CN102723391A

CN102723391A - 一种光伏接线装置

Info

Publication number: CN102723391A
Application number: CN2012101657350A
Authority: CN
Inventors: 朱新华; 孙来厚
Original assignee: HIGH-DENSITY CO-STAR ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: HIGH-DENSITY CO-STAR ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2012-10-10

Abstract

本发明提出了一种光伏接线装置，用于解决光伏接线装置易辐射影响、环境影响而缩短使用寿命的问题；该光伏接线装置包括：盒体；与盒体配合使用的盒盖；接线装置，设置在盒体内；保护装置，用于防止反向电流损坏外部太阳能电池，设置在接线装置上；保护装置包括：防损芯片；正极板，设置于防损芯片一侧；负极板，设置于防损芯片另一侧；第一连接装置，穿过盒体与接线装置连接；第二连接装置，穿过盒体与接线装置连接。发明所述的光伏接线装置，可以更有效的免受闪电、高电荷的表而能量，以及其他来源的感应的高功率瞬态和浪涌的损害；通过使用改性聚苯醚材料制作盒盖和盒体，可以增强其使用寿命。

Description

一种光伏接线装置

技术领域

本发明涉及接线盒，特别是指一种用于太阳能电池组件的光伏接线装置。

背景技术

太阳能电池是太阳能发电系统中的核心元件，为了满足实际应用的需要，需要把多个太阳能电池板通过光伏连接器组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。光伏接线装置作为其中的组件之一，同样受使用环境、使用安全、使用寿命等因素影响，因此要求具有高可靠性。

太阳能发电系统是不间断的、长期循环工作的高可靠性设施。对接线盒体上的旁路二极管散热、高温反偏，反向漏流等工作寿命有较高的要求。但目前国内封装的二极管几乎全部是传统的R-6塑封形式，这种封装的原件，因设计时只考虑了常规环境下的应用，而要让它符合光伏板的工作环境要求，就不能保证它应有的可靠性。现有技术中，接线盒的盒体在对应于旁路肖特基二极管的位置设有散热器，使旁路肖特基二极管的热量通过散热器最大限度的散热。但这样只能是在生产接线盒时开散热孔，并在二极管引线上连接散热装置。但是这样的设计只是芯片内部的热量散发局限于∮1.28引线导出，未从根本上解决问题，主要是因为接线盒在生产时不能轻易改变二极管的封装形式。

现有的肖特二极管的雪崩容量低于20mJ，最大击穿电压也只有45V到60V，它们能处理的ESD(Electro-Static discharge，静电释放)电压也较低，不能足以对ESD、雷击、和其他来源感应的高电压等浪涌提供保护。大多数由ESD引起的失效故障中，在接线盒里的两个或三个器件当中的某一个会失效。而浪涌会损毁所有的旁路二极管。给整个发电系统带来隐患。

在日常的使用中，光伏接线装置受到以下几种问题的影响使使用寿命缩短：太阳紫外线对于塑料、橡胶等高分子材料的辐射影响；环境温度，特别是高低温交变对材料和产品影响很大；再者湿度如雨、雪、凝露等以及其他污染物如酸雨、臭氧等对接线盒材料的影响都是很大的。

综合上述几点问题，现有的光伏接线装置因环境、使用安全等，对使用寿命产生很大影响，使光伏接线装置的使用寿命缩短。

发明内容

本发明提出一种光伏接线装置，解决了现有技术中光伏接线装置易辐射影响、环境影响而缩短使用寿命的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种光伏接线装置，包括：

