一種太陽能光伏組件專用接線盒的製作方法

2023-11-05 07:14:07 2

本實用新型涉及太陽能光伏技術領域，尤其涉及一種太陽能光伏組件專用接線盒。

背景技術：

太陽能最為一種可再生資源最近十年迅速發展，被廣泛利用，由多片太陽能電池組合而成的光伏組件被大量建設成光伏發電系統，或用於作為建築物幕牆來建成環保型建築。其中光伏發電系統是由多個電池組件組成的電池組件串並聯而形成的組件陣列，每個組件中都包括串聯的多個電池片。而光伏接線盒是介於太陽能電池組件構成的太陽能電池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接器。傳統的光伏逆變方式是將所有的光伏電池在陽光照射下生成的直流電全部串並聯在一起，再通過一個逆變器將直流電逆變成交流電接入電網。

如申請號為：201320736382.5的中國專利公開了一種智能光伏組件接線盒，包括盒體，所述的盒體中嵌入有微型MPPT控制器；所述的微型MPPT控制器包括太陽能電池控制器MPPT、DC/DC轉換器、監控保護裝置以及通訊接口裝置；所述的監控保護裝置的輸出端分別與太陽能電池控制器MPPT以及DC/DC轉換器連接；所述的太陽能電池控制器MPPT的輸出端連接DC/DC轉換器；DC/DC轉換器的輸出端連接監控保護裝置的輸入端；所述的通訊接口裝置的輸出端連接監控保護裝置；所述的太陽能電池控制器MPPT與的輸入端連接太陽能電池板；所述的DC/DC轉換器的輸出端還連接接線盒外部的匯流箱。該接線盒通過將所有太陽光伏組件匯流後進行總控制，該缺點在於，各個組件串的輸出之間存在差異，組件串之間就會互相異性，輸出電壓就會被限制在一個較低的數值上，即會產生木桶效應，造成能量的損失，組件串之間的差異越大，這種能量損失就越大。另外該接線盒中布置有多種電子元件，在工作過程中會出現熱量無法發散的情況，容易導致接線盒無法工作，降低工作效率。

又如申請號為：201110378278.9的中國專利公開了一種太陽能光伏接線盒，包括盒體和盒蓋，盒體內設有多個用於與光伏組件的導電引線相連的金屬連接片，在金屬連接片上安裝有二極體，二極體通過其引線將金屬連接片串聯；還包括壓簧、絕緣罩和絕緣固定架；所述的盒蓋為散熱金屬蓋，二極體的背面與金屬蓋直接接觸相連，壓簧設置在安裝有二極體的金屬連接片下方向二極體提供與金屬蓋保持接觸的壓力；絕緣罩嵌裝在金屬蓋的下面將與金屬連接片相連接的光伏組件導電引線與金屬蓋隔離；絕緣固定架與盒體底板相連將金屬連接片與金屬蓋隔離並將金屬連接片和二極體固定。該申請中盒蓋為散熱金屬蓋，通過熱傳導的原理將電子元件工作過程中的熱量傳導至金屬蓋，進而降低電子元件工作時的溫度，該散熱方法只適用於短暫的散熱，無法適用於太陽能光伏組件專用接線盒的長時間工作。

技術實現要素：

為克服現有技術中存在的太陽能光伏組件接線盒轉換效率低，散熱效果不好等問題，本實用新型提供了一種太陽能光伏組件專用接線盒。

具體技術方案如下：

一種太陽能光伏組件專用接線盒，包括盒體、控制電路板、盒蓋，所述盒蓋設置在盒體上方，所述控制電路板設置在盒體內，所述控制電路板上包括MPPT控制模塊、太陽電池組件連接區以及電纜線連接區，所述太陽電池組件連接區和電纜線連接區分別設置在MPPT模塊的兩端，所述盒體和盒蓋對應太陽電池組件連接區以及電纜線連接區處設置有連接口，所述太陽電池組件連接區與外部單一光伏組件相連。

