用于光伏模块的连接器组件 |
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| 申请号 | CN201180023497.3 | 申请日 | 2011-05-10 | 公开(公告)号 | CN102884640B | 公开(公告)日 | 2015-06-24 |
| 申请人 | 泰科电子公司; | 发明人 | S.S.杜斯特赫夫特; S.D.格拉尔迪尼; | ||||
| 摘要 | 一种用于光伏模 块 (10)的连接器组件(12)，包括 定位 器(40)，其具有配置为保持光伏模块(10)的 接触 件(34)的 支撑 肋(50)；以及保持触头(44)的连接器壳体(42)。所述连接器壳体(42)配置为在所述定位器(40)上方安装到光伏模块(10)以使得触头(44)以 挤压 配合连接的方式配合到接触件(34)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于光伏模块(10)的连接器组件(12)，所述连接器组件(12)包括： |
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| 说明书全文 | 用于光伏模块的连接器组件技术领域[0001] 在此的主题总体上涉及光伏模块，更具体地，涉及用于光伏模块的连接器组件。 背景技术[0002] 光伏(PV)模块或阵列从太阳能产生电力。光伏模块是光伏发电系统的基本元件。PV模块根据期望的电压和电流参数具有多个串联或并联的太阳能电池。PV电池实际上为大面积的半导体二极管。PV电池连接和布置在底部的聚乙烯板和顶部的钢化玻璃之间。PV电池与半导体材料的上侧面上的薄的触头或者接触金属薄片（bussing foil）互连。 [0003] PV模块/阵列需要适于各PV模块/阵列彼此互连以及互连各PV模块/阵列与配电系统的专门设计的连接器。PV连接系统用于适应PV阵列的串联或并联。连接器允许做成一定长度的电缆组件的现场安装。连接器在接触金属薄片的末端端接到该接触金属薄片。典型地，连接器焊接到接触金属薄片或者利用专门设计的机械夹子固定到接触金属薄片。自动连接到接触金属薄片在此之前被证明是困难的，从而连接到接触金属薄片既费时又昂贵。 [0004] 待解决的问题是需要一种可以以成本有效且可靠的方式制造的用于PV模块的连接器。发明内容 [0005] 解决方案通过一种用于光伏模块的连接器组件提供，该连接器组件包括：具有配置为保持光伏模块的接触件（buss）的支撑肋的定位器；以及保持触头的连接器壳体。连接器壳体配置为在定位器上方安装到光伏模块以使得触头以挤压配合连接的方式配合到接触件。附图说明 [0006] 现将参照附图通过例子形式描述本发明，在附图中： [0007] 图1示出根据示例性实施例形成的光伏(PV)模块和用于该PV模块的连接器组件； [0008] 图2是如图1所示的连接器组件的分解视图； [0009] 图3是如图1所示的连接器组件的部分组装的视图； [0010] 图4是如图1所示的连接器组件的一部分的底部透视图； [0011] 图5是如图1所示的连接器组件的横截面视图； [0012] 图6是用于PV模块的替代连接器组件的局部截面视图； [0013] 图7是用于PV模块的另一替代连接器组件的分解视图； [0014] 图8示出用于如图7所示的连接器组件的触头； [0015] 图9是如图7所示的连接器组件的一部分的底部透视图。 具体实施方式[0016] 在一个实施例中，提供一种用于光伏模块的连接器组件，该连接器组件包括：具有配置为保持光伏模块的接触件的支撑肋的定位器；以及保持触头的连接器壳体。连接器壳体配置为在定位器上方安装到光伏模块以使得触头以挤压配合连接的方式配合到接触件。 [0017] 在另一实施例中，提供一种用于光伏模块的连接器组件，其包括具有第一支撑肋和第二支撑肋的定位器，该第一支撑肋配置为保持光伏模块的第一接触件，第二支撑肋配置为保持光伏模块的第二接触件。连接器组件还包括保持第一触头和第二触头的连接器壳体。连接器壳体配置为在定位器上方安装到光伏模块以使得第一和第二触头以挤压配合连接方式分别配合到第一和第二接触件。 [0018] 在进一步的实施例中，提供一种用于光伏模块的连接器组件，其包括具有支撑肋的定位器，该支撑肋具有第一侧面和第二侧面。定位器定位在光伏模块上以使得光伏模块的接触件围绕支撑肋包覆(wrap)在支撑肋的第一和第二侧面上。连接器组件包括连接器壳体，该连接器壳体保持触头和安装端，该安装端具有通过其中的开口。连接器壳体配置为在装载方向安装到光伏模块以使得定位器通过安装端装载。