CN116073759A - 一种提升散热能力的大电流接线盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升散热能力的大电流接线盒，属于光伏接线盒结构设计领域。本发明的盒体结构在底座侧壁形成凹面、凸面，使二极管热量传导到盒体外界距离缩短，增加散热效率。凹面有一面或两面与汇流带平行，缩短了汇流带热量到盒体外界的传导距离，增加散热效率。凹面还与光伏组件背板或玻璃形成通风道，提升接线盒的散热能力。盒体底部通过打胶区打胶，形成多个空腔区，使接线盒底部成为散热面，同时光伏组件背板也成为散热面，提升散热能力。在正、负极盒体的线缆端设第二打胶区，可避免正、负极盒体安装后因线缆拉拽造成盒体松动。本发明通过提高光伏接线盒的散热能力，提高了通过电流能力，实现了光伏接线盒长期可靠的工作。

Description

一种提升散热能力的大电流接线盒

技术领域

本发明属于光伏接线盒结构设计领域，具体涉及一种提升散热能力的大电流接线盒。

背景技术

光伏接线盒的作用是连接和保护光伏组件，使光伏电池产生的电力与外部线路连接，将光伏电池产生的电能经电缆导出。光伏接线盒必须经特殊设计满足光伏电池组件的使用要求，而其中最重要的技术指标就是组件的工作电流大小。工作电流是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。电流通过二极管时会使管芯发热、温度上升，温度超过容许限度时就会使管芯过热而损坏。二极管使用中不能超过二极管额定正向工作电流值。电流和温度是影响二极管长期可靠工作的重要因素。只有光伏接线盒长期可靠的工作，系统才能稳定可靠发电。一般而言工作电流越大，光伏接线盒的散热能力越强，光伏接线盒的工作范围就越大。接线盒的散热能力主要依赖盒体的结构设计，才能保障二极管在高温下的通过电流能力和保障其长期可靠性。随着技术的发展，目前对光伏接线盒的电流承载要求变得越来越高，而光伏接线盒的结构已经无法满足日益提高的使用需求。因此，提高接线盒的散热能力，提高二极管的通过电流能力，是当前光伏接线盒的结构设计中需要实现的目标。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种提升散热能力的大电流接线盒，以解决上述背景技术中提出的目前的光伏接线盒存在的承载电流能力不足的问题，实现提高光伏接线盒的散热能力，提高光伏接线盒内硅基二极管的通过电流能力，实现光伏接线盒长期可靠的工作。

本发明的技术方案如下：

一种提升散热能力的大电流接线盒，包括底座和盒盖组成的盒体，底座内安装有二极管和通过二极管引脚电连接的铜片，铜片上焊接有汇流带，底座内填充有灌封胶覆盖所述二极管；所述二极管在铜片上的安装位置偏向于铜片的一边，并靠近底座的一边侧壁；所述汇流带在铜片上的安装位置位于二极管的主体的两侧，并垂直于所述二极管的主体；所述底座的一边侧壁沿二极管的主体表面形成有第一凹面；所述第一凹面有两面与所述汇流带平行；当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，在所述第一凹面与光伏组件背板或玻璃间形成垂直的空气通道。

进一步的，所述底座的另外一边侧壁上形成有第二凹面，所述第二凹面有一面与所述汇流带平行；当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，在所述第二凹面与光伏组件背板或玻璃间形成垂直的空气通道。

进一步的，所述底座的另外两边侧壁上分别形成有第二凹面、第三凹面，所述第二凹面、第三凹面均有一面与所述汇流带平行；当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，分别在所述第二凹面、第三凹面与光伏组件背板或玻璃间形成垂直的空气通道。

进一步的，在底座与所述第一凹面相对的一边侧壁上沿二极管表面形成有凸面。

进一步的，所述凸面和第一凹面沿所述二极管的轴面包裹。

进一步的，所述底座的底部于二极管的下方设有第一打胶区，所述第一打胶区的两侧为第一空腔区和第二空腔区；所述第一打胶区的高度高于所述第一空腔区和第二空腔区的高度，当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，所述第一打胶区的底面与光伏组件背板或玻璃接触，所述第一打胶区通过黏胶与光伏组件背板或玻璃黏结，所述第一空腔区和第二空腔区的底面与光伏组件背板或玻璃不接触，所述第一空腔区和第二空腔区与光伏组件背板或玻璃之间形成空气通道。

