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：
本實用新型涉及建筑光伏一體化(BIPV)技術，尤其涉及一種建筑光伏一體化系 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，與之相匹配的接線盒 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。圖8顯示現有的建筑光伏一體化系統的接線模塊的剖視圖，其具體顯示了爬電距 離d’ (內部帶電體沿絕緣表面到外部手可接觸部位的最短距離)和電氣間隙g’ (內部帶 電體通過空氣到外部手可接觸部位的最短距離)的大小。在圖8中，由于接線模塊產品的 底部有絕緣處理，因此，只考慮內部帶電體到蓋子開口的爬電距離和電氣間隙。在太陽能光 伏接線模塊的業界內，對爬電距離和電氣間隙具有最嚴苛的認證標準，要求爬電距離要達 到最小20mm，電氣間隙要達到最小14mm。如圖8所示，在現有的建筑光伏一體化系統的接線模塊中，容納內部電連接器的 腔體的側壁在最外部，構成整個接線盒的外壁，而蓋子的側壁插入腔體中，被腔體的側壁包 裹在內部。顯然，如圖8所示，由于蓋子的側壁插入到腔體中，再加上要求接線模塊整體尺寸 盡可能小，所以導致無法增大現有的接線模塊內的爬電距離d’和電氣間隙g’，從而對腔體 內的電連接器的電氣安全性造成不利影響，為了保證電氣安全性，勢必要增大整個腔體的 尺寸，從而又會導致整個接線盒的尺寸過大，難以滿足建筑光伏一體化領域的要求，因為， 在建筑光伏一體化領域中，對接線盒的尺寸有嚴格的限制，總體而言，在建筑光伏一體化領 域中，接線盒的尺寸越小越好。另外，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(焊帶或匯流條)一般通過焊接方式與接線盒中的導電元件形成電 連接，然后，通過灌膠方式進行密封。在上述接線盒中，由于接線盒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(焊帶或匯流條)電連接，連接方式比較復雜，從而連接操作比較費時，使產 品的合格率和可靠性降低，并且生產成本比較高。另外，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盒的分離不容易。鑒于現有的建筑光伏一體化系統的接線模塊存在尺寸過大、電氣安全性不佳的技 術問題，實有必要提出一種新型的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其不僅能夠保證接線盒具有較小的尺寸，而且能夠提高內部帶電組件的電氣安全性。
實用新型內容本實用新型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，本實用新型的目的之一在于提供一種不僅能夠保證接線盒具有較小尺 寸，而且能夠提高內部帶電組件的電氣安全性的建筑光伏一體化系統的接線模塊。本實用新型的另一目的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。本實用新型的另一目的在于提供一種能夠提高生產效率和產品可靠性的建筑光 伏一體化系統的接線模塊。本實用新型的再一目的在于提供一種能夠方便對指定的內部組件進行更換的建 筑光伏一體化系統的接線模塊。根據本實用新型的一個方面，其提供一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，包括 殼體，所述殼體形成有至少一個腔體；和蓋子，所述蓋子用于覆蓋所述至少一個腔體的開 口。其中，所述蓋子的側壁包裹在所述至少一個腔體的側壁的外面，構成所述殼體的至少一 部分外壁。根據本實用新型的一個優選實施例，在所述腔體的側壁上設置有環形槽，所述環 形槽環繞所述腔體的側壁的四周；并且在所述環形槽中裝配有環形密封圈，所述環形密封 圈夾持在所述腔體的側壁和所述蓋子的側壁之間。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述蓋子的前端形成有卡鉤，所述殼體上 形成有與所述卡鉤卡扣在一起的卡槽。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述蓋子的前端形成有凹槽，所述殼體上 形成有與所述凹槽卡扣在一起的凸肋。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述蓋子的后端形成有凹槽，所述殼體上 形成有與所述凹槽卡扣在一起的凸肋。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述至少一個腔體形成在所述殼體的后 部，所述殼體的前部形成有與外部電連接器的一端插接在一起的插入腔。