專利名稱：建筑光伏一體化接線盒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑光伏一體化(BIPV)技術，尤其涉及用于建筑光伏一 體化玻璃板的接線盒。
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(或稱光伏組件)通過 支架安裝在已建好的屋頂上，與之相匹配的接線盒通常設置在電池模塊的背 面。
近年來出現了 一種新的太陽能利用技術一建筑光伏一體化(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。但由于用于以往太陽能電池模塊的連接器體積較大，置于窗戶等上時顯 得不協調而不美觀。
現有技術中的一種解決方案是將接線盒省去，將接線組件隱藏在窗框等 中。然而，失去接線盒保護的接線組件容易受到外力沖擊和濕氣和灰塵的侵 害。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種用于BIPV構件的接線盒，其在不影響美 觀的同時，還能給予二極管組件良好的保護。
根據本實用新型，提供一種建筑光伏一體化接線盒，包括外殼和設置 在該外殼內的接線組件，所述外殼具兩個彼此對立的第一側壁、連接所述兩 個第 一側壁的第二側壁以及連接所述第 一和第二側壁的開口端和底壁，其特 征在于，所述第一側壁具有超出所述第二側壁的高度的延伸部分，從而當該 接線盒被安裝到太陽能電池模板的邊緣上時，該邊緣被夾持在所述延伸部分之間。
優選地，所述第一側壁超出所述第二側壁的延伸部分為開口端，所述底 壁為與所述開口端相對的一端，所述開口端具有至少一個開口。
優選地，所述開口端為與所第一側壁的延伸部分相對的一端，所述底壁 為與所述開口端相對的一端，所述開口端采用密封蓋封閉。
優選地，所述延伸部分為至少一對卡爪。
優選地，所述卡爪的端壁上形成有掛鉤。
優選地，所述第二側壁具有貫穿孔，用于供外部電纜穿過所述外殼與外 殼內的接線組件連接。
優選地，所述底壁上具有供太陽能電池模板的引線穿過的通孔。
優選地，在所述第二側壁中的至少 一個的外表面上形成有筒形電纜插 座，該筒形電纜插座內設置有沿其軸向延伸而密閉地穿過該第二側壁從而與 所述接線組件連接的插針。
優選地，所述接線組件包括分別用于與外接電纜和太陽能電池模板引線 的電連接和限位的導電軌和彈簧夾。
優選地，所述接線組件還包括用于支撐所述導電軌和彈簧夾的絕緣基座。
優選地，所述接線組件還包括一個通過所述太陽能電池模板的引線與所 述太陽能電池模板串或并聯連接的用于防止過電流的旁路二極管。 優選地，所述接線組件中各個組件排成一行以節省空間。 優選地，至少一個所述彈簧夾的背部朝向所述外殼的所述第一側壁。 優選地，所述接線組件包括兩個分別由所述導電軌和彈簧夾構成的子組 件，所述兩個子組件彼此相同，且關于該外殼的中軸線彼此旋轉對稱，其中 該中軸線垂直于該外殼的底壁。
根據本實用新型的建筑光伏一體化接線盒小且薄，可以完全隱藏在窗框
內，還能為旁路二極管等元件提供良好的防護性能，同時還具有安裝、維修 方便的特點。
圖1示出根據本實用新型第一實施例的與外部電纜連接時的建筑光伏
一體化接線盒的局部剖視圖；圖2示出本實用新型第一實施例的接線盒的外殼的透視圖； 圖3A和3B分別示出根據本實用新型第一實施例的接線組件的透視圖 和主視圖4A和4B示出本實用新型中的彈簧夾的透視圖和主視圖5A和5B為透視圖，分別示出本實用新型第一實施例和第二實施例
中的彈簧夾與導電軌構成的組件；