进一步的，所述底座的一端为线缆端，所述线缆端设有压线扣，所述压线扣与底座配合，线缆从压线扣中穿过连接所述铜片，所述底座在压线扣的两侧设有第二打胶区，所述第二打胶区与所述第一打胶区的高度相等。

进一步的，所述铜片包括位于二极管的主体两侧的第一铜片块、第二铜片块，第一铜片块上加工有两个铜耳，两个铜耳分别放置于所述第二凹面两侧与底座侧壁之间的两个空间中；第一铜片块的外侧向下弯折并靠近第二凹面。

进一步的，所述铜片包括位于二极管的主体两侧的第一铜片块、第二铜片块，第一铜片块、第二铜片块上各加工有两个铜耳，四个铜耳分别放置于所述第二凹面两侧、第三凹面两侧与底座侧壁之间的四个空间中，第一铜片块、第二铜片块的外侧向下弯折并分别靠近第二凹面、第三凹面。

进一步的，所述二极管的两个引脚皆45度以上弯折，然后焊接所述第一铜片块和第二铜片块，所述第一铜片块、第二铜片块上分别设有窄长形的第一汇流带穿孔、第二汇流带穿孔，所述第一汇流带穿孔、第二汇流带穿孔的开孔的朝向皆与所述二极管的主体垂直，所述汇流带分别从所述第一汇流带穿孔、第二汇流带穿孔中穿过。

由于采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：

由于光伏接线盒中的二极管为发热大户，本发明的盒体结构在底座侧壁上沿二极管表面形成凸面和凹面，使二极管上热量传导到盒体外界的距离缩短，增加了散热效率，此外底座的凹面凸面结构也增加了盒体的散热表面积。二极管的热量传到汇流带上，凹面有一面或者两面与汇流带平行，缩短了汇流带上热量传导到盒体外界的距离，进一步增加了散热效率。在接线盒安装于光伏背板后，凹面中间又成为散热通道。盒体通过底部打胶区打胶，在接线盒安装好后，盒体底部形成若干空腔区，使接线盒底部成为散热面，提升接线盒的散热能力，同时空腔区内的光伏组件背板也成为散热面，提升背板内的汇流带的散热能力。在分体式接线盒中应用本发明时，在正极盒体、负极盒体的线缆端增设第二打胶区，与第一打胶区配合，可避免正极盒体、负极盒体安装后，因线缆拉拽造成盒体松动。铜片上加工出与合体底座形状契合的铜耳，并在铜片上加工出贴近凹面的铜弯折，增大铜片与盒体的散热面积、增强热交换。综上，本发明通过提高光伏接线盒的散热能力，提高了通过电流能力，实现了光伏接线盒长期可靠的工作。

本发明的优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明应用于分体式接线盒的整体外观图。

图2是正极盒体和负极盒体的爆炸图。

图3是中间盒体的爆炸图。

图4是正极盒体和负极盒体的内部结构俯视图。

图5是中间盒体的内部结构俯视图。

图6是正极盒体和负极盒体的底部打胶区图。

图7是中间盒体的底部打胶区图。

图8是正极盒体和负极盒体在光伏组件背板或玻璃上的安装图。

图9是中间盒体在光伏组件背板或玻璃上的安装图。

图10是另一实施例的正极盒体和负极盒体的结构图。

图11是另一实施例的中间盒体的结构图。

图12是另一实施例的正极盒体和负极盒体中的铜片的结构图。

图13是另一实施例的中间盒体中的铜片的结构图。

图中标记：1—正极盒体、2—中间盒体、3—负极盒体、4—盒盖、5—铜片、6—二极管、7—底座、8—压线扣、9—凸面、10—凹面、11—汇流带穿孔、12—第一打胶区、13—第二打胶区、14—第一空腔区、15—第二空腔区、16—辅助凹面，17—铜耳、18—铜弯折。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示的是应用了本发明结构的分体式接线盒。分体式接线盒是将接线盒分解为正极盒体、负极盒体以及若干中间盒体。本实施例以分体式接线盒为例进行说明；显然，本发明的结构设计也同样适用于单体接线盒。图1示出的是分体式接线盒的整体外观图，包括正极盒体1、中间盒体2以及负极盒体3。

