技术领域本发明涉及用于电连接的太阳能接线盒。特别地，本发明涉及用于太阳能板和电缆系统之间的电连接的壳体。
背景技术：
用于太阳能板的接线盒包括电连接和壳体(以保护连接不受环境影响，诸如湿气、灰尘和导电物体)。接线盒安装在太阳能板上并且电连接至板的太能电池。在安装太阳能板的时候，接线盒被打开，并在电缆系统和电缆的引至太阳能电池的电触头之间形成电连接。在此之后，接线盒被再次关闭，并且，除非需要维修，所述接线盒可保持几年甚至几十年不打开。壳体很好地保护电连接很长的时间是一需求。另一需求是安装、卸载和维修应是容易的。特别在包括上百个或甚至上千个太阳能板的当代安装中，价格也是问题。
技术实现要素：
本发明计划提供满足所给出的需求中的至少一些的太阳能接线盒。本发明因此提出根据所附独立权利要求的特征的接线盒和用于组装所述接线盒的方法。从属权利要求给出有利实施例。根据本发明，太阳能接线盒包括第一底座元件、第二底座元件和用于密封电缆的套管，所述套管抵靠底座元件在接线盒的外侧和内侧之间布设。第一和第二底座元件位于所述套管的相对的侧向侧部上，且底座元件二者均包括凹部以用于接收套管的部段。套管可包括轴向开口，电缆可横穿所述轴向开口。以此方式，接线盒可以更好地针对环境密封。可以维持接线盒内侧的电连接的长期保护。底座元件二者都没有切口(undercut)或缺口(indentation)，使得底座元件可以通过模制处理生产，其中每个底座元件需要不多于两个模具。这可对接线盒的经济的价格做出重要贡献。底座元件可形成沟槽，所述沟槽围绕限定在所述两个底座元件之间的空间布设，其中用于密封底座元件的衬垫位于所述沟槽中。衬垫可以确保所提到的围绕电缆的密封通过沿所述两个底座元件的结合部的密封而被补强。接线盒的密封和长期稳定性可因此被进一步改善。衬垫可包括聚合泡沫。因此，生产成本可被进一步降低。另外，聚合泡沫可显示出良好的间隙填充性质且可在长时间内保持弹性。在替代实施例中，可使用橡胶衬垫。一个底座元件可包括卡入式(snap-in)鼻部，且另一个底座元件可包括凹部以用于接收卡入式鼻部，以当接线盒被关闭时将底座元件锁定在一起。通过在所述两个底座元件之间使用卡入式联接，可规避用于打开和关闭接线盒的螺钉的费时的打开和关闭。另外，可以克服对所述底座元件的一个中的螺纹的需要，使得底座元件的生产，特别是如果其涉及模制，在价格方面可显著降低。在优选的实施例中，卡入式鼻部和凹部位于接线盒的外侧。这允许在不需要特定工具的情况下打开和关闭接线盒。在一个实施例中，完全不需要工具。接线盒内侧的更多空间可用于电连接。另外，接线盒外侧上的凹部和卡入式鼻部的布置可以通过一方式简化底座元件的设计，在该方式中模制可以以合理的价格完成，特别是不需要任何可动的滑块。在另一优选的实施例中，套管包括硅胶(silicone)。硅胶套管可以以低价格和大批量进行生产。在维修接线盒期间替换损坏或老化的硅胶套管可因此被简化。在另一实施例中，可使用诸如橡胶的不同材料。套管可包括第一和第二轴向端部段及轴向中间部段，其中所述中间部段具有比所述端部段更小的直径。以此方式，轴向部段帮助抵靠底座元件密封电缆。另外，当轴向张力作用在套管上时，套管的端部段的增加的直径可阻止套管被拉动穿过形成在所述两个底座元件之间的孔。轴向中间部段可以比底座元件中的孔在轴向上更长。以此方式，可允许套管有一定量的轴向和/或弯曲移动。在一个实施例中，套管的邻近凹部的部段具有沿围绕套管的方向布设的径向唇部。当套管径向按压唇部时，唇部可帮助抵靠柔性套管密封，使得形成迷宫式密封(labyrinth)以提供接线盒的内侧和外侧之间的更好的密封。在此，唇部可变形。出于相同的原因，当套管受到沿轴向方向的张力时唇部可帮助产生摩擦。在优选的实施例中，数个平行唇部围绕套管布设。实验已显示，围绕套管布设的三个唇部将显示出良好的密封和摩擦效果，同时使得底座元件不过度复杂。在一个实施例中，接线盒进一步包括附接至一个底座元件的外侧的第一电缆引导部。通过将第一电缆引导部置于底座元件的外侧上，套管可保持免受电缆中的侧向张力，使得套管可提供电缆和底座元件之间的密封而不考虑侧向张力。接线盒的内侧因此可被更好地保护免受类似湿气或灰尘的影响，且位于接线盒内侧上的电连接更适于在很长时间内保持完好无损。在另一实施例中，第二电缆引导部在接线盒的外侧上附接至底座元件，用于保持和/或引导电缆布设穿过第二电缆引导部的开口。