圖6為一側視圖，示意性地示出根據本實用新型第一實施例的接線盒在 建筑光伏一體化玻璃板上的安裝使用狀態；
圖7A和7B分別為示出根據本實用新型第二實施例的接線盒的結構的 局部剖解透視圖和主視圖8為側視圖，示出第二實施例的接線盒在太陽能電池模塊邊緣的安裝 狀態，其中接線盒卡爪末端的鉤鉤掛在沿太陽能電池模塊的邊緣延伸設置的 塑料邊框上；以及
圖9 A和9B分別為局部剖解透視圖和主視圖，示出根據本實用新型第 三實施例的接線盒的結構。
具體實施方式
圖1為局部剖視圖，示出根據本實用新型第一實施例的建鼓光伏一體化 接線盒1,其中接線盒1的外殼4的一部分側壁被去除，以示出接線盒1的 內部結構。圖1中示出的揚線盒1的一端連接有外部電纜3，另一端以封閉 螺栓6b封閉。接線盒1包括外殼4和設置在外殼4內的接線組件5。接線組 件5用于連接太陽能電池模塊的引線、外部電纜和旁路二極管等。
參考圖2,根據本實用新型第一實施例的外殼4呈底部封閉頂部敞開的 大致長方體盒子形狀。外殼4兩端的側壁41上具有貫穿孔41h,外部電纜3 可經過該貫穿孔41h連接至接線組件5。外殼4的沿其長度方向延伸的側壁 42具有比側壁41高的延伸部分，且兩個延伸部分之間的距離可以與太陽能 電池模板的用于安裝的邊緣部分的厚度一致，從而在安裝接線盒l時，太陽 能電池模板的邊緣被夾在兩個延伸部分之間。可選地，側壁41可以在其遠 離底壁43的頂部處具有沿外殼4的長度方向向外延伸的彎折部，此時側壁 42的延伸部分優選地沿外殼的長度方向延伸至側壁41的彎折部的外邊緣。 側壁彎折部的提供可以增大接線盒1與太陽能模塊邊緣的接觸面積，從而提高安裝穩定性、以及密封效果。然而，側壁41頂部的該彎折部不是必須的，
同時側壁42的延伸部的設置也可以改變，例如其邊緣可以是彎曲的，只要 外殼4安裝到太陽能電池模塊的邊緣部分上時外殼的內部空間能被封閉即 可。在本實用新型一優選實施例中，外殼4的兩個側壁42相應于太陽能電 池模板的兩個對立表面的平行布置而彼此平行。然而，外殼4的形狀也可以 根據太陽能電池模板的形狀進行調整，只要其側壁的布置能實現與太陽能電 池模板的表面的密封粘合即可。外殼4可以由絕緣材料制成。
參考圖3A和3B,外殼4內的接線組件5由基座51、以及安裝在基座 51內的導電軌52和彈簧夾53的組件構成。
基座51具有沿其長度方向延伸的側壁511，且在該側壁511的對側敞 開，這樣便于將導電軌和彈簧夾等安裝在基座中。基座51的兩端的側壁512 可以具有貫穿的螺紋孔512h (圖3A和3B未示出其中的螺紋)，其同時也可 用作元件通道，即電纜3的插入通道。基座51可以在其兩側對稱地具有從 底壁513向頂壁514延伸的肋513a、 513b和513c,肋513a、 513b用于限定 導電軌52的位置，肋513c用于限制導電軌52的懸空部分在外力作用下的 下移。基座51的頂壁514上具有居中形成的元件通道514a和在元件通道514a 兩側關于其對稱形成的元件通道514b、以及彈簧夾推壓工具通道514c、 514d 和514e，其中彈簧夾推壓工具通道允許彈簧夾推壓工具插入，從而使彈簧夾 打開。每個彈簧夾53的夾口 533均朝向相應的元件通道。為了輔助彈簧夾 推壓工具對彈簧夾的推動，彈簧夾推壓工具通道514c和514d優選包括從各 自的通道口處的頂壁向底壁513和相應的彈簧夾53延伸的傾斜導肋514cr 和514dr。
在本實用新型的第一實施例中，旁路二極管D經元件通道514a安裝進 基座51內。此時，優選的是，在基座底壁513與元件通道514a對應的位置 處具有支撐臺515，其在二極管D插入時，可以限制其在基座中的最低位置。
