一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒的製作方法

2023-07-18 13:22:46 4

專利名稱：一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能光伏發電組件接線盒。
背景技術：
目前，公知的光伏接線盒由盒體、盒蓋、旁路二極體、導電連接裝置、密封裝置等 組成。現有的光伏接線盒，大多只適用於電流15A以下的小功率光伏發電組件(PV)， 大功率PV組件受制於旁路二極體及導電連接間接觸電阻的發熱。PV組件由於存在光 斑、熱島效應，需用旁路二極體。PV組件功率越大，選用的旁路二極體所需的承載電 流就大，工作時發熱量也相應增加，如果沒有良好的散熱效果，就會損壞旁路二極體自 身，並使盒體變形，無法工作，進而可能直接損壞PV組件。
現有的光伏接線盒由於還要達到防水、防塵的要求。盒體是密封的，旁路二極體連 接於密封的盒體內，工作時發熱於盒體內，再通過盒內空氣間接傳導到盒體側壁、上蓋 散熱。熱量傳導並不直接，迅速，散熱效果極其有限。而一些新技術雖然有所改進，但 都沒有從根本上解決散熱問題。
專利號ZL200720039135.4，提供了一種在盒體內加裝鋁合金散熱片。但散熱仍然在 盒體內，熱量傳導到外部空氣中依然很遲緩。
專利號ZL200720112717.0，提供了一種鋁合金盒體，旁路二極體固定於盒體內側壁上， 再通過盒體側壁上的外散熱片散熱。有一定的散熱效果，但散熱僅限於側壁部位附近， 絕緣與散熱也是個矛盾，且並不經濟，裝配與維修也不方便。
專利號ZL200620042565.7,提供了一種盒體外形叉指狀接線盒，利用熱沉傳導熱量 至叉指狀的外側壁散熱，但產生熱量最大的發熱面在銅片底部，且盒體底部並不直接與 外部空氣接觸，散熱效果也不理想。實際使用中，連接焊錫導流帶也有一定的困難。
如何有效地使盒內的熱量迅速傳導散發出去，就是大功率光伏接線盒首先要解決的問題。
發明內容
為了克服現有的光伏接線盒散熱效果差的缺陷，本實用新型提供了一種具有良好散 熱效果的大功率光伏接線盒，該盒不僅能傳導大的工作電流，而且能有效地使產生的熱 量迅速傳導散發出去。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是 一，減少發熱量；導電連接裝置
全部採用緊密的面、體連接，以增大傳導的工作電流，減小其間的接觸電阻，進而降低
無益的發熱功率，減少發熱量。二，迅速傳導熱量；旁路二極體的散熱金屬片緊密連接
3於導電、導熱金屬片上，導電、導熱金屬片與盒體緊密結合成一個聯合體，從而使旁路 二極體產生的熱量直接、迅速傳導至盒體上的外散熱部，而且傳導距離短。三，有效散 熱；在最大導熱面的金屬片下方，直接在盒體的外底腹部置空出一個主要的散熱區域， 其狀類似多足鼎。在懸空的外底腹部及導電、導熱金屬片延伸的相應部位分布有許多散 熱片，散熱片中設置有若千通風道。散熱片完全暴露於外面的空氣中，能有效地使傳導 過來的熱量散發出去。這樣就形成一個旁路二極體發熱、金屬片導熱、外底腹部散熱片 向外散熱的直接散熱方案。
詳細說明；目前的光伏接線盒，旁路二極體還只能安裝在固定的盒體內，並不能安 裝在可拆裝的盒蓋裡。因此要解決的還在於盒體的有效散熱。眾所周知，金屬(如銅)具 有優良的導電、導熱性能，本方案就是利用這兩個特性，直接在盒體的外底部、腹部散 熱，通過緊密的面、體接觸傳導大的工作電流和熱量。要達到此目的，就必須在盒體的 外底腹部置空出一定的開放空間，以利於有效散熱。
一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒，由盒體(1)、盒蓋(2)、旁路二極體(3)、 導電連接裝置(4)、散熱裝置(5)、密封裝置等組成。該盒體內分布有數條導電、導熱金
