專利名稱：建筑光伏一體化系統的接線模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑光伏一體化(BIPV)技術，尤其涉及用于建筑光伏一體化系統的 接線模塊。
背景技術：
太陽能是一種可再生的能源。將太陽能轉化為電能既能節約能源，緩解供電緊張 問題，又能減少環境污染，因此這樣的技術得到了公眾的關注。 一種常見的太陽能利用方式 是將太陽能電池組件(光伏組件)通過支架安裝在已建好的屋頂上，與之相匹配的接線模 塊通常設置在太陽能電池組件的背面。 近年來出現了一種新的太陽能利用技術-建筑光伏一體化(BIPV)技術，該技術將 太陽能發電(光伏)產品集成為建筑的一部分，例如采光屋頂、窗戶或玻璃幕墻，這樣的光 伏產品在發電的同時還能起到遮風擋雨和采光的作用。在上述建筑光伏一體化(BIPV)技 術中，從太陽能電池組件的光電轉換元件中延伸出來的接線端子(焊帶)一般通過焊接方 式與接線模塊中的導電元件形成電連接，然后，通過灌膠方式進行密封。
在上述接線模塊中，至少存在下述缺陷和不足之處首先，接線模塊中的導電元件 通過焊接方式與從太陽能電池組件輸入的接線端子(焊帶)電連接，連接方式比較復雜，從 而連接操作比較費時，生產成本比較高；其次，由于采用焊接手段，對操作工藝的要求，例如 操作場合的供電要求、焊接操作的氣體、溫度等方面的要求比較高，從而工藝成本較高；再 次，由于建筑光伏一體化玻璃板的接線模塊的體積需要比較小以適應建筑物的要求，在如 此小的空間內實施焊接操作增加了焊接操作的難度，使產品的合格率和可靠性降低。最后， 由于焊接方式形成永固定性連接，從而使太陽能電池組件與接線模塊的分離不容易。
發明內容
本發明的目的旨在解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。
相應地，本發明的目的之一在于提供一種安裝方便和拆卸容易的建筑光伏一體化 系統的接線模塊。 本發明的另一目的在于提供一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，其采用彈性夾 替代焊接方式，從而使太陽能電池組件的接線端子與接線模塊中的導電元件形成穩定和可 靠的電連接。 根據本發明的一個方面，其提供一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，包括殼 體，具有設置于其第一表面上的用于插入與太陽能電池板的正極或負極電連接的引線端子 的第一開口 ；容納于所述殼體中的連接導體；以及容納于所述殼體中的圓形或橢圓形彈性 夾，所述圓形或橢圓形彈性夾將與太陽能電池板的正極或負極連接的引線端子與所述連接 導體壓在一起以形成穩定電連接。 優選地，該接線模塊還包括位于所述殼體的第一表面的一側的第二表面上的第
二開口。
進一步地，接線模塊還包括蓋，所述蓋連接到所述殼體的第二開口上以覆蓋所述
第二開口。 在一種實施方式中，接線模塊還包括容納于所述殼體中的導電體，其中所述導電 體與所述連接導體電連接。 具體地，所述連接導體還包括第一、第二連接導體，所述圓形或橢圓形彈性夾包括
第一、第二圓形或橢圓形彈性夾，所述第一、第二圓形或橢圓形彈性夾將與太陽能電池板的
正極和負極連接的兩個引線端子與所述連接導體壓在一起以形成穩定電連接。 在一種實施方式中，所述導電體包括第一、第二導電體；以及所述接線組件還包括
連接在所述第一和第二導電體之間的旁路二極管。 在一種具體實施方式
中，所述導電體的一端設置成可插入到與所述殼體一端連接
的電纜連接器中，而所述導電體的另一端設置有與所述旁路二極管的引腳匹配的插口。 在一種實施方式中，所述連接導體通過焊接方式連接到所述導電體上。可選擇地，
所述連接導體包繞在所述導電體上，以使所述連接導體與導電體形成穩定的電連接。 在一種優選實施方式中，當所述蓋連接到所述殼體的第二開口上時，所述圓形或
橢圓形彈性夾的外壁與所述蓋的內壁相鄰接，以通過所述蓋向所述圓形或橢圓形彈性夾施
加偏置作用力且防止其沿所述第二開口方向脫出。 在一種具體實施方式
