太陽能電池模塊用端子箱的製作方法
2023-05-04 13:30:01
專利名稱：太陽能電池模塊用端子箱的製作方法
技術領域：
本 發明涉及一種太陽能電池模塊用端子箱。
背景技術：
構成太陽光發電系統的太陽能電池面板由多個太陽能電池模塊構成，各太陽能電池模塊的電極經由端子箱串聯或並聯連接。例如，端子箱具有淺底箱狀的合成樹脂制的筐體；多個端子板，鋪設在筐體內的底部，與太陽能電池模塊電連接；和在對應的兩個端子板之間架橋的逆負荷時旁路用二極體(整流元件)。作為二極體的發熱部分的主體部由金屬制的散熱板支撐。在端子板的一端部經形成於筐體的開口部焊接太陽能電池模塊的電極部的引線，在端子板的另一端部鉚接(如L. *接続)導出到筐體外部的電纜的末端部。並且，筐體的底面與太陽能電池模塊的安裝面粘接。因此，當二極體的主體部發熱時，熱從散熱板經底部逃逸至太陽能電池模塊側。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第3498945號公報
發明內容
發明要解決的問題然而，在二極體作用時，主體部變為高溫後，存在超過筐體的耐熱限度、底部塑性變形的情況。這樣一來，底部的底面變得不平坦，在安裝到太陽能電池模塊的狀態下，底部的底面和太陽能電池模塊的安裝面之間介入空氣層，向太陽能電池模塊的導熱性下降。本發明根據以上情況而完成，其目的在於提供一種提高導熱性的太陽能電池模塊用端子箱。用於解決問題的手段本發明是一種太陽能電池模塊用端子箱，安裝在太陽能電池模塊上，其特徵在於，具有多個端子板；筐體，收容上述各端子板，具有包圍上述各端子板的外周的外周部；與對應的兩個端子板連接的逆負荷時旁路用的整流元件；散熱板，支撐作為上述整流元件的發熱部分的整流元件主體，與上述端子板一體或分體構成；和導熱部，配置在上述散熱板和上述太陽能電池模塊之間，耐熱性比上述外周部高。因導熱部具有比筐體外周部高的耐熱性，所以防止了導熱部因整流元件主體的熱量而塑性變形。因此，避免了在太陽能電池模塊和導熱部之間介入空氣層，向太陽能電池模塊的導熱性提高。此外，太陽能電池模塊用端子箱也可是下述構成。(I)筐體在外周部的內側具有支撐端子板的底部，底部構成導熱部。這樣一來，能夠在將端子板放置於底部的狀態下安裝到太陽能電池模塊，安裝性良好。(2)底部沿著外周部的內側邊緣部滑動安裝。這樣一來，可將底部簡單地安裝到外周部。(3)在底部固定端子板，在端子板上開口設置鎖定孔，在外周部能夠撓曲地設置鎖定片，當底部標準安裝到外周部時，鎖定片彈性嵌入到鎖定孔，端子板及底部被外周部保持。這樣一來,底部經由端子板固定到外周部,底部的形狀簡化。(4)當底部標準安裝到外周部時，使窗孔開口於底部和外周部之間，經過窗孔向筐體內引入和太陽能電池模塊的太陽能電池組對應的引線。這樣一來，無需在底部設置特有的窗孔，底部形狀簡化。(5)底部和端子板通過嵌件成型而一體化。這樣一來，切實阻止了端子板從底部脫離。(6)在安裝到太陽能電池模塊的狀態下，導熱部保持不露出到外部的狀態。這樣一 來，例如可用耐候性低的材料構成導熱部，選擇導熱部材料時的選項幅度增大。(7)導熱部至少配置在整流元件主體和太陽能電池模塊之間。這樣一來，由整流元件主體產生的熱高效傳送到導熱部，實現更好的導熱性。(8)外周部由選自PPO (聚苯撐氧化物)、PPE (聚苯撐醚)的一種或二種以上的材質構成，導熱部由選自PPS (聚苯硫醚)、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)的一種或二種以上的材質構成。這樣一來，外周部由具有良好耐候性、耐水解性的材質構成，底部由具有良好耐熱性、導熱性的材質構成。(9)散熱板和端子板一體構成，各端子板中含有不支撐整流元件主體的端子，該端子在各端子板中具有最小的表面積。支撐整流元件主體的端子具有較大的表面積，因此在筐體內的有限空間內，可提高端子板的散熱性。發明效果根據本發明，提供提高了導熱性的太陽能電池模塊用端子箱。