屬片(6)，金屬片的背面和延伸端(62)加工成利於傳熱和利於與盒體結合的形狀，並大 部分沒於盒體的殼體中，另一裸露的正面(61)與旁路二極體的散熱金屬片(31)緊密連 接，二極體的另一端電極與另一相鄰的導電、導熱金屬片緊密連接，PV組件的焊錫導流 帶與導電、導熱金屬片的翹起一端(63)緊密連接。導電、導熱金屬片與盒體成型成一個 相互絕緣的聯合體，在最大導熱面的金屬片下方、盒體的外底部(11)、腹部(12)置空 出一個主要散熱區域，整個盒體狀似多足鼎，在懸空的外底腹部及導電、導熱金屬片延伸 的相應部位分布有許多散熱片(51)、 (52)，散熱片中設置有若干通風道。
盒體及其上的散熱片材料可以是金屬的，塑料的，陶瓷的。盒體底部有足是為了把 接線盒穩固地粘貼在PV組件的背面，其中一 '口'狀足(7)還是焊錫導流帶的引進通 道。為了更好地散熱，散熱片中設置有多個通風道，風道可以是左右的、前後的或其中 之一。為了加強通風散熱效果，還可在盒體內設置幾根通風散熱管(8)，管的出風口 (81) 分布在盒體側壁的外側面上，管的另一端(82)與外底腹部的散熱片相通，散熱片散發 出的熱量可通過管道隨風帶走，其原理類似煙囪。在盒體內的風管上也可設置幾個散熱 片，這樣可帶走盒體內的部分熱量。盒體的側壁上、盒蓋的上下也可有散熱片，這都可 散發盒體內的熱量。
根據PV組件功率的大小，可選擇不同數量、不同形狀的導電、導熱金屬片和與之 相應的旁路二極體，相鄰兩導電、導熱金屬片之間可並排一隻或多隻旁路二極體。導電 連接裝置全部採用緊密的面、體連接，以增大傳導的工作電流，減小其間的接觸電阻，進 而降低無益的發熱功率，減少發熱量。本方案的連接方式有螺釘母、彈性片的壓接、焊接、鉚接等方式。外接導線的出線口 (91)可選擇一側或多側。外接導線的金屬銅線也 帶走部分熱量。
本實用新型的有益效果是傳導電流大，傳熱、散熱直接迅速。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型光伏接線盒第一個實施例的立體圖之一 (正面)。 圖2是本實用新型光伏接線盒第一個實施例的立體圖之二 (反面)。 圖3是本實用新型光伏接線盒第一個實施例盒體的俯視圖(去蓋)。 圖4是本實用新型光伏接線盒第一個實施例盒體的前視圖(去蓋)。 圖5是本實用新型光伏接線盒第二個實施例盒體的俯視圖(去蓋)。
圖中標識號說明；
1.盒體，11.盒體的外底部，12.盒體的外腹部，2.盒蓋，3.旁路二極體，31.旁 路二極體的金屬散熱片，4.導電連接裝置，5.散熱裝置，51.盒體外底部的散熱片， 52.盒體外腹部的散熱片，6.導電、導熱金屬片，61.導電、導熱金屬片的裸露的正面， 62.導電、導熱金屬片的一延伸端，63.導電、導熱金屬片的翹起一端，7. '口，狀足， 71.支撐足，8.通風散熱管，81.通風散熱管的出風口， 82.通風散熱管的另一端， 9.外接導線，91.外接導線的出線口， 92.外接導線的連接件。
具體實施方式實施例l:
作為優選，導電、導熱金屬片(6)作為嵌件與盒體(1)是一體注塑成型的，其中 加工成利於傳熱和利於與盒體結合的背面和延伸端(62)沒於盒體底腹部殼體中，另一 裸露的正面(61)與旁路二極體(3)的散熱金屬片(31)通過螺釘母緊固連接，二極 管的另一端電極與另一相鄰的導電、導熱金屬片通過螺釘母緊固連接，另一翹起一端 (63)與PV組件的焊錫導流帶通過壓接或焊接的方式靈活連接。