在此基礎上，所述盒體和盒蓋均為圓形，所述盒蓋的四周設置有一圈凹槽，所述凹槽兩側壁設置有密封圈，所述盒體上端鑲嵌在凹槽的密封圈中。

在此基礎上，所述盒蓋包括外盒蓋和內盒蓋，所述外盒蓋與內盒蓋均設置有扇形鏤空區域，且外盒蓋與內盒蓋的扇形鏤空區域交錯設置。

在此基礎上，所述外盒蓋和內盒蓋設置有4～8個扇形鏤空區域。

在此基礎上，所述外盒蓋的圓心處設置有鏤空圓，所述內盒蓋圓心處固定設置有旋鈕柱，所述旋鈕柱穿過鏤空圓與外盒蓋相連。

在此基礎上，所述外盒蓋的鏤空圓的直徑小於旋鈕柱的直徑，所述旋鈕柱下端設置有一圈凹口，所述外盒蓋鑲嵌在旋鈕柱的凹口內。

在此基礎上，還包括溫度傳感器和指示燈，所述溫度傳感器設置在盒體中，所述指示燈設置在盒蓋上，所述溫度傳感器與指示燈相連。

在此基礎上，還包括固定裝置，所述固定裝置固定設置在盒體背面。

在此基礎上，所述固定裝置包括吸附墊、外蓋和螺杆，所述吸附墊設置在外蓋的下方，所述螺杆垂直設置在盒體背面並與外蓋的圓心固定連接。

在此基礎上，所述吸附墊中間向內凹陷。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型將盒體、盒蓋和控制電路板均設置為圓形，既美觀，結構又緊湊，同時本實用新型通過與外部的每塊太陽能電池組件相連，即可對每塊組件進行逆變，其優點是可以對每塊組件進行獨立的MPPT控制，能夠大幅提高整體效率，同時也可以避免集中式逆變器具有的直流高壓、弱光效應差、木桶效應等。本實用新型將逆變器直接與單個太陽能電池組件集成，為每個光伏組件單獨配備一個具備交直流轉換功能和最大功率點跟蹤功能的逆變器模塊，即MPPT模塊，將單個太陽能電池光伏組件發出的電能直接轉換成交流電能供交流負載使用或傳輸到電網。當電池板中有一塊不能良好工作，則只有這一塊都會受到影響。其他光伏板都將在最佳工作狀態運行，使得系統總體效率更高，發電量更大。

2、本實用新型中盒體和盒蓋均勻圓形，盒蓋的四周設置有一圈凹槽，凹槽兩側壁設置有密封圈，盒體上端鑲嵌在凹槽的密封圈中，該結構能夠增加盒體與盒蓋的摩擦力，防止盒蓋的滑動和掉落，同時也能夠起到很好的密封作用，避免水汽或灰塵進入盒體造成電子元件的損壞。

3、本實用新型中盒蓋包括外盒蓋和內盒蓋，外盒蓋與內盒蓋均設置有扇形鏤空區域，且外盒蓋與內盒蓋的扇形鏤空區域交錯設置，外盒蓋的圓心處設置有鏤空圓，內盒蓋圓心處固定設置有旋鈕柱，通過旋鈕柱可以將內外盒蓋的扇形鏤空區域重疊，進而直接散熱，結構簡單，方便快捷。另外本實用新型的散熱區域的面積可調，即通過旋鈕柱進行調節內盒蓋與外盒蓋兩者扇形鏤空區域的重合度，可以根據實際需要進行調節，靈活程度高，適用性廣，且易於後期維護和維修，操作人員可以根據內盒蓋與外盒蓋兩者的扇形鏤空區域直接進行內部檢查，方便快捷。

4、本實用新型中還包括溫度傳感器和指示燈，溫度傳感器設置在盒體中，指示燈設置在盒蓋上，溫度傳感器與指示燈相連。增設溫度傳感器可以便於操作人員觀察太陽能光伏組件專用接線盒的溫度，及時給接線盒散熱，保證接線盒內部的正常運行。

5、本實用新型中還包括固定裝置，固定裝置固定設置在盒體背面，固定裝置為圓形且直徑小於盒體。固定裝置包括吸附墊、外蓋和螺杆，吸附墊設置在外蓋的下方，螺杆穿過吸附墊和外蓋的圓心垂直設置在盒體背面。吸附墊中間向內凹陷。使用吸附墊進行安裝固定太陽能光伏組件專用接線盒，無須使用螺絲螺母或黏膠固定，避免了在接線盒上開設孔時的將接線盒損壞和黏膠的殘留，同時節約了成本，另外需要移動太陽能光伏組件專用接線盒時，移動方便。

