[发明专利]包胶的安全且防水的光伏连接器

说明书

技术领域

本发明涉及电子插入式连接器领域，具体涉及既防水又安全的太阳能面板的电连接的光伏电缆(photovoltaic cable)的连接器。

背景技术

通常被称为光伏连接器或PV连接器的光伏电缆连接器一般是包括插头和插座的插入式，其插头座或公连接器具有至少一个接触套管或母端子，并与具有至少一个触针或公端子的插座壳或母连接器耦合，其中具有母连接器的插头以这样的方式插入具有公连接器的插座壳，该方式为，在附接到公连接器的另一端和母连接器的另一端的两个对应电缆之间建立电连接，所述另一端分别通过压接的方式固定到电缆。

在专利DE 10215194中有这种连接器的示例，其描述了一种插头座，该插头座具有耦合座，该耦合座在密封件的区域具有螺纹和拧到螺纹上的锁定螺母，由此螺纹和锁定螺母能够用于夹紧密封件。用于固定插头并与插头耦合在一起的锁定螺母由部分借助于保护套管来固定的螺纹连接部构成。然而，这种连接器是不防水的，这样不能充分保护处于恶劣环境中的元件免受天气和日晒的损害。

PV连接器通常需要承受恶劣的大气条件，而且如同它们支撑的太阳能模块那样，PV连接器必须工作至少20年，同时通过良好的绝缘阻抗来承受所有可能的天气情况，因为它们一般用在室外和屋顶上。如同所有的半导体器件一样，PV连接器必须设计成执行良好，具有低过渡电阻以使得成品率损失(yield loss)最小化，并确保它们满足顺利操作和安全的要求，也使其自身在任何需要的时侯容易组装或拆卸。尤其对安装人员而言，从安全和效能的角度考虑，在PV连接器的设计上容易组装也是同等重要的因素。

安全在很大程度上取决于适当的设计和连接器材料的选择。当所选材料的良好的抗冲击性成为其主导因素时，商品的设计将必须取决于锁定系统的类型和稳定性。连接器之间良好的耦合强度以及适当的插入力是非常重要的。

使连接器分离所需的释放力是重要指标。如果发生无意断开，则锁闭系统或锁定系统应迅速中断接触，从而即刻消除任何电弧放电的机会。绝缘座通过固体连接部固定到电缆和金属件，该固体连接部的设计使得其拔出力处于总是大致高于插头与插座之间的释放力的恒定范围。这将确保如果电缆被意外扯掉，断开处将出现在插头连接器自身，而不是电缆或其它位置的耦合处，后一种情况将由于电缆端裸露而更加危险。

专利DE202007017521U1号也描述了一种用于PV连接电缆的连接器，包括具有卡合区域的插头和装配到插座上的对应咬合件的咬合装置，以便固定插头和插孔，同时通过插孔或插头的定位装置之一具有与插孔或插头的反向定位装置一起工作的引导件，以便达到定位装置的对应位置，由此使它们相对于彼此被限制和引导。这种锁定式设备在插头与插座之间提供了非常强的连接，这进而将无法提供较早前描述的锁闭式中出现的固有安全特征。类似地，设备也无法提供足够的防水保护。

由于太阳能面板组件意味着总是安装在室外，所以绝对必要的是，PV连接器也必须防水及坚固耐用，以便承受日晒和雨淋。除了考虑到因可能发生短路而出现的安全问题之外，大多数现有技术的PV连接器没有对如何防止水渗入其端子进行充分的设计，因而造成腐蚀及成品率损失。通常为了制造确实防水的连接器，外端和覆盖端子的部件必须以这样的方式紧密装配和制造，该方式为将端子完全笼罩并密封在内，然而为使过渡电阻最小化而发生在端子处的卡合力和接触应以这样的方式补偿外插头和插座连接器的卡合力，该方式为它们足以至少承受正常使用的最小释放力(即80N)，然而端子与电缆之间的压接端件也应进行良好密封，并且其坚固程度足以承受比连接器前端遭受的拔出力更大的拔出力。

根据日本专利JP2004158427，提出一种PV连接器，其包括插入端子模制构件与外壳体之间的防水套管，由此防水套管将用作对压接到插头和插座的任一侧上的电缆的端子端进行包封的罩体，从而为PV连接器提供防水密封。

尽管该教导内容可以在压接端实现良好的密封，但是如图1所示的现有技术的PV连接器中出现的，由于该发明采用具有波状外壁的插头和插座的相同方法在插头的外壁与插座的内壁之间提供防水密封，从而既起到卡合力的作用，也起到两个端子件之间的防水密封的作用，所以该发明仍无法在前端处提供足够好的防水密封。公连接器的外波状周边壁压靠于母端子对应的波状内壁，从而起到密封以及将插头和插座保持在一起的锁闭的作用。因此，这种连接器仍不能完全不透水。此外，外模型的制造工艺需要插入工艺，这将造成在更昂贵的制造工艺中效率更低。