在本實用新型的 一 優選實施例中，太陽能電池模板的引線經元件通道 514b插入基座。可選地，在頂壁514上在元件通道514b的開口邊緣形成向 外伸出的隔離肋516，它們可以協助防止太陽能電池模板的引線彼此觸碰而 短路。
參見圖4A和4B,圖中示出彈簧夾53的結構。本實用新型中的彈簧夾 53可以根據實際需要具有彼此不同的尺寸。在裝配接線組件5時，彈簧夾53打開并夾持在導電軌52的相應彈簧安裝部上，如圖5A所示；在彈簧夾 與導電軌的組件組裝完畢后，將該組件安裝在基座51內，使得形成在基座 51的側壁511上的立柱511p穿入彈簧夾的尾部，從而輔助限定彈簧夾的位 置，如圖3A和3B所示。
圖中所示的兩組彈簧夾和導電軌的組件可以具有相同的結構，只是安裝 時， 一組彈簧夾和導電軌組件相對于另一組旋轉了 180°,即關于基座51的 中軸旋轉對稱，該中軸垂直于該外殼的底壁。
在本實用新型的一優選實施例中，基座51可以由耐熱絕緣材料制成， 例如PEI;而導電軌52和彈簧夾53由導電材料制成，例如金屬。
再參見圖1,當接線組件5裝入到外殼4內后，雙頭螺管接頭6a的一 端經過外殼4的貫穿孔41h裝配在接線組件5的基座51的螺紋孔512h內。 優選地，將O形環61設置在雙頭螺管接頭6a中部的凸沿與外殼4的側壁 41之間從而防止灰塵和水汽經貫穿孔41h進入接線盒內部。封閉螺栓6b可 以按與雙頭螺管接頭6a相同的方式安裝。根據實際情況，接線盒1也可以 在其兩端均連接外部電纜3,此時封閉螺栓6b以雙頭螺管接頭6a替代。
現在，將描述接線盒的接線方式。簡單地，彈簧夾推壓工具經通道514c、 514d或514e插入，從而推動彈簧夾并將彈簧夾53打開；同時將旁路二極管 D、太陽能電池模塊的引線、或電纜經元件通道514a、 514b或螺紋孔512h 插入，從而使二極管D的引線或各導體線位于彈簧夾夾口內導電軌52的相 應彈簧安裝部和夾口邊緣之間；然后將彈簧夾推壓工具撤出，彈簧夾回彈， 從而將二極管D的引線或各導體線牢固地夾在導電軌52上，獲得良好電連 接。雖然這里同時描述了旁路二極管D、太陽能電池模塊的引線、或電纜與 接線盒的連接，但是這只是為了說明的方便，本領域技術人員完全可以根據 具體工程的需要靈活安排各器件或導體線的連接時機。例如，二極管D可以 在接線組件5組裝好后、或在將接線組件5安裝到外殼4內且雙頭螺管接頭 6a和封閉螺栓6b裝配在基座51的螺紋孔512h內后、或在施工現場進行安 裝；電纜3可在將接線組件5安裝到外殼4內且雙頭螺管接頭6a和封閉螺 栓6b裝配在基座51的螺紋孔512h內后、或在施工現場進行安裝；太陽能 電池模塊的引線可在施工現場安裝。
再參見圖1,雙頭螺管接頭6a的暴露在接線盒的外殼4外的一端用于 安裝電纜螺管接頭7。電纜3的遠端可以具有公或母連接器2,從而方便與其它電纜的連接。
另夕卜，根據需要，對于不需要連接外部電纜的情形，接線盒l的兩端可
以均以封閉螺栓6b封閉。可選地，在不需要連接電纜3的一端或兩端，側 壁41也可以不具有貫穿孔41h。另外，在不連接電纜3的情況下，還可以將 鄰近基座51的側壁512用于連接電纜3的彈簧夾省略。