附圖說明

圖1是本實用新型一種太陽能光伏組件專用接線盒盒體的內部結構示意圖；

圖2是本實用新型一種太陽能光伏組件專用接線盒散熱狀態時的盒蓋俯視圖；

圖3是本實用新型一種太陽能光伏組件專用接線盒盒蓋俯視圖；

圖4是本實用新型一種太陽能光伏組件專用接線盒內盒蓋和外盒蓋的連接示意圖；

圖5是本實用新型一種太陽能光伏組件專用接線盒固定裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

本實用新型披露了一種太陽能光伏組件專用接線盒，如圖1和2所示，包括盒體1、控制電路板2、盒蓋3，優選地，盒體1與盒蓋3為分體式，盒蓋3設置在盒體1上方，控制電路板2設置在盒體1內，優選地，控制電路板2為圓形電路板，且該直徑略小於盒體1，控制電路板2放置在盒體1中間，控制電路板2上包括MPPT控制模塊21、太陽電池組件連接區22以及電纜線連接區23，MPPT控制模塊21、太陽電池組件連接區22以及電纜線連接區23均焊接在控制電路板2上，太陽電池組件連接區22和電纜線連接區23分別設置在MPPT模塊的兩端，優選地，本實用新型將太陽電池組件連接區22設置在MPPT控制模塊21的左端，將電纜線連接區23設置在MPPT控制模塊21的右端。盒體1和盒蓋3對應太陽電池組件連接區22以及電纜線連接區23處設置有連接口4，連接口4的大小分別於太陽能電池組件的連接線與電纜線的直徑相一致，優選地，太陽電池組件連接區22與外部單一光伏組件相連，即每塊太陽電池組件各配備有一個MPPT模塊，本實用新型將盒體1、盒蓋3和控制電路板2均設置為圓形，既美觀，結構又緊湊，同時本實用新型通過與外部的每塊太陽能電池組件相連，即可對每塊組件進行逆變，其優點是可以對每塊組件進行獨立的MPPT控制，能夠大幅提高整體效率，同時也可以避免集中式逆變器具有的直流高壓、弱光效應差、木桶效應等。本實用新型將逆變器直接與單個太陽能電池組件集成，為每個光伏組件單獨配備一個具備交直流轉換功能和最大功率點跟蹤功能的逆變器模塊，即MPPT模塊，將單個太陽能電池光伏組件發出的電能直接轉換成交流電能供交流負載使用或傳輸到電網。當電池板中有一塊不能良好工作，則只有這一塊都會受到影響,其他光伏板都將在最佳工作狀態運行，使得系統總體效率更高，發電量更大。

如圖2和3所示，盒體1和盒蓋3均勻圓形，盒蓋3的四周設置有一圈凹槽11，凹槽11兩側壁設置有密封圈12，盒體1上端鑲嵌在凹槽11的密封圈12中，在凹槽11的兩側壁設置密封圈12，使得盒體1能夠直接嵌入盒蓋3中，能夠增加盒體1與盒蓋3的摩擦力，防止盒蓋3的滑動和掉落，同時也能夠起到很好的密封作用，避免水汽或灰塵進入盒體1造成電子元件的損壞。盒蓋3包括外盒蓋322和內盒蓋311，外盒蓋322和內盒蓋311均為圓形，外盒蓋322設置有上述凹槽11，所述內盒蓋311的直徑略小於外盒蓋322，所述內盒蓋311與凹槽11相抵。如圖2所示，外盒蓋322與內盒蓋311均設置有扇形鏤空區域31，扇形鏤空區域31均勻分布在外盒蓋322與內盒蓋311的表面，該扇形區域用於控制電路板2在工作時的散熱，外盒蓋322與內盒蓋311的扇形鏤空區域31交錯設置，即外盒蓋322的扇形鏤空區域31的下方為內盒蓋311的本體，外盒蓋322的本體下方為內盒蓋311的扇形鏤空區域31，內盒蓋311的扇形鏤空區域31面積較之於外盒蓋322的扇形鏤空區域31的面積小，即內盒蓋311的非扇形鏤空區域較大，可以在不用散熱的時候將外盒蓋322的扇形鏤空區域31完成密封住，保證了接線盒的密封性。優選地，外盒蓋322和內盒蓋311設置有4～8個扇形鏤空區域31，進一步優選地，本實用新型中內盒蓋311與外盒蓋322設置有4個扇形鏤空區域31。如圖4所示，外盒蓋322的圓心處設置有鏤空圓32，對應的內盒蓋311圓心處固定設置有旋鈕柱33，旋鈕柱33穿過鏤空圓32與外盒蓋322相連，外盒蓋322的鏤空圓32的直徑小於旋鈕柱33的直徑，旋鈕柱33下端設置有一圈凹口331，外盒蓋322鑲嵌在旋鈕柱33的凹口331內。通過手動旋轉旋鈕柱33，可以將外盒蓋322與內盒蓋311的扇形鏤空區域31重合，繼而起到散熱的作用，結構簡單，方便快捷。