中，所述導電體的橫截面大體呈圓形或半圓形。 在一種實施方式中，所述殼體大體為空心柱體形狀，所述殼體的至少一端形成為
封閉端或開有與外部電纜相連接的開口。 優選地，所述蓋和所述第二開口之間進一步設置密封件，以形成所述蓋與所述殼 體之間的密封。 可選地，所述第一、第二連接導體分別從所述第一、第二導電體上延伸出來且與所 述第一、第二導電體一體形成。 在一種優選實施方式中，接線模塊還包括設置于所述殼體的第一表面上的另一 第一開口，與太陽能電池板的正、負極連接的兩個引線端子分別通過所述第一開口和所述 另一第一開口與所述殼體中的第一、第二連接導體分別電連接。 通過上述技術方案，同現有技術相比，本發明采用彈性夾替代焊接方式，從而避免 了現有技術中焊接操作費時，生產成本比較高的問題，同時對操作工藝的要求不高，從而降 低了建筑光伏一體化系統的工藝成本；另外，根據本發明中的接線模塊適應了建筑光伏一 體化系統對體積的小型化要求，安裝操作方便，從而使太陽能電池組件的接線端子與接線 模塊中的導電元件形成穩定和可靠的電連接，進而提高了產品的合格率和可靠性。此外，通 過采用彈性夾方式，避免了太陽能電池組件與接線模塊之間的永久連接，從而使太陽能電 池組件與接線模塊的拆卸方便，便于對接線模塊內部元件的維修和檢查。
圖1是根據本發明的一種具體實施方式
中的建筑光伏一體化系統的接線模塊的 立體外觀圖； 圖2是顯示圖1中的接線模塊的正視圖； 圖3是圖1中的接線模塊的立體圖，其蓋被移除；
圖4是顯示圖3中的接線模塊中的導電體、連接導體與接線端子之間的連接關系 的立體圖，其中殼體被移除； 圖5是圖3中的接線模塊中的導電體、連接導體、彈性夾與接線端子之間的連接關 系的立體圖，其中殼體被移除； 圖6是顯示彈性夾、接線端子和蓋之間的裝配過程的立體圖；以及
圖7是沿圖2中F-F線截取的截面圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明 書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的 說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。
參見圖l-6，其示出了本發明的一種具體實施方式
中的用于建筑光伏一體化系統 的接線模塊1，包括殼體2，具有設置于殼體的一個表面，例如圖1中的下表面上的用于插 入與太陽能電池板的正極或負極電連接的引線端子4的第一開口 6 ;容納于所述殼體2中 的連接導體10;以及容納于所述殼體中的圓形彈性夾5，所述圓形彈性夾5將與太陽能電池 板的正極或負極連接的引線端子4與所述連接導體10壓在一起以形成穩定電連接。在上 述接線模塊中，殼體2可由絕緣材料構成。引線端子4和連接導體10均由導電材料，例如 銅、鋁等材料構成。 雖然，圖中示出了彈性夾5采用橫截面形狀大體為圓形的柱體形狀，但是本發明 并不僅限于此。例如，彈性夾5的橫截面也可以采用大體為橢圓形等形狀。彈性夾5的材 料由彈性材料，例如橡膠、硅酮等材料構成，以在外力作用下能夠具有彈性回復力。
參見圖l-3，該接線模塊1還包括位于所述殼體2的下表面的一側的表面，例如 圖3中的側表面上的另一開口 8。進一步地，接線模塊1還可包括蓋7，其連接到所述殼體 2的開口 8上以覆蓋所述開口。參見圖7，當所述蓋7連接到所述殼體2的開口 8上時，所 述圓形或橢圓形彈性夾5的外壁與所述蓋7的內壁相鄰接，以通過所述蓋7向所述圓形或 橢圓形彈性夾5施加偏置作用力且圓形或橢圓形彈性夾5沿所述開口 8方向脫出。
蓋7可以通多種連接方式，例如卡扣、鉸鏈、螺紋連接等連接到殼體2上以密封開 口 8。通過設置連接到所述殼體2的開口 8上以覆蓋所述開口 8的蓋7，可以形成對開口 8 一側的密封，防止外部環境，例如溫度和濕氣等對接線模塊中的部件的不利影響。當然，開 口 8并不是必須的，當將彈性夾5通過下表面的開口 6放置到殼體2中時，所述開口 8也可 以省略。 在圖7所示的一種實施例中，所述蓋7和所述開口 8之間進一步設置密封件9，以 形成所述蓋7與所述殼體2之間的密封。顯然，密封件9可以設置在所述蓋7和所述開口 8之間的任何適宜的位置，只要其能夠形成所述蓋7與所述殼體2之間的密封。