以下將參照圖6的示意圖說明根據本實用新型第一實施例的建筑光伏 一體化接線盒1的安裝使用。圖6中所示的建筑光伏一體化玻璃板為一種常 見的建筑光伏一體化玻璃板，其包括太陽能電池模板81和與之間隔開的玻 璃板82,其間的距離通過間隔物83保持。太陽能電池模板81包括兩塊玻璃 板811和812、以及夾在其中的太陽能電池模塊813。圖6示出太陽能電池 模塊的邊緣部分被夾持在接線盒外殼4的側壁42的兩個延伸部之間。根據 本實用新型第一實施例的接線盒在組裝好后，可進行現場安裝。在安裝現場， 在將太陽能電池模塊的引線連接至接線組件5后，將硅膠粘合劑涂抹在接線 盒1的外殼4的側壁的將與太陽能電池模板81的邊緣部分接觸的表面上。 然后，將接線盒1以開口朝向太陽能電池模板81的方式放置在太陽能電池 模板81的邊緣上，使得該邊緣伸入外殼4的兩長度方向側壁42之間，并且 該模板的側表面與外殼4的側壁41的頂部相接觸，從而將接線盒1粘合在 太陽能電池模板81上。于是，硅膠粘合劑將接線盒1密封在太陽能電池模 板的邊緣上。
此外，根據本實用新型的建筑光伏一體化接線盒沒有像現有技術中那樣 用密封劑完全填充接線盒，因此對故障元件的更換和修理將非常方便和簡 易。
根據本實用新型的建筑光伏 一體化接線盒安裝于太陽能電池模板的邊 緣，并且因其外殼的構型而具有與該模板的厚度大致一致的厚度，因此可以 方便地隱藏到窗框內，這樣既能達到美觀的目的，又能更好地防止該連接器 系統受到外界沖擊和損壞。
根據本實用新型的建筑光伏一體化接線盒采用彈簧夾來構成接線組件， 使得各引線或導體線的連接更加簡單、快捷且牢固，能保證良好的電連接。
上述實施例的實施形式并非是對本實用新型的限制，本領域技術人員可 對其作各種改變。例如，本領域技術人員可以不采用單獨的雙頭螺管接頭6a， 而是將外殼4形成為在側壁41上一體地形成有與電纜螺管接頭7配合的螺管接頭，這樣雖然外殼4的制造稍顯復雜，但電纜與接線盒之間的密封連接
將更加簡單和可靠。同時，可以在基座51上與外殼4的側壁上形成彼此配 合的卡扣對，從而通過該卡扣對，接線組件5能牢固地安裝在外殼4內。此
其能實現各導體線的穩固連接即可。
以下將參照圖7A和7B、圖8對本實用新型的第二實施例進行說明，其 中與第 一實施例相同的部分的描述被省略。
圖7A和7B分別為示出根據本實用新型第二實施例的接線盒的結構的 局部剖解透視圖和主視圖，圖中接線盒l'的外殼的主體40'的一部分側壁被 去除，以示出接線盒l'的內部結構。
參見圖7A和7B,根據本實用新型第二實施例的建筑光伏一體化接線盒 l'包括絕緣外殼和設置在外殼內的接線組件。
外殼包括主體40'和密封蓋20'，主體40'和密封蓋20'在圖7A和7B中處 于待安裝狀態，彼此分離。
主體40'為大致長方體結構，包括沿長度方向延伸的兩個側壁42'、在側 壁42'兩端與兩側壁42'連接的側壁41'、底壁43'。主體40'的底部還設置有自 底壁43'沿側壁42'所在的平面向下延伸的多對卡爪45', 乂人而與第 一實施例相 反，主體40'將以底壁43嘲向太陽能電池模塊81的方式安裝在太陽能電池 模塊81的邊緣上。卡爪45'可以是一對或多對，只要能夾持太陽能電池模板 的邊緣即可。圖7A和7B中示出的主體40'具有3對卡爪45'。卡爪45'在其 末端的內壁上可以形成有掛鉤451',用于鉤掛在沿太陽能電池模塊81的邊 緣延伸設置的且橫截面為U形的塑料邊框9上，如圖8所示。此時，塑料邊 框9中形成有允許太陽能電池模塊的引線穿過的孔(未示出)。鉤451'和塑 料邊框9也可以被省略，此時卡爪45'直接夾持太陽能電池模塊81的邊緣， 并可以輔以粘合劑粘合。底壁43'具有兩個引線孔43h',其用于太陽能電池 模板的引線穿過而進入主體40'內。與第一實施例不同，側壁41'和42'在主體 40'的頂部開口處彼此是平齊的。另外，主體40'內還包括在底壁43'上形成的 與側壁42'相連的肋513'a、 513'd和513'e,它們用于定位^接線組件和/或增強 主體40'的強度。然而，肋513'a、 513'd和513'e并非必要，可以部分或全部 省略，只要主體40'的強度滿足使用要求、接線組件的位置可以固定即可。