如圖3所示，為本實施方式中太陽能光伏組件專用接線盒盒蓋，無須散熱時，內盒蓋311與外盒蓋322兩者的扇形鏤空區域31不重合，則盒蓋3完全封閉，如圖2所示為本實用新型一種太陽能光伏組件專用接線盒散熱狀態時的盒蓋俯視圖，此時內盒蓋311與外盒蓋322兩者的扇形鏤空區域31完全重合，盒蓋3可以直接進行散熱。另外本實用新型的散熱區域的面積可調，即通過旋鈕柱33進行調節內盒蓋311與外盒蓋322兩者扇形鏤空區域31的重合度，可以根據實際需要進行調節，靈活程度高，適用性廣，且易於後期維護和維修，操作人員可以根據內盒蓋311與外盒蓋322兩者的扇形鏤空區域31直接進行內部檢查，無須拆卸。

優選地，旋鈕柱33的凹口331上下表面設置有磁鐵，上下表面的磁性相反，優選地，鑲嵌在旋鈕柱33凹口331內的外盒蓋322的上下表面也設置有磁鐵，所述外盒蓋322上表面磁鐵的磁性與凹口331上表面磁鐵的磁性相同，所述外盒蓋322下表面磁鐵的磁性與凹口331下表面磁鐵的磁性相同。例如，凹口331上表面設置有極性為S的磁鐵，下表面設置有極性為N的磁鐵，外盒蓋322的上表面設置有極性為S的磁鐵，下表面設置有極性為N的磁鐵。外盒蓋322上下表面磁鐵的極性與旋鈕柱33凹口331上下表面的磁性均相斥，可以使得旋轉旋鈕柱33時無阻力，旋轉更快速，噪音小且能減少外盒蓋322與內盒蓋311以及旋鈕柱33之間的摩擦，延長了光伏組件盒的使用壽命。

如圖1和2所示，本實用新型還包括溫度傳感器24和指示燈25，溫度傳感器24設置在盒體1中，指示燈25設置在盒蓋3上，溫度傳感器24與指示燈25相連，所述溫度傳感器24用於檢測盒體1中溫度是否超過警戒溫度，低於警戒溫度時，指示燈25顯示綠燈，若超過警戒溫度則指示燈25顯示紅燈。增設溫度傳感器24可以便於操作人員觀察太陽能光伏組件專用接線盒的溫度，及時給接線盒散熱，保證接線盒內部的正常運行。

如圖5所示，本實用新型還包括固定裝置6，固定裝置6固定設置在盒體1背面。該固定裝置6包括吸附墊61、外蓋62和螺杆63，吸附墊61設置在外蓋62的下方，吸附墊61和外蓋62兩者的圓心相連。螺杆63垂直設置在盒體1背面並與外蓋62的圓心的固定連接。優選地，吸附墊61中間向內凹陷，進一步優選地，吸附墊61四周設置有小的凹口，明顯增強了吸附墊的吸附能力。當太陽電池組件連接區22與電纜線連接區23分別於太陽能電池組件和電纜線焊接好，需要安裝時，確定好安裝位置，將固定裝置6按壓在安裝位置處，直接旋轉接線盒盒體1，盒體1繞著螺杆63旋轉，螺杆63逐步進入接線盒盒體1內，同時接線盒盒體1與外蓋62和吸附墊61逐漸靠近，擠壓外蓋62和吸附墊61中的空氣，將吸附墊61與安裝表面的空氣擠壓完全擠壓出去後，吸附墊61牢牢吸附在安裝表面，使用吸附墊61進行安裝固定太陽能光伏組件專用接線盒，無須使用螺絲螺母或粘結劑進行固定，避免了在接線盒上開設孔時的將接線盒損壞和粘結劑的殘留，也節約了成本，另外需要移動太陽能光伏組件專用接線盒時，也十分方便。

上述說明示出並描述了本實用新型的優選實施例，如前所述，應當理解本實用新型並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述實用新型構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和範圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護範圍內。