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述至少一個腔體中容納有內部電連接 器，所述內部電連接器包括二極管；第一導電片，所述第一導電片的一端與二極管的一端 電連接，另一端分別與外部電連接器和太陽能電池板的一個電極電連接；和第二導電片，所 述第二導電片的一端與二極管的另一端電連接，另一端與太陽能電池板的另一個電極電連 接。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述第一導電片的一端形成有第一彈性接 觸片，所述二極管的一端被彈性地夾持在所述第一彈性接觸片上，從而實現所述二極管與 所述第一導電片之間的電連接；并且所述第二導電片的一端形成有第二彈性接觸片，所述 二極管的另一端被彈性地夾持在所述第二彈性接觸片上，從而實現所述二極管與所述第二 導電片之間的電連接。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述第一導電片的另一端形成有第一連接 板，所述太陽能電池板的一個電極的匯流條通過第一彈性夾被夾持在所述第一導電片的第一連接板上，從而實現所述第一導電片與所述太陽能電池板的一個電極的電連接；并且所 述第二導電片的另一端形成有第二連接板，所述太陽能電池板的另一個電極的匯流條通過 第二彈性夾被夾持在所述第二導電片的第二連接板上，從而實現所述第二導電片與所述太 陽能電池板的另一個電極的電連接。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述第一連接板和第二連接板中的至少一 個的表面上形成有多條細長凹槽，用于增加所述匯流條與所述表面之間的接觸摩擦力。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述第一導電片的另一端還形成有連接端 子，所述連接端子延伸入所述殼體的前部的插入腔中，用于與插接到所述插入腔中的外部 電連接器的連接端子電連接，從而實現所述第一導電片與所述外部電連接器的電連接。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述殼體形成有三個腔體，所述第一導電 片、第二導電片和二極管分別設置在所述三個腔體中。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述建筑光伏一體化系統的接線模塊和所 述外部電連接器之間形成有將兩者卡扣在一起的卡扣結構。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述卡扣結構包括形成在所述外部電連 接器上的凸臺；和形成在所述建筑光伏一體化系統的接線模塊的殼體上的開口，所述開口 用于與所述凸臺卡扣在一起。根據本實用新型的另一個優選實施例，所述卡扣結構包括形成在所述外部電連 接器上的細長凸條；和形成在所述建筑光伏一體化系統的接線模塊的殼體上的細長槽口， 所述細長槽口用于與所述細長凸條卡扣在一起。與現有技術相比，在本實用新型的上述各個實施例中，由于蓋子的側壁包裹在腔 體的側壁的外面，蓋子的側壁構成殼體的外壁，而不是插入腔體內，因此，蓋子不占據腔體 內的空間，因此，保證腔體內的電器組件具有足夠的電氣間隙和爬電距離，從而提高了內部 帶電組件的電氣安全性，同時，不需要增加接線盒的尺寸。另外，本實用新型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，由于采用多個可拆卸的分立單元的形式，從而可以方便地對指定的內部 組件進行單獨的更換；此外，通過采用彈性夾方式，避免了太陽能電池組件與接線盒之間的 永久連接，從而進一步使太陽能電池組件與接線盒的拆卸方便，便于對接線盒的內部元件， 例如二極管、彈性夾、連接端子的維修和檢查。
圖1是根據本實用新型的一種具體實施方式
中的建筑光伏一體化系統的建筑光 伏一體化系統的接線模塊的立體外觀圖，其中蓋子處于閉合狀態；圖2是顯示圖1中的接線盒的蓋子被打開，并示出了蓋子的側壁與腔體的側壁之 間的關系；圖3是顯示圖1中的接線盒的分解立體圖，其中蓋子被打開并示出了內部元件的 位置和結構關系；圖4是顯示前述具體實施方式
中的建筑光伏一體化系統的接線模塊的剖視圖，其 示出了蓋子的側壁套在腔體的側壁的外部，并示出了太陽能電池板的匯流條通過彈性夾與導電片形成電連接；圖5是圖4中的太陽能電池板的匯流條通過彈性夾與導電片形成電連接的局部放 大示意圖；圖6顯示根據前述具體實施方式
