一种低成本大电流分体式光伏组件接线盒的制作方法

文档序号:25535425发布日期:2021-06-18 20:29阅读:63来源:国知局
一种低成本大电流分体式光伏组件接线盒的制作方法

本发明涉及太阳能光伏发电技术领域,尤其涉及一种适应大功率光伏组件应用的低成本大电流分体式光伏组件接线盒。



背景技术:

太阳能光伏组件是将太阳能转换成电能的装置,在光伏组件生产过程中,接线盒起着光伏电能有效输出的重要作用,其主要作用是将光伏组件所产生的电流输出以及保护太阳能光伏组件。每个太阳能面板产生的电流是比较小的,需要用光伏接线盒将多个太阳能面板相互电连接在一起,以便将多个太阳能面板产生的电流汇聚在一起输出构成达到一定发电能力的光伏系统。

在实际使用时,光伏接线盒一般直接安装在相应的太阳能面板(又称光伏组件)上并与太阳能面板的汇流带电连接,接线盒中具有旁路保护器件,避免光伏组件电池组串的电池片损坏或局部遮蔽造成的热斑效应。光伏组件接线盒一般是在盒体内设置正、负导电端子,正、负导电端子之间连接有旁路保护器件,串联于组件的电池串中。目前的光伏组件都在向高效大功率组件方向发展,比如叠瓦组件、双玻组件、双面组件等,这就对接线盒带来新的要求,比如,接线盒的过电流能力要比较强,适应大电流输出;需要尽量减小组件体积,减少对组件表面的遮挡影响等。

出于设计标准化以及生产中零件管理的便利,一种接线盒用的模块化光伏组件旁路元件就被开发出来,如图1所示,这种模块化的光伏组件旁路元件一般包括第一导电端子1、第二导电端子2,第一导电端子1或第二导电端子2上固定有旁路二极管,并与另一个导电端子电连接,然后通过绝缘塑封块3将旁路二极管和第一导电端子、第二导电端子形成一体式的模块结构,在绝缘塑封块3的两侧开设有组件汇流带穿孔13,汇流带从穿孔13穿过后分别与第一焊接区12和第二焊接区22焊接定深度的凹坑,其内预先填充有焊锡,如此可方便汇流带焊接时进行焊接固定。

但是,这种新型的旁路元件模块在应用时,还存在一些问题,比如这种模块化设计的光伏组件旁路元件,因为是要将旁路保护器件封装在绝缘塑封块中,所以一般只能采用贴片式二极管,这种二极管有一个明显的缺点,就是过大电流能力不强,如果需要应用于大功率光伏组件,就需要设置多颗二极管芯片,工艺制程的要求就会比较高,模块的尺寸要增加;或者需要使用大规格的二极管芯片,如此,对于不同的应用场景,模块的尺寸也会不一样,随之而来的,就是接线盒的尺寸也要跟着变化。这样的话,对于不同的光伏组件,需要不同型号的接线盒,生产时,需要准备多套成型模具,不利于降低生产成本。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种低成本大电流分体式光伏组件接线盒,过大电流能力强;而且可以显著降低生产成本。

为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种低成本大电流分体式光伏组件接线盒,其包括左接线盒、中接线盒以及右接线盒,左接线盒、中接线盒以及右接线盒均包括盒盖、盒体以及置于盒体中的导电端子模块;

所述的导电端子模块包括第一导电端子、第二导电端子以及设于第一导电端子与第二导电端子之间并与两个导电端子连接固定的轴向二极管;所述的第一导电端子与第二导电端子大致呈l型构造,在接线盒盒体中交错设置,光伏组件的正、负极汇流带分别从轴向二极管的两侧边穿过后分别与第一导电端子与第二导电端子上的汇流带焊接区焊接固定;

