專利名稱：電隔離的散熱接線盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電源的接線盒，以及特別地，涉及一種用于電連接到光伏面板的
接線盒。2.相關技術的描述光伏模塊或光伏面板是光伏電池的成套互連組件，光伏電池也被稱為太陽能電池。由于單個光伏模塊只能產(chǎn)生有限量的功率，因此商業(yè)裝置包括多個模塊或面板，它們串聯(lián)和并聯(lián)互連為光伏陣列。串聯(lián)設置電連接以達到期望的輸出電壓和/或并聯(lián)設置電連接以提供期望量的電流源能力。光伏裝置通常包括光伏模塊陣列、逆變器、電池和互連線路。當部分光伏模塊被遮擋時，有遮擋的電池不產(chǎn)生與無被遮擋的電池同樣多的電流。由于光伏電池被串聯(lián)連接，則等量的電流必然流過每個串聯(lián)連接的電池。無遮擋的電池使有遮擋的電池通過更多的電流。有遮擋的電池能夠在高電流下工作的唯一途徑是在負電壓的區(qū)域工作，這將導致系統(tǒng)的凈電壓損耗。電流乘以該負電壓得出有遮擋的電池產(chǎn)生的負功率。有遮擋的電池將功率耗散為熱并且導致“熱斑”。因此，將旁路二極管與光伏模塊集成以避免在光伏模塊的部分遮擋情況下的電池的過熱?？梢詫⒆枞O管與電池或模塊串聯(lián)以阻塞反向通過模塊的反向漏電流，從而在夜間阻塞電池的電流反向流過模塊或者在白天阻塞并聯(lián)模塊的電流反向流向損壞的模塊?？梢詫?zhí)行例如直流(DC)到直流轉(zhuǎn)換的電轉(zhuǎn)換、例如微逆變器的電逆變或者諸如性能監(jiān)視和/或防竊的其他功能的電子模塊與光伏模塊集成。US7^1036公開了一種包括具有安裝二極管的表面的連接盒的光伏連接系統(tǒng)，二極管安裝在連接盒內(nèi)的印刷電路板上。連接盒可選地包括安裝在連接盒的蓋子內(nèi)部的金屬平板，作為用于從二極管散熱的散熱裝置。本文中使用的術語“電纜壓蓋”指的是用于供電力電纜或電線進入電力裝置的設備，用于牢固地固定進入一件電力裝置的電力電纜。本發(fā)明的內(nèi)容中的術語“原位”指的是在零件的制造過程期間例如注塑成型期間的結(jié)合或連接，而不是在該零件的制造之后的連接。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供有一種用于實現(xiàn)到光伏面板的電連接的接線盒。接線盒具有兩個室，包括第一室和第二室以及兩個室共有將兩個室隔離的壁。壁可以適于具有穿過其的電連接。兩個蓋子適于分別密封兩個室。兩個蓋子被配置在相對于光伏面板的接線盒的相對側(cè)。使用不同的密封工藝，兩個蓋子可以是可連接的。蓋子中的一個可以適于密封第一室，以及另一蓋子可以以與第一室的密封性水平不同的密封性密封第二室。第一室可以適于接收用于光伏面板的功率輸出的電功率轉(zhuǎn)換的電路板。接線盒可以包括用于在第一室中安裝印刷電路板的支撐物。第二室被配置為用于到光伏面板的電連接。第二室可以可選地被配置為包括諸如旁路和/或阻塞二極管的二極管。接線盒可以具有安裝在第二室內(nèi)部的電連接端子，用于將電路連接到光伏面板。金屬散熱裝置可以被結(jié)合在第一室內(nèi)部。第一室適于接收用于電功率轉(zhuǎn)換的電路板，以及金屬散熱裝置適于耗散電路板生成的熱。在接線盒的制造過程中，散熱裝置位于注塑模具的內(nèi)部。接線盒還可以包括適于在電路板與金屬散熱裝置之間提供熱傳導和電絕緣的襯墊。金屬散熱裝置可以包括適于防止金屬散熱裝置與接線盒的相互隔離的燕尾榫結(jié)構(gòu)。燕尾榫結(jié)構(gòu)可以是中空的。根據(jù)本發(fā)明，提供有一種用于實現(xiàn)到光伏面板的電連接的接線盒。接線盒具有原位結(jié)合在第一室內(nèi)部的金屬散熱裝置。第一室適于接收用于電功率轉(zhuǎn)換的電路板，以及金屬散熱裝置適于耗散電路板生成的熱?？蛇x地，接線盒可以具有兩個室，包括第一室和第二室，兩個室共有將兩個室隔離的壁。兩個蓋子，所述兩個蓋子適于分別密封所述兩個室。金屬散熱裝置可以包括適于防止金屬散熱裝置與接線盒的相互隔離的燕尾榫結(jié)構(gòu)。壁可以具有穿過其的電連接。


