[發明專利]一種高散熱性能的光伏接線盒

在審

• 申請號: 201810187955.0
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108377133A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 張士永
• 申請（專利權）人: 張士永
• 主分類號: H02S40/34
• 分類號: H02S40/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高散熱性能的光伏接線盒，包括底座、上蓋和散熱片，底座的塑膠殼體鑲有鋁制的散熱片，散熱片的下端設置有方形肖特基二極管，且散熱片離肖特基二極管的表面間隔0.5mm，肖特基二極管焊接在接線端子上，接線端子通過底板將其固定，底座的兩側及底端均設置有通風口，使產品二極管發熱區不直接與光伏電池組件背板貼合，其中間可以通風散熱，還有通過在光伏接線盒底座殼體的正面鑲有散熱片，散熱片可以快速的把盒體內部肖特基二極管的表面溫度散熱到外面，通過對光伏接線盒的正面與背面的同時散熱，有效保障光伏電池片的輸出效率和使用壽命，同時也能提升光伏接線盒體內的二級管的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種光伏接線盒技術領域，特別涉及一種高散熱性能的光伏接線盒。

背景技術

光伏太陽能發電是一種取之不盡；用之不竭的清潔能源。因為其安全、干凈、環保而越來越受到人們的青瞇。太陽能光伏行業成為全球競相追逐的朝陽產業，在中國越來越多的企業加入到這個產業當中來，中國已經成為全球第三大光伏制造基地，僅次于日本、德國。同時，也促進了太陽能相關零部件產業的發展，如太陽能光伏接線盒、光伏連接器、控制器、逆變器、蓄電池等等。太陽能光伏接線盒作為太陽能電池組件的一個重要部件。（光伏接線盒的構成是把二級管焊接在銅接線端子上，用兩根帶正負接頭的電纜引出。在用塑料外殼進行裝配封裝，裝配時把盒體內銅端子與電池片并聯焊接好后把內腔二極管部分進行灌導熱密封膠進行防水。因二極管的單向導電特性使當電池板有個別單個電池片光斑效應時二極管就形成串聯電路進行導通電流輸出。）其作用是起太陽能電池方正的旁路保護與光伏電池板的串聯使電流輸出的主要構成部分 。同時也是太陽能電池充電與控制裝置之間的連接裝置。是一門集電氣與結構設計、機械設計與材料科學相結合的跨領域的綜合性設計的組合裝配產品。為用戶提供了太陽能電池板的組合連接方案。隨著光伏電池的技術不斷革新，轉換效率越來越高，電池片越來越大。光伏電池的功率在不斷提高。從最初的60W一路升至到現在380W 。所以對光伏接線盒性能要求也越來越高。光伏接線盒的承載電流能力由原來的6A一路升至到現在的15A。

一個光伏接線盒最主要的核心部件就是里面的二極管，目前使用最廣泛的是肖特基二極管其特性是穩定性好；使用壽命長。肖特基二級管的內部芯片材質是一種半導體硅材料經過特殊加工后起到P-N極單向導電反向不通的功效（一般還會有0.55mA漏電流）。在Ta常溫25℃時漏電流為0.55mA,Ta100度時漏流是50mA。可見當溫度升高一倍時漏電流會升高10倍，當漏流無窮大時就會造成短路使與其并聯的電池失效。接線盒內二極管一直處于長期工作狀態有溫度過高燒毀的風險！溫度的另一來源是肖特基二級管的本身，因為二極管本身材質是個半導體材料，因為是半導體就有內阻，有內阻自然就會有發熱。由此可見肖特基二極管的發熱來源是它本身的芯片，因此對于接線盒的結構設計上如何把二極管的溫度快速的散到外部空間，是設計人員要考慮的重要因素之一。肖特基二極管芯片溫度通過二極管的封裝外殼（PBT）環氧樹脂---導熱灌封膠---塑料殼體，這三部分是構成二極管散熱的主要途徑。

目前市場上在用的光伏接線盒主要是通過以上的三個部分進行熱量擴散。光伏接線盒與光伏電池板之間連接，是把光伏接線盒的背面邊緣打上一圈專用硅膠后粘合在光伏電池板的四個匯流條開口位置。然后把光伏電池板上的匯流條與盒體內接線端子焊接。（使二極管與每20片光伏電池片形成一個并聯電路）然后把光伏接線盒盒體內灌上導熱密封膠進行防水，待固化后蓋上蓋子。這種接線盒的盒體散熱慢，盒體可通過最大額度電流15A，盒體內部溫度已經很高，達到190度左右接近規格要求上限；而且光伏接線盒的底部是平板式直接和光伏電池板的貼合這樣是必造成光伏接線盒的底部散熱更差，二極管下端熱量聚集。如果聚集溫度太高會導致產品塑料件變形，同時會把過高溫度傳遞到與之粘合處背板前面的光伏電池片上，影響此處的光伏電池片的輸出效率和使用壽命。

發明內容

本發明提出了一種高散熱性能的光伏接線盒，解決了現有技術中的光伏接線盒散熱慢，易導致產品塑料變形、漏水短路，影響光伏電池片的輸出效率和使用壽命的問題。