当连接器壳体在装载方向移动时，触头以挤压配合连接的方式接合第一和第二侧面上的接触件。 [0019] 图1示出光伏(PV)模块10和用于PV模块10的连接器组件12。连接器组件12连接到设置在电缆16末端处的输出插接件14。PV模块10可形成部分阵列，其中多个PV模块10安置在一起，例如并排安置，其中，电缆16互连PV模块10与相邻的PV模块或者PV发电系统的另一部件。连接器组件12可以沿着PV模块10的安装表面18安置在任何地方。在一些实施例中，连接器组件12可以沿着PV模块10的边缘20安置。 [0020] 图2是相对于PV模块10定位的连接器组件12的分解视图。接触件30从安装表面18延伸。接触件30连接到PV模块10内部的电极(未示出)，或者PV模块10的另一部分。接触件30电连接到PV模块10的PV电池(未示出)并且传送来自PV电池的电力。接触件30是导电金属条或者导体。在所示实施例中，接触件30是薄的平面的金属薄片。接触件30包括第一侧面32和与第一侧面32相对的第二侧面33。接触件30延伸到远端34并具有从接口38到远端34测量的长度36。 [0021] 连接器组件12包括定位器40和连接器壳体42。定位器40配置为安装到紧邻接触件30的安装表面18。定位器40用来定位接触件30以用于与保持在连接器壳体42中的触头44(如图4所示)配合。连接器壳体42配置为一旦定位器40和接触件30被定位就在定位器40上方就安装到安装表面18。 [0022] 定位器40包括具有安装末端48的定位器主体46。安装末端48可以为大致平面的并且可以置于安装表面18上。定位器40包括从定位器主体46的顶部52延伸的支撑肋50。顶部52大致与安装末端48相对。支撑肋50可与定位器主体46成直角地延伸。支撑肋50定位为与通过定位器主体46形成的缝槽54相邻。缝槽54尺寸和形状适合以当定位器40安装到安装表面18时接收接触件30在其中。定位器40包括在连接器组件12的组装过程中对齐连接器壳体42与定位器40的对齐柱56。定位器40包括触头支撑件58，其支撑触头44并相对于定位器40保持触头44在适当位置。 [0023] 图3是连接器组件12的部分组装的视图，其示出安装到PV模块10的定位器40。任选地，定位器40可以在自动工艺过程中通过机器安装到PV模块10。例如，定位器40可以定位为以使得缝槽54对齐接触件30，然后定位器40向下装载到安装表面18上。 [0024] 当定位器40安装到PV模块10时，接触件30延伸通过缝槽54并且大致沿着支撑肋50的第一侧面60延伸。支撑肋50具有在定位器主体46和支撑肋50的顶部64之间测量的长度62。接触件30的第二侧面33沿着支撑肋50的第一侧面60延伸并可接合第一侧面60。在示例性实施例中，接触件30的长度36(如图2所示)大于支撑肋50的长度62。接触件30可以被包覆在顶部64周围以使得接触件30沿着支撑肋50的第二侧面66延伸。 例如，接触件30可以紧邻顶部64折叠或者弯曲。任选地，接触件30可以在自动化工艺过程中通过机器进行折叠。 [0025] 图4是连接器组件12的一部分的底部透视图，其示出连接器壳体42和触头44。连接器壳体42包括由多个壁72界定的腔70。任选地，壁72可以具有箱形状，该箱形状具有从箱的前部延伸的筒74。触头44配置为装载到腔70中并保持在其中。定位器40(如图 2和3所示)还配置为当连接器壳体42被安装在定位器40上方时装载到腔70中。连接器壳体42包括对齐开口76，其接收定位器40的对齐柱56(如图2所示)以在连接器组件12的组装过程中对齐连接器壳体42与定位器40。在替代实施例中，定位器40可包括对齐开口，连接器壳体42可包括对齐柱，或者不同类型对齐特征可以用于对齐连接器壳体42与定位器40。 [0026] 连接器壳体42包括安装末端78，该安装末端具有通过其中的开口80。安装末端78可以为大致平面的并且限定连接器壳体42的密封表面。安装末端78可包括与开口80相邻的或者沿着安装末端78的周边的踩踏部81。踩踏部81限定滚花表面，其可以便于在安装末端78接收密封剂。定位器40也可在其周边包括踩踏部或者滚花表面，其与安装末端78相互作用以密封开口80。 [0027] 开口80提供到腔70的入口。触头44通过开口80被装载到腔70中。定位器40配置为当连接器壳体42安装到PV模块10(如图1所示)的安装表面18(如图1所示)时通过开口80装载到腔70中。触头44被装载到腔70中以使得触头44的一部分延伸到筒74中，用于与插接件14(如图1所示)的相应配合触头配合。 [0028] 触头44为导电构件，其配置为通过挤压配合连接方式端接到接触件30(如图2和3所示)。触头44无需焊接或者其它二次端接工艺地端接到接触件30。触头44可以在自动化挤压操作过程中端接到接触件30，其中触头44在接触件30上滑动并且通过触头44与接触件30的直接物理连接来形成电接触。 [0029] 触头44包括配合末端82和安装末端84。配合末端84配置为用于与插接件14的配合触头配合接合。安装末端84配置为用于与接触件30挤压配合接合。在示例性实施例中，触头44可以由金属原料冲压形成并形成为适当形状。配合末端82可以被卷制成筒形状。安装末端84可包括具有一对从基底86延伸的指状件88，90的平面的基底86。指状件88，90从基底86的平面中弯曲出来。指状件88，90可以弯曲为U形状以限定弹簧指状件。指状件88，90是可偏斜的并且当配合到接触件30上时可以偏压抵靠接触件30。指状件88，90彼此面对并且在它们之间限定用于接收接触件30的接收空间92。指状件88，90的远端可彼此接合，并且当安装到接触件30时可以彼此延伸开。基底86包括在其中与指状件88，90对齐的开口94。 [0030] 图5是安装到PV模块10的连接器组件12的横截面视图。接触件30被示出为沿着支撑肋50从PV模块10延伸通过缝槽54。缝槽54可以为与接触件30相比是更大的(例如，比接触件30更宽)以提供用于接触件30装载通过缝槽54而不损坏接触件30的空间。缝槽54可以在安装末端48处被倒角以在安装定位器40到PV模块10的过程中定位接触件30在缝槽54内。一旦定位器40被定位而接触件30沿着支撑肋50延伸，接触件30就被包覆在顶部64周围以使得接触件30沿着支撑肋50的第一和第二侧面60，66二者延伸。接触件30的第二侧面33面对并接合支撑肋50。第一侧面32向外面对并配置为当连接器组件12被组装时接合触头44。 [0031] 在组装过程中，触头44被装载到连接器壳体42的腔70中并通过钉96保持在其中。连接器壳体42和触头44然后在定位器40上方被安装到PV模块10的安装表面18，以使得定位器40通过开口80装载到腔70中。对齐柱56在定位器40上方导引连接器壳体42。当组装时，触头支撑件58支撑触头44并相对于定位器40保持触头44在适当位置。在示例性实施例中，密封剂97设置在安装末端84上，密封在安装末端84和安装表面18之间和/或在连接器壳体42和定位器40之间。任选地，密封剂97可以为硅材料弹性体密封剂，例如室温硫化的密封剂，等等。 [0032] 在安装工艺过程中，当连接器壳体42被安装到安装表面18时，触头44被压紧到接触件30和支撑肋50上。指状件88，90设置在支撑肋50的相应的第一和第二侧面60，66上。指状件88，90接合接触件30的第一侧面32。接触件30和支撑肋50装载到指状件88，90之间的接收空间92内。当接触件30和支撑肋50装载到接收空间92中时指状件88，90至少部分地向外偏斜。如此，指状件88，90可以偏压抵靠着接触件30以保证与接触件30的电接触。指状件88，90通过直接连接到接触件30而端接到接触件30，因此不需要焊接或者其它夹持以进行端接。任选地，接触件30和支撑肋50的至少一部分延伸通过触头44的基底86中的开口94。连接器壳体42包括一空间以容纳接触件30和支撑肋50。空间98可容纳接触件30的多余材料，例如，如果接触件30在支撑肋50的顶部64上方的位置被折叠或弯曲。 [0033] 图6是用于PV模块10的替代连接器组件112的局部截面视图。连接器组件112包括定位器140、连接器壳体142和触头144。连接器壳体142和触头144可以大致类似于连接器壳体42和触头44(如图4所示)。定位器140不同于定位器40(如图2和3所示)之处在于定位器140是两件式定位器。 [0034] 定位器140包括定位器主体146和与定位器主体146分离且分开的支撑肋150。支撑肋150单独设置并配置为通过缝槽152接收在定位器主体146的安装末端154。任选地，支撑肋150可以是具有基底156和腿158的金属件。基底156置于PV模块10的安装表面18上。腿158大致垂直于基底156。接触件30包覆在腿158周围。任选地，基底156可包括通过其中的缝槽160，其中接触件30延伸通过缝槽160并折叠在支撑肋150的顶部 162周围。 [0035] 在接触件30相对于支撑肋150定位后，定位器主体146降低到安装表面18上。接触件30和支撑肋150延伸通过缝槽152。定位器主体146可包括在安装末端154中的凹陷164，其接收基底156。