中的建筑光伏一體化系統的接線模塊與外部電 連接器相互連接的示意圖；圖7顯示根據本實用新型的建筑光伏一體化系統的接線模塊的剖視圖，其具體顯 示了爬電距離d和電氣間隙g的大小；和圖8顯示根據現有技術的建筑光伏一體化系統的接線模塊的剖視圖，其具體顯示 了爬電距離d’和電氣間隙g’的大小。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型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。下述參照附圖對本實用新型實 施方式的說明旨在對本實用新型的總體實用新型構思進行解釋，而不應當理解為對本實用 新型的一種限制。參見圖1-4，其示出了本實用新型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(接線盒)100，該接線盒100包括殼體1和蓋子2。如圖2所示，在一個優選實施例中，殼體1形成有三個腔體203，用于容納電器元 件，但是，本實用新型不局限于此，腔體的數量還可以為一個、兩個或更多個。蓋子2用于覆 蓋該腔體203的開口。如圖1和圖4所示，蓋子2的側壁218包裹在該腔體203的側壁201的外面，并構 成殼體1的后半部分的外壁。請參見圖2和圖4，在一個優選實施例中，在腔體203的側壁201上設置有環形槽 210，該環形槽210環繞腔體203的側壁201的四周；并且在環形槽210中裝配有環形密封 圈202。如圖4所示，當蓋子2套裝在腔體203的外部時，該環形密封圈202被夾持在腔體 203的側壁201和蓋子2的側壁218之間。在該優選實施例中，環形密封圈202能夠提高蓋子2的側壁218和腔體203的側 壁201之間的密封性。如圖2所示，在另一個優選實施例中，蓋子2的前端形成有卡鉤204，殼體1上形成 有與卡鉤204卡扣在一起的卡槽205。同時，在一個優選實施例中，請繼續參見圖2，蓋子2的前端形成有凹槽204，殼體 1上形成有與凹槽204卡扣在一起的凸肋206。這樣能夠進一步增加蓋子2與殼體1之間 卡合力。進一步地，請繼續參見圖2，蓋子2的后端形成有凹槽208，殼體1上形成有與凹槽 208卡扣在一起的凸肋209。在該優選實施例中，由于蓋子與殼體采用可拆卸的方式相互裝配在一起，因此，拆 裝非常方便。請參見圖2和圖6，在另一個優選實施例中，腔體203形成在殼體1的后部，殼體1 的前部形成有與外部電連接器300的一端301插接在一起的插入腔101。[0051]在該優選實施例中，由于接線盒與外部電連接器300以可拆卸的方式插接在一 起，因此，拆裝非常方便，便于更換接線盒或外部電連接器300。如圖3和圖6所示，在另一個優選本實施例中，腔體203中容納有內部電連接器， 內部電連接器包括二極管230 ；第一導電片211，該第一導電片211的一端與二極管230的 一端231電連接，另一端分別與外部電連接器300和太陽能電池板(未圖示)的一個電極 (例如正極)電連接；和第二導電片221，該第二導電片221的一端與二極管230的另一端 232電連接，另一端與太陽能電池板(未圖示)的另一個電極(例如負極)電連接。更具體地，如圖3所示，在另一個優選本實施例中，第一導電片211的一端形成有 第一彈性接觸片212，二極管230的一端231被彈性地夾持在第一彈性接觸片212上，從而 實現二極管230與第一導電片211之間的電連接；并且第二導電片221的一端形成有第二 彈性接觸片222，二極管230的另一端232被彈性地夾持在第二彈性接觸片222上，從而實 現二極管230與第二導電片221之間的電連接。在該優選實施例中，由于二極管通過彈性接觸片被可拆卸地安裝在兩個導電片之 間，因此，便于更換二極管。如圖3和圖4所示，在另一個優選本實施例中，第一導電片211的另一端形成有 第一連接板213，太陽能電池板的一個電極的匯流條217從接線盒的殼體的底部Ib的開口 216引入，并通過第一彈性夾214被夾持在第一導電片211的第一連接板213上，從而實現 第一導電片211與太陽能電池板的一個電極的電連接。類似地，如圖3和圖4所示，第二導電片221的另一端形成有第二連接板223，太陽 能電池板的另一個電極的匯流條217通過第二彈性夾224被夾持在第二導電片221的第二 連接板223上，從而實現第二導電片221與太陽能電池板的另一個電極的電連接。在該優選實施例中，由于太陽能電池板的匯流條通過彈性夾以可拆卸的方式固定 在導電片的連接板上，因此，便于太陽能電池板的匯流條的連接和拆卸。如圖5所示，在另一個優選實施例中，第一連接板213和第二連接板223中的至少 一個的表面上形成有多條細長凹槽219，用于增加匯流條217與表面之間的接觸摩擦力。在該優選實施例中，由于匯流條與導電片的連接板之間的摩擦力增大，因此，能夠 有效防止匯流條與導電片之間的滑動和電接觸不良。如圖3和圖6所示，在另一個優選實施例中，第一導電片211的另一端還形成有連 接端子215，連接端子215延伸入殼體1的前部的插入腔101中，用于與插接到插入腔101 中的外部電連接器300的連接端子(未圖示)電連接，從而實現第一導電片211與外部電 連接器300的電連接。