用於光電太陽能板的接線盒的製作方法

2023-07-09 09:47:16 3

專利名稱：用於光電太陽能板的接線盒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於附接到光電太陽能板模塊的裝置，以便提供光電陣列的太陽 能板模塊之間的連接或提供太陽能板模塊和諸如總線系統或電纜的其它裝置之間的連接。
背景技術：
這種裝置也以接線盒或連接盒的名稱而為人所知。這種接線盒在現有技術中是公 知的。通常所述接線盒在光電太陽能板的觸頭和連接到另外的光電太陽能板或諸如分配盒 或總線系統的任何其它裝置的電纜之間提供電連接。EP 1501157示出這種接線盒的示例。太陽能板的觸頭在布置接線盒的表面上方延 伸且經由開口突入到接線盒的內部。所述觸頭由布置在接線盒的內部的接觸元件接收。此 外，接線盒包括開口，電纜能通過該開口被插入到接線盒的內部以便被所述接觸元件接收。 接觸元件提供太陽能板的觸頭和電線之間的電接觸。所述接線盒還包括開口以便提供至盒 的內部的通路。開口藉助密封環和蓋密封。由於太陽能板通常暴露到諸如雨、雪、風等天氣的影響下，接線盒或連接盒具有風 雨防護特性尤其重要。這種風雨防護特性包括抵抗溼氣、水或溫差。應該在任何情況下都避免水流入到這種接線盒的內部，因為這樣會造成短路和/ 或導致金屬連接元件的腐蝕。接線盒內部有水不僅是水經由接線盒的洩漏部分進入而造成 的，而且也有可能是水凝結的結果。無論如何，水的存在降低這種接線盒的操作可靠性和壽 命。此外接線盒暴露到會導致接線盒本身熱膨脹的溫差下。這種膨脹可導致諸如上面 提到的密封環的密封元件的失效。通常這種膨脹導致機械應力，該機械應力可能會導致盒破裂。對這種機械應力特 別敏感的是膠合區段。根據現有技術的裝置的另外的缺陷是製造過程。這種盒的大部分仍然通過手工制 造。這導致高成本。此外，由於每個技工的精度和可靠性會變化，所以也會出現質量問題。相當常見的是接線盒與太陽能板之間的電觸頭的電連接被設計為彈簧接觸。這種 彈簧接觸易受氧化和機械影響。所述負面影響會降低太陽能板裝置的效率。

發明內容
本發明的目的是提供一種接線盒，其沒有現有技術中已知的接線盒的缺陷。尤其 是，該接線盒能夠以自動方式製造和/或應用到太陽能板，而同時，太陽能板和接線盒的元 件之間的電連接能夠得以優化。本目的通過具有權利要求1的特徵的接線盒實現。因此，一種用於太陽能板的接 線盒，包括殼體、蓋、第一連接器和第二連接器。所述殼體包括限定內部空間的側壁和頂壁。 所述第一聯結器包括第一接觸元件而所述第二聯結器包括第二接觸元件。所述接觸元件穿 透所述側壁中的至少一個，從而所述接觸元件提供從外接觸元件至諸如軟焊尾部的內接觸元件的電接觸。所述內接觸元件被至少部分地布置在所述內部空間中。所述頂壁包括僅僅 部分地在所述頂壁中延伸的開口。所述開口定位在所述頂壁中，使得提供沿與太陽能板的 表面大致垂直的方向的、通至所述軟焊尾部的通路，用於將所述軟焊尾部連接到所述太陽 能板。由於提供了位於頂壁中的通至軟焊尾部的開口的特定布置方式，從而機器人的部 件能夠以有效方式引入，以便將軟焊尾部附接到太陽能電池。頂壁的其餘部分則儘可能多 地覆蓋內部空間。這意味著根據本發明的接線盒可以例如在組裝線中以自動方式安裝。優選地，所述頂壁包括從所述頂壁大致垂直地延伸且大致圍繞所述頂壁的外周的 外側壁，從而由所述頂壁和所述外側壁限定溢流空間。優選地，所述開口由從所述頂壁大致垂直地延伸的內側壁大致圍繞。這種側壁限 制相對於開口的溢流空間。如果內部空間用填充材料填充，過量的填充材料會流入到由頂壁、外側壁和內側 壁限定的溢流空間中。填充材料優選為灌封化合物(灌封劑)或泡沫。優選地，填充材料能夠通過所述開口注射到所述內部空間中，從而所述內部空間 被所述填充材料填滿，並且，所述開口能夠用所述蓋封閉。優選地，所述填充材料是在液態 下注射且在注射後硬化的材料。優選地，所述填充材料是灌封劑或泡沫。優選地，所述蓋包括大致垂直於所述蓋延伸且具有配合到所述頂面中的所述開口 中或配合成環繞所述開口的形狀的壁。這種壁提供開口和蓋之間的良好的和能夠容易密封的接觸。優選地，所述蓋包括另外的浮凸部，所述浮凸部被布置成使得當所述蓋被安裝到 所述殼體上時所述浮凸部通過所述開口延伸到所述內部空間中。