密封蓋20'通過其兩端的環扣21'與側壁41'外側形成的凸伸部411'扣合而封蓋在主體40'的開口處。一 O形環22'設置在密封蓋20'的面向主體40' 的開口的一側的凸伸部的外周，從而在密封蓋20'安裝在主體40'上時，在密 封蓋20'和主體40'的開口之間實現密封。
當不需要連接外部電纜時，主體40'的側壁41'可以不形成貫穿孔，如圖 7A和7B所示。此時，接線盒l'對外可以僅連接太陽能電池模板的引線。可 選地，在不連接外部電纜的情況下，還可以將彈簧夾53'中位于側壁41'旁用 于連接外部電纜的彈簧夾53'-c省略。
仍然參照圖7A和7B，設置在主體40'內的接線組件包括兩組導電軌52' 和彈簧夾53'的組件，但不包括第一實施例中的基座51。這兩組導電軌52' 和彈簧夾53'的組件可以是同樣的組件，只是一側的組件相對于另一側的組 件繞接線盒l'的中軸旋轉180°,彼此旋轉對稱，該中軸垂直于主體40'的底 壁43'。如圖5B、圖7A和7B所示，本實用新型第二實施例中的導電軌和彈 簧夾組件與第一實施例中的基本相同，其不同之處在于彈簧夾53'中用于夾 持太陽能電池模板引線的彈簧夾53'-b和用于夾持旁路二極管D'的引線的彈 簧夾53'-a相對于第一實施例中的旋轉了 90度，從而這些彈簧夾的背部朝向 主體40'的側壁42'。同樣地，導電軌52'中用于設置這些彈簧夾的突伸部(彈 簧安裝部)也作了相應的旋轉。另外，用于夾持太陽能電池模塊的引線的彈 簧夾53'-b的夾口可以與主體40'的底壁43'中的引線孔43h'對應。導電軌52' 可以通過粘合、卡合、或其他方式固定在主體40'內。
根據本實用新型第二實施例的接線盒l'還可以包括設置在底壁43'外側 的0形環431'，該0形環431'圍繞底壁43'上的引線孔43h'。當接線盒l'安 裝在太陽能電池模塊的邊緣上時，O形環431'位于底壁43'和太陽能電池模 塊邊緣的面向底壁43'的表面之間，從而實現底壁43'和太陽能電池模塊邊緣 的面向底壁43'的該表面之間的密閉。在一種替換實施例中，接線盒l'也可 以不包括該O形環431',此時該O形環431'的作用可以以密封膠來實現。
圖9 A和9B分別為局部剖解透視圖和主視圖，示出本實用新型的第三 實施例。與圖7A和7B類似，圖9A和9B中接線盒外殼的主體40'的一部分 側壁被去除，以示出接線盒的內部結構。本實施例的接線盒可用于在其一端 連接外部電纜。圖9A和9B所示的第三實施例與圖7A和7B中的第二實施 例相同，除了主體40'在其一端的側壁41'的外側一體形成有筒形電纜插座46' 外。電纜插座46'內有沿其軸向延伸而密閉地穿過側壁41'并與接線組件連接的插針P。電纜插座46'用于與外部電纜的插頭配合。可選地，電纜插座46' 可以單獨制造，然后以粘合的方式固定到側壁41'上。當然，電纜插座46'還 可以以其他方式設置在側壁41'上。另外，在接線盒的兩端均需要連接外部 電纜的情況下，可以在圖9A和9B所示的接線盒的另一個側壁41'上同樣地 形成另一個筒形電纜插座46'。電纜插座46'內的插針P可以穿過側壁41', 伸入彈簧夾53'中設置在主體40'端部處的彈簧夾53'-c的夾口內，從而被該 彈簧夾夾持。