如圖3所示，第一導電片211、第二導電片221和二極管230分別設置在殼體1的 三個腔體中。如圖6所示，在另一個優選實施例中，在外部電連接器300上形成有凸臺302，同時 在建筑光伏一體化系統的接線模塊100的殼體1上形成有開口 102，該開口 102用于與凸臺 302卡扣在一起，從而將外部電連接器300可靠地固定到所述接線盒100的殼體1上。進一步地，請繼續參見圖6，在外部電連接器300上形成有細長凸條303，同時，在 建筑光伏一體化系統的接線模塊100的殼體1上形成有細長槽口 103，該細長槽口 103用于 與細長凸條303卡扣在一起，從而能夠進一步地將外部電連接器300可靠地固定到所述接線盒100的殼體1上。下面借助圖7和圖8來詳細對比本實用新型的接線模塊的爬電距離d和電氣間隙 g與現有技術的接線模塊的爬電距離d’和電氣間隙g’。其中，圖7顯示根據本實用新型的 建筑光伏一體化系統的接線模塊的剖視圖，其具體顯示了爬電距離d和電氣間隙g的大小； 和圖8顯示根據現有技術的建筑光伏一體化系統的接線模塊的剖視圖，其具體顯示了爬電 距離d’和電氣間隙g’的大小。根據圖7和圖8，可以清楚地看出，在本實用新型的接線模塊與現有的接線模塊的 尺寸大小大致相同的情況下，本實用新型的接線模塊的爬電距離d和電氣間隙g遠遠大于 現有的接線模塊的爬電距離d’和電氣間隙g’。因此，本實用新型的接線模塊不僅提高了內 部帶電組件的電氣安全性，同時，不需要增加接線盒的尺寸。雖然結合附圖對本實用新型進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本實用 新型優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本實用新型的一種限制。雖然本總體實用新型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，在不背離本總體實用新型構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本 實用新型的范圍以權利要求和它們的等同物限定。
權利要求一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，包括殼體(1)，所述殼體(1)形成有至少一個由側壁(201)圍成的腔體(203)；和蓋子(2)，所述蓋子(2)用于覆蓋所述至少一個腔體(203)的開口，其特征在于所述蓋子(2)的側壁(218)包在所述至少一個腔體(203)的側壁(201)的外面，構成所述建筑光伏一體化系統的接線模塊的至少一部分外壁。
2.根據權利要求1所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于在所述腔體(203)的側壁(201)上設置有環形槽(210)，所述環形槽(210)環繞所述腔 體(203)的側壁(201)的四周；并且在所述環形槽(210)中裝配有環形密封圈(202)，所述環形密封圈(202)夾持在所述腔 體(203)的側壁(201)和所述蓋子(2)的側壁(218)之間。
3.根據權利要求2所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述蓋子(2)的前端形成有卡鉤(204)，所述殼體(1)上形成有與所述卡鉤(204)卡扣 在一起的卡槽(205)。
4.根據權利要求2或3所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述蓋子(2)的前端形成有凹槽(204)，所述殼體(1)上形成有與所述凹槽(204)卡扣 在一起的凸肋(206)。
5.根據權利要求3所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述蓋子(2)的后端形成有凹槽(208)，所述殼體(1)上形成有與所述凹槽(208)卡扣 在一起的凸肋(209)。
6.根據權利要求1所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述至少一個腔體(203)形成在所述殼體(1)的后部，所述殼體(1)的前部形成有與 外部電連接器(300)的一端(301)插接在一起的插入腔(101)。
7.根據權利要求1或6所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于，所述至少 一個腔體(203)中容納有內部電連接器，所述內部電連接器包括二極管(230)；第一導電片(211)，所述第一導電片(211)的一端與二極管(230)的一端(231)電連 接，另一端分別與外部電連接器(300)和太陽能電池板的一個電極電連接；和第二導電片(221)，所述第二導電片(221)的一端與二極管(230)的另一端(232)電連 接，另一端與太陽能電池板的另一個電極電連接。