參見附圖4-5和7，在一種實施方式中，接線模塊1還包括容納于所述殼體2中 的導電體3，其中所述導電體3與所述連接導體10電連接。類似地，導電體3由導電材料構 成。在一種優選實施例中，連接導體10還包括第一、第二連接導體10'、10"，所述圓形或橢 圓形彈性夾5包括第一、第二圓形或橢圓形彈性夾5' 、5"，所述第一、第二圓形或橢圓形彈 性夾將與太陽能電池板的正極和負極連接的兩個引線端子4與所述連接導體10壓在一起以形成穩定電連接。 參見附圖4-5，在一種具體實施方式
中，所述導電體3包括第一、第二導電體3'、 3";以及所述接線模塊還包括連接在所述第一和第二導電體3'、3"之間的旁路二極管11。
參見附圖4，在一種優選實施方式中，所述導電體3的一端設置成可插入到與所述 殼體2—端連接的電纜連接器(圖中為示出)中，而所述導電體3的另一端設置有與所述 旁路二極管11的引腳1 la、 1 lb匹配的插口 30。如圖4所示，導電體3的一端呈圓柱體，但 是本發明并不僅限于此，例如其可以設置成任何適宜的其它形狀，例如棱柱形等。
參見圖7，在一種實施方式中，所述連接導體10包繞在所述導電體3上，以使所述 連接導體10與導電體3形成穩定的電連接。可選擇地，所述連接導體10可通過焊接方式 連接到所述導電體3上，以使所述連接導體10與導電體3形成穩定的電連接。例如，所述 焊接方式可包括激光焊、錫焊和電弧焊等。 參見圖7，在一種具體實施方式
中，導電體3的橫截面大體呈半圓形。顯然，本發明 并不僅限于此，例如，導電體3的橫截面也可以呈圓形。 參見圖l-3，參見圖2和3，殼體2大體為空心柱體形狀，該空心柱體的所述殼體的 至少一端可形成為具有直接與外部電纜相連接的開口 2a的開口端。例如圖2和3中的左 端可與正極連接電纜相連接，右端可與負極連接電纜相連接。每個正、負極連接電纜可通過 電纜連接器(圖中未示出)分別與相鄰的接線模塊的負、正極連接電纜相連，從而增加建筑 光伏一體化系統的輸出功率。在一種變更實施例中，在上述開口 2a中，導電體3可通過電 纜連接器(圖中未示出)與外部電纜相連接。可選擇地，空心柱體的所述殼體的至少一端 也可形成為封閉端。 下面參照圖4-7對根據本發明的一種實施例的連接導體10、導電體3、彈性夾5與 接線端子4的連接和結合關系進行說明。其中圖4是顯示圖3中的接線模塊中的導電體、 連接導體與接線端子之間的連接關系的立體圖，其中殼體被移除；圖5是圖3中的接線模塊 中的導電體、連接導體、彈性夾與接線端子之間的連接關系的立體圖，其中殼體被移除；圖 6是顯示彈性夾、接線端子和蓋之間的裝配過程的立體圖；以及圖7是沿圖2中F-F線截取 的截面圖。 首先，將連接導體IO通過開口 6設置到殼體2中。然后，在優選實施例中，連接導 體10包繞在所述導電體3上或通過焊接方式連接到導電體3上，以使所述連接導體10與 導電體3形成穩定的電連接。接著，將與太陽能電池板的正極或負極連接的引線端子4通 過開口 6設置到殼體2中，以使引線端子4的一側與連接導體10形成接觸。接下來，將圓 形或橢圓形彈性夾5通過開口 8放置到殼體2，以使圓形或橢圓形彈性夾5與引線端子4的 另一側形成接觸。最后，將蓋7連接到開口8上，以使所述圓形或橢圓形彈性夾5的外壁與 所述蓋7的內壁相鄰接，以通過所述蓋7向所述圓形或橢圓形彈性夾5施加偏置作用力且 圓形或橢圓形彈性夾5沿所述開口 8方向脫出。在圓形或橢圓形彈性夾5的彈性偏置作用 下，與太陽能電池板的正極或負極連接的引線端子4與所述連接導體10被壓在一起以形成 穩定電連接。 上述彈性夾5、連接導體10和引線端子4的結合方式的各種示例性實施例不是限 制性的，而可以有各種更改和變型形式，以使所述彈性夾5與引線端子4相結合并向引線端 子4施加偏置作用力，從而使引線端子4與連接導體3形成穩定電連接。本發明中各附圖中所示出的各組成構件的具體結構僅僅是示例性的，而不具有限制意義。例如，對于彈性夾 5，只要其能夠在外力作用下具有回彈性作用力，該彈性作用力向引線端子4施加偏置作用 力，以使引線端子4與所述導電體3形成穩定電連接，對于其縱向方向的結構(參見圖5) 不受到限制。 