圖I是實施方式I涉及的太陽能電池模塊用端子箱的俯視圖。圖2是圖I的A-A截面圖。圖3是圖I的B-B截面圖。圖4是圖I的C-C截面圖。圖5是端子板和底部一體化的單元的俯視圖。圖6是圖5的D-D截面圖。圖7是端子板和底部一體化的單元的底面圖。圖8是外周部的俯視圖。圖9是滑塊承接部的側面圖。圖10是筐體的底面圖。圖11是在實施方式2涉及的太陽能電池模塊用端子箱中在底部放置了端子板的狀態的俯視圖。圖12是底部的俯視圖。附圖標記說明10 筐體
11底部(導熱部)12外周部60端子板(散熱板)80旁路二極體(整流元件)81整流元件主體
具體實施例方式(實施方式I)
根據圖I至圖10說明本發明的實施方式I。本實施方式涉及的太陽能電池模塊用端子箱具有筐體10、端子板60、及旁路二極體80。筐體10由合成樹脂製成，整體呈板狀，如圖I及圖10所示，由底部11、及包圍其周圍的外周部12構成。底部11的底面是平坦面13，以與太陽能電池模塊的安裝面(使用時的背面)緊貼的狀態安裝到該太陽能電池模塊的安裝面(使用時的背面)上。在安裝到太陽能電池模塊的狀態下，底部11以不露出到外部的狀態隱藏，外周部12以露出到外部的狀態暴
露。 底部11和外周部12分別獨立，彼此可拆裝。並且，底部11和外周部12由彼此不同的材質構成。具體而言，外周部12由選自PPO (聚苯撐氧化物)、PPE (聚苯撐醚)、PVC (聚氯乙烯)中的任意一種材質構成，底部11由選自PPS (聚苯硫醚)、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)中的任意一種材質構成。即，外周部12由具有良好耐候性、耐水解性的材質構成,底部11由耐熱性、導熱性比外周部12好的材質構成。並且，夕卜周部12大體上比底部11低價。外周部12如圖8所示，具有區劃筐體10的周圍的矩形框狀的周壁14。在周壁14的後端部36的左右兩側，使插通與端子板60連接的電纜90的一對筒部15向後方突出地形成。並且，在周壁14的後端部36的寬度方向兩端側，在兩個筒部15的前方形成左右一對臺部16。兩個臺部16跨越周壁14的兩端角部連接，其中央部具有橫向長的貫通孔17。在周壁14的後端部36的寬度方向中央部，使可卡定端子板60的大致矩形的鎖定片18向前方(周壁14的內側)突出地形成。鎖定片18能夠以周壁14的內面為支點向上下方向撓曲變形，在其中央部具有鎖定突起19。在周壁14的內周面，在周向上隔開間隔地形成多個蓋鎖承接部21。將未圖示的蓋子的蓋鎖部卡定到蓋鎖承接部21，從而保持在周壁14的上端固定有蓋子的狀態。並且，在周壁14的左右兩側的內周面上形成一對滑塊承接部22。兩個滑塊承接部22如圖9所示，呈沿著周壁14的內周面向前後方向延伸的細長的板狀，並成為其前端部比後方的部分低一階的階梯狀的形態。兩個滑塊承接部22的前端部的上面成為相對底部11的滑塊部32(後述)從下方扣合的第I扣合承接面23，兩個滑塊承接部22中的比前端部靠後方的部分的下面成為相對滑塊部32從上方扣合的第2扣合承接面24。第I、第2扣合承接面23、24為彼此大致位於同一高度的水平面。底部11與端子板60 —體嵌件成型，具有支撐多個端子板60的平板狀的底壁25。各端子板60在底壁25的上面在寬度方向上並列配置。底部11和外周部12彼此連接時，在底壁25的前端和周壁14的前端部26的後端之間，開口有在寬度方向上較長的窗孔27，經該窗孔27向筐體10內引入和太陽能電池模塊的各太陽能電池組對應的引線(未圖示)。其中，各端子板60呈導電金屬制的平板狀，由以下部件構成左右一對的電纜連接端子60A，位於寬度方向兩端部，分別與正側及負側的兩個電纜90連接；以及位於兩個電纜連接端子60A之間的左右各自的中繼連接端子60B。在各端子板60的外周配置外周部