當所述蓋被安裝到填滿所 述填充材料的所述殼體上時，由於所述另外的浮凸部，填充材料被強制通過所述開口流入 所述溢流空間中。由於這種溢流，蓋以緊密密封的方式連接到殼體。浮凸部是有利的，因為它們減少 內部空間的容積從而可能存在的填充材料和空氣被推出內部空間。另外，提供了閉合力。一種用於製造根據本發明的接線盒的方法，包括下列步驟-提供帶有第一接觸元件的第一聯結器和帶有第二接觸元件的第二聯結器；-將所述第一聯結器和所述第二聯結器與殼體連接；-為所述接觸元件中的每一個提供軟焊尾部；-將二極體附接於所述第一接觸元件和所述第二接觸元件。由於這種方法，提供預安裝的接線盒。所述接線盒可被安裝在太陽能板上。—種用於提供帶有例如如上所限定的接線盒的太陽能板的方法，包括下列步驟-將粘合劑施加到接線盒的基部的周邊或凸緣；-將所述接線盒布置在太陽能板模塊的表面上；-將軟焊尾部附接到太陽能板的觸頭；-用填充材料填充殼體的內部空間；並且_將蓋安裝在頂壁上，從而蓋的部分延伸到殼體的內部空間中。從而，預組裝的接線盒可被以高效且自動的方式安裝到太陽能板上。提供通至軟 焊尾部的通路的開口的布置方式在自動製造方面是特別有利的。
一種用於在第一電氣裝置與第二電氣裝置之間提供電連接的軟焊元件，其中，所 述軟焊元件包括將接觸到所述第一電氣裝置的筒形接觸區域、彈性區域和具有將接觸到所 述第二電氣裝置的軟焊區域的筒形過渡區域。所述接觸區域和所述過渡區域的軸線沿軸向 布置成與縱向軸線對齊。所述彈性區域使得所述接觸區域與所述軟焊區域之間的軸向距離 能夠調整。這種軟焊元件特別有利，因為長度的調整使得軟焊元件能夠以柔性方式使用。優選地，所述彈性區域被布置在所述接觸區域與所述軟焊區域之間。優選地，所述彈性區域被設計為彎曲結構，其中，所述彎曲結構的彎曲實現所述調 整。這使長度容易調整。所述彈性部分包括至少一個、優選為至少兩個、更優選為至少三到六個的彈性腹 板。優選地，所述軟焊元件通過模壓和/或成形過程生產。


將參照下列圖，藉助示例性實施方式的描述更詳細地對附圖進行說明圖1示出帶有根據本發明的蓋的根據本發明的接線盒的透視圖；圖2示出圖1的接線盒的底視圖；圖3示出圖1的接線盒的頂視圖；圖4示出圖1的接線盒的側視圖；圖5a_b示出用於根據圖1的接線盒的蓋的透視圖；圖6a_b示出在沒有蓋的情況下的根據圖1的接線盒；圖7a_b示出布置在接線盒中的連接器元件；圖8a_b示出帶有聯結元件的圖7的連接器元件；圖9a_d示出根據本發明的接線盒的組裝步驟；圖lOa-c示出根據本發明的另外實施方式的接線盒的視圖；圖lla-d示出軟焊元件的視圖；以及圖12a、b示出根據另外實施方式的防風雨罩或接線盒的視圖。
具體實施例方式參照附圖詳細描述可能的實施方式。附圖和說明書闡述了優選實施方式且不應理 解為限制本發明，本發明由權利要求限定。圖1到4示出根據本發明的接線盒。這種接線盒優選包括殼體1、蓋2、第一聯結 器3和第二聯結器4。根據本發明的接線盒用於提供太陽能板的太陽能電池和諸如電纜等 的外接觸元件或其它太陽能電池之間的電接觸。這種太陽能板具有2200mmX2600mm的典 型尺寸，但是也可以更小或更大。用這種太陽能板可以產生70V到500V之間的電壓和0. 1 安到10安的電流。但是，根據本發明的接線盒也可以用於分別提供更高或更低電流或電壓 的太陽能板。殼體1包括側壁(這裡第一側壁11和第二側壁12)和頂壁13。側壁11、12從頂 壁13延伸。內部空間10由所述側壁11、12和所述頂壁13限定。所述內部空間10被提供為容納與太陽能板的太陽能電池電接觸的電接觸元件。當接線盒安裝在太陽能板上時，內 部空間10應該被密封而免受諸如水、空氣等環境影響，以防止電接觸元件的氧化。後面將 使用術語外和內。術語外或外部空間應該被理解為其包括布置在殼體1的外部的任何物 體，而術語內應該被理解為包括布置在內部空間10內的任何物體。優選地，殼體1由塑料製成。優選地，例如萊克桑(Lexan)940-701的聚碳酸酯用 於提供殼體。殼體1優選注射成型。此外，本實施方式中的殼體1包括底壁14，該底壁被設計為凸緣19。所述凸緣19 在與頂壁13相反的一側上限制內部空間10。當殼體1被布置在太陽能板表面中時，所述底 壁14或凸緣19面對太陽能板的、其前側或其後側的表面。在示出的實施方式中，凸緣19 從側壁11、12在外部方向上大致平行於頂壁13而延伸。