在一種優選實施例中，如圖3所示，在一種優選實施方式中，接線模塊還包括設 置于所述殼體2的下表面上的另一開口 6'，與太陽能電池板的正、負極連接的兩個引線端 子4分別通過所述開口 6和所述另一開口 6'與所述殼體2中的第一、第二連接導體10、10' 分別電連接。進一步地，在優選實施例中，所述導電體3采用包括兩個導電體3'、3"的形 式；以及所述接線模塊還包括一個旁路二極管IO，所述旁路二極管IO連接在所述第一和第 二導電體3'、3"之間。在圖4和圖5中，與太陽能電池的正、負極相連的兩個引線端子4、4 在彈性夾5的彈性偏置作用下分別與第一、第二連接導體10、10'連接，由于第一、第二連接 導體10、10'分別與第一、第二導電體3' 、3"導電連接，由此，實現了兩個引線端子4、4與第 一、第二導電體3'、3"導電連接。在第一、第二導電體3'、3"的兩端可以連接有正負極連接 電纜(圖中未示出)。在一種優選實施例中，每根連接電纜通過連接器或另一連接電纜與相 鄰的電池模塊串聯，以此來擴大輸出功率，最外端的兩個模塊的正、負極連接電纜形成一輸 出電壓，用于實現整個太陽能電池組的電能輸出。旁路二極管IO以與電池的輸出電壓相反 的方向連接，以便分流電池的反向偏壓的電流。參見附圖3，與下表面上的所述開口 6和所 述另一開口 6'對應，殼體2的側表面上設置有兩個開口 8。 參見圖5和圖6，在上述實施例中，所述彈性夾5包括第一、第二彈性夾5'、5"，所 述第一、第二彈性夾5' 、5"以使連接太陽能電池的正、負極的兩個引線端子4、4分別與第 一、第二連接導體10、10'連接形成穩定電連接的方式將所述兩個引線端子4、4與所述第一 和第一、第二連接導體10、 10'連接壓在一起。 雖然，在上述實施方式中，與太陽能電池板的正、負極連接的兩個引線端子4、4通 過所述開口 6和所述另一開口 6'與所述殼體2中的第一、第二連接導體10、 10'分別電連 接，但是本發明并不僅限于此。例如，開口 6和另一開口 6'也可以形成為一個開口，與太陽 能電池板的正、負極連接的兩個引線端子4、4通過一個開口與所述殼體2中的第一、第二連 接導體10、 10'分別電連接。 雖然在上述實施方式中，所述連接導體10焊接或包繞到所述導電體3上，以使所 述連接導體10與導電體3形成穩定的電連接。但是，本發明并不間限于此，例如所述第一、 第二連接導體10、10'分別從所述第一、第二導電體3'、3"上延伸出來且與所述第一、第二 導電體3'、3"—體形成。 從本發明上述內容可以看出，本發明提供了一種改進的一種建筑光伏一體化系統 的接線模塊，通過上述技術方案，同現有技術相比，本發明采用彈性夾替代焊接方式，從而 避免了現有技術中焊接操作費時，生產成本比較高的問題，同時對操作工藝的要求不高，從 而降低了建筑光伏一體化系統的工藝成本；另外，根據本發明中的接線模塊適應了建筑光 伏一體化系統對體積的小型化要求，安裝操作方便，從而使太陽能電池組件的接線端子與 接線模塊中的導電元件形成穩定和可靠的電連接，進而提高了產品的合格率和可靠性。此 外，通過采用彈性夾方式，避免了太陽能電池組件與接線模塊之間的永久連接，從而使太陽 能電池組件與接線模塊的拆卸方便，便于對接線模塊內部元件的維修和檢查。
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雖然本發明結合附圖對本發明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發 明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。說明書中表示方位 的術語例如"上"、"下"、"上表面"、"下表面"為表述的方便，為各個附圖中的上方和下方，但 是上述方位可以指示任何方位，例如"下"、"上"、"左"和"右"等。 雖然本總體發明構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理 解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的 范圍以權利要求和它們的等同物限定。