12。在各端子板60的前端部形成插入孔61，在插入孔61中插入引線的末端部並通過焊錫等連接。並且，在除了圖中位於左側的中繼連接端子60B之外的各端子板60的前後方向中間部的上面，放置旁路二極體80的整流元件主體81 (後述)。旁路二極體80具有整流元件主體81，是用樹脂方塊狀包圍晶片部分的形態；陽極側及陰極側的兩個連接引腳82，其連接到晶片部分，從整流元件主體81的一個側面向寬
度方向延伸。此時，整流元件主體81成為通過晶片部分的整流作用而升溫到200°C附近的發熱部分。並且，上述各端子板60兼具散熱板的功能，對整流元件主體81產生的熱進行散熱。S卩，各端子板60與散熱板一體構成。兩個連接引腳82彼此大致平行地配置，其中，一個連接引腳82的前端部焊接到支撐整流元件主體81的自身的端子板60，另一個連接引腳82的前端部焊接到相鄰的端子板60。在各端子板60的側邊緣，如圖5所示，使大致矩形的連接片62向寬度方向伸出地形成，在各連接片62上貫通形成連接孔63，該連接孔63用於插通連接引腳82的前端部並進行焊接。並且，在整流元件主體81的另一側面，使固定片84向寬度方向突出地形成。在固定片84上如圖2所示，使螺釘部件70貫通並擰緊，螺釘部件70的螺紋部71與端子板60上形成的螺孔64螺合，從而將旁路二極體80經由螺釘部件70固定到端子板60。並且，在端子板60上,如圖6所示,使具有螺孔64的翻邊部(burring portion)65向下方突出地形成，在底壁25上形成有用於插入翻邊部65及螺紋部71的前端的逃逸孔28。並且，在底壁25上形成具有逃逸孔28的階梯狀的凸臺部29，在端子板60上形成沿著凸臺部29的外面彎曲成臺狀的階梯部66。在兩個電纜連接端子60A的後端部，突出地形成有左右一對的管筒部67。兩個管筒部67鉚接到在電纜90的末端露出的芯線91。兩個電纜連接端子60A連接到電纜90時，將電纜90的末端放置在臺部16上，在該狀態下使鐵砧(未圖示)從下方通過臺部16的貫通孔17，進而卷邊機(未圖示)從上方下降，從而在卷邊機和鐵砧之間，管筒部67夾住電纜90的芯線91。兩個電纜連接端子60A彼此具有基本相同的表面積，附圖中右側的中繼連接端子60B在所有端子板60中具有最大的表面積，附圖中左側的中繼連接端子60B在所有端子板60中具有最小的表面積。附圖中左側的中繼連接端子60B之所以具有最小的表面積是因為在此不支撐旁路二極體80的整流元件主體81，通過使相鄰的右側的中繼連接端子60B的表面積增大這一部分，而提高了該右側的中繼連接端子60B的散熱性，並且提高了空間效率。並且，在附圖中右側的中繼連接端子60B中的後端部的寬度方向中央部，開口形成有大致矩形的鎖定孔68以彈性嵌入鎖定片18的鎖定突起19。在中繼連接端子60B中加入從連接片62的根部曲柄狀彎曲的多個狹縫69，經由各狹縫69，防止由各端子板60支撐的旁路二極體80之間的熱幹擾。並且，各旁路二極體80在寬度方向上配置成鋸齒狀以避免相互的熱幹擾,具體而言，由中繼連接端子60B支撐的旁路二極體80和由兩個電纜連接端子60A支撐的旁路二極體80相比，配置在前方。