在這種情況下實際上太陽能板的 表面限制內部空間10，其中凸緣19用作支撐元件和接觸元件。為了提供更高剛度的側壁11、12，所述側壁11、12可以包括多個肋18。在如圖1 所示的實施方式中，所述肋在側壁11、12的外表面上延伸。附加地或可替代地，所述肋也可 以被布置在側壁11、12的面對內部空間10的內表面上。如果側壁11、12已經足夠剛硬，可 以省略肋18。第一聯結器3和第二聯結器4從殼體1延伸。第一聯結器3包括第一接觸元件5， 而第二聯結器4包括第二接觸元件6。所述接觸元件5、6穿透側壁的至少一個。從而所述 接觸元件5、6分別提供從外側到內側或內部空間10的電接觸。換言之，從外接觸元件至內 接觸元件藉助所述接觸元件5、6提供電接觸。外接觸元件可以是例如連結幾個太陽能板的 總線系統的電纜。內接觸元件可以是被布置成接觸太陽能電池的軟焊區域的軟焊尾部7。 優選地這種軟焊尾部7被布置成使得其主要部分被布置在內部空間10中，而一些部分從內 部空間10延伸到外部空間(例如環境)。優選地第一聯結器3和第二聯結器4由諸如聚碳酸酯的塑料製成。這意味著所述 聯結器3、4可以被注射成型。可替代地，殼體1、第一聯結器3和第二聯結器4可被成型為一體。如從圖1可看到，第一聯結器3和第二聯結器4的機械設計不同。這種編碼設計 (公/母)具有用戶不會使電纜接觸錯誤聯結器的優勢。圖2從底側示出接線盒。這裡可以看到底壁14被設計為在側壁11、12整個長度 上延伸的凸緣19。但是，凸緣19被布置成使得它不延伸到內部空間10中。因此，提供由側 壁11、12限制的底部開口 15。在安裝狀態所述底部開口 15被太陽能板的表面封閉。優選 地凸緣19藉助諸如作為反應熱熔中性固化粘合劑的道康寧(dow coming) HM2500的熱熔粘 合劑而膠合到太陽能板的表面。根據本發明的接線盒將被放置在太陽能板的表面上。優選地接線盒藉助粘合劑而 附接到所述表面。之後軟焊元件將被連接到太陽能電池的軟焊區域。之後根據本發明的接 線盒被機械地和電氣地連接到太陽能板，並且內部空間10將由諸如灌封劑或灌封材料的 填充材料填充。填充材料也可以是泡沫。所述填充材料可經由布置在頂壁13中的開口 16 插入。由於填充材料的填入，電觸頭將被泡沫覆蓋從而防止氧化。此外填充材料可以具有 阻燃特性。開口 16接收蓋2的部分20、21，如藉助圖5對其描述。開口 16如此定位於頂 壁中，使得當不存在蓋時，提供至所述電接觸元件7的通路。優選地所述通路在與太陽能板的表面大致垂直或正交的方向上提供。這意味著生產線中的機器人能夠快速使電接觸元件 7接觸到太陽能板的對應接觸區域。參照可清楚看到這種情況的圖9d。由於優選地僅提供 至電接觸元件7的通路的開口 16的特定形狀，布置在內部空間10中的其它元件由頂壁15 的其餘部分保護。頂壁15中的開口 16優選地設計成儘可能小以便僅允許觸及到電觸頭元 件7。這意味著頂壁15的其餘部分儘可能大。優選地，灌封劑或填充材料是諸如RTV罐封劑的矽橡膠。可以使用邁圖(GE) (memontive (GE)) TSE3664濃縮固化阻燃劑RTV。TSE3664是兩組分濃縮固化矽橡膠(RTV)。在另外的實施方式中，也可以是，凸緣19從側壁11、12在內部空間10的方向上以 及在通向外側的方向上延伸。在這種實施方式中，底部開口 15被凸緣19限制。但是，在底 部開口 15的區域中，太陽能板的表面仍限制內部空間10。可替代地，也可以是，凸緣19或底壁14從側壁11、12僅朝向內部空間10延伸。 同樣在該實施方式中，底壁14包括底部開口 15，軟焊尾部7經由該底部開口延伸到外側。 如上面提到的設計中所提到的，在底部開口 15的區域中，太陽能板的表面仍限制內部空間 10。如可以從圖2看到的，第一接觸元件5和第二接觸元件6從外側或外部空間經由 側壁11、12延伸到殼體1的內部空間10中。接觸元件5、6都連接到內接觸元件7。內接觸 元件7優選地是藉助圖7描述的軟焊尾部。另外，第一接觸元件5藉助二極體8連接到第 二接觸元件7。開口 16被如此設計，使得二極體可被布置成使得它被頂壁13的其餘部分保 護。這意味著優選地在垂直於頂壁13的方向上觀察時不能從外部看到二極體8。但是，在 其它實施方式中二極體8被布置成使得當在垂直於頂壁13的方向上觀察時從外部至少部 分地可看到二極體8。