在示例性实施例中，在安装定位器主体146到支撑肋150和接触件 30之前，定位器主体146耦接到连接器壳体142。或者，定位器主体146可以独立于连接器壳体142安装到PV模块10。例如，定位器主体146可最初安装到PV模块10，然后连接器壳体142可以在定位器主体146上方安装到PV模块10。任选地，定位器140和/或连接器壳体142可以在自动化工艺过程中通过机器安装到PV模块10。 [0036] 连接器壳体142包括安装末端178，该安装末端具有通过其中的开口180。定位器主体146装载到开口180中并大致平齐于安装末端178。任选地，定位器主体146可以例如通过胶粘剂固定到连接器壳体142。密封剂可以用于密封定位器主体146和连接器壳体142之间的连接部。 [0037] 触头144是导电构件，其配置为通过挤压配合连接端接到接触件30。触头144包括配合末端182和安装末端184。配合末端182配置为用于配合接合插接件14(如图1所示)的配合触头。安装末端184配置为用于与接触件30挤压配合接合。安装末端184可包括具有一对从基底186延伸的指状件188，190的平面的基底186。当压紧到接触件30和支撑肋150上时，指状件188，190被偏斜并且当配合到其上时可以偏压抵靠着接触件30。例如，接触件30和支撑肋150可以接收在指状件188，190之间的接收空间192中。 [0038] 在安装工艺过程中，当连接器壳体142和定位器主体146被安装到安装表面18时，触头144被压紧到接触件30和支撑肋150上。指状件188，190设置在支撑肋150的相应第一和第二侧面194，196上。指状件188，190接合接触件30并且当接触件30和支撑肋150装载到接收空间192中时至少部分地向外偏斜。如此，指状件188，190可以偏压抵靠着接触件30以保证与接触件30的电接触。 [0039] 图7是用于PV模块210的另一替代连接器组件212的分解视图。PV模块210类似于PV模块10(如图1所示)，并且包括安装表面214。在所示实施例中，安装表面214在PV模块210的边缘216，218处被切出开口，以使得连接器组件212可以至少部分地凹陷。PV模块210包括一对接触件220，222。接触件220，222可以类似于接触件30(如图2-3所示)。例如，接触件220，222可以连接到相应电极(未示出)。接触件220，222可从PV电池传送电力和/或数据信号。例如，数据信号可以表征PV模块10的特征，例如发电量、PV模块10的效率、PV电池的状态等等。在所示实施例中，接触件220，222是导电金属条或者由薄的平面的金属薄片代表的导体。在替代实施例中，PV模块210可包括超过两个接触件，其取决于在由连接器组件212限定的接线盒处进行的连接的数目。 [0040] 连接器组件212包括定位器230和连接器壳体232。定位器230配置为安装到紧邻接触件220，222的安装表面214。定位器230用于定位接触件220，222，用于配合保持在连接器壳体232中的相应触头234，236(如图9所示)。一旦定位器230和接触件220，222被定位，连接器壳体232配置为在定位器230上方安装到安装表面214。 [0041] 定位器230包括安装到安装表面214并置于安装表面214上的定位器主体238。定位器230包括从定位器主体238延伸的一对支撑肋240，242。支撑肋240，242配置为分别支撑接触件220，222。定位器230包括通过定位器主体238形成的缝槽244，246，该缝槽 244，246定位分别与支撑肋240，242相邻。缝槽244，246的尺寸和形状适合以当定位器230安装到安装表面214时穿过其接收接触件220，222。定位器230包括在连接器组件212的组装过程中对齐连接器壳体232与定位器230的对齐柱248。定位器230包括触头支撑件 249，其相对于定位器230分别支撑触头234，236在适当位置。 [0042] 在组装过程中，当定位器230安装到PV模块210时，定位器230定位为以使得缝槽244，246对齐接触件220，222。通过接触件220，222穿过缝槽244，246，定位器230向下装载到安装表面214上。任选地，定位器230可以在自动化工艺过程中通过机器安装到PV模块210。当定位器230安装到PV模块210时，接触件220，222延伸通过缝槽244，246并且分别大致沿着支撑肋240，242延伸。接触件220，222可以被包覆在支撑肋240，242周围以使得接触件220，222沿着支撑肋240，242的两侧延伸。例如，接触件220，222可以紧邻支撑肋240，242的顶部折叠或者弯曲。