳有内部电连接 器，所述内部电连接器包括二极管；第一导电片，所述第一导电片的一端与二极管的一端 电连接，另一端分别与外部电连接器和太阳能电池板的一个电极电连接；和第二导电片，所 述第二导电片的一端与二极管的另一端电连接，另一端与太阳能电池板的另一个电极电连 接。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述第一导电片的一端形成有第一弹性接 触片，所述二极管的一端被弹性地夹持在所述第一弹性接触片上，从而实现所述二极管与 所述第一导电片之间的电连接；并且所述第二导电片的一端形成有第二弹性接触片，所述 二极管的另一端被弹性地夹持在所述第二弹性接触片上，从而实现所述二极管与所述第二 导电片之间的电连接。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述第一导电片的另一端形成有第一连接 板，所述太阳能电池板的一个电极的汇流条通过第一弹性夹被夹持在所述第一导电片的第一连接板上，从而实现所述第一导电片与所述太阳能电池板的一个电极的电连接；并且所 述第二导电片的另一端形成有第二连接板，所述太阳能电池板的另一个电极的汇流条通过 第二弹性夹被夹持在所述第二导电片的第二连接板上，从而实现所述第二导电片与所述太 阳能电池板的另一个电极的电连接。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述第一连接板和第二连接板中的至少一 个的表面上形成有多条细长凹槽，用于增加所述汇流条与所述表面之间的接触摩擦力。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述第一导电片的另一端还形成有连接端 子，所述连接端子延伸入所述壳体的前部的插入腔中，用于与插接到所述插入腔中的外部 电连接器的连接端子电连接，从而实现所述第一导电片与所述外部电连接器的电连接。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述壳体形成有三个腔体，所述第一导电 片、第二导电片和二极管分别设置在所述三个腔体中。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述建筑光伏一体化系统的接线模块和所 述外部电连接器之间形成有将两者卡扣在一起的卡扣结构。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述卡扣结构包括形成在所述外部电连 接器上的凸台；和形成在所述建筑光伏一体化系统的接线模块的壳体上的开口，所述开口 用于与所述凸台卡扣在一起。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述卡扣结构包括形成在所述外部电连 接器上的细长凸条；和形成在所述建筑光伏一体化系统的接线模块的壳体上的细长槽口， 所述细长槽口用于与所述细长凸条卡扣在一起。与现有技术相比，在本实用新型的上述各个实施例中，由于盖子的侧壁包裹在腔 体的侧壁的外面，盖子的侧壁构成壳体的外壁，而不是插入腔体内，因此，盖子不占据腔体 内的空间，因此，保证腔体内的电器组件具有足够的电气间隙和爬电距离，从而提高了内部 带电组件的电气安全性，同时，不需要增加接线盒的尺寸。另外，本实用新型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，由于采用多个可拆卸的分立单元的形式，从而可以方便地对指定的内部 组件进行单独的更换；此外，通过采用弹性夹方式，避免了太阳能电池组件与接线盒之间的 永久连接，从而进一步使太阳能电池组件与接线盒的拆卸方便，便于对接线盒的内部元件， 例如二极管、弹性夹、连接端子的维修和检查。
图1是根据本实用新型的一种具体实施方式
中的建筑光伏一体化系统的建筑光 伏一体化系统的接线模块的立体外观图，其中盖子处于闭合状态；图2是显示图1中的接线盒的盖子被打开，并示出了盖子的侧壁与腔体的侧壁之 间的关系；图3是显示图1中的接线盒的分解立体图，其中盖子被打开并示出了内部元件的 位置和结构关系；图4是显示前述具体实施方式
中的建筑光伏一体化系统的接线模块的剖视图，其 示出了盖子的侧壁套在腔体的侧壁的外部，并示出了太阳能电池板的汇流条通过弹性夹与导电片形成电连接；图5是图4中的太阳能电池板的汇流条通过弹性夹与导电片形成电连接的局部放 大示意图；图6显示根据前述具体实施方式