並且，在各端子板60的上面，在寬度方向上架設形成多個橋梁部31。各橋梁部31成為從底壁25的上面一體延伸並與底壁25之間夾持各端子板60的細帶狀的形態，橋梁部31由按照各端子板60架橋的獨立橋梁部31A以及對所有端子板60統合架橋的統合橋梁部31B構成。統合橋梁部31B位於獨立橋梁部31A的後方，是在底壁25的大致整個寬度上延伸的形態。並且，底壁25配置在整流元件主體81和太陽能電池模塊之間，如圖7所示，除了兩個電纜連接端子60A的管筒部67、翻邊部65、插入孔61的周圍、鎖定孔68的周圍、及連接孔63的周圍之外，與各端子板60的下面緊貼。並且，底壁25按照各旁路二極體80而一分為三地形成，其中，支撐中央的旁路二極體80的底壁25的表面積最大。在此，底壁25位於端子板60和太陽能電池模塊之間，從而兼具導熱部的功能，將整流元件主體81產生的熱傳送到太陽能電池模塊側。 在底壁25的寬度方向兩端側，形成左右一對的滑塊部32。兩個滑塊部32如圖5所示具有在前後方向延伸的肋狀的滑塊主體部32A ;從滑塊主體部32A的前端部向側方伸出的第I滑塊部32B ;和位於第I滑塊部32B的後方、從滑塊主體部32A向側方伸出的第2滑塊部32C。第I滑塊部32B和第2滑塊部32C相比配置在上方，如圖4所示，在其下面具有可與滑塊承接部22的第I扣合承接面23面接觸的第I扣合面32D。第2滑塊部32C成為和第I滑塊部32B相比細長延伸的形態，在其上面如圖3所示具有可與滑塊承接部22的第2扣合承接面24面接觸的第2扣合面32E。第I、第2扣合面32D、32E彼此配置在大致相同高度位置上。並且，在底壁25的上面形成用於隔開相鄰的端子板60之間的隔壁38。接著說明本實施方式涉及的端子箱的組裝方法及作用效果。首先，各端子板60在使其前端之間一體連接的狀態下與底部11 一起嵌件成型，從而構成圖5至圖7所示的單元。接著，在各端子板60上放置旁路二極體80的整流元件主體81，將螺釘部件70螺合到螺孔64，在各端子板60上安裝旁路二極體80。並且，在上述嵌件成型後的適當時機，使各端子板60的前端彼此離開。進一步，對插入到各端子板60的連接孔63中的旁路二極體80的連接引腳82實施錫焊，而將旁路二極體80連接到各端子板60。此外，該旁路二極體80的安裝作業也可在將底部11安裝到下述外周部12後進行。接著，將底部11 (上述單元)從下方插入到外周部12的周壁14內。此時，使底部11和標準安裝位置相比略位於前側。在該狀態下使底部11向後方移動，使滑塊承接部22的第I扣合承接面23向第I滑塊部32B的第I扣合面32D滑動，並且使滑塊承接部22的第2扣合承接面24向第2滑塊部32C的第2扣合面32E滑動。這樣一來，底部11到達標準安裝位置後，底壁25的後端與外周部12的後端部36的前端抵接而停止，並且隨著鎖定片18的撓曲動作，鎖定突起19彈性地嵌入到中繼連接端子60B的鎖定孔68，從而限制了底部11相對外周部12的前後移動。並且，底部11到達標準安裝位置後，第I滑塊部32B的第I扣合面32D與滑塊承接部22的第I扣合承接面23抵接，從而限制底部11相對外周部12的向下方的移位(參照圖4)，並且第2滑塊部32C的第2扣合面32E與滑塊承接部22的第2扣合承接面24抵接，從而限制底部11相對外周部12的向上方的移位(參照圖3)。因此，通過進行使底部11在外周部12的周壁14內滑動這一簡單的操作，就可將底部11固定到外周部12。