這種布置有利於質量檢查。這種二極體用作用於旁路保護的安全裝置。優選地使用額定為1000V/10A的矽二極體。圖3示出根據本發明的接線盒的頂視圖。該圖主要用於說明第一聯結器3和第二 聯結器4的成角度布置。第一軸線100延伸通過具有第一接觸元件5的第一聯結器3，而第 二軸線200延伸通過具有第二接觸元件6的第二聯結器4。如果插頭連接到所述第一聯結 器3或第二聯結器4，它將在所述軸線的方向上插入。優選地第一軸線100和第二軸線200 處於同一平面，該平面分別平行於太陽能板的表面或平行於底面14或凸緣19。如可以從圖3看到的，第一聯結器3和第二聯結器4相對於彼此成角度地布置。 換言之，第一軸線100相對於第二軸線200成角度。這在圖中藉助角度a標示。優選角度 a在5°到175°之間。但是，大於175°或小於5°的其它角度也可以。75°到125°之 間的角度a尤其優選，因為在安裝接線盒時，從電纜(外連接器)到聯結器上所產生的機 械力的作用最小化。當接線盒被安裝為使得角度a的二等分線向下定向，例如定向成朝向 建築物的屋頂或太陽能板發電裝置的地板等時，就是這種情況。可替代地，布置兩條軸線100、200的平面也可以與太陽能板的表面成角度。這意 味著第一聯結器3和第二聯結器4相對於頂壁13或底壁14傾斜延伸。如果太陽能板傾斜 布置，這特別有利，因為由於該傾斜布置，所以聯結器在大致垂直於建築物的屋頂等的方向 上延伸。圖4示出根據本發明的接線盒的側視圖。在這個視圖中能夠看到內接觸元件或軟
8焊尾部7的部分延伸超出凸緣19或底壁14的表面。因此所述部分在所述表面上從內部空 間10延伸到外側或外部空間。如果接線盒被安裝到太陽能板上，所述部分將被連接到太陽 能電池，優選通過軟焊連接。可替代地，熔焊或壓折連接也是可以考慮的。軟焊尾部從底壁 14的外表面延伸尺寸D。尺寸D優選等於或大於太陽能板的玻璃板的厚度，從而軟焊尾部 7能夠穿透從所述玻璃板的一側到所述玻璃板的另一側的孔。優選D在1mm到10mm之間。 在其它實施方式中D在3mm到5mm之間。圖5a和5b從前側(圖5a)和從後側(圖5b)示出蓋2。所述蓋2具有大致與頂 壁13的表面適配的形狀。在當安裝到殼體1時面對殼體1的頂壁13的底面2a上，蓋包括第一壁20。所述 第一壁20從底面2a大致垂直延伸。壁20具有設計成使得它配合在頂壁13中的開口 16的 外側周圍的形狀。壁20和第一側壁11被設計成使得在壁20和開口 10的第一側壁11之 間有間隙。所述間隙允許填充材料如下文所述地流出。在替代性實施方式中，壁20被設計 成使得它配合到頂壁13的開口 16中。同樣在該實施方式中壁20和第一側壁11被設計成 使得它們二者之間有間隙。在本實施方式中壁20被設計為封閉的環。但是，壁20也可以 被設計為具有帶有隔斷部的幾個區段。可替代地，蓋包括另外的浮凸部21。所述浮凸部21也大致垂直於底面2a延伸。 浮凸部21被布置在壁20內。優選地浮凸部21具有比壁20大的高度。在底面2a上還布置有圍繞第一壁21的第二壁22。如第一壁20和浮凸部21，所 述第二壁22也垂直於底面2a延伸。在蓋2的頂面2b上，蓋包括指示器23和24。這種指示器23、24指示哪個極需要 分別接觸到各聯結器2、3。優選地，蓋2由塑料製成。優選地，聚碳酸酯，例如LeXan940-701，正被用於提供殼 體。蓋2優選地注射成型。圖6a和6b示出在沒有蓋2的情況下的根據本發明的接線盒。如可以看到的，頂 壁13包括開口 16。開口 16由內側壁171圍繞。該內側壁171優選地從頂壁13垂直延伸。 此外，開口 16由內側壁171完全圍繞。外側壁170被布置成環繞頂壁13的外邊界。優選 地頂壁13由外側壁170完全圍繞。頂壁13、外側壁170和內側壁171提供可被稱為溢流空間17的空間。在蓋2將 被加到殼體1之前，內部空間10將用填充材料填滿。在蓋2將被連接到殼體1時，由於布 置在蓋2的內表面2a上的浮凸部21和/或第一壁20，填充材料的一些部分將從內部空間 10溢流到溢流空間17。由於蓋2的壁22和開口 10的第一側壁11之間存在間隙，在蓋被 推壓入位時填充材料可以經由該間隙流動。因此填充材料被強制經由頂壁13中的開口 16 流入溢流空間17中。