參考附圖，只通過實例的方式在本文中描述了本發(fā)明，其中圖IA和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的接線盒的等距圖。圖2A示出了圖IA中的虛線XX表示的接線盒的截面的細節(jié)。圖2B示出了圖IA中的虛線表示的接線盒的截面YY的細節(jié)。圖3A和;3B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的散熱裝置的等距圖。當結(jié)合附圖考慮時，根據(jù)以下詳細的描述，以上和/或其他方面將變得明顯。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地參考本發(fā)明的實施例，附圖中示出了本發(fā)明的實例，其中整個圖示中相同的參考標號指的是相同的元件。以下通過參考圖示描述實施例以解釋本發(fā)明。通過前言，連接到光伏模塊的接線盒內(nèi)的二極管和/或電子模塊耗散熱。當使用絕緣接線盒時，熱必定主要通過接線盒內(nèi)部的空氣耗散。當使用金屬接線盒時，則熱可以直接通過接線盒耗散。然而，由于按規(guī)定，易碰到的金屬表面需要接地并且需要額外布線，因此使用金屬接線盒是不方便的。在詳細解釋本發(fā)明的實施例之前，要理解的是本發(fā)明不限于其在以下描述中所述或圖示中所示出的部件的設計和配置的細節(jié)的應用。本發(fā)明能夠適于其他實施方式或能夠以各種方式實現(xiàn)或執(zhí)行。并且，要理解的是本文中采用的詞語和術語是用于說明目的并且不應被視為限制性的。現(xiàn)在參照圖示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，圖IA示出了接線盒12的等距圖10A。示出了接線盒12安裝在光伏面板16的背面(或非光伏側(cè))4。接線盒12具有允許有接線盒 12的內(nèi)部的電纜的端接的電纜壓蓋130。接線盒12具有外罩殼102和使用蓋子106進入接線盒12的入口。圖IB示出了從光伏面板16分離的接線盒12的底面的等距圖。該等距圖示出了接線盒12的壓蓋130和兩部分A和B。室A由維度Z χ X界定且室A被蓋子108覆蓋。蓋子108給出了進入接線盒12的室A的入口。室B是一個用X χ Y維度界定的開放部分，以及示出了端子104。旁路二極管110被連接在端子104之間。根據(jù)本發(fā)明的特征，被移開以進入室B的蓋子106和用于進入室A的蓋子108位于接線盒12的相對側(cè)。圖2A示出了圖IA中的虛線表示的接線盒12的截面XX的細節(jié)，示出了本發(fā)明的特征。截面XX示出了用卡子216安裝在光伏面板16的非光伏側(cè)4上的接線盒12的室部分A和B。接線盒12和光伏面板16之間的、使用卡子216的機械連接使得接線盒12在光伏面板16上是平的并且墊片可以用于密封室B的開口端。室A包括電路板沈0、熱傳導襯墊沈2、散熱裝置沈4、外罩殼102和蓋子108。優(yōu)選地，電路板260被安裝在適于接收電路板沈0的支撐物上。熱襯墊262在散熱裝置264 與電路板260之間提供電隔離和熱傳導。優(yōu)選地，電路板260的組件側(cè)與熱襯墊262接觸， 使得電路板260的組件產(chǎn)生的熱經(jīng)由熱襯墊262被散熱裝置264耗散。通過使蓋子108的一側(cè)涂敷導電屏蔽層108a降低由于電路板260的操作導致的接線盒12的射頻干擾(RFI) 輻射。屏蔽層108a電連接到散熱裝置264以形成阻止接線盒12的RFI輻射的法拉第籠。優(yōu)選地，通過注塑成型工藝制造根據(jù)本發(fā)明的一個方面的蓋子108。在蓋子207的注塑成型工藝的過程中，可以將屏蔽層108a置于原位并且在注塑成型工藝的過程中結(jié)合到蓋子108。從而，當蓋子108被連接到盒室A時，接線盒12被散熱裝置264和屏蔽層108a 電隔離。此外，外罩殼102和蓋子108在面板16的背面與接線盒12的外面之間提供散熱裝置沈4和屏蔽層108a的非導電隔離。可選地，蓋子108被永久性地和/或密封地密封到室A。室B包括端子104、支撐物214、旁路二極管110、蓋子106、匯流條212和壁202。壁 202在室部分A和B之間提供了物理隔離。室A中的電路板260與室B中的電連接器104 之間的電連接是經(jīng)由匯流條212。匯流條212被密封在壁202中，采用這樣的方式以保護室A的期望的密封性避免例如水或濕氣滲入。電連接器104和匯流條212兩者都用支撐物 214機械地支撐。支撐物214還可以在連接到匯流條212的連接器104的一端與連接到光伏面板16提供的連接點的連接器104的另一端之間提供密封性的密封和/或電隔離。連接到連接器104的旁路二極管110可以位于支撐物214或面板16的背面4之間或者位于支撐物214與蓋子106之間。蓋子106給出了室B的入口，同時接線盒12被物理連接到光伏面板16而與面板16電隔離。將蓋子106連接到接線盒12的優(yōu)選的機構(gòu)是使用橡膠墊片配置，以使室B被密封地密封避免例如水/濕氣通過蓋子106到室B的滲入。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，接線盒12構(gòu)造有雙壁202，以使室A和室B彼此能夠隔離且可重新連接。