中的建筑光伏一体化系统的接线模块与外部电 连接器相互连接的示意图；图7显示根据本实用新型的建筑光伏一体化系统的接线模块的剖视图，其具体显 示了爬电距离d和电气间隙g的大小；和图8显示根据现有技术的建筑光伏一体化系统的接线模块的剖视图，其具体显示 了爬电距离d’和电气间隙g’的大小。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型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。下述参照附图对本实用新型实 施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用 新型的一种限制。参见图1-4，其示出了本实用新型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(接线盒)100，该接线盒100包括壳体1和盖子2。如图2所示，在一个优选实施例中，壳体1形成有三个腔体203，用于容纳电器元 件，但是，本实用新型不局限于此，腔体的数量还可以为一个、两个或更多个。盖子2用于覆 盖该腔体203的开口。如图1和图4所示，盖子2的侧壁218包裹在该腔体203的侧壁201的外面，并构 成壳体1的后半部分的外壁。请参见图2和图4，在一个优选实施例中，在腔体203的侧壁201上设置有环形槽 210，该环形槽210环绕腔体203的侧壁201的四周；并且在环形槽210中装配有环形密封 圈202。如图4所示，当盖子2套装在腔体203的外部时，该环形密封圈202被夹持在腔体 203的侧壁201和盖子2的侧壁218之间。在该优选实施例中，环形密封圈202能够提高盖子2的侧壁218和腔体203的侧 壁201之间的密封性。如图2所示，在另一个优选实施例中，盖子2的前端形成有卡钩204，壳体1上形成 有与卡钩204卡扣在一起的卡槽205。同时，在一个优选实施例中，请继续参见图2，盖子2的前端形成有凹槽204，壳体 1上形成有与凹槽204卡扣在一起的凸肋206。这样能够进一步增加盖子2与壳体1之间 卡合力。进一步地，请继续参见图2，盖子2的后端形成有凹槽208，壳体1上形成有与凹槽 208卡扣在一起的凸肋209。在该优选实施例中，由于盖子与壳体采用可拆卸的方式相互装配在一起，因此，拆 装非常方便。请参见图2和图6，在另一个优选实施例中，腔体203形成在壳体1的后部，壳体1 的前部形成有与外部电连接器300的一端301插接在一起的插入腔101。[0051]在该优选实施例中，由于接线盒与外部电连接器300以可拆卸的方式插接在一 起，因此，拆装非常方便，便于更换接线盒或外部电连接器300。如图3和图6所示，在另一个优选本实施例中，腔体203中容纳有内部电连接器， 内部电连接器包括二极管230 ；第一导电片211，该第一导电片211的一端与二极管230的 一端231电连接，另一端分别与外部电连接器300和太阳能电池板(未图示)的一个电极 (例如正极)电连接；和第二导电片221，该第二导电片221的一端与二极管230的另一端 232电连接，另一端与太阳能电池板(未图示)的另一个电极(例如负极)电连接。更具体地，如图3所示，在另一个优选本实施例中，第一导电片211的一端形成有 第一弹性接触片212，二极管230的一端231被弹性地夹持在第一弹性接触片212上，从而 实现二极管230与第一导电片211之间的电连接；并且第二导电片221的一端形成有第二 弹性接触片222，二极管230的另一端232被弹性地夹持在第二弹性接触片222上，从而实 现二极管230与第二导电片221之间的电连接。在该优选实施例中，由于二极管通过弹性接触片被可拆卸地安装在两个导电片之 间，因此，便于更换二极管。如图3和图4所示，在另一个优选本实施例中，第一导电片211的另一端形成有 第一连接板213，太阳能电池板的一个电极的汇流条217从接线盒的壳体的底部Ib的开口 216引入，并通过第一弹性夹214被夹持在第一导电片211的第一连接板213上，从而实现 第一导电片211与太阳能电池板的一个电极的电连接。类似地，如图3和图4所示，第二导电片221的另一端形成有第二连接板223，太阳 能电池板的另一个电极的汇流条217通过第二弹性夹224被夹持在第二导电片221的第二 连接板223上，从而实现第二导电片221与太阳能电池板的另一个电极的电连接。在该优选实施例中，由于太阳能电池板的汇流条通过弹性夹以可拆卸的方式固定 在导电片的连接板上，因此，便于太阳能电池板的汇流条的连接和拆卸。如图5所示，在另一个优选实施例中，第一连接板213和第二连接板223中的至少 一个的表面上形成有多条细长凹槽219，用于增加汇流条217与表面之间的接触摩擦力。在该优选实施例中，由于汇流条与导电片的连接板之间的摩擦力增大，因此，能够 有效防止汇流条与导电片之间的滑动和电接触不良。