由於填充材料被強制流入溢流空間17中，所述填充材料存在於溢流 區域17中以及內側壁171和蓋2的第一側壁20之間。因此填充材料也用作蓋2和殼體1 之間的密封裝置。圖7a和7b示出接觸元件5、6連同內接觸元件7和二極體8。接觸元件5、6的設 計使得它們在一端可以接收外公或母連接器。在另一端，內接觸元件(這裡是軟焊尾部7) 連接到接觸元件5、6。內接觸元件或軟焊尾部7優選包括接觸區域71，軟焊尾部7通過該接觸區域分別連接到第一接觸元件5或第二接觸元件6。彈性區域72被布置為鄰近接觸區域71。在本實 施方式中，彈性區域72成形為圓弧。由於軟焊元件的長度的調整導致圓弧中的彎曲運動， 所述圓弧或彈性區域72也可以被稱為彎曲結構。過渡區域73將彈性區域72連結到實際 軟焊區域74。彈性區域72對調整彈性構件中軟焊區域74和太陽能板組件的玻璃板的表面 之間的距離D特別有用。這允許完全自動的製造過程。軟焊區域74可連接到太陽能板組 件的太陽能電池。圖8a和8b示出接觸元件5、6連同內接觸元件7和二極體8被布置在第一聯結器 3和第二聯結器4內。優選地接觸元件5、6被布置在相應聯結器3、4內且藉助超聲波熔焊 過程而固定。圖9a_9d示出用於製造根據本發明的接線盒的方法。該用於製造根據本發明的接線盒的方法包括下列步驟-提供帶有第一接觸元件5的第一聯結器3和帶有第二接觸元件6的第二聯結器 4(圖 9a)；-將第一聯結器3和第二聯結器4與殼體1連接(圖9d)；-為接觸元件5、6的每一個提供軟焊尾部7(圖9b)；-將二極體8附接於第一接觸元件5和第二接觸元件6(圖9c)。第一接觸元件5和第二接觸元件6優選藉助超聲波熔焊或熱插入程序而與第一聯 結器3和第二聯結器4接觸。但是，也可以將接觸元件5、6插入到模具中，在該模型中塑料 被模製成型。軟焊尾部7優選藉助自動電阻熔焊機熔焊到接觸元件。這也適用於二極體。第一聯結器3和第二聯結器4藉助超聲波熔焊程序連接到殼體1。結果是，準備好要被連接到太陽能板的預組裝的接線盒。這些步驟被設計成在完 全自動組裝線上進行，從而根據本發明的接線盒可被以節省成本的方式提供。用於提供帶有根據本發明的接線盒的太陽能板的方法包括下列步驟-將粘合劑施加到接線盒基部周邊或凸緣19；-將接線盒附接在太陽能板模塊的表面上；-將軟焊尾部附接到太陽能板的觸頭；-用填充材料完全填充殼體的內部空間10；並且-將蓋1安裝在頂壁13上，從而蓋2的部分20、21延伸到殼體的內部空間10中。如上所述，接線盒藉助粘合劑附接。如可以在圖9d中看到的，開口 16被布置成使得通過開口 16提供至軟焊尾部7的 通路。通路在大致垂直於太陽能板表面的方向上提供。這意味著在組裝中機器人的部件可 以通過開口 16進入到內部空間10以便將軟焊尾部7軟焊到太陽能電池的軟焊區域。圖lOa-lOc示出根據本發明的接線盒的另外實施方式。注意該實施方式的特徵可 以與其它實施方式的特徵組合，對於另外實施方式，反之亦然。根據該實施方式的接線盒1包括被設計成足夠剛硬的側壁11、12，使得不需要為 了硬化側壁11、12而布置肋。此外包圍頂壁13中的開口 16的內側壁171包括用於緊固蓋 2的卡扣元件172。另外，藉助本實施方式，示出軟焊尾部的另外實施方式。所述軟焊尾部由附圖標記9標示。但是，必須注意也可以稱為軟焊元件或軟焊凸片的這種軟焊尾部9可以不僅用於這 裡描述的接線盒而且還可以用於任何其它電氣裝置。這也適用於上面所述的軟焊尾部7。圖10b和10c示出軟焊尾部9以與前述實施方式相同的方式布置。軟焊尾部9的 部分從底壁14的外表面延伸尺寸為D的突出高度。尺寸D優選等於或大於太陽能板的玻璃 板的厚度，從而軟焊尾部9能夠穿透從所述玻璃板的一側到所述玻璃板的另一側的孔。優 選地D在1mm到10mm之間。在其它實施方式中，D在3mm到5mm之間。圖lib和11c以透視圖示出軟焊元件9。軟焊元件9優選地包括接觸區域91、彈 性區域92、過渡區域93和軟焊區域94。軟焊元件9包括中軸線A，軟焊元件91的長度沿著 該軸線可被調整。該長度被認為是接觸區域91和軟焊區域94之間的距離。接觸區域91被提供為與第一電氣裝置(例如第一接觸元件5或第二接觸元件6) 建立電接觸。優選地接觸區域91被設計成使得它可以藉助軟焊連接、熔焊連接或壓折連接 等連接到電氣裝置。在本實施方式中，接觸區域91被形成為管狀體910。