接著，從後方將電纜90插入到筐體10的筒部15，將兩個電纜連接端子60A的管筒部67鉚接到臺部16上放置的芯線91。並且，跨越筒部15和電纜90之間覆蓋樹脂制的防水罩40，對筒部15內不漏水地密封。之後，使底部11的底面(平坦面13)與太陽能電池模塊的安裝面緊貼，在該狀態下通過粘接材料、雙面膠、螺栓等將筐體10固定到太陽能電池模塊。在安裝到太陽能電池模塊的過程中，將與太陽能電池模塊的電極連接的引線通過窗孔27引入到筐體10內，使引線焊接到各端子板60的前端部。進一步，向筐體10內投入矽樹脂等絕緣樹脂，在該絕緣樹脂固化後，將蓋子覆蓋到筐體10上。在使用時，旁路二極體80的整流元件主體81發熱時，該熱從端子板60經由底部11向太陽能電池模塊側散熱。此時，底部11由耐熱性及導熱性比外周部12好的PPS (聚苯硫醚)等構成，所以是不易受到熱損的構造。因此，防止了因整流元件主體81的發熱造成 的底部11的塑性變形，保持了底部11的底面的平面性。其結果是，避免了底壁11的底面和旁路二極體80的安裝面之間介入空氣層，提高了向太陽能電池模塊側的導熱性。並且，根據本實施方式，筐體10的底部11構成導熱部，因此能夠在將端子板60放置於底部11的狀態下安裝到太陽能電池模塊，安裝性良好。進一步，滑塊部32在滑塊承接部22滑動，從而使底部11滑動安裝到外周部12，所以可使底部11和外周部12簡單地一體化。進一步，底部11和各端子板60通過嵌件成型而一體化，因此切實防止了各端子板60從底部11脫離。並且，底部11保持不露出到外部的狀態，因此作為底部11也可使用耐候性低的材料，選擇底部11的材料時的選項幅度擴大。並且，底部11必然設置在和端子板60中的支撐整流元件主體81相向的位置，因此在整流元件主體81產生的熱高效傳送到底部11，實現了更好的導熱性。(實施方式2)圖11及圖12表示本發明的實施方式2。在實施方式2中，和實施方式I的不同點在於，端子板60F和底部IlA並非嵌件成型。其他構成和實施方式I相同，對和實施方式I相同的構成附加同樣的附圖標記。實施方式2中的各端子板60F中，在除了附圖中左側的中繼連接端子60B之外的端子板60F上，貫通形成圓形的安裝孔59。並且，在各端子板60F中的安裝孔59的孔邊緣，使多個卡定片58在周向上排列形成。各卡定片58整體呈放射狀,分別可向上下方向撓曲變形。在底部IlA的底壁25A上，在和各安裝孔59對應的位置形成圓柱狀的突起39。在連接了各端子板60F的前端之間的狀態下，在底壁25A的上面放置了各端子板60F後，各突起39從下方插入到安裝孔59,各卡定片58的前端進入突起39的外周面,從而防止各端子板60F從底部IlA脫離。之後，使各端子板60F的前端之間彼此離開。此外，旁路二極體80到各端子板60F的安裝方法、底部IlA到外周部12的安裝方法、筐體10到太陽能電池模塊的設置方法等，和實施方式I相同，省略其重複說明。(其他實施方式)本發明不限於通過上述記載及附圖所說明的實施方式，例如下述實施方式也包含在本發明的技術範圍內。
(I)可替代上述底部，而使金屬制的導熱部介於端子板和太陽能電池模塊之間。此時，金屬制的導熱部按照各端子板設置即可，從而防止了端子板之間的短路。(2)在端子板和太陽能電池模塊之間介入耐熱性比外周部高的導熱部，但該導熱部也可是不與外周部一體化的構成。(3)支撐二極體的板材也可是獨立於端子板構成，是不具有作為端子的功能(電路的連接部分)的單純的散熱板。( 4 )也可是下述構成各端子板僅由一對電纜連接端子構成，在兩個電纜連接端子 之間架設一個旁路二極體。
權利要求