盒体；

与盒体配合使用的盒盖；

接线装置，设置在盒体内；

保护装置，用于防止反向电流损坏外部太阳能电池，设置在接线装置上；

保护装置包括：防损芯片；

正极板，用于与接线装置连接，设置于防损芯片一侧；

负极板，用于与接线装置连接，设置于防损芯片另一侧；

第一连接装置，用于与外部太阳能电池连接的，穿过盒体与接线装置连接；

第二连接装置，用于与外部用电端连接，穿过盒体与接线装置连接。

优选的，保护装置具体可为二极管。

优选的，接线装置包括：第一接线端和第二接线端；第一接线端与第一连接装置连接，第二接线端与第二连接装置连接。

优选的，第一连接装置具体为线缆；第二连接装置具体为镍带。

优选的，盒盖和盒体由改性聚苯醚材料制造而成。

优选的，还包括：密封垫圈，设置在盒盖与盒体之间的。

优选的，密封垫圈具体可为O形。

优选的，密封垫圈具体由硅橡胶制造而成。

本发明技术方案通过使用保护装置的特殊结构从而有效的对保护装置进行散热，且通过设置防损芯片，使得保护装置可以更有效的免受闪电、高电荷的表面能量，以及其他来源的感应的高功率瞬态和浪涌的损害；又因为盒体和盒盖的特殊材质，使得接线装置可以了长期处于恶劣的工作环境中，可以更好的耐雨、雪、凝露等以及其他污染物如酸雨、臭氧等，增强其使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种光伏接线装置的结构示意图；

图2为本发明一种光伏接线装置中盒体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种光伏接线装置，包括：

盒体1；

与盒体1配合使用的盒盖6；

接线装置2，设置在盒体1内；

保护装置3，用于防止反向电流损坏外部太阳能电池，设置在接线装置2上；

保护装置3包括：防损芯片；

正极板，用于与接线装置2连接，设置于防损芯片一侧；

负极板，用于与接线装置2连接，设置于防损芯片另一侧；

第一连接装置4，用于与外部太阳能电池连接的，穿过盒体1与接线装置2连接；

第二连接装置5，用于与外部用电端连接，穿过盒体1与接线装置2连接。

通过使用保护装置3的特殊结构，从而有效的对保护装置3进行散热，且通过设置防损芯片，使得保护装置3可以更有效的免受闪电、高电荷的表面能量，以及其他来源的感应的高功率瞬态和浪涌的损害；又因为盒体1和盒盖6的特殊材质，使得接线装置2可以了长期处于恶劣的工作环境中，可以更好的耐雨、雪、凝露等以及其他污染物如酸雨、臭氧等，增强其使用寿命。

接线装置2设置在盒体1内；保护装置3设置在接线装置2上，第一连接装置4穿过盒体1后与接线装置2一端连接，第二连接装置5穿过盒体1后与接线装置2另一端连接；保护装置3包括，防损芯片、正极板和负极板，正极板和负极板与接线装置2连接，且保护装置的具体个数根据第一连接装置4的个数而定，在本实施例中第一连接装置4优选为2个，保护装置3优选为3个，但本发明对此不作限定；保护装置3在防止反向电流损坏外部太阳能电池的过程中会发热，所以通过正极板和负极板增加保护装置3的散热面积，进而使保护装置3可以更好的散热。

优选的，保护装置3具体可为二极管。

因为ESD(Electro-Static discharge，静电释放)、雷击或其他来源高电压等浪涌的冲击，会导致二极管损坏，所以在发明中二极管使用防损芯片；通过设置防损芯片，使得二极管免受来自闪电、高电荷的表面能量，以及其他来源的感应的高功率瞬态和浪涌的损害。

通过实验得出，增加了防损芯片后，保护装置3的最大耐压(承受ESD浪涌)具体为12000V；最大工作电流具体为10A～30A。

优选的，接线装置2包括：第一接线端7和第二接线端8；第一接线端7与第一连接装置4连接，第二接线端8与第二连接装置5连接。

优选的，第一连接装置4具体为线缆；第二连接装置5具体为镍带。

在本实施例中，第一连接装置4优选使用线缆，第二连接装置5优选使用镍带，且通过线缆的一端与外部用电端连接，通过镍带的一端与外部的太阳能电池连接，接线装置2还包括：第一接线端7和第二接线端8，第一接线端7与线缆的另一端连接，第二接线端8与镍带的另一端连接。