類似的，連接器212在室A和室B之間可重新連接。在本實施方式中， 可以通過用新的電路板260替換室A來修復電路板沈0的電子器件內(nèi)的故障，而無需將室 B從光伏面板16斷開。類似地，電子器件的升級可輕松實現(xiàn)。優(yōu)選地，包含罩殼102、蓋子108/106、散熱裝置264和熱襯墊262的接線盒12適于符合IEC 61215 (Ed. 2)的溫度和絕緣標準或者光伏面板的連接所用的其他可用工業(yè)標準。 可以通過丙烯腈二乙烯丁二烯(ABQ熱塑性塑料、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚(苯氧化物)(PPO)或諸如環(huán)氧樹脂的熱固樹脂的注塑成型制造接線盒12和蓋子108/106。圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖IA中的虛線表示的接線盒12的截面YY的細節(jié)。截面YY是安裝在光伏面板16的背面4上的室A的截面。截面YY示出了外罩殼102、 具有燕尾榫結(jié)構(gòu)264的散熱裝置沈4、熱傳導襯墊沈2、電路板260和具有電屏蔽層108a的蓋子108。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，利用注塑成型工藝制造接線盒12的盒室部分A 和B。在注塑成型工藝過程中，具有或沒有燕尾榫沈如的散熱裝置264位于盒室A的內(nèi)部， 并且由于注塑成型工藝導致其被原位結(jié)合到盒室A。燕尾榫結(jié)構(gòu)可以提供散熱裝置264與盒室A之間的結(jié)合的增加強度，燕尾榫結(jié)構(gòu)^Ha可以作為散熱裝置沈4的構(gòu)成部分。燕尾榫^Ha的進一步的作用是，當例如接線盒12經(jīng)受由于室A內(nèi)部工作的電子部件產(chǎn)生的熱應力、接線盒12連接到光伏面板時的高溫環(huán)境的熱量和陽光時，保證散熱裝置沈4與室A之間的結(jié)合保持完好。在例如螺絲釘?shù)木o固件用于將室A固定到散熱裝置202的情況下，通常增加燕尾榫結(jié)構(gòu)^Ha的側(cè)面尺寸以適應緊固件的尺寸。燕尾榫26 的進一步的特征是在燕尾榫^Ha內(nèi)的中空結(jié)構(gòu)，其允許燕尾榫26 的變形。燕尾榫264a的變形允許在室A的散熱裝置264和外殼102之間結(jié)合的固化/冷卻過程中外殼102和散熱裝置W燕尾榫^Ha的不同的熱膨脹率?，F(xiàn)參照圖3A和3B，圖3A和示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的散熱裝置264 的等距圖。散熱裝置264具有四個孔302。孔302被用來使用螺絲釘將散熱裝置264連接到接線盒12的室A內(nèi)。散熱裝置與室A的連接可以作為接線盒12的注塑成型之后的額外的步驟，或者作為沒有被注塑成型的接線盒12之后的額外的步驟。另外的熱襯墊可以被置于散熱裝置264與外殼102之間，以保證在散熱裝置264被連接到外殼102之后散熱裝置 264與外殼102之間很好的接觸。熱襯墊的變形特性用于適應由于散熱裝置W外殼102 的制造偏差導致的散熱裝置264和外殼102的表面的非均勻性?？蛇x地，熱傳導粘膠劑或灌封材料可以被置于散熱裝置264和外殼102之間。本文中使用的冠詞“一個”意思是“一個或多個”，例如“一個散熱裝置”、“一個電路板”具有“一個或多個”即“一個或多個散熱裝置”、“一個或多個電路板”的意思。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的所選的實施方式，然而要理解的是本發(fā)明不限于所述的實施方式。相反地，要理解的是在不脫離本發(fā)明的原理和精神下可以對這些實施方式進行修改，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物來界定。
權(quán)利要求