所述管狀體910 包括具有幾個切口 911和蓋部912的第一端和其上形成彈性區域92的第二端。但是，接觸 區域91也可以被稱為呈筒形。術語筒形被理解為沿著軸線看時具有圓形、矩形、卵形、三角 形或橢圓形。此外，可以是，接觸區域91被形成為如上所限定的筒體，並且所述筒體優選地 沿著縱向軸線部分地被隔斷。這種隔斷形成了筒形體中的間隙。還可以是，代替隔斷，筒形 體或管狀體的部分彼此重疊。蓋部分分別被熔焊到連接器5、6且提供連接器5、6和軟焊元 件9或太陽能板之間的電連接。彈性區域或順應區域92包括至少一個，這裡是四個，彈性或順應腹板920。彈性腹 板920被設計成使得它們可變形以便調整軟焊元件9的長度，即接觸區域91和軟焊區域94 之間的距離。由於軟焊元件9的長度的調整導致腹板920的部分的彎曲運動，所述彈性腹板 也被設計為彎曲結構。在本實施方式中，彈性腹板920包括上區段921和下區段922。上區 段921連接到管狀體910且相對於中軸線A成角度延伸。在本實施方式中，上區段921延 伸成使得中軸線A和腹板920之間的距離隨著上區段921的長度增加而增加。下區段922 連接到上區段921且以與上區段921相反的方式延伸。這意味著對於本實施方式，中軸線A 和腹板920之間的距離隨著下區段922的長度增加而減小。這導致這樣的結構，在該結構 中，如果沿著軸線A看時，腹板920在由管狀體限定的虛擬圓周上延伸。在軟焊元件或軟焊尾部9的其它實施方式中，也可以提供具有不同結構的彈性區 域92。例如，可以是，上區段921被布置成使得上區段921和軸線A之間的距離隨著腹板 920的長度增加而減小。這意味著腹板延伸到由管狀體限定的虛擬圓周的內部。彈性區域92的腹板920連接到也被設計為管狀體931的過渡區域93。優選地過 渡區域93具有與接觸區域931相同的直徑。但是，該直徑也可以大於或小於接觸區域91 的直徑。而且，過渡區域93也可以被稱為呈筒形。術語筒形被理解為在沿著軸A看時具有 圓形、矩形、卵形、三角形或橢圓形。形成為如上所限定的筒體的過渡區域93可被部分地隔 斷，優選為沿著縱向軸線被隔斷。這種隔斷形成了筒形體中的間隙。也可以是，代替這種隔 斷，筒形體或管狀體的部分彼此重疊。軟焊區域94被提供為建立與第二電氣裝置(例如太陽能板)的電接觸。所述軟 焊區域94從過渡區域93延伸。在本實施方式中，布置一個軟焊區域94，但是在其它實施方 式中，也可以布置多於一個的軟焊區域94。這裡軟焊區域94從過渡區域93的管狀體成角度延伸。圖11c示出處於正常非壓縮狀態的根據本發明的軟焊元件9，而圖lid示出處於壓 縮狀態的軟焊元件9。處於正常非壓縮狀態的軟焊元件9的長度被標示為L1。軟焊元件9 的伸長率可以是正的或負的。正的伸長率導致比長度L1長的長度，而負伸長率導致比長度 L1短的長度。負伸長率在圖lid中示出，而軟焊元件9的長度被標示為L2。由於順應區域 92的設計，軟焊元件9不是力F —消失就從壓縮狀態返回到非壓縮狀態。但是，在其它實施 方式中，在順應部分92具有彈性的情況下，軟焊元件9確實是從壓縮狀態返回到非壓縮狀 態。優選地軟焊元件9由允許順應和永久變形的銅製成。在其它實施方式中，也可以 使用黃銅、青銅或鋁。通常力F在安裝過程中建立。例如，如果根據本發明的軟焊元件9被用於接線盒 中以提供光電太陽能板之間的連接，力F通過擠壓軟焊元件9的安裝工具提供。之後軟焊 元件的長度L2使得軟換區段94可以連接到太陽能板。圖12a和12b示出具有蓋121和基板124的也可以稱為接線盒的防風雨罩120。 本實施方式的特徵可以與如文中所公開的實施方式的特徵組合。基板124提供用於連接器 條帶123的內部空間，該連接器條帶一方面連接到太陽能板(未示出)另一方面通過應變 消除件122連接到電纜125。基板124包括將要藉助粘合劑或膠帶而連接到太陽能板的平 坦底面。優選地蓋121和基板124由剛性聚合物材料製成。蓋121將被布置到基板124上。優選地蓋121通過卡扣配合連接到基板124。為 此蓋121和基板124包括提供卡扣配合的突起。卡扣配合也提供基板124和蓋121之間的 密封連接。此外，可以如上所述地用填充材料填充在內部空間中。用根據圖12a和12b的這種組件，可以提供用於連接第一太陽能板與第二太陽能 板的防風雨罩。附圖標記列表1 殼體2 蓋3第一聯結器4第二聯結器5第一接觸元件6第二接觸元件7軟焊尾部8 二極體9軟焊尾部/軟焊元件121 蓋10內部空間11第一側壁12第二側壁13 頂壁14 底壁