8.根據權利要求7所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述第一導電片(211)的一端形成有第一彈性接觸片(212)，所述二極管(230)的一 端(231)被彈性地夾持在所述第一彈性接觸片(212)上，從而實現所述二極管(230)與所 述第一導電片(211)之間的電連接；并且所述第二導電片(221)的一端形成有第二彈性接觸片(222)，所述二極管(230)的另一 端(232)被彈性地夾持在所述第二彈性接觸片(222)上，從而實現所述二極管(230)與所 述第二導電片(221)之間的電連接。
9.根據權利要求8所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述第一導電片(211)的另一端形成有第一連接板(213)，所述太陽能電池板的一個電極的匯流條(217)通過第一彈性夾(214)被夾持在所述第一導電片(211)的第一連接板 (213)上，從而實現所述第一導電片(211)與所述太陽能電池板的一個電極的電連接；并且所述第二導電片(221)的另一端形成有第二連接板(223)，所述太陽能電池板的另一 個電極的匯流條(217)通過第二彈性夾(224)被夾持在所述第二導電片(221)的第二連接 板(223)上，從而實現所述第二導電片(221)與所述太陽能電池板的另一個電極的電連接。
10.根據權利要求9所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述第一連接板(213)和第二連接板(223)中的至少一個的表面上形成有多條細長凹 槽(219)，用于增加所述匯流條(217)與所述表面之間的接觸摩擦力。
11.根據權利要求10所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述第一導電片(211)的另一端還形成有連接端子(215)，所述連接端子(215)延伸 入所述殼體(1)的前部的插入腔(101)中，用于與插接到所述插入腔(101)中的外部電連 接器(300)的連接端子電連接，從而實現所述第一導電片(211)與所述外部電連接器(300) 的電連接。
12.根據權利要求1所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于所述殼體形成有三個腔體，所述第一導電片(211)、第二導電片(221)和二極管(230) 分別設置在所述三個腔體中。
13.根據權利要求6所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于，所述建筑光伏一體化系統的接線模塊(100)和所述外部電連接器(300)之間形成有將 兩者卡扣在一起的卡扣結構。
14.根據權利要求13所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于，所述卡扣 結構包括形成在所述外部電連接器(300)上的凸臺(302)；和形成在所述建筑光伏一體化系統的接線模塊(100)的殼體(1)上的開口(102)，所述開 口(102)用于與所述凸臺(302)卡扣在一起。
15.根據權利要求13或14所述的建筑光伏一體化系統的接線模塊，其特征在于，所述 卡扣結構包括形成在所述外部電連接器(300)上的細長凸條(303)；和形成在所述建筑光伏一體化系統的接線模塊(100)的殼體(1)上的細長槽口(103)，所 述細長槽口(103)用于與所述細長凸條(303)卡扣在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種建筑光伏一體化系統的接線模塊，包括殼體，所述殼體形成有至少一個腔體；和蓋子，所述蓋子用于覆蓋所述至少一個腔體的開口。其中，所述蓋子的側壁包裹在所述至少一個腔體的側壁的外面，構成所述殼體的至少一部分外壁。與現有技術相比，在本實用新型的上述各個實施例中，由于蓋子的側壁包裹在腔體的側壁的外面，蓋子的側壁構成殼體的外壁，而不是插入腔體內，因此，蓋子不占據腔體內的空間，因此，保證腔體內的電器組件具有足夠的電氣間隙和爬電距離，從而提高了內部帶電組件的電氣安全性，同時，不需要增加接線盒的尺寸。
文檔編號H02G3/08GK201690379SQ201020133500
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月15日 優先權日2010年3月15日
發明者周春夫, 張振華, 王峰, 陳孝群 申請人:泰科電子(上海)有限公司