1.一種用于實現(xiàn)電連接到光伏面板的接線盒，所述接線盒包括 兩個室，所述兩個室包括第一室和第二室；壁，所述壁被所述兩個室共有且隔離所述兩個室；以及兩個蓋子，所述兩個蓋子適于分別密封所述兩個室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其中所述兩個蓋子被配置在相對于所述光伏面板的所述接線盒的相對側(cè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其中所述壁適于具有穿過其的電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其中所述兩個蓋子通過使用不同密封工藝是可連接的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，還包括所述兩個蓋子中的一個適于密封所述第一室以及所述兩個蓋子中的另一個以不同水平的密封性密封所述第二室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其中所述第一室適于接收電路板，所述電路板用于所述光伏面板的功率輸出的電功率轉(zhuǎn)換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，還包括支撐物，所述支撐物用于在所述第一室中安裝印刷電路板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其中所述第二室被配置為用于到所述光伏面板的電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，其中所述第二室被配置為包括二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，還包括電連接端子，所述電連接端子用于將電路連接到所述光伏面板，其中所述電連接端子被安裝在所述第二室內(nèi)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接線盒，還包括金屬散熱裝置，所述金屬散熱裝置被結(jié)合在所述第一室內(nèi)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接線盒，其中所述第一室適于接收用于電功率轉(zhuǎn)換的電路板，以及所述金屬散熱裝置適于耗散所述電路板生成的熱。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接線盒，其中所述散熱裝置在所述接線盒的制造的注塑成型工藝過程中被原位鑄造。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接線盒，其中所述金屬散熱裝置包括適于防止所述金屬散熱裝置與所述接線盒的相互隔離的燕尾榫結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接線盒，其中所述燕尾榫結(jié)構(gòu)是中空的。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接線盒，還包括襯墊，所述襯墊適于在所述電路板與所述金屬散熱裝置之間提供熱傳導和電絕緣。
17.一種用于實現(xiàn)電連接到光伏面板的電絕緣接線盒，所述接線盒包括金屬散熱裝置，所述金屬散熱裝置被原位結(jié)合在所述第一室內(nèi)部，其中所述第一室適于接收用于電功率轉(zhuǎn)換的電路板，以及所述金屬散熱裝置適于耗散所述電路板生成的熱。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電絕緣接線盒，還包括 兩個室，所述兩個室包括第一室和第二室；壁，所述壁被所述兩個室共有且隔離所述兩個室；以及兩個蓋子，所述兩個蓋子適于分別密封所述兩個室。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電絕緣接線盒，其中所述金屬散熱裝置包括適于防止所述金屬散熱裝置與所述接線盒的相互隔離的燕尾榫結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電絕緣接線盒，其中所述壁適于具有穿過其的電連接。
全文摘要
一種用于實現(xiàn)電連接到光伏面板的接線盒。接線盒具有兩個室，包括第一室和第二室以及兩個室共有將兩個室隔離的壁。壁可以適于具有穿過其的電連接。兩個蓋子適于分別密封兩個室。兩個蓋子位于相對于光伏面板的接線盒的相對側(cè)。使用不同水平的密封性的不同密封工藝，兩個蓋子可以是可連接的。第一室可以適于接收電路板。接線盒可以包括用于在第一室中安裝印刷電路板的支撐物。第二室被配置為用于到光伏面板的電連接。金屬散熱裝置可以被結(jié)合在第一室內(nèi)部。第一室適于接收用于電功率轉(zhuǎn)換的電路板，以及金屬散熱裝置適于耗散電路板生成的熱。
文檔編號H01L31/05GK102422429SQ201080021018
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者G·塞拉, L·漢德爾斯曼, M·蓋茲特, M·阿德斯特, V·施穆克勒, Y·戈林 申請人:太陽能安吉科技有限公司