优选的，盒盖6和盒体1由改性聚苯醚材料制造而成。

盒盖6和盒体1具体由改性聚苯醚材料制作而成，通过ASTM D 638测试所得，使用改性聚苯醚材料使得盒盖6和盒体1的抗拉强度，抗屈服度达到11000psi；通过通过ASTM D 638测试所得盒盖6和盒体1的的拉伸长度防断裂增加20％；通过ASTM D 638测试所得盒盖6和盒体1的硬度(洛氏R)为119。

通过ASTM D 684测试所得盒盖6和盒体1的HDT(热畸变温度，66psi，0.250″，未退火)具体为313deg F；通过ASTM E1461测试所得盒盖6和盒体1的导热率具体为4w/m-k；通过ASTM D 648测试所得盒盖6和盒体1的HD(热畸变温度，264psi，0.250″，未退火)具体为293deg F；通过ASTM E 831测试所得盒盖6和盒体1的CTE(膨胀系数，flow， 0F～300F)具体为3E-5in/in-F；通过UL746B测试所得盒盖6和盒体1的热指数具体为105deg C。

通过ASTM D 257测试所得盒盖6和盒体1的体积电阻率具体为1E17 ohm-cm；通过ASTM D 257测试所得盒盖6和盒体1的表面电阻率具体为1 E17ohm/sq；通过ASTM D 149测试所得盒盖6和盒体1的介电强度(油内，125mils)具体为493V/mil；通过ASTM D 150测试所得盒盖6和盒体1的介电常数(50Hz)具体为2.68；通过ASTM D 150测试所得盒盖6和盒体1的损耗因素(50Hz)具体为0.0031。

通过上述测试数据显示，盒盖6和盒体1具有高机械性能、高耐热性、高阻燃性和高导电性，可以有效的绝缘和抗紫外线等。

优选的，还包括：密封垫圈，设置在盒盖6与盒体1之间的。

优选的，密封垫圈具体可为O形。

优选的，密封垫圈具体由硅橡胶制造而成。

进一步，设置在盒盖6与盒体1之间的密封垫圈。

为增强盒盖6与盒体1的密封效果，在盒盖6与盒体1之间设置有密封垫圈，通过密封垫圈使盒盖6和盒体1的密封效果更好，这样可以有效的防止大气中的污染物或其他污染物进入大盒体1上部，并且可以有效的防止潮气进入到盒体1中；在本实施例中密封垫圈具体为O形，这样可以使密封垫圈上各个点的弹性、受力均匀，并将作用在密封垫圈上的压力向各个方向传递，从而增加盒盖6与盒体1之间的密封效果；且线圈具体由硅橡胶制造而成，这样可以使密封垫圈在高温下仍能保持良好的弹性，并且可以在压力持续作用下能重复安装使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光伏接线装置，其特征在于，包括：

盒体；

与所述盒体配合使用的盒盖；

接线装置，设置在所述盒体内；

保护装置，用于防止反向电流损坏外部太阳能电池，设置在所述接线装置上；

所述保护装置包括：防损芯片；

正极板，用于与接线装置连接，设置于所述防损芯片一侧；

负极板，用于与接线装置连接，设置于所述防损芯片另一侧；

第一连接装置，用于与外部太阳能电池连接的，穿过所述盒体与所述接线装置连接；

第二连接装置，用于与外部用电端连接，穿过所述盒体与所述接线装置连接。

2.如权利要求1所述的光伏接线装置，其特征在于，所述保护装置具体为二极管。

3.如权利要求1或2所述的光伏接线装置，其特征在于，所述接线装置包括：第一接线端和第二接线端；

所述第一接线端与第一连接装置连接，所述第二接线端与第二连接装置连接。

4.如权利要求3所述的光伏接线装置，其特征在于，所述第一连接装置具体为线缆；所述第二连接装置具体为镍带。

5.如权利要求4所述的光伏接线装置，其特征在于，所述盒盖和盒体由改性聚苯醚材料制造而成。

6.如权利要求5所述的光伏接线装置，其特征在于，包括：

密封垫圈，设置在所述盒盖与所述盒体之间的。

7.如权利要求6所述的光伏接线装置，其特征在于，所述密封垫圈具体为O形。

8.如权利要求7所述的光伏接线装置，其特征在于，所述密封垫圈具体由硅橡胶制造而成。