如图3和图6所示，在另一个优选实施例中，第一导电片211的另一端还形成有连 接端子215，连接端子215延伸入壳体1的前部的插入腔101中，用于与插接到插入腔101 中的外部电连接器300的连接端子(未图示)电连接，从而实现第一导电片211与外部电 连接器300的电连接。如图3所示，第一导电片211、第二导电片221和二极管230分别设置在壳体1的 三个腔体中。如图6所示，在另一个优选实施例中，在外部电连接器300上形成有凸台302，同时 在建筑光伏一体化系统的接线模块100的壳体1上形成有开口 102，该开口 102用于与凸台 302卡扣在一起，从而将外部电连接器300可靠地固定到所述接线盒100的壳体1上。进一步地，请继续参见图6，在外部电连接器300上形成有细长凸条303，同时，在 建筑光伏一体化系统的接线模块100的壳体1上形成有细长槽口 103，该细长槽口 103用于 与细长凸条303卡扣在一起，从而能够进一步地将外部电连接器300可靠地固定到所述接线盒100的壳体1上。下面借助图7和图8来详细对比本实用新型的接线模块的爬电距离d和电气间隙 g与现有技术的接线模块的爬电距离d’和电气间隙g’。其中，图7显示根据本实用新型的 建筑光伏一体化系统的接线模块的剖视图，其具体显示了爬电距离d和电气间隙g的大小； 和图8显示根据现有技术的建筑光伏一体化系统的接线模块的剖视图，其具体显示了爬电 距离d’和电气间隙g’的大小。根据图7和图8，可以清楚地看出，在本实用新型的接线模块与现有的接线模块的 尺寸大小大致相同的情况下，本实用新型的接线模块的爬电距离d和电气间隙g远远大于 现有的接线模块的爬电距离d’和电气间隙g’。因此，本实用新型的接线模块不仅提高了内 部带电组件的电气安全性，同时，不需要增加接线盒的尺寸。虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用 新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。虽然本总体实用新型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，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本 实用新型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(1)，所述壳体(1)形成有至少一个由侧壁(201)围成的腔体(203)；和盖子(2)，所述盖子(2)用于覆盖所述至少一个腔体(203)的开口，其特征在于所述盖子(2)的侧壁(218)包在所述至少一个腔体(203)的侧壁(201)的外面，构成所述建筑光伏一体化系统的接线模块的至少一部分外壁。
2.根据权利要求1所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于在所述腔体(203)的侧壁(201)上设置有环形槽(210)，所述环形槽(210)环绕所述腔 体(203)的侧壁(201)的四周；并且在所述环形槽(210)中装配有环形密封圈(202)，所述环形密封圈(202)夹持在所述腔 体(203)的侧壁(201)和所述盖子(2)的侧壁(218)之间。
3.根据权利要求2所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述盖子(2)的前端形成有卡钩(204)，所述壳体(1)上形成有与所述卡钩(204)卡扣 在一起的卡槽(205)。
4.根据权利要求2或3所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述盖子(2)的前端形成有凹槽(204)，所述壳体(1)上形成有与所述凹槽(204)卡扣 在一起的凸肋(206)。
5.根据权利要求3所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述盖子(2)的后端形成有凹槽(208)，所述壳体(1)上形成有与所述凹槽(208)卡扣 在一起的凸肋(209)。
6.根据权利要求1所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述至少一个腔体(203)形成在所述壳体(1)的后部，所述壳体(1)的前部形成有与 外部电连接器(300)的一端(301)插接在一起的插入腔(101)。
7.根据权利要求1或6所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于，所述至少 一个腔体(203)中容纳有内部电连接器，所述内部电连接器包括二极管(230)；第一导电片(211)，所述第一导电片(211)的一端与二极管(230)的一端(231)电连 接，另一端分别与外部电连接器(300)和太阳能电池板的一个电极电连接；和第二导电片(221)，所述第二导电片(221)的一端与二极管(230)的另一端(232)电连 接，另一端与太阳能电池板的另一个电极电连接。
