专利名称：具有散热器的光伏旁路二极管模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏发电装置，具体涉及一种防止光伏组件“热斑”(Hot-spot)产生的光伏旁路二极管模块。
背景技术：
光伏发电装置通常有若干个光伏组件构成。光伏组件是根据所需的电压，由光伏发电单元组(cells)串联组成，而光伏发电单元组是由光伏发电单元(cell)串联组成。见图1所示，其中，10表示光伏发电单元组，16表示光伏发电单元。光伏组件在接收太阳能时，当部分光伏发电单元接收不到太阳能或者损坏的情况下，将呈现高功耗状态(“热斑”)，损坏了该光伏发电单元，并引起发电运行故障。所以，光伏组件需要采用光伏旁路二极管电路，保护光伏组件，维持光伏发电装置正常运行。目前市场上出现的光伏旁路二极管电路的产品形式为光伏旁路接线盒，由接线盒壳体、若干个引线端子和若干个分立的二极管组成，见图2所示(该图为打开上盖所示的光伏旁路二极管接线盒产品立体图，其中，11表示二极管分立器件，13表示引线端子，14表示导线，15表示现有接线盒壳体)其中，各引线端子排列固定在接线盒壳体内，引线端子通过接线盒壳体上的孔道构成接线端，两个相邻引线端子之间焊接一个二极管，以此构成一个旁路二极管电路，然后在盒内填充密封胶起到密封、绝缘等作用。这种光伏旁路二极管的应用设计存在以下不足旁路二极管的散热性能差，工作结温高，容易烧毁，造成发电装置运行故障。不利于光伏发电装置在室外长期、可靠的工作。因为光伏旁路二极管模块与接线盒之间如果有水份、尘埃等异物，这会导致产品性能的下降，其次，TUV试验室对光伏组件接线盒试验数据统计显示，试验失效的40%为光伏旁路二极管热试验失效。从而可以反映出，产品的该项试验指标水平的低下，这严重威胁着产品和发电装置的运行安全。因此如何设计一种光伏旁路二极管模块，能防止水份、尘埃等异物进入，并且散热性优越，成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容本实用新型提供一种具有散热器的光伏旁路二极管模块，此光伏旁路二极管模块采用密封方向相垂直的两道密封，防止了水份、尘埃等异物的进入，从而保证了光伏旁路二极管模块与接线盒的密封性；其次，克服了现有旁路二极管模块散热性差，工作结温高，运行可靠性低的缺陷。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种具有散热器的光伏旁路二极管模块，此光伏旁路二极管模块用于安装到接线盒壳体内，该光伏旁路二极管模块由旁路二极管芯片组件和环氧封装层整体封装成型，所述旁路二极管芯片组件由至少两个二极管芯片通过连接片串联连接构成，此二极管芯片两端分别设有可供连接光伏发电单元组的引脚端子，此引脚端子从所述光伏旁路二极管模块一端的端面引出；所述光伏旁路二极管模块安装于接线盒壳体内；一具有通孔的密封条安装于所述光伏旁路二极管模块端面表面，所述引脚端子嵌入密封条的通孔内；所述二极管模块侧面并沿其周向具有一密封槽，一密封环安装于此密封槽内。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，所述光伏旁路二极管模块另一端为散热块；此散热块嵌入金属散热器一端的凹槽内，此金属散热器表面具有若干相间排列的散热片。2、上述方案中，所述散热块表面与金属散热器外表面平齐。3、上述方案中，所述光伏旁路二极管模块与所述接线盒壳体之间通过卡扣固定。4、上述方案中，所述光伏旁路二极管模块形状为扁平长方体。由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、本实用新型在光伏旁路二极管模块设有密封环槽和密封条平面安装位，该位置上安装的密封环和密封条的密封工作面互相垂直；采用端密封和侧密封，从而形成在密封方向相互垂直的两道密封，防止了水份、尘埃等异物的进入，保证接线盒内部密封性。2、本实用新型针对现有技术散热性能差的问题，专门设计了光伏旁路二极管模块的散热面和相匹配的散热器，使得旁路二极管裸芯片产生的热量经过光伏旁路二极管模块上的散热面传递给该散热器进行散热，因此大大提高了散热效果，使得光伏旁路二极管模块中的二极管比现有光伏旁路二极管在相同运行条件下，结温下降50°C以上。从而极大地提高了光伏旁路二极管模块和接线盒的工作可靠性和使用寿命。3、本实用新型采用一体式封装结构的光伏旁路二极管模块(整体模块结构)，通过卡扣结构直接固定在接线盒壳体内。由于该整体模块结构减少了焊接、组装以及填充环氧等多道工序，因此工艺简单、电气连接可靠，适合于工业化批量生产。