第二电缆引导部可帮助固定进入接线盒或从接线盒出来的电缆。与第一电缆引导部一起，第二电缆引导部可为电缆提供更好的张力消除。电缆上的预定轴向力，例如在约60-80N的区域中，可以是可承受的，而电缆不会穿过套管滑动。这还允许在安装期间穿过第二电缆引导部拉动电缆。底座元件中的一个可包括水平外表面，用于粘接至太阳能面板的背侧表面。通过使用粘接安装接线盒，太阳能面板和接线盒之间的互锁特征可以是多余的。太阳能面板不需要特别地准备以与接线盒一起使用，其使得所描述的接线盒在任何给定的太阳能面板上的安装更容易。这种能力可推动接线盒的使用，其可导致用于接线盒的生产成本的进一步降低。在另一优选的实施例中，具有水平外表面的底座元件还包括由粘接表面围绕的孔。这可有助于节省用于底座元件的材料，使得底座元件可以更轻或者更便宜。用于组装上述接线盒的方法包括以下步骤：将液态聚氨酯添入一个底座元件的沟槽中，并且使得聚氨酯聚合为聚合泡沫衬垫，以允许将衬垫粘接至底座元件。衬垫可因此不可从底座元件拆卸，使得不使用衬垫安装接线盒是不可能的。在生产中灌注液态聚氨酯也比将自包含衬垫置入沟槽更便宜。附图说明现在将参考附图来更详细地讨论本发明，其中：图1示出了用于太阳能板的接线盒的分解视图；图2示出了处于关闭状态的图1的接线盒；图3示出了图1和2的接线盒的第一横截面；图4示出了图1-3的接线盒的第二横截面；图5示出了图1-4的接线盒的第三横截面；图6示出了当接线盒安装在太阳能板的背部上时，图1-5的接线盒；图7从不同的视角示出了图6的接线盒，以及图8示出了用于组装图1-7的接线盒的方法的顺序图。具体实施方式图1示出了用于太阳能板的接线盒100的分解视图。图1中描绘的示例性实施例的物理尺寸是约85×112mm。接线盒100包括第一底座元件102和第二底座元件104，其适于被保持在一起，使得有可用于电连接的有限空间。为了在接线盒100的内侧和外侧之间布设电缆108，接线盒100进一步包括套管110，其具有用于电缆108的轴向孔112。套管110优选地具有第一轴向端部段114、第二轴向端部段116和位于第一和第二轴向部段114和116之间的轴向中间部段118。优选的是轴向中间部段118具有比所述第一和第二轴向部段114、116更小的直径。套管110也沿其轴向长度可扩展，使得中间部段118的轴向长度在套管110的安装期间增加。在已安装状态中，即当套管110被安装在凹部120中时，中间部段118的轴向长度具有与凹部120的轴向长度相同的长度。每个底座部段102、104包括至少一个凹部120，其中相应凹部120彼此面对以组成孔112。套管110适于位于孔120中，使得底座元件102、104位于套管110的相对侧上。孔112的直径最优地为大约与套管110的中间部段118的外直径一样大。如可在图1中看到的，在底座元件102、104中可以有两个或更多的套管110(其具有相关的孔112)，用于在接线盒100的外侧和内侧之间布设更多的电缆108。优选的是在底座元件102和104之间形成有沟槽122。在一个实施例中，沟槽122仅形成在一个底座元件中，例如如图1所示的第一底座元件102。另一底座元件104用作当接线盒100被关闭时通过内侧的衬垫124关闭沟槽122。在另一实施例中，沟槽122至少部分形成在底座元件102和104二者中。还优选的是，在底座元件102和/或104中平行地形成有三个或者甚至更多沟槽122。衬垫124可以是自包含(selfcontained)衬垫，例如由橡胶、硅胶或聚合物制成。如后面将更详细解释的，优选的是，衬垫124包括聚合泡沫(polymericfoam)且衬垫124可以由沟槽122内侧的液体制造。在示出的优选实施例中，衬垫124不被套管110中断；而是，衬垫124优选为基本在一个平面中布设且仅为了包围套管110才离开该平面。在包围的区域中，衬垫124可以布设为与套管110相邻。为了当接线盒100被关闭时将底座元件102、104锁定在一起，优选的是底座元件中的一个，例如如图1中所示的第一底座元件102，包括卡入式(snap-in)鼻部126，而另一底座元件104包括相应凹部用于接收所述卡入式鼻部126。还可以有数个卡入式鼻部126和相应凹部128用于接线盒100的关闭力的均匀分布。卡入式鼻部126和相应凹部128优选地位于接线盒100的外侧上。