CN201260137Y - 建筑光伏一体化接线盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种建筑光伏一体化接线盒，包括：外壳和设置在该外壳内的接线组件，所述外壳具有两个彼此对立的第一侧壁、连接所述两个第一侧壁的第二侧壁以及连接所述第一和第二侧壁的开口端和底壁，其特征在于，所述第一侧壁具有超出所述第二侧壁的高度的延伸部分，从而当该接线盒被安装到太阳能电池模板的边缘上时，该边缘被夹持在所述延伸部分之间。本实用新型的接线盒可用于建筑光伏一体化太阳能电池模块的连接。

Description

建筑光伏一体化接线盒

技术领域

本实用新型涉及建筑光伏一体化(BIPV)技术，尤其涉及用于建筑光伏一体化玻璃板的接线盒。

背景技术

太阳能是一种可再生的能源。将太阳能转化为电能既能节约能源，缓解供电紧张问题，又能减少环境污染，因此这样的技术得到了公众的关注。

一种常见的太阳能利用方式是将太阳能电池组件(或称光伏组件)通过支架安装在已建好的屋顶上，与之相匹配的接线盒通常设置在电池模块的背面。

近年来出现了一种新的太阳能利用技术—建筑光伏一体化(BIPV)技术，该技术将太阳能发电(光伏)产品集成为建筑的一部分，例如采光屋顶、窗户或玻璃幕墙，这样的光伏产品在发电的同时还能起到遮风挡雨和采光的作用。但由于用于以往太阳能电池模块的连接器体积较大，置于窗户等上时显得不协调而不美观。

现有技术中的一种解决方案是将接线盒省去，将接线组件隐藏在窗框等中。然而，失去接线盒保护的接线组件容易受到外力冲击和湿气和灰尘的侵害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于BIPV构件的接线盒，其在不影响美观的同时，还能给予二极管组件良好的保护。

根据本实用新型，提供一种建筑光伏一体化接线盒，包括：外壳和设置在该外壳内的接线组件，所述外壳具两个彼此对立的第一侧壁、连接所述两个第一侧壁的第二侧壁以及连接所述第一和第二侧壁的开口端和底壁，其特征在于，所述第一侧壁具有超出所述第二侧壁的高度的延伸部分，从而当该接线盒被安装到太阳能电池模板的边缘上时，该边缘被夹持在所述延伸部分之间。

