CN217933778U - 轴向二极管、接线盒及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及光伏领域，提供一种轴向二极管、接线盒以及光伏组件，轴向二极管包括：二极管本体；第一管脚以及第二管脚，所述第一管脚与第二管脚分别连接所述二极管本体相对设置的两侧，所述第一管脚与所述第二管脚的至少一者包括相连接的第一部、扁平部以及第二部，所述第一部与所述二极管本体连接。本实用新型提供的轴向二极管、接线盒及光伏组件至少可以提升接线盒的散热能力。

Description

轴向二极管、接线盒及光伏组件

技术领域

本实用新型实施例涉及光伏领域，特别涉及一种轴向二极管、接线盒及光伏组件。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。太阳能电池组件的作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

太阳能电池组件接线盒是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器，是一门集电气设计、机械设计与材料科学相结合的跨领域的综合性设计。太阳能电池组件接线盒在太阳能组件的组成中非常重要，主要作用是将太阳能电池产生的电力与外部线路连接。接线盒通过硅胶与组件的背板粘在一起，组件内的引出线通过接线盒内的内部线路连接在一起，内部线路与外部线缆连接在一起，使组件与外部线缆导通。接线盒内有二极管，保证组件在被挡光时能正常工作。然而，接线盒内部需要将二极管与盒体固定，从而导致二极管处的热量不能及时排出，影响二极管的性能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种轴向二极管、接线盒及光伏组件，至少有利于提升接线盒的散热能力。

根据本实用新型一些实施例，本实用新型实施例一方面提供一种轴向二极管，包括：二极管本体；第一管脚以及第二管脚，第一管脚与第二管脚分别连接二极管本体相对设置的两侧，第一管脚与第二管脚的至少一者包括相连接的第一部、扁平部以及第二部，第一部与二极管本体连接。

在一些实施例中，第一管脚为第一弯折管脚，第二管脚为第二弯折管脚，第一弯折管脚的弯折方向与第二弯折管脚的弯折方向之间的夹角大于0°且小于360°。

在一些实施例中，轴向二极管中心对称。

在一些实施例中，第一弯折管脚的弯折方向与第二弯折管脚的弯折方向之间的夹角为 180°。

在一些实施例中，第一部包括相连接的第一段、第一弯折段、第二段以及第二弯折段，第一段与二极管本体连接，第一段的延伸方向与二极管本体的轴向方向平行，第二弯折段与扁平部连接；第一弯折段的弯折度大于等于90°。

在一些实施例中，第二弯折段的弯折度大于等于90°。

根据本实用新型一些实施例，本实用新型实施例另一方面还提供一种接线盒，包括上述实施例任一项的轴向二极管。

在一些实施例中，还包括：固定结构，固定结构用于固定轴向二极管；固定结构为热铆结构或者卡扣结构。

在一些实施例中，二极管本体的轴向方向与接线盒的长边方向之间的夹角为锐角或钝角。

根据本实用新型一些实施例，本实用新型实施例又一方面还提供一种光伏组件，包括上述实施例任一项的接线盒；汇流条，汇流条与扁平部电连接。

本实用新型实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

本实用新型提供的轴向二极管中，第一管脚以及第二管脚的一者部分结构设计为扁平形状，在第一管脚的中部位置设计了扁平部，增加了第一管脚与第二管脚的比表面积，使得二极管产生的热量可以从扁平设计的第一管脚以及第二管脚处逸出，降低二极管的温度，延长二极管的寿命。

此外，将二极管的管脚设计为弯折管脚，可以在有限的接线盒内增加管脚的长度，增加第一弯折管脚以及第二弯折管脚的体积，进一步提升接线盒的散热能力；而且，弯折管脚可以减少安装空间，便于安装使用，也可以缩小接线盒的体积，降低接线盒遮挡光伏组件的面积，从而提升太阳能电池的光电转换效率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型一实施例所提供的轴向二极管的立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所提供的轴向二极管的俯视图；