任选地，接触件220，222可以在自动化工艺过程中通过机器进行折叠。 [0043] 图8示出触头234。触头236(如图9所示)可以与触头234相同。触头234是配置为通过挤压配合连接方式端接到接触件220(如图7所示)的导电构件。例如，触头234可以被压紧到接触件220上。触头234包括配合末端250和安装末端252。配合末端250配置为用于与插接件例如插接件14(如图1所示)的配合触头配合接合。安装末端252配置为用于与接触件220挤压配合接合。 [0044] 在示例性实施例中，触头234可以由金属原料冲压形成，并形成为适当形状。配合末端250可以被卷成筒形状。安装末端252可包括具有侧壁256，258的平面的基底254。侧壁256，258垂直于基底254弯曲。每个侧壁256，258包括具有一对指状件260，262的接合部分。指状件260，262构成从侧壁256，258悬臂的弹性梁。指状件260，262是可偏斜的并且当配合到接触件220，222时可以偏压抵靠接触件220，222。指状件260，262彼此面对并在它们之间限定出用于接收接触件220，222的接收空间264。指状件260，262的远端可彼此接合，并且当安装到接触件220，222时可以彼此伸展开。 [0045] 触头234包括二极管端接特征265，该特征265包括由间隙268分离的梁266。在示例性实施例中，二极管端接特征265可代表绝缘位移触头。 [0046] 图9是连接器组件212的一部分的底部透视图，其示出连接器壳体232和触头234，236。连接器壳体232包括由多个壁272界定的腔270。任选地，壁272可以具有三角形形状，其具有从三角形的相对的腿延伸的桶274。触头234，236配置为装载到腔270中并保持在其中。可以在连接器壳体232中设置任何数量的触头，其取决于端接在由连接器组件212限定的接线盒中的接触件的特定实施方式和数量。当连接器壳体232安装在定位器 230之上时，定位器230(如图7所示)配置为装载到腔270中。 [0047] 连接器壳体232包括安装末端276，该安装末端具有通过其中的开口278。安装末端276可以为大致平面的并且限定连接器壳体232的密封表面。开口278提供到腔270的入口。触头234，236通过开口278装载到腔270中以使得配合末端250(如图8所示)装载到桶274中，用于与类似于插接件14(如图1所示)的插接件的相应配合触头配合。 [0048] 连接器组件212包括接收在连接器壳体232中的二极管组件280。二极管组件280包括二极管282和从二极管282延伸到触头234，236的引线284。引线284配合到二极管端接特征265。例如，引线284可以接收在间隙268中以使得梁266接合引线284的导电部分。一旦二极管组件280连接到触头234，236，二极管组件280限定电连接触头234，236在一起的旁通特征。 [0049] 连接器组件212包括耦接到连接器壳体232的呼吸元件286。呼吸元件286允许空气从腔270通入到外界环境，其允许连接器壳体232中的压力和/或温度平衡。任选地，湿气和空气可以从腔270通过呼吸元件286进入到外界环境，而不允许湿气返回到腔270中。 [0050] 还参照图7，连接器组件212的组装可以类似于连接器组件12(如图1-5所示)的组装。触头234，236装载到腔270中并保持在其中，用于与二极管组件280以及最终与接触件220，222配合。例如，二极管组件280装载到连接器壳体232中以使得引线284端接到触头234，236。连接器壳体232然后准备好用于安装到PV模块210和定位器230。当连接器壳体232安装到PV模块210时，连接器壳体232装载在定位器230上方。定位器230正确对齐连接器壳体232，从而对齐触头234，236与接触件220，222。当连接器壳体232移动就位时，接触件220，222和支撑肋240，242装载到指状件260，262之间的接收空间264中。任选地，接触件220，222可接合侧壁256或者258的仅一个的指状件260，262。触头234，236被压紧到接触件220，222上以使得当接触件220，222和支撑肋240，242装载到接收空间264中时指状件260，262至少部分地向外偏斜。因此，指状件260，262偏压抵靠接触件220，222以保证与接触件220，222的电接触。指状件260，262通过直接连接到接触件 220，222而端接到接触件220，222，而无需焊接或者其它夹持来进行端接。 |
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