优选地，所述第一侧壁超出所述第二侧壁的延伸部分为开口端，所述底壁为与所述开口端相对的一端，所述开口端具有至少一个开口。

优选地，所述开口端为与所第一侧壁的延伸部分相对的一端，所述底壁为与所述开口端相对的一端，所述开口端采用密封盖封闭。

优选地，所述延伸部分为至少一对卡爪。

优选地，所述卡爪的端壁上形成有挂钩。

优选地，所述第二侧壁具有贯穿孔，用于供外部电缆穿过所述外壳与外壳内的接线组件连接。

优选地，所述底壁上具有供太阳能电池模板的引线穿过的通孔。

优选地，在所述第二侧壁中的至少一个的外表面上形成有筒形电缆插座，该筒形电缆插座内设置有沿其轴向延伸而密闭地穿过该第二侧壁从而与所述接线组件连接的插针。

优选地，所述接线组件包括分别用于与外接电缆和太阳能电池模板引线的电连接和限位的导电轨和弹簧夹。

优选地，所述接线组件还包括用于支撑所述导电轨和弹簧夹的绝缘基座。

优选地，所述接线组件还包括一个通过所述太阳能电池模板的引线与所述太阳能电池模板串或并联连接的用于防止过电流的旁路二极管。

优选地，所述接线组件中各个组件排成一行以节省空间。

优选地，至少一个所述弹簧夹的背部朝向所述外壳的所述第一侧壁。

优选地，所述接线组件包括两个分别由所述导电轨和弹簧夹构成的子组件，所述两个子组件彼此相同，且关于该外壳的中轴线彼此旋转对称，其中该中轴线垂直于该外壳的底壁。

根据本实用新型的建筑光伏一体化接线盒小且薄，可以完全隐藏在窗框内，还能为旁路二极管等元件提供良好的防护性能，同时还具有安装、维修方便的特点。

附图说明

图1示出根据本实用新型第一实施例的与外部电缆连接时的建筑光伏一体化接线盒的局部剖视图；

图2示出本实用新型第一实施例的接线盒的外壳的透视图；

图3A和3B分别示出根据本实用新型第一实施例的接线组件的透视图和主视图；

图4A和4B示出本实用新型中的弹簧夹的透视图和主视图；

图5A和5B为透视图，分别示出本实用新型第一实施例和第二实施例中的弹簧夹与导电轨构成的组件；

图6为一侧视图，示意性地示出根据本实用新型第一实施例的接线盒在建筑光伏一体化玻璃板上的安装使用状态；

图7A和7B分别为示出根据本实用新型第二实施例的接线盒的结构的局部剖解透视图和主视图；

图8为侧视图，示出第二实施例的接线盒在太阳能电池模块边缘的安装状态，其中接线盒卡爪末端的钩钩挂在沿太阳能电池模块的边缘延伸设置的塑料边框上；以及

图9A和9B分别为局部剖解透视图和主视图，示出根据本实用新型第三实施例的接线盒的结构。

具体实施方式

图1为局部剖视图，示出根据本实用新型第一实施例的建筑光伏一体化接线盒1，其中接线盒1的外壳4的一部分侧壁被去除，以示出接线盒1的内部结构。图1中示出的接线盒1的一端连接有外部电缆3，另一端以封闭螺栓6b封闭。接线盒1包括外壳4和设置在外壳4内的接线组件5。接线组件5用于连接太阳能电池模块的引线、外部电缆和旁路二极管等。

参考图2，根据本实用新型第一实施例的外壳4呈底部封闭顶部敞开的大致长方体盒子形状。外壳4两端的侧壁41上具有贯穿孔41h，外部电缆3可经过该贯穿孔41h连接至接线组件5。外壳4的沿其长度方向延伸的侧壁42具有比侧壁41高的延伸部分，且两个延伸部分之间的距离可以与太阳能电池模板的用于安装的边缘部分的厚度一致，从而在安装接线盒1时，太阳能电池模板的边缘被夹在两个延伸部分之间。可选地，侧壁41可以在其远离底壁43的顶部处具有沿外壳4的长度方向向外延伸的弯折部，此时侧壁42的延伸部分优选地沿外壳的长度方向延伸至侧壁41的弯折部的外边缘。侧壁弯折部的提供可以增大接线盒1与太阳能模块边缘的接触面积，从而提高安装稳定性、以及密封效果。然而，侧壁41顶部的该弯折部不是必须的，同时侧壁42的延伸部的设置也可以改变，例如其边缘可以是弯曲的，只要外壳4安装到太阳能电池模块的边缘部分上时外壳的内部空间能被封闭即可。在本实用新型一优选实施例中，外壳4的两个侧壁42相应于太阳能电池模板的两个对立表面的平行布置而彼此平行。然而，外壳4的形状也可以根据太阳能电池模板的形状进行调整，只要其侧壁的布置能实现与太阳能电池模板的表面的密封粘合即可。外壳4可以由绝缘材料制成。