图3为本实用新型一实施例所提供的轴向二极管的A-A’剖面结构示意图；

图4为本实用新型一实施例所提供的一种接线盒的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例所提供的一种接线盒的局部结构示意图；

图6为本实用新型一实施例所提供的另一种接线盒的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例所提供的又一种接线盒的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术的接线盒的散热能力欠佳。

分析发现，导致接线盒的散热能力欠佳的原因之一在于：传统的接线盒为一体式结构，操作快捷、维修方便，但由于电器端子的存在，光伏接线盒的体积较大、散热性差；将轴向二极管装入接线盒后需要对二极管灌注密封胶固定，密封胶的导热性能较差，会影响二极管的散热，且盒体的散热效果差，进而导致二极管产生的热量无法排出，使得二极管由于热量过高失效。

本实用新型实施例提供一种轴向二极管、接线盒及光伏组件，通过将轴向二极管的第一管脚以及第二管脚的一者部分结构设计为扁平形状，在第一管脚的中部位置设计了扁平部，增加了第一管脚与第二管脚的比表面积，使得二极管产生的热量可以从扁平设计的第一管脚以及第二管脚处逸出，降低二极管的温度。此外，将二极管的管脚设计为弯折管脚，可以在有限的接线盒内增加管脚的长度，增加第一弯折管脚以及第二弯折管脚的体积，进一步提升接线盒的散热能力；而且，弯折管脚可以减少安装空间，便于安装使用，也可以缩小接线盒的体积，降低接线盒遮挡光伏组件的面积，从而提升太阳能电池的光电转换效率。

下面将结合附图对本实用新型的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施例中，为了使读者更好地理解本实用新型而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本实用新型所要求保护的技术方案。

图1为本实用新型一实施例所提供的轴向二极管的立体结构示意图；图2为本实用新型一实施例所提供的轴向二极管的俯视图；图3为本实用新型一实施例所提供的轴向二极管的 A-A’剖面结构示意图。

根据本实用新型一些实施例，本实用新型实施例一方面提供一种轴向二极管，参考图1～图3，包括：二极管本体100；第一管脚131以及第二管脚132，第一管脚131与第二管脚132 分别连接二极管本体100相对设置的两侧，第一管脚131与第二管脚132的至少一者包括相连接的第一部、扁平部以及第二部，第一部与二极管本体100连接。

在一些实施例中，轴向二极管与光伏组件的电池串反向并联连接，轴向二极管用于保护太阳能板电路。原理在于：轴向二极管是用来做单向电流导通的电子元器件，电池板通常白天给蓄电池充电，晚上电池板的电压比蓄电池低，为了防止蓄电池晚上反过来给太阳能电池板充电，损害电池板，所以要加个防反充的二极管，阻止电流从蓄电池流向太阳能电池板。

在一些实施例中，二极管本体100可以为柱状结构，即二极管本体100的截面形状为圆形。二极管本体100包括相对设置的第一端面以及第二端面，第一管脚131与二极管本体100 的第一端面连接，第二管脚132与二极管本体100的第二端面连接。

在一些实施例中，第一管脚131为第一弯折管脚，第二管脚132为第二弯折管脚，如此，可以在有限的接线盒内增加管脚的长度，增加第一弯折管脚以及第二弯折管脚的体积，进一步提升接线盒的散热能力；而且，弯折管脚可以减少安装空间，便于安装使用，也可以缩小接线盒的体积，降低接线盒遮挡光伏组件的面积，从而提升太阳能电池的光电转换效率。在另一些实施例中，第一管脚为直管脚，第二管脚为直管脚，第一管脚的延伸方向与二极管本体100的轴向方向平行。

在一些实施例中，第一弯折管脚包括相连接的第一弯折部110、第一扁平部101以及第三部102，第一弯折部110与二极管本体100连接；第二弯折管脚包括相连接的第二弯折部 120、第二扁平部103以及第四部104，第二弯折部120与二极管本体100连接。在另一些实施例中，第一弯折管脚与第二弯折管脚的一者具有弯折部、扁平部以及延伸部。