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權利要求
一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，包括殼體，具有設置于其第一表面上的用于插入與太陽能電池板的正極或負極電連接的引線端子的第一開口；容納于所述殼體中的連接導體；以及容納于所述殼體中的圓形或橢圓形彈性夾，所述圓形或橢圓形彈性夾將與太陽能電池板的正極或負極連接的引線端子與所述連接導體壓在一起以形成穩定電連接。
2. 根據權利要求1所述的接線模塊，其特征在于還包括 位于所述殼體的第一表面的一側的第二表面上的第二開口。
3. 根據權利要求1或2所述的接線模塊，還包括蓋，所述蓋連接到所述殼體的第二開口上以覆蓋所述第二開口 。
4. 根據權利要求1或2所述的接線模塊，其特征在于還包括 容納于所述殼體中的導電體，其中所述導電體與所述連接導體電連接。
5. 根據權利要求1或2所述的接線模塊，其特征在于 所述連接導體還包括第一、第二連接導體，所述圓形或橢圓形彈性夾包括第一、第二圓形或橢圓形彈性夾，所述第一、第二圓形或 橢圓形彈性夾將與太陽能電池板的正極和負極連接的兩個引線端子與所述連接導體壓在 一起以形成穩定電連接。
6. 根據權利要求5所述的接線組件，其中 所述導電體包括第一、第二導電體；以及所述接線組件還包括連接在所述第一和第二導電體之間的旁路二極管。
7. 根據權利要求6所述的接線模塊，其中所述導電體的一端設置成可插入到與所述殼體一端連接的連接器中，而所述導電體的 另一端設置有與所述旁路二極管的引腳匹配的插口。
8. 根據權利要求4所述的接線模塊，其中所述連接導體焊接或包繞到所述導電體上，以使所述連接導體與導電體形成穩定的電 連接。
9. 根據權利要求3所述的接線模塊，其中當所述蓋連接到所述殼體的第二開口上時，所述圓形或橢圓形彈性夾的外壁與所述蓋 的內壁相鄰接，以通過所述蓋向所述圓形或橢圓形彈性夾施加偏置作用力且防止其沿所述 第二開口方向脫出。
10. 根據權利要求4所述的接線模塊，其中所述導電體的橫截面大體呈圓形或半圓形。
11. 根據權利要求1所述的接線模塊，其中 所述殼體大體為空心柱體形狀，所述殼體的至少一端形成為封閉端或設有直接或通過電纜連接器與外部電纜相連接 的開口。
12. 根據權利要求3所述的接線模塊，其中所述蓋和所述第二開口之間進一步設置密封件，以形成所述蓋與所述殼體之間的密封。
13. 根據權利要求6所述的接線組件，其中所述第一、第二連接導體分別從所述第一、第二導電體上延伸出來且與所述第一、第二 導電體一體形成。
14. 根據權利要求5所述的接線模塊，其特征在于還包括設置于所述殼體的第一表面上的另一第一開口，與太陽能電池板的正、負極連接的兩 個引線端子分別通過所述第一開口和所述另一第一開口與所述殼體中的第一、第二連接導 體分別電連接。
全文摘要
本發明公開了一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，包括殼體，具有設置于其第一表面上的用于插入與太陽能電池板的正極或負極電連接的引線端子的第一開口；容納于所述殼體中的連接導體；以及容納于所述殼體中的圓形或橢圓形彈性夾，所述圓形或橢圓形彈性夾將與太陽能電池板的正極或負極連接的引線端子與所述連接導體壓在一起以形成穩定電連接。通過采用上述技術方案，避免了現有技術中焊接操作費時，生產成本比較高的問題，同時對操作工藝的要求不高，從而降低了建筑光伏一體化系統的工藝成本；同時使太陽能電池組件的接線端子與接線模塊中的導電元件形成穩定和可靠的電連接，進而提高了產品的合格率和可靠性。
文檔編號H01R4/48GK101728659SQ20081020214
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者陳孝群, 馬慶泰 申請人:泰科電子(上海)有限公司