参见图2，正极盒体1和负极盒体3包括盒盖4、铜片5、二极管6、底座7、压线扣8。盒盖4与底座7扣合组成盒体。正极盒体1和负极盒体3作为分体式接线盒两端的盒体，在底座7的一端设有压线扣8，压线扣8的作用是供线缆从压线扣8中间穿过后与盒体内部的铜片5连接；参见图3，如果是作为分体式接线盒的中间盒体2则没有该压线扣8结构，其余与图2相同。参见图2，盒体的内部结构包括铜片5和二极管6，铜片5分为两块，套在底座7内的导柱上从而固定在底座7内，光伏线缆穿入盒体后与铜片5焊接；二极管6的两端引脚焊接在铜片5上，将两块铜片5电性连接起来，二极管6下方区域的盒体内全部填充灌封胶。此外还有汇流带从窄长形的汇流带穿孔11中穿过，然后分别焊接在两块铜片5上，汇流带这里在图中没有画出来。可见，二极管6的安装位置在铜片4上偏向一边，而汇流带在铜片5的安装位置在铜片5上居中，位于二极管6的两侧。

参见图4和图5，二极管6在铜片5上的安装位置偏向于铜片5的一边，并靠近底座7的一边侧壁，底座7的两边侧壁沿二极管6的表面分别形成凸面9和凹面10，凸面9和凹面10的沿二极管6的轴面包裹。参见图4和图5，凸面9和凹面10的外壁与内壁距离保持各处一致，即不改变底座7与凸面9和凹面10的厚度。凸面9在这里是可选的，也可以不做凸面9。凹面10有两面与汇流带穿孔11平行，显然，凹面10也与从汇流带穿孔11中穿过的汇流带平行。传统盒体结构中，二极管6表面与底座7侧壁的距离较远，而本发明的盒体结构中，不但二极管6的安装位置已经偏向底座7的一边侧壁，与底座侧壁距离缩短，而且底座还沿二极管表面形成凸面9和凹面10，使二极管6热量通过临近的到凸面9和凹面10再到盒体外界的距离缩短，增加了散热效率。同时，传统盒体结构中，汇流带与底座7侧壁的距离也较远，而本发明的凹面10有两面与汇流带平行，与汇流带的距离缩短，也同样缩短了汇流带热量通过临近的凹面10到盒体外界的散热距离，增加了散热效率。同时，凹面10在底座与光伏组件背板或玻璃黏结后，凹面10与光伏组件背板或玻璃之间形成通风道，可以提升接线盒的散热能力。

参见图6和图7，底座7的底部于二极管6的下方设有第一打胶区12。在正极接线盒和负极接线盒中，在底座7的线缆端，压线扣8两侧还设有第二打胶区13，第一打胶区12和第二打胶区13的高度相等，均略微高于底座7底面。第一打胶区12同样通过黏胶与光伏组件背板或玻璃黏结，二极管和铜片的热量能够通过灌封胶以及打胶区快速传导到光伏组件背板或玻璃上，进行散热。正极盒体、负极盒体上设置的和第二打胶区13可避免正极盒体、负极盒体安装后，因线缆拉拽造成盒体松动。

参见图8和图9，第一打胶区12两侧的底座7与光伏组件背板或玻璃不接触，在底座7与光伏组件背板或玻璃之间形成第一空腔区14和第二空腔区15，空气流入第一空腔区14和第二空腔区15，形成空气的循环。盒体通过打胶区打胶，在接线盒安装好后，底部形成多个空腔区，使接线盒底部成为散热面，提升接线盒的散热能力，同时，空腔区内的光伏组件背板也成为散热面，提升背板内的汇流带的散热能力。

参见图10和图11，在正极接线盒和负极接线盒中，底座7长度方向上与线缆端相反的一边侧壁上形成辅助凹面16；在中间接线盒中，底座7上长度方向上的两边侧壁上分别形成两个辅助凹面16。辅助凹面16有一面与汇流带平行。设置辅助凹面16，可以增加接线盒的热交换面积，提升接线盒的散热能力；可以缩短汇流带的散热距离，增加散热效率；可以在底座与光伏组件背板或玻璃黏结后，辅助凹面16与光伏组件背板或玻璃之间形成通风道，进一步提升接线盒的散热能力。