在一些实施例中，第一弯折管脚的弯折方向M与第二弯折管脚的弯折方向N之间的夹角大于0°且小于360°，如此，第一弯折管脚与第二弯折管脚的延伸方向不同，且不重叠，二极管本体100工作时，位于二极管本体100两侧的盒体散热较为均匀，更利于散热。可以理解的是，第一弯折管脚的弯折方向M可以视为第一弯折管脚的末端延伸方向，或者第一弯折管脚的整体朝向方向。

在一些实施例中，轴向二极管中心对称，即第一管脚131与第二管脚132的设计为中心对称，如此，第一弯折管脚的第一扁平部101以及第二弯折管脚的第二扁平部103中心对称，二极管本体100两侧的散热呈现平衡状态，可延长二极管本体100的寿命。第一弯折管脚的弯折方向M与第二弯折管脚的弯折方向N之间的夹角为180°。轴向二极管的形状呈现N型或者S型，轴向二极管所围成的整体所占接线盒的面积小，可以减少安装空间，便于安装使用，也可以缩小接线盒的体积，降低接线盒遮挡光伏组件的面积，从而提升太阳能电池的光电转换效率。

在一些实施例中，第一部可以包括第一管脚131的第一弯折部110以及第二管脚132的第二弯折部120。第一弯折部110包括相连接的第一段111、第一弯折段112、第二段113以及第二弯折段114，第一段111与二极管本体100连接，第一段111的延伸方向与二极管本体 100的轴向方向平行，第二弯折段114与第一扁平部101连接；第一弯折段112的弯折度a大于等于90°。在制备弯折管脚时，管脚的弯折程度过大可能导致弯折的应力进入二极管本体100内，造成二极管失效。如此，第一弯折段112的弯折度a大于等于90°可以避免二极管失效，且弯折度大代表管脚所需的弯折角度小，制备工艺较为简单，降低工艺难度以及节省成本。

在一些实施例中，第二弯折段114的弯折度b大于等于90°。第一管脚131包括第一弯折段112与第二弯折段114，可以增加第一管脚131的长度，从而增加第一管脚131的比表面积，从而提升接线盒的散热效果，延长二极管的寿命。且第一弯折段112与第二弯折段114的弯折度均大于等于90°，制备工艺较为简单，从而提升轴向二极管的生产产率。

在一些实施例中，第二弯折部120包括相连接的第三段121、第三弯折段122、第四段 123以及第四弯折段124，第三段121与二极管本体100连接，第三段121的延伸方向与二极管本体100的轴向方向平行，第四弯折段124与第二扁平部103连接；第三弯折段122的弯折度c大于等于90°。第四弯折段124的弯折度d大于等于90°。第三弯折段122的弯折度与第四弯折段124的弯折度的作用以及效果与第一弯折段112以及第二弯折段114的作用以及效果相同或相似，在这里不过多赘述。

在一些实施例中，参考图3，扁平部包括第一扁平部101以及第二扁平部103，第一部以及第二部的剖面形状为圆形或者椭圆形，扁平部的剖面形状为扁圆形、矩形；或者扁平部为上下表面为平面，且左壁面以及右壁面为弧面的结构。扁平部的厚度较小，比表面积较大，散热面积较大，更利于散热，提升接线盒的散热能力。扁平设计的表面较大，更利于汇流条以及焊带与扁平部的连接，接触面积较大，从而使汇流条与扁平部的连接更牢固，保证了接线盒的结构稳定性。第一管脚131与第二管脚132的至少一者为一体成型结构，即扁平部经过热压制备工艺形成，可以简化生产流程，提升生产效率，且有利于提高第一管脚131以及第二管脚132的结构稳定性。

本实用新型提供的轴向二极管中，第一管脚131以及第二管脚132的一者部分结构设计为扁平形状，在第一管脚131的中部位置设计了扁平部，增加了第一管脚131与第二管脚132 的比表面积，使得二极管产生的热量可以从扁平设计的第一管脚131以及第二管脚132处逸出，降低二极管的温度，延长二极管的寿命。

