CN203522631U - 一种光伏旁路二极管模块、光伏接线盒及光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能发电技术，特别涉及一种光伏旁路二极管模块、光伏接线盒及光伏发电系统。本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏旁路二极管模块，包括模块上盖、模块基座、设于模块上盖与模块基座之间的旁路二极管器件，旁路二极管器件包括旁路二极管、绝缘连接于旁路二极管的散热片、电连接相邻旁路二极管的连接框架、电连接于连接框架的汇流条连接端子、电连接于连接框架的电缆连接端子；散热片延伸至模块基座及模块上盖外。本实用新型结构简单，且模块上盖及模块基座的分体设置使得，开模成本较低，且注塑生产效率较高；且模块的每一只旁路二极管，均带有独立的散热片，更具有良好的散热效果且避免了相互之间的热耦合。

Description

一种光伏旁路二极管模块、光伏接线盒及光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术，特别涉及一种光伏旁路二极管模块、光伏接线盒及光伏发电系统。

背景技术

进入21世纪以来，以太阳能为代表的光伏新能源产业取得了突飞猛进的发展；为了提高当前太阳能发电系统的可靠性，克服太阳能电池组件不可回避的“热班”效应，工业界采用的方式是为之提供旁路保护，如每12-24片串联连接的电池片提供一个旁路通路。

造成旁路二极管近年来高失效率的主要原因，是由于对太阳能光伏发电各种运行工况下，其旁路二极管器件芯片设计不论是PN结整流二极管还是Schottky整流二极管、器件封装设计，以及太阳能接线盒结构热、电设计不合理导致的，因此所谓太阳能组件寿命25-30年的承诺形同虚设。

授权公开号为CN202549875U以及CN202585462U的实用新型专利公开的接线盒，采用了带散热翅片的环形散热器，旁路二极管电路模块被嵌入该环形散热器内，以达到将旁路二极管发热带出接线盒外以改善散热的目的；但该技术存在如下问题： 旁路二极管封装于封装树脂内，即二极管芯片发热，即使是通过高导热的封装树脂热导率在2.0W/m-c左右，才能传递给环形散热器，热传导改善依然有限； 旁路二极管电路模块采用了一个整体的环形散热片，反而加强了不同旁路二极管之间的热耦合，如模块内其中一颗二极管处于旁路工作状态，电流很大，发热进而温度很高，此时模块内其余二极管处于待机工作状态，反向偏置截止仅有反向漏电流；由于旁路工作的二极管发热温度很高，通过导热良好的环形散热器会迅速热传导给其余处于反向偏置的二极管，容易使其进入反向热击穿，造成永久性损坏，同时，该技术结构复杂;且一只以上旁路二极管被整体封装于封装树脂内的方式形成的模块体积较大，因此开模成本较高；模块注塑生产效率较低，不利于大生产，因此模块的整体成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏旁路二极管模块，其结构简单，且模块上盖及模块基座的分体设置使得，开模成本较低，且注塑生产效率较高；且模块的每一只旁路二极管，均带有独立的散热片，更具有良好的散热效果且避免了相互之间的热耦合。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏旁路二极管模块，包括模块上盖、模块基座、设于所述模块上盖与模块基座之间的旁路二极管器件，所述旁路二极管器件包括旁路二极管、绝缘连接于所述旁路二极管的散热片、电连接相邻所述旁路二极管的连接框架、电连接于所述连接框架的汇流条连接端子、电连接于所述连接框架的电缆连接端子；所述散热片延伸至所述模块基座及模块上盖外。

作为本实用新型的优选，所述散热片上设有热沉。

作为本实用新型的优选，所述旁路二极管器件与模块上盖、模块基座通过螺钉固定，该螺钉自模块上盖穿过所述连接框架拧入模块基座；或该螺钉自模块基座穿过连接框架拧入模块上盖。

该螺钉与所述连接框架之间电气绝缘。

作为优选，模块上盖、模块基座通过绝缘胶密封。

本实用新型的目的还在于提供一种光伏接线盒，包括如上述技术方案所述的光伏旁路二极管模块、用于安设所述光伏旁路二极管模块的盒体；所述盒体的两端及其中一侧都设有用于裸露所述散热片或热沉的开口一。

所述盒体采用所述开口一特殊的空间布置设计，尽可能地在空间上避免了相邻旁路二极管之间的热耦合，以提高旁路二极管的可靠性。

作为本实用新型的优选，用于固定所述旁路二极管器件与模块上盖、模块基座的螺钉拧入所述盒体。

作为本实用新型的优选，所述盒体表壁在所述汇流条连接端子垂直方向投影处设有开口二；所述开口二卡接有盒盖。

作为本实用新型的优选，所述盒体的底壁镂空。

以便于安装所述光伏旁路二极管模块；有利于旁路二极管与外部大气直接进行对流散热，完全达到散热至接线盒外的目的。

本实用新型的再一发明目的在于提供一种光伏发电系统，包括如上述技术方案所述的光伏接线盒。 

本实用新型的再一发明目的在于提供一种光伏发电系统，包括如上述技术方案所述的光伏旁路二极管模块。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型结构简单，易于实施；采用模块上盖与模块基座固设旁路二极管器件的方式，使得旁路二极管模块装配简单易行，减少了模块塑封料用量，有利减少成本，且模块上盖与模块基座开模成本较低，注塑效率较高，因此降低了生产成本，散热片延伸至模块基座及模块上盖外的方式，更使本实用新型具有良好的散热性能，热沉的设置则进一步提高了散热性能；且每只旁路二极管独立配置散热片及热沉，对各自的发热独立就地散热，避免了统一热沉带来相互之间的热耦合；接线盒盒体的底壁整体镂空结构，有利于旁路二极管与外部大气直接进行对流散热。