参考图3A和3B，外壳4内的接线组件5由基座51、以及安装在基座51内的导电轨52和弹簧夹53的组件构成。

基座51具有沿其长度方向延伸的侧壁511，且在该侧壁511的对侧敞开，这样便于将导电轨和弹簧夹等安装在基座中。基座51的两端的侧壁512可以具有贯穿的螺纹孔512h(图3A和3B未示出其中的螺纹)，其同时也可用作元件通道，即电缆3的插入通道。基座51可以在其两侧对称地具有从底壁513向顶壁514延伸的肋513a、513b和513c，肋513a、513b用于限定导电轨52的位置，肋513c用于限制导电轨52的悬空部分在外力作用下的下移。基座51的顶壁514上具有居中形成的元件通道514a和在元件通道514a两侧关于其对称形成的元件通道514b、以及弹簧夹推压工具通道514c、514d和514e，其中弹簧夹推压工具通道允许弹簧夹推压工具插入，从而使弹簧夹打开。每个弹簧夹53的夹口533均朝向相应的元件通道。为了辅助弹簧夹推压工具对弹簧夹的推动，弹簧夹推压工具通道514c和514d优选包括从各自的通道口处的顶壁向底壁513和相应的弹簧夹53延伸的倾斜导肋514cr和514dr。

在本实用新型的第一实施例中，旁路二极管D经元件通道514a安装进基座51内。此时，优选的是，在基座底壁513与元件通道514a对应的位置处具有支撑台515，其在二极管D插入时，可以限制其在基座中的最低位置。

在本实用新型的一优选实施例中，太阳能电池模板的引线经元件通道514b插入基座。可选地，在顶壁514上在元件通道514b的开口边缘形成向外伸出的隔离肋516，它们可以协助防止太阳能电池模板的引线彼此触碰而短路。

参见图4A和4B，图中示出弹簧夹53的结构。本实用新型中的弹簧夹53可以根据实际需要具有彼此不同的尺寸。在装配接线组件5时，弹簧夹53打开并夹持在导电轨52的相应弹簧安装部上，如图5A所示；在弹簧夹与导电轨的组件组装完毕后，将该组件安装在基座51内，使得形成在基座51的侧壁511上的立柱511p穿入弹簧夹的尾部，从而辅助限定弹簧夹的位置，如图3A和3B所示。

图中所示的两组弹簧夹和导电轨的组件可以具有相同的结构，只是安装时，一组弹簧夹和导电轨组件相对于另一组旋转了180°，即关于基座51的中轴旋转对称，该中轴垂直于该外壳的底壁。

在本实用新型的一优选实施例中，基座51可以由耐热绝缘材料制成，例如PEI；而导电轨52和弹簧夹53由导电材料制成，例如金属。

再参见图1，当接线组件5装入到外壳4内后，双头螺管接头6a的一端经过外壳4的贯穿孔41h装配在接线组件5的基座51的螺纹孔512h内。优选地，将O形环61设置在双头螺管接头6a中部的凸沿与外壳4的侧壁41之间从而防止灰尘和水汽经贯穿孔41h进入接线盒内部。封闭螺栓6b可以按与双头螺管接头6a相同的方式安装。根据实际情况，接线盒1也可以在其两端均连接外部电缆3，此时封闭螺栓6b以双头螺管接头6a替代。

现在，将描述接线盒的接线方式。简单地，弹簧夹推压工具经通道514c、514d或514e插入，从而推动弹簧夹并将弹簧夹53打开；同时将旁路二极管D、太阳能电池模块的引线、或电缆经元件通道514a、514b或螺纹孔512h插入，从而使二极管D的引线或各导体线位于弹簧夹夹口内导电轨52的相应弹簧安装部和夹口边缘之间；然后将弹簧夹推压工具撤出，弹簧夹回弹，从而将二极管D的引线或各导体线牢固地夹在导电轨52上，获得良好电连接。虽然这里同时描述了旁路二极管D、太阳能电池模块的引线、或电缆与接线盒的连接，但是这只是为了说明的方便，本领域技术人员完全可以根据具体工程的需要灵活安排各器件或导体线的连接时机。例如，二极管D可以在接线组件5组装好后、或在将接线组件5安装到外壳4内且双头螺管接头6a和封闭螺栓6b装配在基座51的螺纹孔512h内后、或在施工现场进行安装；电缆3可在将接线组件5安装到外壳4内且双头螺管接头6a和封闭螺栓6b装配在基座51的螺纹孔512h内后、或在施工现场进行安装；太阳能电池模块的引线可在施工现场安装。