1.一種太陽能電池模塊用端子箱，安裝在太陽能電池模塊上，其特徵在於，具有 多個端子板； 筐體，收容上述各端子板，具有包圍上述各端子板的外周的外周部； 與對應的兩個端子板連接的逆負荷時旁路用的整流元件； 散熱板，支撐作為上述整流元件的發熱部分的整流元件主體，與上述端子板一體或分體構成；和 導熱部，配置在上述散熱板和上述太陽能電池模塊之間，耐熱性比上述外周部高。
2.根據權利要求I所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，上述筐體在上述外周部的內側具有支撐上述端子板的底部，上述底部構成上述導熱部。
3.根據權利要求2所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，上述底部沿著上述外周部的內側邊緣部滑動安裝。
4.根據權利要求3所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，在上述底部固定上述端子板，在上述端子板上開口設置鎖定孔，在上述外周部能夠撓曲地設置鎖定片，當上述底部標準安裝到上述外周部時，上述鎖定片彈性嵌入到上述鎖定孔，上述端子板及上述底部被上述外周部保持。
5.根據權利要求3或4所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，當上述底部標準安裝到上述外周部時，使窗孔開口於上述底部和上述外周部之間，經過上述窗孔向上述筐體內引入和上述太陽能電池模塊的太陽能電池組對應的引線。
6.根據權利要求2至5的任意一項所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，上述底部和上述端子板通過嵌件成型而一體化。
7.根據權利要求I至6的任意一項所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，在安裝到上述太陽能電池模塊的狀態下，上述導熱部保持不露出到外部的狀態。
8.根據權利要求I至7的任意一項所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，上述導熱部配置在上述整流元件主體和上述太陽能電池模塊之間。
9.根據權利要求I至8的任意一項所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，上述外周部由選自PPO (聚苯撐氧化物)、PPE (聚苯撐醚)的一種或二種以上的材質構成，上述導熱部由選自PPS (聚苯硫醚)、PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)的一種或二種以上的材質構成。
10.根據權利要求I至9的任意一項所述的太陽能電池模塊用端子箱，其中，上述散熱板和上述端子板一體構成，上述各端子板中含有不支撐上述整流元件主體的端子，該端子在上述各端子板中具有最小的表面積。
全文摘要
提供一種提高了導熱性的太陽能電池模塊用端子箱。太陽能電池模塊用端子箱具有多個端子板(60)；筐體(10)，收容各端子板(60)，具有包圍各端子板(60)的外周的外周部(12)；與對應的兩個端子板(60)連接的逆負荷時旁路用的旁路二極體(80)；散熱板(60)，支撐作為旁路二極體(80)的發熱部分的整流元件主體(81)，與端子板(60)一體或分體構成；和作為導熱部的底部(11)，配置在散熱板(60)和太陽能電池模塊之間，耐熱性比外周部(12)高。
文檔編號H01L31/042GK102742026SQ20108005009
公開日2012年10月17日 申請日期2010年7月29日 優先權日2009年11月5日
發明者東小園誠, 吉川裕之, 橋本昌佳, 河口智哉 申請人:住友電裝株式會社