所述的左接线盒盒体的左部以及右接线盒盒体的右部,分别设有电缆线连接部,与电缆线压块配合将电缆线与盒体固定。

优选的,所述的盒体内部设有筋板,设于第一导电端子与第二导电端子之间的缝隙之间。

再优选的,光伏组件汇流带分别从轴向二极管与第一导电端子和第二导电端子之间的间隙穿过后与导电端子焊接固定。

再优选的,在第一导电端子和第二导电端子上,在轴向二极管两侧的位置,设有汇流带穿过狭槽,光伏组件汇流带从狭槽中穿过后与导电端子焊接固定。

再优选的,所述的第一导电端子和第二导电端子的两侧和/端部设有翻边结构。

再优选的,所述的轴向二极管的引脚与第一导电端子和第二导电端子采用电阻焊连接,在第一导电端子和第二导电端子上与轴向二极管的引脚焊接的位置,设有凸棱。

再优选的,所述的导电端子与电缆线采用电阻焊连接固定,在导电端子上与电缆线焊接的位置,设有凸棱。

再优选的,所述的第一导电端子和第二导电端子上,毗邻轴向二极管固定处,设有具有豁口结构的折边,轴向二极管的两个管脚置于豁口结构中。

再优选的,所述的第一导电端子和第二导电端子的结构与尺寸相同。

再优选的,所述的导电端子模块安装到盒体中时,轴向二极管的轴向与盒体的长度方向垂直。

本发明采用在电子行业标准化的轴向二极管作为旁路保护元件,并与特别设计的导电端子构成旁路保护导电端子模块,轴向二极管的过大电流能力相比贴片式二极管要优异很多,而且为标准件,利于将接线盒做成统一规格的产品,适应各种应用环境的使用需求,无需根据不同使用要求设计和生产不同规格的接线盒,极大的降低生产成本,减小接线盒的体积;在导电端子上设计翻边结构,利于大电流使用场景下的散热效果;轴向二极管、汇流带、电缆线与导电端子之间均可以应用电阻焊焊接工艺,采用自动化作业,提高焊接效率,而且无锡烟污染。

附图说明

图1所示为现有技术的光伏组件旁路元件模块的立体结构示意图;

图2所示为本发明的一实施例的一种低成本大电流分体式光伏组件接线盒的立体爆炸结构示意图;

图3所示为图2的分体式光伏组件接线盒的左接线盒的爆炸结构示意图;

图4所示为图3的左接线盒的平面结构(俯视)示意图(去除上盖);

图5所示为图3的接线盒中的导电端子及轴向二极管的组装结构示意图(正面);

图6所示为图3的接线盒中的导电端子及轴向二极管的组装结构示意图(反面);

图7所示为图6的主视结构平面示意图;

图8所示为另一实施例的左接线盒的平面结构(俯视)示意图(去除上盖);

图9所示为图2的分体式光伏组件接线盒的中接线盒的爆炸结构示意图;

图10所示为图2的分体式光伏组件接线盒的右接线盒的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。

参见图2所示的本发明的一种低成本大电流分体式光伏组件接线盒的结构示意图,所述的分体式光伏组件接线盒,包括左接线盒10、中接线盒20以及右接线盒30,其均包括盒盖、盒体以及置于盒体中的导电端子模块。

参见图3至图5,以左接线盒10为例,其包括盒盖101、盒体103以及置于盒体103中的导电端子模块102;所述的导电端子模块102包括第一导电端子1021、第二导电端子1022以及设于第一导电端子1021与第二导电端子1022之间并与两个导电端子连接固定的轴向二极管1023;所述的第一导电端子1021与第二导电端子1022大致呈l型构造,在接线盒盒体中交错设置,光伏组件的正、负极汇流带分别从轴向二极管1023的两侧边穿过后分别与第一导电端子1021与第二导电端子1022上的汇流带焊接区1025焊接固定;参见图4,在一优选的实施方式中,盒体103上设有筋板1033,设于第一导电端子1021与第二导电端子1022之间的缝隙之间,避免两导电端子之间产生电弧现象,提高接线盒的电气性能。在一更加优选的实施方式中,所述的筋板1033的顶部与盒盖抵接。

参照图4及图5所示,在一种实施方式中,光伏组件汇流带可以分别从轴向二极管1023与第一导电端子1021和第二导电端子1022之间的间隙1024穿过后与导电端子焊接固定;或者如图6所示,在另一实施方式中,可以是在第一导电端子1021和第二导电端子1022上,在轴向二极管103两侧的位置,设有汇流带穿过狭槽1024’,光伏组件汇流带可以从狭槽1024’中穿过后与导电端子焊接固定。

继续参见图5,所述的轴向二极管的引脚与第一导电端子1021和第二导电端子1022可以采用传统的锡焊焊接工艺连接固定,在一优选的实施方式中,所述的轴向二极管的引脚与第一导电端子1021和第二导电端子1022采用电阻焊连接,为了提高电阻焊的效率,在第一导电端子1021和第二导电端子1022上与轴向二极管的引脚焊接的位置,设有凸棱1028,凸棱1028的凸出方向朝向焊接面,比如如图5所示,轴向二极管1023是从图示的反面方向(下方,见图6所示)与第一导电端子1021和第二导电端子1022焊接固定,故凸棱1028是向下方凸起。