再参见图1，双头螺管接头6a的暴露在接线盒的外壳4外的一端用于安装电缆螺管接头7。电缆3的远端可以具有公或母连接器2，从而方便与其它电缆的连接。

另外，根据需要，对于不需要连接外部电缆的情形，接线盒1的两端可以均以封闭螺栓6b封闭。可选地，在不需要连接电缆3的一端或两端，侧壁41也可以不具有贯穿孔41h。另外，在不连接电缆3的情况下，还可以将邻近基座51的侧壁512用于连接电缆3的弹簧夹省略。

以下将参照图6的示意图说明根据本实用新型第一实施例的建筑光伏一体化接线盒1的安装使用。图6中所示的建筑光伏一体化玻璃板为一种常见的建筑光伏一体化玻璃板，其包括太阳能电池模板81和与之间隔开的玻璃板82，其间的距离通过间隔物83保持。太阳能电池模板81包括两块玻璃板811和812、以及夹在其中的太阳能电池模块813。图6示出太阳能电池模块的边缘部分被夹持在接线盒外壳4的侧壁42的两个延伸部之间。根据本实用新型第一实施例的接线盒在组装好后，可进行现场安装。在安装现场，在将太阳能电池模块的引线连接至接线组件5后，将硅胶粘合剂涂抹在接线盒1的外壳4的侧壁的将与太阳能电池模板81的边缘部分接触的表面上。然后，将接线盒1以开口朝向太阳能电池模板81的方式放置在太阳能电池模板81的边缘上，使得该边缘伸入外壳4的两长度方向侧壁42之间，并且该模板的侧表面与外壳4的侧壁41的顶部相接触，从而将接线盒1粘合在太阳能电池模板81上。于是，硅胶粘合剂将接线盒1密封在太阳能电池模板的边缘上。

此外，根据本实用新型的建筑光伏一体化接线盒没有像现有技术中那样用密封剂完全填充接线盒，因此对故障元件的更换和修理将非常方便和简易。

根据本实用新型的建筑光伏一体化接线盒安装于太阳能电池模板的边缘，并且因其外壳的构型而具有与该模板的厚度大致一致的厚度，因此可以方便地隐藏到窗框内，这样既能达到美观的目的，又能更好地防止该连接器系统受到外界冲击和损坏。

根据本实用新型的建筑光伏一体化接线盒采用弹簧夹来构成接线组件，使得各引线或导体线的连接更加简单、快捷且牢固，能保证良好的电连接。

上述实施例的实施形式并非是对本实用新型的限制，本领域技术人员可对其作各种改变。例如，本领域技术人员可以不采用单独的双头螺管接头6a，而是将外壳4形成为在侧壁41上一体地形成有与电缆螺管接头7配合的螺管接头，这样虽然外壳4的制造稍显复杂，但电缆与接线盒之间的密封连接将更加简单和可靠。同时，可以在基座51上与外壳4的侧壁上形成彼此配合的卡扣对，从而通过该卡扣对，接线组件5能牢固地安装在外壳4内。此外，本领域技术人员还可以对实施例中所给出的接线组件5进行变更，只要其能实现各导体线的稳固连接即可。

以下将参照图7A和7B、图8对本实用新型的第二实施例进行说明，其中与第一实施例相同的部分的描述被省略。

图7A和7B分别为示出根据本实用新型第二实施例的接线盒的结构的局部剖解透视图和主视图，图中接线盒1′的外壳的主体40′的一部分侧壁被去除，以示出接线盒1′的内部结构。