作為優選，盒體外型是三足鼎式的，其中一 '口'形狀足(7)，引進PV焊錫導流 帶，另二足(71)起支撐穩定作用。在最大導熱面的金屬片下方、盒體的外底部(11)、 腹部(12)是懸空狀的，其上有一體注塑成型的縱橫交錯的散熱片(51)、 (52)，在散 熱片中設有左右，前後通風道。這就形成一個主要散熱區域。
作為優選，在盒體中設有幾根通風散熱管(8)，管的出風口 (81)分布在盒體一側壁的外弧面上，有風通過時，不同高度的出風口壓力是不一樣的，這樣可自然形成管內 空氣流動，管的另一端(82)與外底腹部的散熱片相通，散熱片散發出的熱量可通過管 道隨風帶走。為了方便引進PV焊流帶，通風散熱管設置有一定的斜度，在引進處留出 一定的空間。盒體的側壁上、盒蓋的上下也有散熱片，這都可散發盒體內的熱量。這樣 就形成一個立體的散熱系統。
作為優選之一，本實施例選用了6個平臥的導電、導熱金屬銅片和5個帶金屬散熱 片的旁路二極體，二極體的金屬散熱片端是負極，另一端是正極。作為優選之一，為了 方便拆接，外接導線的連接(92)也是方便拆接的螺釘母緊固壓接，出線口 (91)分布 在盒體的同一個側面中。
實施例2:
與實施例l的導電、導熱、散熱原理是一樣的，所不同的是，選用了不同封裝的旁 路二極體，相應的導電、導熱金屬銅片(6)形狀也有所改變，金屬片的背面和延伸端 (62)加工成與外底腹部的散熱片相應的形狀以利於傳熱和利於與盒體結合，並被塑料 包裹，注塑成一體的散熱片。旁路二極體的金屬散熱片通過螺釘緊固在導電、導熱金屬 銅片上，兩個電極分別連接在兩個相鄰的導電、導熱金屬片上。本實施例在盒體中並沒 有設置通風散熱管。外接導線(9)與導電、導熱金屬銅片的連接是焊接、鉚壓的，並 一體注塑在盒體中，出線口 (91)改成盒體的兩側。
本實施例選用了4個導電、導熱金屬銅片和3個旁路二極體。
其它實施例
原理同實施例1、 2。根據PV組件功率的大小，可選用不同數量、不同形狀的導電、 導熱金屬片和與之相應的各種封裝的帶金屬散熱片的旁路二極體，相鄰兩導電、導熱金 屬片之間可並排一隻或多隻旁路二極體，盒體中可設可不設通風散熱管，導電裝置不同 的連接方式，出線口的分布等可派生出多種不同組合的光伏接線盒。
權利要求1.一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒，由盒體、盒蓋、旁路二極體、導電連接裝置、散熱裝置、密封裝置組成，其特徵是該盒體內分布有數條導電、導熱金屬片和與之相應的旁路二極體，旁路二極體的散熱金屬片緊密連接於導電、導熱金屬片上，導電、導熱金屬片與盒體緊密結合成一個絕緣的聯合體，在最大導熱面的金屬片下方、盒體的外底、腹部置空出一個主要散熱區域，盒體外形類似鼎，在懸空的外底腹部及導電、導熱金屬片延伸的相應部位分布有許多散熱片，散熱片中設置有若干通風道。
2. 根據權利要求1所述的接線盒，其特徵是盒體及其上的散熱片材料可以是金屬的，塑 料的，陶瓷的。
3. 根據權利要求1所述的接線盒，其特徵是在盒體內還可設置幾根通風散熱管，管的出 風口分布在盒體側壁的外側面上，管的另一端與外底腹部的散熱片相通。
專利摘要一種具有良好散熱效果的大功率光伏接線盒。它是利用平臥在盒體內的，與盒體一體注塑成型的金屬銅片的導電、導熱這兩個特性，直接在盒體底部、腹部散熱，再通過與旁路二極體的散熱金屬片緊密的面、體連接傳導大的工作電流和熱量。盒體外形類似多足鼎，其底腹部是懸空的，上面分布有許多散熱片，散熱片中設置有左右的、前後的通風道。形成一個旁路二極體發熱、金屬片導熱、外底腹部散熱片散熱的直接散熱方案。該盒不僅能傳導大的工作電流，而且能有效地使產生的熱量迅速傳導散發出去。
文檔編號H02N6/00GK201417912SQ20092000147
公開日2010年3月3日 申請日期2009年1月6日 優先權日2009年1月6日
發明者姚曉峰 申請人:姚曉峰