附图说明

图1是实施例1结构示意图；

图2是实施例2结构示意图。

图中，11、模块基座，12、模块上盖，21、旁路二极管，22、散热片，23、连接框架，24、汇流条连接端子，25、电缆连接端子，221、热沉，3、盒体，31、开口一，32、表壁，33、开口二，34、盒盖，35、底壁，36、卡扣。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种光伏旁路二极管模块，如图1所示，包括模块基座11、模块上盖12、设于模块基座11与模块上盖12之间的旁路二极管器件，旁路二极管器件包括旁路二极管21、绝缘连接于旁路二极管21的散热片22、电连接相邻旁路二极管21的连接框架23、电连接于连接框架23的汇流条连接端子24、电连接于连接框架23的电缆连接端子25；散热片22延伸至模块上盖12及模块基座11外；散热片22上通过螺钉固定设有热沉221。

散热片22与旁路二极管21之间电气绝缘；散热片22一般采用纯铜等金属制成。

旁路二极管器件与模块基座11、模块上盖12通过螺钉固定连接，该螺钉自模块基座11穿过连接框架23拧入模块上盖12；或该螺钉自模块上盖12穿过连接框架23拧入模块基座11；本实施例是后者。

旁路二极管21与连接框架23通过焊接实现电连接，然后与模块上盖12、模块基座11通过螺钉固定在一起形成模块，该螺钉与连接框架23电气绝缘；模块基座11、模块上盖12通过所述螺钉固定后，进一步灌封绝缘密封胶进行密封。

实施例2：一种光伏接线盒，如图2所示，包括实施例1所述的光伏旁路二极管模块、用于安设光伏旁路二极管模块的盒体3；盒体3的两端及其中一侧都设有用于裸露热沉221的开口一31。

用于固定旁路二极管器件与模块基座11、模块上盖12的螺钉拧入盒体3。

盒体3表壁32在汇流条连接端子24垂直方向投影处设有开口二33；开口二33卡接有盒盖34。

盒体3的底壁35镂空以便于旁路二极管与外部大气直接进行对流散热并将发热引到接线盒外部；开口一31的空间设计，使得旁路二极管相互之间的热耦合减小。

盒体3上还设有用于固定电缆连接端子25的卡扣36。

实施例3：一种光伏发电系统，包括实施例2所述的光伏接线盒。

实施例4：一种光伏发电系统，包括实施例1所述的光伏旁路二极管模块。

Claims (9)

1.一种光伏旁路二极管模块，其特征在于，包括模块上盖（12）、模块基座（11）、设于所述模块上盖（12）与模块基座（11）之间的旁路二极管器件，所述旁路二极管器件包括旁路二极管（21）、绝缘连接于所述旁路二极管（21）的散热片（22）、电连接相邻所述旁路二极管（21）的连接框架（23）、电连接于所述连接框架（23）的汇流条连接端子（24）、电连接于所述连接框架（23）的电缆连接端子（25）；所述散热片（22）延伸至所述模块基座（11）及模块上盖（12）外。

2.根据权利要求1所述的一种光伏旁路二极管模块，其特征在于，所述散热片（22）上设有热沉（221）。

3.根据权利要求1所述的一种光伏旁路二极管模块，其特征在于，所述旁路二极管器件与模块上盖（12）、模块基座（11）通过螺钉固定连接，该螺钉自模块上盖（12）穿过所述连接框架（23）拧入模块基座（11）；或该螺钉自模块基座（11）穿过连接框架（23）拧入模块上盖（12）。

4.一种光伏接线盒，其特征在于，包括如权利要求1-3所述的光伏旁路二极管模块、用于安设所述光伏旁路二极管模块的盒体（3）；所述盒体（3）的两端及其中一侧都设有用于裸露所述散热片（22）或热沉（221）的开口一（31）。

5.根据权利要求4所述的一种光伏接线盒，其特征在于，用于固定所述旁路二极管器件与模块上盖（12）、模块基座（11）的螺钉拧入所述盒体（3）。

6.根据权利要求4所述的一种光伏接线盒，其特征在于，所述盒体（3）表壁（32）在所述汇流条连接端子（24）垂直方向投影处设有开口二（33）；所述开口二（33）卡接有盒盖（34）。

7.根据权利要求4所述的一种光伏接线盒，其特征在于，所述盒体（3）的底壁（35）镂空。

8.一种光伏发电系统，其特征在于，包括如权利要求4-7所述的光伏接线盒。

9.一种光伏发电系统，其特征在于，包括如权利要求1-3所述的光伏旁路二极管模块。

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