附图1为三个光伏发电单元组(串联成为1个光伏组件)与三个光伏旁路二极管连接的电路图；附图2为打开上盖所示的现有光伏旁路二极管接线盒内部结构立体图；附图3为本实用新型光伏旁路二极管模块接线盒装配立体图；附图4为本实用新型光伏旁路二极管模块、散热器、密封环、密封条装配立体图；附图5为本实用新型光伏旁路二极管模块立体图；附图6为本实用新型二极管芯片组件平面图；附图7为本实用新型接线盒壳体立体图；附图8为本实用新型金属散热器结构示意图。以上附图中1、光伏旁路二极管模块；2、接线盒壳体；3、二极管芯片；4、金属引线框；5、环氧封装层；6、散热块；7、金属散热器；8、连接片；9、引脚端子；10、光伏发电单元组；11、二极管分立器件；12、负载；13、引线端子；14、导线；15、现有接线盒壳体；16、光伏发电单元；17旁路二极管芯片组件；18、凹槽；19、散热片；20、通孔；21密封条；22、密封槽；23、密封环。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述[0027]实施例一种具有散热器的光伏旁路二极管模块，如附图1-8所示，此光伏旁路二极管模块1用于安装到接线盒壳体2内，该光伏旁路二极管模块1由旁路二极管芯片组件 17和环氧封装层5整体封装成型，所述旁路二极管芯片组件17由至少两个二极管芯片3通过连接片8串联连接构成，此二极管芯片3两端分别设有可供连接光伏发电单元组10的引脚端子9，此引脚端子9从所述光伏旁路二极管模块1 一端的端面引出；所述光伏旁路二极管模块1安装于接线盒壳体2内；一具有通孔20的密封条21安装于所述光伏旁路二极管模块1端面表面，所述引脚端子9嵌入密封条21的通孔20内；所述二极管模块侧面并沿其周向具有一密封槽22，一密封环23安装于此密封槽内22。上述光伏旁路二极管模块1另一端为散热块6 ；此散热块6嵌入金属散热器7 — 端的凹槽18内，此金属散热器7表面具有若干相间排列的散热片19。上述散热块6表面与金属散热器7外表面平齐。上述光伏旁路二极管模块1与所述接线盒壳体2之间通过卡扣固定。上述光伏旁路二极管模块1形状为扁平长方体。本实施例上述内容具体解释如下。参见附图所示，一种光伏旁路二极管模块，由接线盒壳体2和光伏旁路二极管模块1组成。光伏旁路二极管模块1由三个二极管芯片3、金属引线框4、连接片8和环氧封装层5组成，制作时先将三个二极管芯片3通过连接片8组装在金属引线框4上形成一个芯片组件，并构成旁路二极管电路，然后通过模具型腔灌注环氧树脂，压注成型，以此构成整体成型的光伏旁路二极管模块1。光伏旁路二极管模块1的主体外观为扁平长方体，其中一个扁平端面上伸出四个引脚端子9。将金属散热器7装上光伏旁路二极管模块1，模块的环氧封装层5作为散热块6， 此散热块表面作为散热面，散热块6上安装上金属散热器7，散热块6与金属散热器7外形匹配，散热块6与金属散热器7外表面平齐。旁路二极管芯片3产生的热量经过散热块6 传递给金属散热器7进行散热。在光伏旁路二极管模块1设置的密封安装位，装上密封条21和密封环23。将光伏旁路二极管模块1装进模块接线盒壳体2。至此，光伏旁路二极管模块1、散热器金属7、 密封条21、密封环23、模块接线盒壳体2构成了产品部件。模块接线盒壳体2内设有安装座，光伏旁路二极管模块1安装在该安装座上，并通过卡扣固定(卡扣结构可根据现有技术来设计)。通过了两道密封工作面相垂直的密封，完成了对接线盒内部的封闭。不需再填充环氧树脂封装。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种具有散热器的光伏旁路二极管模块，此光伏旁路二极管模块(1)用于安装到接线盒壳体(2)内，其特征在于该光伏旁路二极管模块(1)由旁路二极管芯片组件(17)和环氧封装层(5)整体封装成型，所述旁路二极管芯片组件(17)由至少两个二极管芯片(3) 通过连接片(8)串联连接构成，此二极管芯片(3)两端分别设有可供连接光伏发电单元组 (10)的引脚端子(9)，此引脚端子(9)从所述光伏旁路二极管模块(1) 一端的端面引出；所述光伏旁路二极管模块(1)安装于接线盒壳体(2 )内；一具有通孔(20 )的密封条(21)安装于所述光伏旁路二极管模块(1)端面表面，所述引脚端子(9 )嵌入密封条(21)的通孔(20 ) 内；所述二极管模块侧面并沿其周向具有一密封槽(22)，一密封环(23)安装于此密封槽内 (22)。
2.根据权利要求1所述的旁路二极管模块，其特征在于所述光伏旁路二极管模块(1) 另一端为散热块(6);此散热块(6)嵌入金属散热器(7)—端的凹槽(18)内，此金属散热器 (7)表面具有若干相间排列的散热片(19)。
3.根据权利要求1所述的旁路二极管模块，其特征在于所述散热块(6)表面与金属散热器(7)外表面平齐。
4.根据权利要求1所述的旁路二极管模块，其特征在于所述光伏旁路二极管模块(1) 与所述接线盒壳体(2)之间通过卡扣固定。
5.根据权利要求1所述的旁路二极管模块，其特征在于所述光伏旁路二极管模块(1) 形状为扁平长方体。
专利摘要本实用新型公开一种具有散热器的光伏旁路二极管模块，该光伏旁路二极管模块由旁路二极管芯片组件和环氧封装层整体封装成型，所述旁路二极管芯片组件由至少两个二极管芯片通过连接片串联连接构成，此二极管芯片两端分别设有可供连接光伏发电单元组的引脚端子，此引脚端子从所述光伏旁路二极管模块一端的端面引出；所述光伏旁路二极管模块安装于接线盒壳体内；一具有通孔的密封条安装于所述光伏旁路二极管模块端面表面，所述引脚端子嵌入密封条的通孔内；所述二极管模块侧面并沿其周向具有一密封槽，一密封环安装于此密封槽内。本实用新型光伏旁路二极管模块采用密封方向相垂直的两道密封，防止了水份、尘埃等异物的进入，从而保证了光伏旁路二极管模块与接线盒的密封性。
文档编号H01L23/02GK202259234SQ201120370479
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者吴念博, 李志军, 葛永明, 邹锋 申请人:苏州固锝电子股份有限公司