此外，将二极管的第一管脚131设计为第一弯折管脚以及第二管脚132设计为第二弯折管脚，可以在有限的接线盒内增加第一管脚131以及第二管脚132的长度，增加第一弯折管脚以及第二弯折管脚的体积，进一步提升接线盒的散热能力；而且，第一弯折管脚以及第二弯折管脚可以减少安装空间，便于安装使用，也可以缩小接线盒的体积，降低接线盒遮挡光伏组件的面积，从而提升太阳能电池的光电转换效率。

图4为本实用新型一实施例所提供的一种接线盒的结构示意图；图5为本实用新型一实施例所提供的一种接线盒的局部结构示意图；图6为本实用新型一实施例所提供的另一种接线盒的结构示意图；图7为本实用新型一实施例所提供的又一种接线盒的结构示意图。其中，图5为图4所示接线盒去除轴向二极管的局部结构示意图。

相应的，参考图4～图7，本实用新型另一实施例还提供一种接线盒，包括上述实施例任一项的轴向二极管。以下将结合附图对本实用新型另一实施例提供的接线盒进行详细说明。

在一些实施例中，接线盒包括三分式接线盒，包括正极接线盒、负极接线盒以及中间接线盒，中间接线盒设于正极接线盒与负极接线盒之间。在另一些实施例中，接线盒包括一体式接线盒，即一体式类接线盒包括三个二极管，位于二侧的二极管分别与正极连接器以及负极连接器进行连接。轴向二极管的正向压降与漏电流成反比，按照光伏组件的短路电流与开路电压计算排布接线盒的数量以及位置。

参考图4以及图5，负极接线盒与太阳能充电控制装置的负极连接器连接，负极接线盒包括盒体200、盒盖、固定口201、槽口204、定位槽202以及导电片205。盒体200构成容纳槽，用于容纳轴向二极管；盒体200与盒盖相互配合构成封闭槽，避免位于接线盒内部的内部电子原件性能受到外部环境中的水及灰尘等固体及液体污染物的影响。盒盖与和盒体200 的材料可以为抗老化以及耐紫外线能力强的材料或者绝缘材料，避免工作人员出现触电的风险。固定口201用于放置轴向二极管；槽口204用于使第一汇流条与第二汇流条穿过与轴向二极管连接；定位槽202用于定位轴向二极管与盒体200的位置；导电片205增加散热面积，从而进一步提高接线盒的散热性能。

在一些实施例中，接线盒还包括：固定结构203，固定结构203用于固定轴向二极管。具体地，固定结构固定连接第一弯折部、第三部、第二弯折部以及第四部与盒体底面。如此，固定结构固定连接第一管脚131的两端以及第二管脚132的两端，连接更牢固，避免接线盒在移动过程中，轴向二极管与盒体200之间分离。固定结构203为热铆结构或者卡扣结构。热铆结构的铆点固定可以不对接线盒的盒体进行设计，仅需增加一步热固定步骤，制备工艺较为简单以及组装效率高。而且，与卡扣结构相比，热铆结构不需考虑盒体的大小以及轴向二极管的尺寸，从而提升接线盒以及轴向二极管之间的兼容性，提升接线盒的实用性。

在一些实施例中，接线盒具有相邻的长边以及短边。二极管本体100的轴向方向与接线盒的长边方向L之间的夹角e为锐角，即二极管本体100的轴向方向与接线盒的长边方向L 之间的夹角e为0°＜e＜90°。如此，二极管本体100的设计不需要考虑接线盒的短边宽度，即可以二极管本体100的轴向长度可以大于接线盒的短边宽度，二极管本体100可以为任意规格以及参数，提升接线盒的兼容性以及实用性。二极管本体100的轴向与接线盒的长边方向L之间即不平行又不垂直，一方面设计弯角角度较小工艺较为容易，弯角所在之处与二极管本体100之间的距离较大，且不容易在制备弯角时产生的应力导致二极管本体100失效，有利于提升二极管的寿命。在另一些实施例中，二极管本体100的轴向方向与接线盒的长边方向L之间的夹角e为钝角。