8.根据权利要求7所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述第一导电片(211)的一端形成有第一弹性接触片(212)，所述二极管(230)的一 端(231)被弹性地夹持在所述第一弹性接触片(212)上，从而实现所述二极管(230)与所 述第一导电片(211)之间的电连接；并且所述第二导电片(221)的一端形成有第二弹性接触片(222)，所述二极管(230)的另一 端(232)被弹性地夹持在所述第二弹性接触片(222)上，从而实现所述二极管(230)与所 述第二导电片(221)之间的电连接。
9.根据权利要求8所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述第一导电片(211)的另一端形成有第一连接板(213)，所述太阳能电池板的一个电极的汇流条(217)通过第一弹性夹(214)被夹持在所述第一导电片(211)的第一连接板 (213)上，从而实现所述第一导电片(211)与所述太阳能电池板的一个电极的电连接；并且所述第二导电片(221)的另一端形成有第二连接板(223)，所述太阳能电池板的另一 个电极的汇流条(217)通过第二弹性夹(224)被夹持在所述第二导电片(221)的第二连接 板(223)上，从而实现所述第二导电片(221)与所述太阳能电池板的另一个电极的电连接。
10.根据权利要求9所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述第一连接板(213)和第二连接板(223)中的至少一个的表面上形成有多条细长凹 槽(219)，用于增加所述汇流条(217)与所述表面之间的接触摩擦力。
11.根据权利要求10所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述第一导电片(211)的另一端还形成有连接端子(215)，所述连接端子(215)延伸 入所述壳体(1)的前部的插入腔(101)中，用于与插接到所述插入腔(101)中的外部电连 接器(300)的连接端子电连接，从而实现所述第一导电片(211)与所述外部电连接器(300) 的电连接。
12.根据权利要求1所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于所述壳体形成有三个腔体，所述第一导电片(211)、第二导电片(221)和二极管(230) 分别设置在所述三个腔体中。
13.根据权利要求6所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于，所述建筑光伏一体化系统的接线模块(100)和所述外部电连接器(300)之间形成有将 两者卡扣在一起的卡扣结构。
14.根据权利要求13所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于，所述卡扣 结构包括形成在所述外部电连接器(300)上的凸台(302)；和形成在所述建筑光伏一体化系统的接线模块(100)的壳体(1)上的开口(102)，所述开 口(102)用于与所述凸台(302)卡扣在一起。
15.根据权利要求13或14所述的建筑光伏一体化系统的接线模块，其特征在于，所述 卡扣结构包括形成在所述外部电连接器(300)上的细长凸条(303)；和形成在所述建筑光伏一体化系统的接线模块(100)的壳体(1)上的细长槽口(103)，所 述细长槽口(103)用于与所述细长凸条(303)卡扣在一起。
专利摘要本实用新型公开了一种建筑光伏一体化系统的接线模块，包括壳体，所述壳体形成有至少一个腔体；和盖子，所述盖子用于覆盖所述至少一个腔体的开口。其中，所述盖子的侧壁包裹在所述至少一个腔体的侧壁的外面，构成所述壳体的至少一部分外壁。与现有技术相比，在本实用新型的上述各个实施例中，由于盖子的侧壁包裹在腔体的侧壁的外面，盖子的侧壁构成壳体的外壁，而不是插入腔体内，因此，盖子不占据腔体内的空间，因此，保证腔体内的电器组件具有足够的电气间隙和爬电距离，从而提高了内部带电组件的电气安全性，同时，不需要增加接线盒的尺寸。
文档编号H02G3/08GK201690379SQ201020133500
公开日2010年12月29日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者周春夫, 张振华, 王峰, 陈孝群 申请人:泰科电子(上海)有限公司