参见图7A和7B，根据本实用新型第二实施例的建筑光伏一体化接线盒1′包括绝缘外壳和设置在外壳内的接线组件。

外壳包括主体40′和密封盖20′，主体40′和密封盖20′在图7A和7B中处于待安装状态，彼此分离。

主体40′为大致长方体结构，包括沿长度方向延伸的两个侧壁42′、在侧壁42′两端与两侧壁42′连接的侧壁41′、底壁43′。主体40′的底部还设置有自底壁43′沿侧壁42′所在的平面向下延伸的多对卡爪45′，从而与第一实施例相反，主体40′将以底壁43′朝向太阳能电池模块81的方式安装在太阳能电池模块81的边缘上。卡爪45′可以是一对或多对，只要能夹持太阳能电池模板的边缘即可。图7A和7B中示出的主体40′具有3对卡爪45′。卡爪45′在其末端的内壁上可以形成有挂钩451′，用于钩挂在沿太阳能电池模块81的边缘延伸设置的且横截面为U形的塑料边框9上，如图8所示。此时，塑料边框9中形成有允许太阳能电池模块的引线穿过的孔(未示出)。钩451′和塑料边框9也可以被省略，此时卡爪45′直接夹持太阳能电池模块81的边缘，并可以辅以粘合剂粘合。底壁43′具有两个引线孔43h′，其用于太阳能电池模板的引线穿过而进入主体40′内。与第一实施例不同，侧壁41′和42′在主体40′的顶部开口处彼此是平齐的。另外，主体40′内还包括在底壁43′上形成的与侧壁42′相连的肋513′a、513′d和513′e，它们用于定位接线组件和/或增强主体40′的强度。然而，肋513′a、513′d和513′e并非必要，可以部分或全部省略，只要主体40′的强度满足使用要求、接线组件的位置可以固定即可。

密封盖20′通过其两端的环扣21′与侧壁41′外侧形成的凸伸部411′扣合而封盖在主体40′的开口处。一O形环22′设置在密封盖20′的面向主体40′的开口的一侧的凸伸部的外周，从而在密封盖20′安装在主体40′上时，在密封盖20′和主体40′的开口之间实现密封。

当不需要连接外部电缆时，主体40′的侧壁41′可以不形成贯穿孔，如图7A和7B所示。此时，接线盒1′对外可以仅连接太阳能电池模板的引线。可选地，在不连接外部电缆的情况下，还可以将弹簧夹53′中位于侧壁41′旁用于连接外部电缆的弹簧夹53′-c省略。

仍然参照图7A和7B，设置在主体40′内的接线组件包括两组导电轨52′和弹簧夹53′的组件，但不包括第一实施例中的基座51。这两组导电轨52′和弹簧夹53′的组件可以是同样的组件，只是一侧的组件相对于另一侧的组件绕接线盒1′的中轴旋转180°，彼此旋转对称，该中轴垂直于主体40′的底壁43′。如图5B、图7A和7B所示，本实用新型第二实施例中的导电轨和弹簧夹组件与第一实施例中的基本相同，其不同之处在于弹簧夹53′中用于夹持太阳能电池模板引线的弹簧夹53′-b和用于夹持旁路二极管D′的引线的弹簧夹53′-a相对于第一实施例中的旋转了90度，从而这些弹簧夹的背部朝向主体40′的侧壁42′。同样地，导电轨52′中用于设置这些弹簧夹的突伸部(弹簧安装部)也作了相应的旋转。另外，用于夹持太阳能电池模块的引线的弹簧夹53′-b的夹口可以与主体40′的底壁43′中的引线孔43h′对应。导电轨52′可以通过粘合、卡合、或其他方式固定在主体40′内。

根据本实用新型第二实施例的接线盒1′还可以包括设置在底壁43′外侧的O形环431′，该O形环431′围绕底壁43′上的引线孔43h′。当接线盒1′安装在太阳能电池模块的边缘上时，O形环431′位于底壁43′和太阳能电池模块边缘的面向底壁43′的表面之间，从而实现底壁43′和太阳能电池模块边缘的面向底壁43′的该表面之间的密闭。在一种替换实施例中，接线盒1′也可以不包括该O形环431′，此时该O形环431′的作用可以以密封胶来实现。