图6所示的正极接线盒以及图7所示的中间接线盒与图4所示负极接线盒内部的元件相同或相似，在这里不过多赘述。

根据本实用新型一些实施例，本实用新型实施例又一方面还提供一种光伏组件，包括上述实施例任一项的接线盒；汇流条，汇流条与扁平部电连接。

在一些实施例中，汇流条包括第一汇流条以及第二汇流条。第一汇流条，第一汇流条与第一扁平部电连接；第二汇流条，第二汇流条与第二扁平部电连接。扁平部可以直接作为焊接面和线缆、汇流条进行直接焊接，无需在光伏接线盒内另外设置导电片，能够实现二极管与汇流条的快速连接，在此同时，二极管和汇流条直接焊接，能够加快二极管的散热，使得二极管的电效率提升，从而能够满足大电流的使用需求。

在一些实施例中，第一汇流条可以为正极汇流条，正极汇流条与光伏组件的电池组件的正极引出端连接；第二汇流条可以为负极汇流条，负极汇流条与光伏组件的电池组件的负极引出端连接。第一汇流条与第一扁平部之间的固定方式为焊接，第二汇流条与第二扁平部的固定方式为焊接，焊接的牢固性更好，焊接方式包括激光焊接、电阻焊或者沾锡烙铁熔融等。

在一些实施例中，轴向二极管可以为旁路二极管，旁路二极管一般与中部汇流条连接，中部汇流条可以避免端汇流条并联的电池串的数量过大，超过太阳能电池反向偏压极限，进而损坏光伏组件。若不发生热斑效应，轴向二极管内未通路，中部汇流条则不会有电流通过，所以不会降低组件功率，反而会略微提升组件功率；如果组件在户外发电时发生热斑效应，由于电流遵从电阻最低路径的原理，中部汇流条会为电流提供更多的电流路径，确保电流有其他可行的路径，从而让电流避开发生热斑的电池片，减轻热斑效应达到增加发电量的目的。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种轴向二极管，其特征在于，包括：

二极管本体；

第一管脚以及第二管脚，所述第一管脚与第二管脚分别连接所述二极管本体相对设置的两侧，所述第一管脚与所述第二管脚的至少一者包括相连接的第一部、扁平部以及第二部，所述第一部与所述二极管本体连接。

2.根据权利要求1所述的轴向二极管，其特征在于，所述第一管脚为第一弯折管脚，所述第二管脚为第二弯折管脚，所述第一弯折管脚的弯折方向与所述第二弯折管脚的弯折方向之间的夹角大于0°且小于360°。

3.根据权利要求2所述的轴向二极管，其特征在于，所述轴向二极管中心对称。

4.根据权利要求3所述的轴向二极管，其特征在于，所述第一弯折管脚的弯折方向与所述第二弯折管脚的弯折方向之间的夹角为180°。

5.根据权利要求4所述的轴向二极管，其特征在于，所述第一部包括相连接的第一段、第一弯折段、第二段以及第二弯折段，所述第一段与所述二极管本体连接，所述第一段的延伸方向与所述二极管本体的轴向方向平行，所述第二弯折段与所述扁平部连接；所述第一弯折段的弯折度大于等于90°。

6.根据权利要求5所述的轴向二极管，其特征在于，所述第二弯折段的弯折度大于等于90°。

7.一种接线盒，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的轴向二极管。

8.根据权利要求7所述的接线盒，其特征在于，还包括：固定结构，所述固定结构用于固定所述轴向二极管；所述固定结构为热铆结构或者卡扣结构。

9.根据权利要求7所述的接线盒，其特征在于，所述二极管本体的轴向方向与所述接线盒的长边方向之间的夹角为锐角或钝角。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括：如权利要求7～9任一项所述的接线盒；汇流条，所述汇流条与扁平部电连接。

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