进一步优选的是卡入式鼻部126配置为可以使用简单工具(诸如螺丝刀)或者手工不使用任何工具而解锁。在一个选项中，每个底座元件102、104还承载眼部130，用于在接线盒100被关闭后将密封件穿过所述眼部130。接线盒130可被穿过眼部130锁定或密封。在一个选项中，底座元件中的一个，例如如图1中所示的第二底座元件104，包括第一电缆引导部132，其具有孔133用于电缆108布设穿过。第一电缆引导部132优选地沿字母U的形状延伸，其中在图1的图像中的形状相对于字母U处于颠倒的位置。第一电缆引导部132位于接线盒100的外侧上，并且优选地被移位为使得可以与套管110产生轴向接触。在另一实施例中，可以有在1到5毫米范围内(优选地在2和4毫米之间)的小的轴向间隙。第一电缆引导部132当侧向力沿侧向方向牵拉电缆108的外侧部段时可阻止电缆108起折痕。第一电缆引导部132优选地与底座元件104成一体，并且第一电缆引导部132的材料优选地比套管110的材料更加刚性。在另一优选实施例中，底座元件中的一个，例如图1中的第二底座元件104还包括用于保持电缆108的部段的第二电缆引导部134。如下文将进一步更详细解释的，电缆108优选地从接线盒100的内侧布设穿过套管110和第一电缆引导部132，转过约180°且然后布设穿过第二电缆引导部134。第二电缆引导部134优选地沿着字母L的形状延伸，其中在图1的图像中的形状相对于字母L颠倒过来。底座元件102、104中的一个，例如图1中的第二底座元件104，可具有外表面136用于粘接至太阳能板。当表面136被抵靠另一表面按压时，到第一电缆引导部132和第二电缆引导部134的打开结构的连接可被关闭，使得电缆108在所有侧部上被保持。在另一优选实施例中，表面136是水平的(level)且可包括一个或多个孔138，使得孔138被粘接表面136的一些部段侧向围绕。当表面136抵靠在另一表面(特别地为太阳能板的背部表面)时，孔被关闭。优选的是，表面136被粘接至其他表面，使得孔138被密封。胶或接合剂可被用于将接线盒100粘接至其他表面。在接线盒100内侧，可以有额外的结构用于支撑电缆108的电线之间的电连接。在一个实施例中，接线盒100包括导电轨道140用于制造电连接。底座元件中的一个，例如图1中的第二底座元件104，可承载用于轨道140的卡入式支撑142。优选的是，卡入式支撑142被配置使得轨道140可不使用工具插入底座元件104中并且通过卡入式支撑142被保持在那里。特别优选的是提供数个轨道140，例如如图1中所示的三个轨道140。接线盒100可还包括电元件144用于连接至两个轨道140。电元件144可特别地包括肖特基二极管(Schottkydiode)。包括卡入式支撑142的底座元件104可还包括引导部148用于夹紧元件144的电触头，使得元件144在底座元件104中的位置被固定。元件144和轨道140之间的电连接可单独通过此机构完成，或者连接的另一方式可以是适当的，诸如将元件144的电触头焊接至轨道140。优选的是，底座元件102、104的重要特征被配置，使得模制底座元件102、104可以使用具有不多于两个部分的模具实施。图2示出了处于关闭状态的图1的接线盒100。卡入式鼻部126已与凹部128的边界接合并且将底座元件102、104保持锁定在一起。在一个实施例中，卡入式鼻部126与相应凹部128的边界的接合需要使用预定的力压缩衬垫124。为了脱开卡入式鼻部126，其可通过例如螺丝刀的工具或者手工地被侧向弯曲。在此之后，底座元件102、104可以从彼此分离，且接线盒100可被打开。截面线I-I和II-II示出了接线盒100被分别沿何方向剖切用于图3和5的例示。图3示出了图1和2的接线盒100的第一横截面，其中横截面沿着图2中的线I-I。在套管110的中间部段118与底座元件102中的凹部120相邻的地方，至少一个唇部305从套管110沿径向方向延伸并且沿围绕套管110的纵向轴线布设。在所示出的、优选的实施例中，三个唇部305平行定位。图4示出了图1-3的接线盒100的第二横截面，其中横截面沿着图2中的截面线I-I。图4是图3在套管110的区域的放大细节。注意到第一电缆引导部132的大部分被切除，但是可以看到套管110的轴向端部和第一电缆引导部132之间的轴向距离可以是小的，如在1-5毫米的范围中，更优选地在2-4毫米的范围中。