图9A和9B分别为局部剖解透视图和主视图，示出本实用新型的第三实施例。与图7A和7B类似，图9A和9B中接线盒外壳的主体40′的一部分侧壁被去除，以示出接线盒的内部结构。本实施例的接线盒可用于在其一端连接外部电缆。图9A和9B所示的第三实施例与图7A和7B中的第二实施例相同，除了主体40′在其一端的侧壁41′的外侧一体形成有筒形电缆插座46′外。电缆插座46′内有沿其轴向延伸而密闭地穿过侧壁41′并与接线组件连接的插针P。电缆插座46′用于与外部电缆的插头配合。可选地，电缆插座46′可以单独制造，然后以粘合的方式固定到侧壁41′上。当然，电缆插座46′还可以以其他方式设置在侧壁41′上。另外，在接线盒的两端均需要连接外部电缆的情况下，可以在图9A和9B所示的接线盒的另一个侧壁41′上同样地形成另一个筒形电缆插座46′。电缆插座46′内的插针P可以穿过侧壁41′，伸入弹簧夹53′中设置在主体40′端部处的弹簧夹53′-c的夹口内，从而被该弹簧夹夹持。

根据本实用新型第三实施例的接线盒的安装使用方式可以与第二实施例的相同，此处省略其描述。

虽然本实用新型已以优选实施例公开如上，但是其并非用以限制本实用新型，本领域技术人员可以根据本实用新型的教导作各种的变更与润饰，而不脱离本实用新型的精神和范围。因此，所公开的实用新型仅是说明性的，本实用新型的范围仅由所附权利要求限定。

Claims (14)

1.一种建筑光伏一体化接线盒，包括：外壳和设置在该外壳内的接线组件，所述外壳具两个彼此对立的第一侧壁、连接所述两个第一侧壁的第二侧壁以及连接所述第一和第二侧壁的开口端和底壁，其特征在于，所述第一侧壁具有超出所述第二侧壁的高度的延伸部分，从而当该接线盒被安装到太阳能电池模板的边缘上时，该边缘被夹持在所述延伸部分之间。

2.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述第一侧壁超出所述第二侧壁的延伸部分为开口端，所述底壁为与所述开口端相对的一端，所述开口端具有至少一个开口。

3.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述开口端为与所述第一侧壁的延伸部分相对的一端，所述底壁为与所述开口端相对的一端，所述开口端采用密封盖封闭。

4.如权利要求1至3中任一项所述的接线盒，其特征在于，所述延伸部分为至少一对卡爪。

5.如权利要求4所述的接线盒，其特征在于，所述卡爪的端壁上形成挂钩。

6.如权利要求1至3中任一项所述的接线盒，其特征在于，所述第二侧壁具有贯穿孔，用于供外部电缆穿过所述外壳与外壳内的接线组件连接。

7.如权利要求3所述的接线盒，其特征在于，所述底壁上具有供太阳能电池模板的引线穿过的通孔。

8.如权利要求1至3中任一项所述的接线盒，其特征在于，在所述第二侧壁中的至少一个的外表面上形成有筒形电缆插座，该筒形电缆插座内设置有沿其轴向延伸而密闭地穿过该第二侧壁从而与所述接线组件连接的插针。

9.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述接线组件包括分别用于与外接电缆和太阳能电池模板引线的电连接和限位的导电轨和弹簧夹。

10.如权利要求9所述的接线盒，其特征在于，所述接线组件还包括用于支撑所述导电轨和弹簧夹的绝缘基座。

11.如权利要求1所述的接线盒，其特征在于，所述接线组件还包括一个通过所述太阳能电池模板的引线与所述太阳能电池模板串或并联连接的用于防止过电流的旁路二极管。

12.如权利要求9至11中任一项所述的接线盒，其特征在于，所述接线组件中各个组件排成一行以节省空间。

13.如权利要求9所述的接线盒，其特征在于，至少一个所述弹簧夹的背部朝向所述外壳的所述第一侧壁。

14.如权利要求9所述的接线盒，其特征在于，所述接线组件包括两个分别由所述导电轨和弹簧夹构成的子组件，所述两个子组件彼此相同，且关于该外壳的中轴线彼此旋转对称，其中该中轴线垂直于该外壳的底壁。

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