73過渡區域 74軟焊區域
91接觸區域 92彈性區域/順應區域 93過渡區域 94軟焊區域
120防風雨罩
122應變消除件 123連接器條帶 124基板 125電纜
15底部開口
16開口
17溢流空間
18肋
19凸緣
911 切口
20第一壁
21浮凸部
22第二壁
921上區段
71接觸區域
72彈性區域
說明書
170外側壁 171內側壁 172卡扣元件
910管狀體
912蓋
920順應腹板 922下區段
權利要求
一種用於太陽能板的接線盒，包括殼體(1)、蓋(2)、第一連接器(3)和第二連接器(4)，其中，所述殼體(1)包括限定內部空間(10)的側壁(11，12)和頂壁(13)，其中，所述第一聯結器(3)包括第一接觸元件(5)而所述第二聯結器(4)包括第二接觸元件(6)，所述接觸元件(5，6)穿透所述側壁(11，12)中的至少一個，從而所述接觸元件(5，6)提供從外接觸元件至諸如軟焊尾部(7)的內接觸元件的電接觸，所述內接觸元件(7)被至少部分地布置在所述內部空間(10)中，其中，所述頂壁(13)包括僅僅部分地在所述頂壁(13)中延伸的開口(16)，所述開口定位在所述頂壁(13)中，使得提供沿與太陽能板的表面大致垂直的方向的、通至所述軟焊尾部(7)的通路，用於將所述軟焊尾部(7)連接到所述太陽能板。
2.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述頂壁(13)包括從所述 頂壁(13)大致垂直地延伸且大致圍繞所述頂壁(13)的外周的外側壁(170)，從而由所述頂 壁(13)和所述外側壁(170)限定溢流空間(17)。
3.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述開口(16)由從所述頂 壁(13)大致垂直地延伸的內側壁(171)大致圍繞。
4.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於填充材料能夠通過所述開 口(16)注射到所述內部空間(10)中，從而所述內部空間(10)被所述填充材料填滿，並且， 所述開口(16)能夠用所述蓋(2)封閉。
5.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述蓋(2)包括大致垂直 於所述蓋(2)延伸且具有配合到所述頂面中的所述開口(16)中或配合成環繞所述開口 (16)的形狀的壁(20)。
6.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述蓋(2)包括另外的浮 凸部(21)，所述浮凸部被布置成使得當所述蓋被安裝到所述殼體(1)上時所述浮凸部通過 所述開口(16)延伸到所述內部空間(10)中，其中，當所述蓋(2)被安裝到填充有所述填 充材料的所述殼體(1)上時，由於所述另外的浮凸部(21)，填充材料被強制通過所述開口 (16)流入所述溢流空間(17)中。
7.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述第一聯結器(3)和所 述第二聯結器(4)連接到側壁(11，12)，其中，所述側壁(11，12)包括孔，以便允許所述接觸 元件(5)延伸到所述內部空間(10)中。
8.根據權利要求7所述的接線盒，其特徵在於所述第一聯結器(3)沿著第一軸線 (100)延伸，而所述第二聯結器(4)沿著第二軸線(200)延伸，其中，第一外接觸元件能夠 沿著所述第一軸線(100)引入到所述第一聯結器(3)中，而第二外接觸元件能夠沿著所述 第二軸線(200)引入到所述第二聯結器(4)中，並且，所述第一軸線(100)和所述第二軸線 (200)被布置成使得所述第一軸線(100)和所述第二軸線(200)在優選地平行於底壁(14) 的共同平面中以角度α成角形，角度α優選地在5°到170°之間，尤其是在75°到125° 之間。
9.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述軟焊尾部(7)的部分 從所述內部空間(10)通過所述底壁(14)中的底部開口(15)而延伸超出在所述底壁(14) 的表面。