如图4中最佳可见的，套管110的唇部305与上(即第一)底座元件102和下(即第二)底座元件104二者相互作用。如图4中所示的第二底座元件104，即下底座元件104和所述三个唇部305之间的相互作用使得所有三个唇部与第二底座元件104的凹部120有干涉。可靠的密封接合因此在套管110和第二底座元件104中实现，因为唇部305密封且推挤凹部120的表面。如图4中所示的第一底座元件102，即上底座元件102和所述三个唇部之间的相互作用是类似的。然而，中间唇部305接合密封衬垫124(也见图3)，使得此密封唇部305与密封衬垫124有干涉。由于在中间唇部305和密封衬垫124之间产生的压力，实现可靠的密封。另外两个唇部305、305，即内和外唇部305、305与第一底座元件102接触，以实现与上底座元件102的凹部120的表面干涉。因此，可靠的密封通过唇部推挤第一底座元件102的凹部120的表面而实现。图5示出了图1-4的接线盒100的第三横截面，所述横截面沿着图2中的截面线II-II。从第一底座元件102，卡入式鼻部的仅小部段是可见的。用于衬垫124的、第二底座元件104中的所指示的沟槽122是可选的。图6示出了当接线盒被安装在太阳能板605的背部侧上时的图1-5的接线盒100。第二底座元件104的平坦表面136被使用粘结剂紧固至太阳能板605的背部侧。粘结剂优选地在高达至少80℃或更高以上是稳定的，因为太阳能板605在运行期间可变热。电缆108从接线盒100的内侧布设穿过套管110和第一电缆引导部132，然后转过约180度且穿过第二电缆引导部134的开口。在第一电缆引导部132处的电缆108的纵向轴线610可以比在电缆108布设穿过第二电缆引导部134位置的另一纵向轴线615更远离太阳能板605。在此实施例中，纵向轴线610、615位于一平面内，该平面与表面136和太阳能板605的背部所位于的平面成锐角α。电缆108优选地具有与第一和第二电缆引导部132、134的开口对准的直径，使得在接线盒100已被布置在太阳能板605的表面上时将电缆108穿过开口是可能的，但是同时分别在电缆108和第一电缆引导部132或第二电缆引导部134之间有足够的摩擦，使得可抵抗在约50-100、具体地60-80N的范围内的预定力的电缆108上的纵向张力。图7从不同的视角示出了安装在太阳能板605上的图6的接线盒100。在此实施例中，设置两个电缆108且每个电缆108布设穿过相应的第二电缆引导部134。在此实施例中，第一和第二电缆引导部132、134位于接线盒100的相对侧向侧部上。图8示出了用于组装图1-7的接线盒100的方法800的顺序图。在第一步骤805中，提供第一底座元件102，并且在另一步骤810中，提供第二底座元件104。底座元件102、104二者可同时制造。特别优选的是，底座元件102、104中的至少一个通过注射模制(例如使用塑料材料)制造。在那之后，在步骤815中，底座元件中的一个，例如图1中的第一底座元件102，可以与衬垫124配合。为此，液态聚氨酯被添入沟槽122中，所述沟槽围绕稍后由接线盒100限定的空间布设。在接下来的步骤820中，聚氨酯被允许聚合。聚合可在空气中的湿气的基础上发生，或水可以被特别地添加到聚氨酯。独立于步骤810和820，并且可能与步骤810和820同时，第二底座元件104可以与其他元件配合。在步骤825中，一个或更多的轨道140可被置入底座元件104。优选的是，将轨道140置入第二底座元件104不需要工具，且卡入式支撑142将轨道保持就位。在那之后，在步骤830中，一个或更多的电元件144可被置入第二底座元件104。优选的是，此步骤也可在不需要特殊的工具的情况下被实施，且电元件144可以穿过引导部148在第二底座元件104处通过形式或摩擦而保持。在接下来的步骤835中，电元件144可以被焊接至轨道140。如果在接线盒100的操作期间温度上升得很高以至于焊锡开始变软，则优选的是，引导部148和卡入式支撑件142仍提供足够的物理支撑以保持所述元件144和轨道140之间的电连接完好无损。在接下来的步骤840中，套管110可以被置入凹部112。在方法800的变体中，套管110可以在步骤820之前或在步骤820期间被置入聚合中的聚氨酯。套管110可然后粘结至通过聚氨酯的聚合生成的衬垫124。接线盒100可在可选的步骤845中被关闭。