参见图6及图7,所述的第一导电端子1021和第二导电端子1022上,毗邻轴向二极管1023固定处,设有具有豁口结构的折边1031,在生产时,轴向二极管1023的两个管脚置于豁口结构中,即可以保证二极管组装的便利性,还可以帮助管脚与导电端子焊接时的定位,避免管脚移位。

同样,所述的左接线盒的第一导电端子和右接线盒的第二导电端子与电缆线40直接可以采用常用的铆接方式固定连接,更有选的,为了提高加工效率,所述的导电端子与电缆线40也可以采用电阻焊连接固定,为了提高电阻焊的效率,在导电端子上与电缆线焊接的位置,设有凸棱1027,凸棱1027的凸出方向朝向焊接面,比如如图4、图5所示,电缆线是从图示的反面方向(下方)与第一导电端子1021焊接固定,故凸棱1027是向下方凸起。所述的凸棱1028、1027可以是采用冲压工艺直接将导电端子上的具有一定宽度和长度的材料冲压形成的具有一定高度的凸起结构。在实际应用时,对于分体式接线盒而言,实际上并不需要在每个接线盒的两个导电端子上均连接电缆线,如图2所示,仅有左接线盒的第一导电端子需要与左侧的电缆线连接固定以及右接线盒的第二导电端子需要与右侧的电缆线连接固定,所以对于凸棱1027而言,只需要在左接线盒的第一导电端子上和右接线盒的第二导电端子上设置即可满足使用需求,但是从零部件生产标准化的角度来讲,在两个端子上均设置与电缆线连接固定的凸棱是一个优选的技术方案。

在另一优选的实施方式中,如图5所示,由于轴向二极管可以通过的电流比较大,为了提高接线盒的散热效果,所述的第一导电端子1021和第二导电端子1022的两侧和/端部设有翻边结构1026,可以有效增加导电端子的散热面积。所述翻边结构1026的方向可以是垂直向上或垂直向下,可以视盒体的尺寸、构造灵活设计。

在另一优选的实施方式中,为了便于简化生产工艺,降低生产的设备投入,所述的第一导电端子1021和第二导电端子1022的结构相同,如此,分体式接线盒中左、中、右接线盒盒体中的导电端子以及与轴向二极管构成的导电端子模块就可以是统一的结构模块;对应的,左接线盒、中接线盒、右接线盒的盒体103、203、303的主体结构也是相同的(参照图3、图7、图8,除了左接线盒、右接线盒需要与电缆线连接而增加电缆线连接部1031、3031,中接线盒为了加工时拿取方便增加握持部2031以外,盒体主体部分的形状、内部结构、尺寸都是相同的),如此,可以节省成型模具的加工和制造成本。

在另一优选的实施方式中,所述的导电端子模块安装到盒体中时,轴向二极管的轴向与盒体的长度方向垂直。

由于左接线盒以及右接线盒需要与电缆线连接,参照图2及图8,所述的左接线盒盒体的左部以及右接线盒盒体的右部,分别设有电缆线连接部1031、3031,与电缆线压块1032、2032配合将电缆线与盒体固定。

应当理解的是,本发明将附图中的接线盒中左侧的导电端子称为第一导电端子,右侧的导电端子成为第二导电端子,仅是为了将本发明的实施方式进行清楚的描述,并不是对导电端子的设置位置进行限定;在具体实施时,用户也可以将上述实施例中的右侧导电端子设为第一导电端子,左侧导电端子设为第二导电端子,此应视为上述实施例的等同实施方式。

本发明采用在电子行业标准化的轴向二极管作为旁路保护元件,并与特别设计的导电端子构成旁路保护导电端子模块,轴向二极管的过大电流能力相比贴片式二极管要优异很多,而且为标准件,利于将接线盒做成统一规格的产品,适应各种应用环境的使用需求,无需根据不同使用要求设计和生产不同规格的接线盒,极大的降低生产的设备(主要是冲压成型模具、塑料成型模具)的成本,并方便生产过程中的零部件的管理,简化工艺,减小接线盒的体积;在导电端子上设计翻边结构,利于大电流使用场景下的散热效果;轴向二极管、汇流带、电缆线与导电端子之间均可以应用电阻焊焊接工艺,采用自动化作业,提高焊接效率,而且无锡烟污染。

本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地,在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。

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