根據本實用新型第三實施例的接線盒的安裝使用方式可以與第二實施 例的相同，此處省略其描述。
雖然本實用新型已以優選實施例公開如上，但是其并非用以限制本實用
不脫離本實用新型的精神和范圍。因此，所公開的實用新型僅是說明性的， 本實用新型的范圍僅由所附權利要求限定。
權利要求1. 一種建筑光伏一體化接線盒，包括外殼和設置在該外殼內的接線組件，所述外殼具兩個彼此對立的第一側壁、連接所述兩個第一側壁的第二側壁以及連接所述第一和第二側壁的開口端和底壁，其特征在于，所述第一側壁具有超出所述第二側壁的高度的延伸部分，從而當該接線盒被安裝到太陽能電池模板的邊緣上時，該邊緣被夾持在所述延伸部分之間。
2. 如權利要求1所述的接線盒，其特征在于，所述第一側壁超出所述 第二側壁的延伸部分為開口端，所述底壁為與所述開口端相對的一端，所述開口端具有至少一個開口。
3. 如權利要求1所述的接線盒，其特征在于，所述開口端為與所述第 一側壁的延伸部分相對的一端，所述底壁為與所述開口端相對的一端，所述 開口端采用密封蓋封閉。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的接線盒，其特征在于，所述延伸 部分為至少一對卡爪。
5. 如權利要求4所述的接線盒，其特征在于，所述卡爪的端壁上形成 掛鉤。
6. 如權利要求1至3中任一項所述的接線盒，其特征在于，所述第二 側壁具有貫穿孔，用于供外部電纜穿過所述外殼與外殼內的接線組件連接。
7. 如權利要求3所述的接線盒，其特征在于，所述底壁上具有供太陽 能電池模板的引線穿過的通孔。
8. 如權利要求1至3中任一項所述的接線盒，其特征在于，在所述第 二側壁中的至少一個的外表面上形成有筒形電纜插座，該筒形電纜插座內設 置有沿其軸向延伸而密閉地穿過該第二側壁從而與所述接線組件連接的插針。
9. 如權利要求1所述的接線盒，其特征在于，所述接線組件包括分別 用于與外接電纜和太陽能電池模板引線的電連接和限位的導電軌和彈簧夾。
10. 如權利要求9所述的接線盒，其特征在于，所述接線組件還包括用 于支撐所述導電軌和彈簧夾的絕緣基座。
11. 如權利要求1所述的接線盒，其特征在于，所述接線組件還包括一 個通過所述太陽能電池模板的引線與所述太陽能電池模板串或并聯連接的用于防止過電流的旁路二極管。
12. 如權利要求9至ir中任一項所述的接線盒，其特征在于，所述接 線組件中各個組件排成一行以節省空間。
13. 如權利要求9所述的接線盒，其特征在于，至少一個所述彈簧夾的 背部朝向所述外殼的所述第 一側壁。
14. 如權利要求9所述的接線盒，其特征在于，所述接線組件包括兩個 分別由所述導電軌和彈簧夾構成的子組件，所述兩個子組件彼此相同，且關 于該外殼的中軸線彼此旋轉對稱，其中該中軸線垂直于該外殼的底壁。
專利摘要本實用新型公開一種建筑光伏一體化接線盒，包括外殼和設置在該外殼內的接線組件，所述外殼具有兩個彼此對立的第一側壁、連接所述兩個第一側壁的第二側壁以及連接所述第一和第二側壁的開口端和底壁，其特征在于，所述第一側壁具有超出所述第二側壁的高度的延伸部分，從而當該接線盒被安裝到太陽能電池模板的邊緣上時，該邊緣被夾持在所述延伸部分之間。本實用新型的接線盒可用于建筑光伏一體化太陽能電池模塊的連接。
文檔編號H02N6/00GK201260137SQ200820125900
公開日2009年6月17日 申請日期2008年7月18日 優先權日2008年7月18日
發明者吳惠盟, 季萬勤, 冬 王 申請人:泰科電子(上海)有限公司