参见图12和图13，在正极接线盒和负极接线盒中，铜片5上加工有两个铜耳17，两个铜耳17与底座的形状契合，分别放置于辅助凹面16两侧与底座7的侧壁之间的两个空间中；而且铜片5的一侧加工有铜弯折18并靠近辅助凹面16。在中间接线盒中，铜片5上加工有四个铜耳17，四个铜耳17分别放置于两个辅助凹面16两侧与底座7的侧壁之间的四个空间中，而且铜片5的两侧分别加工有铜弯折18并分别靠近两个辅助凹面16。铜耳17和铜弯折18可以增大铜片5的散热面积，缩短与底座之间的散热距离，增强热交换。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提升散热能力的大电流接线盒，包括底座和盒盖组成的盒体，底座内安装有二极管和通过二极管引脚电连接的铜片，铜片上焊接有汇流带，底座内填充有灌封胶覆盖所述二极管；其特征在于：

所述二极管在铜片上的安装位置偏向于铜片的一边，并靠近底座的一边侧壁；所述汇流带在铜片上的安装位置位于二极管的主体的两侧，并垂直于所述二极管的主体；所述底座的一边侧壁沿二极管的主体表面形成有第一凹面；所述第一凹面有两面与所述汇流带平行；当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，在所述第一凹面与光伏组件背板或玻璃间形成垂直的空气通道。

2.根据权利要求1所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述底座的另外一边侧壁上形成有第二凹面，所述第二凹面有一面与所述汇流带平行；当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，在所述第二凹面与光伏组件背板或玻璃间形成垂直的空气通道。

3.根据权利要求1所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述底座的另外两边侧壁上分别形成有第二凹面、第三凹面，所述第二凹面、第三凹面均有一面与所述汇流带平行；当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，分别在所述第二凹面、第三凹面与光伏组件背板或玻璃间形成垂直的空气通道。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：在底座与所述第一凹面相对的一边侧壁上沿二极管表面形成有凸面。

5.根据权利要求4所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述凸面和第一凹面沿所述二极管的轴面包裹。

6.根据权利要求1所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述底座的底部于二极管的下方设有第一打胶区，所述第一打胶区的两侧为第一空腔区和第二空腔区；所述第一打胶区的高度高于所述第一空腔区和第二空腔区的高度，当底座在光伏组件背板或玻璃上安装时，所述第一打胶区的底面与光伏组件背板或玻璃接触，所述第一打胶区通过黏胶与光伏组件背板或玻璃黏结，所述第一空腔区和第二空腔区的底面与光伏组件背板或玻璃不接触，所述第一空腔区和第二空腔区与光伏组件背板或玻璃之间形成空气通道。

7.根据权利要求6所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述底座的一端为线缆端，所述线缆端设有压线扣，所述压线扣与底座配合，线缆从压线扣中穿过连接所述铜片，所述底座在压线扣的两侧设有第二打胶区，所述第二打胶区与所述第一打胶区的高度相等。

8.根据权利要求2所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述铜片包括位于二极管的主体两侧的第一铜片块、第二铜片块，第一铜片块上加工有两个铜耳，两个铜耳分别放置于所述第二凹面两侧与底座侧壁之间的两个空间中；第一铜片块的外侧向下弯折并靠近第二凹面。

9.根据权利要求3所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述铜片包括位于二极管的主体两侧的第一铜片块、第二铜片块，第一铜片块、第二铜片块上各加工有两个铜耳，四个铜耳分别放置于所述第二凹面两侧、第三凹面两侧与底座侧壁之间的四个空间中，第一铜片块、第二铜片块的外侧向下弯折并分别靠近第二凹面、第三凹面。

10.根据权利要求8或9所述的一种提升散热能力的大电流接线盒，其特征在于：所述二极管的两个引脚皆45度以上弯折，然后焊接所述第一铜片块和第二铜片块，所述第一铜片块、第二铜片块上分别设有窄长形的第一汇流带穿孔、第二汇流带穿孔，所述第一汇流带穿孔、第二汇流带穿孔的开孔的朝向皆与所述二极管的主体垂直，所述汇流带分别从所述第一汇流带穿孔、第二汇流带穿孔中穿过。

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