10.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述軟焊尾部(7，9)包括 彈性區段(72，92)，從而所述軟焊尾部(7，9)的延伸超出所述底側(14)的所述部分能夠相對於所述底側(14)移動。
11.根據前述權利要求中任一項所述的接線盒，其特徵在於所述第一聯結器(3)的接 觸元件(5)用二極體(8)連接到所述第二聯結器(4)的接觸元件(6)，其中，所述二極體(8) 被布置成使得所述二極體(8)被所述頂壁(13)的部分覆蓋。
12.一種用於製造根據權利要求1到11之一所述的接線盒的方法，其特徵在於所述方 法包括下列步驟-提供帶有第一接觸元件(5)的第一聯結器(3)和帶有第二接觸元件(6)的第二聯結 器⑷；-將所述第一聯結器(3)和所述第二聯結器(4)與所述殼體(1)連接；-為所述接觸元件(5、6)中的每一個提供軟焊尾部(7，9)；_將所述二極體(8)附接於所述第一接觸元件(5)和所述第二接觸元件(6)。
13.一種用於提供帶有根據權利要求1到11之一所述的接線盒的太陽能板的方法，其 特徵在於所述方法包括下列步驟_將粘合劑施加到所述接線盒的基部的周邊或凸緣；-將所述接線盒布置在太陽能板模塊的表面上；-優選地沿垂直方向將軟焊尾部附接到太陽能板的觸頭；-用填充材料填充所述殼體的內部空間(10)，優選為完全填充；並且-將所述蓋(1)安裝在所述頂壁(13)上，從而所述蓋的部分(20、21)延伸到所述殼體 的內部空間(10)中。
14.一種光電太陽能板，至少包括載體層和太陽能電池，所述太陽能電池被布置在所述 載體層的前側上，其中，根據權利要求1到11中任一項所述的接線盒被布置在所述載體層 的背側上。
15.根據權利要求14所述的光電太陽能板，其特徵在於所述接線盒的底側(14)面對 所述載體層的背側，並且，所述載體層包括開口，所述軟焊元件(7)通過所述開口穿通到所 述太陽能電池。
16.一種用於在第一電氣裝置與第二電氣裝置之間提供電連接的軟焊元件(9)，其中， 所述軟焊元件(9)包括將接觸到所述第一電氣裝置的筒形接觸區域(91)、彈性區域(92)和 具有將接觸到所述第二電氣裝置的軟焊區域(94)的筒形過渡區域(93)，其中，所述接觸區 域(91)和所述過渡區域(93)的軸線沿軸向布置成與縱向軸線(A)對齊，並且，所述彈性區 域(92)使得所述接觸區域(91)與所述軟焊區域(94)之間的軸向距離能夠調整。
17.根據權利要求16所述的軟焊元件(9)，其特徵在於所述彈性區域(92)被布置在 所述接觸區域(91)與所述軟焊區域(94)之間。
18.根據權利要求16或17所述的軟焊元件(9)，其特徵在於所述彈性區域(92)被設 計為彎曲結構，其中，所述彎曲結構的彎曲實現所述調整。
19.根據權利要求16到19之一所述的軟焊元件(9)，其特徵在於所述彈性部分包括 至少一個、優選為至少兩個、更優選為至少三到六個的彈性腹板(92)。
20.一種生產根據權利要求16到19之一所述的軟焊元件(9)的方法，其特徵在於所 述軟焊元件(9)通過模壓和/或成形過程生產。
全文摘要
一種用於太陽能板的接線盒，包括殼體、蓋、第一連接器和第二連接器。所述殼體包括限定內部空間的側壁和頂壁。所述第一聯結器包括第一接觸元件而所述第二聯結器包括第二接觸元件。所述接觸元件穿透所述側壁中的至少一個，從而所述接觸元件提供從外接觸元件至諸如軟焊尾部的內接觸元件的電接觸。所述內接觸元件被至少部分地布置在所述內部空間中。所述頂壁包括僅僅部分地在所述頂壁中延伸的開口。所述開口定位在所述頂壁中，使得提供沿與太陽能板的表面大致垂直的方向的、通至所述軟焊尾部的通路，用於將所述軟焊尾部連接到所述太陽能板。
文檔編號H01L31/048GK101855732SQ200880115767
公開日2010年10月6日 申請日期2008年10月30日 優先權日2007年11月12日
發明者伊恩·沃辛頓·韋瑟利, 伊恩·麥凱·普拉特, 布賴恩·韋德·米爾斯, 傑弗裡·S·沙利文, 羅伯特·D·斯特裡特, 達尼·卡姆·道蘭·盧, 達斯廷·德爾馬·雷德·卡韋爾, 雅各布·埃爾加 申請人:應用材料有限公司;馬爾遆公開股份有限公司