[實用新型]一種器件化的光伏接線盒旁路二極管電路模塊

有效

• 申請號: 201420389040.5
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN204013385U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 白新軍
• 申請（專利權）人: 蘇州天正光伏科技有限公司
• 主分類號: H02S40/34
• 分類號: H02S40/34;H05K7/20
• 代理公司: 蘇州市新蘇專利事務所有限公司 32221
• 代理人: 徐鳴

技術領域

本實用新型涉及一種用于光伏接線盒的旁路二極管模塊，尤其涉及一種器件化的光伏接線盒旁路二極管電路模塊，該種旁路二極管模塊實現了二極管電路的集成化和高度器件化，對降低二極管的溫升，改善和提高光伏接線盒產品的散熱性能、減小光伏接線盒產品的體積，提供了器件方面的支持。

背景技術

在光伏發電系統中，每一個光付電池組件的背面一般都安裝有一個防水接線盒，其主要作用是保護太陽能光伏電池組件。當太陽能光伏電池組件中的電池單元因熱斑效應等出現異常不能進行正常的發電時，接線盒內的旁路二極管應立即進入工作狀態，將出現故障的電池單元從組件系統中隔離出去，讓系統電路中的全部電流從旁路二極管中通過，避免出現異常的電池單元當巨大的系統電流通過時，因電池內阻而產生的高溫使電池組件燒毀，從而保證整個光伏發電系統的正常工作。因此，太陽能電池組件接線盒在太陽能組件的組成中是非常重要的一個保護性功能器件，是整個光伏發電系統正常運行中最基礎、最直接的安全保障。

目前，絕大部分太陽能光伏組件接線盒的工作電路都布置在一個密閉的塑料接線盒內，當其電路處于工作狀態時，其中的旁路二極管將產生高達200℃的溫度。如此高的溫度，可能使接線盒內密封著的空氣急劇膨脹，導致接線盒的密封性能失效；同時，也有可能因接線盒的塑料外殼承受不住內部的高溫高壓而產生變形破壞甚至燒毀。隨著科學技術的發展與進步，光伏電池的能量轉換效率在不斷提高，光伏電池組件的功率也越來越大，旁路二極管工作時產生的熱量也越來越多，傳統接線盒的散熱問題已經成為了制約其與大功率光伏電池組件配套的主要問題之一。

模塊化的接線盒是近年來出現的一種太陽能光伏組件接線盒的應用技術，其主要的技術進步是將發熱量巨大的旁路二極管電路封裝形成一個獨立的電子元器件，該器件可以安裝在光伏接線盒的密封腔之外，其發熱體可以直接與大氣環境相通，從而及時將產生的熱量散發出去，以防止因為高溫高壓等對接線盒密封性能的損壞。同時，旁路二極管模塊器件外部還可以加裝散熱器以提高其散熱效率，更加有利于保護內部電路的正常與安全工作。

發明內容

本實用新型的目的即在于提供一種結構簡單、安全可靠的光伏接線盒用旁路二極管模塊，實現二極管電路的集成化和高度器件化，得以將該旁路二極管模塊設置在光伏接線盒的匯流腔之外，及時、高效地把旁路二極管模塊工作時產生的熱量散發出去，為改善和提高光伏接線盒產品的散熱性能，提供器件方面的支持。

本實用新型的目的是采用下述的技術方案來實現的：

一種器件化的光伏接線盒旁路二極管電路模塊，其特征在于：所述的電路模塊具有一個殼體以及引腳，至少一個二極管晶片構成的模塊電路被封裝在該殼體內，在電路模塊應用于光伏接線盒時，該模塊電路的正極和負極分別連接到所述的光伏接線盒電流輸出電纜的正極端子和負極端子，該引腳的部分露出在所述的殼體之外，該引腳除露出在殼體之外的其他部分則被封裝在所述的殼體中，其中：所述二極管晶片的負極端與一引腳相連，該二極管晶片的正極端通過一連接片連接到另一個引腳上，實現相鄰兩個引腳之間的二極管電路的連通，在所述的殼體內的二極管晶片具有兩個及以上時，該與連接片相連的引腳則再與另一二極管晶片的負極端連接，該另一二極管晶片的正極端則又通過一連接片連接到下一個引腳上，依此類推，完成由兩個及兩個以上二極管晶片構成的具有正極端和負極端的模塊電路的導體連接；在該二極管晶片構成的模塊電路的周圍采用環氧樹脂注塑，形成環氧樹脂塑料封裝的殼體，為所述模塊電路的導體提供絕緣保護。

所述的引腳采用導電和導熱性能優異的紫銅材料制成，在環氧樹脂塑料封裝的絕緣殼體的內部與二極管晶片進行焊接，用以形成電路連接，此時，引腳相當于電路中的導電體，起連通電路的導體作用。同時，利用紫銅材料優異的導熱性，把二極管晶片工作時產生的熱量均勻化散布于引腳，使旁路二極管電路模塊由原來的局部高溫的點熱源轉變成為熱源散布面積較大但溫度相對較低的面熱源，從而降低了二極管晶片的結溫，以利其更安全、可靠地工作，防止其因結溫過高而燒毀損壞，此時的引腳相當于旁路二極管電路模塊內部的散熱器，起擴散熱源，增加模塊散熱面積，提高模塊散熱效率的作用。

殼體采用具有高強度高導熱性的環氧樹脂材料整體封裝而成，包裹在位于其內部的二極管電路的周圍，為二極管電路的導體提供絕緣保護及機械防護。