专利名称：太阳能模块的保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护装置，尤其涉及一种太阳能模块的保护装置。
背景技术：
由于目前世界各国用来发电的能源，大多属于非再生能源，如煤、核能、 天然气、石油等，使得造成近年来空气污染的问题已引起全世界的关注，尤其 以排放二氧化碳的温室效应引发全球暖化的问题日益严重；因此，当前人们逐 渐开发无污染的再生能源，如水力发电、风力发电、地热发电、潮沙发电和太 阳能发电…等，其中利用自然能量的太阳能受到相当瞩目的，因太阳能是取的 不尽，用的不竭，且对环境的危害极少，故使得厂商纷纷注意到利用太阳能发 电进而开发出太阳能电池产品。
而太阳能电池产品应用相当广泛，如一般家庭安装于屋顶上以加热洗澡水 或太阳能车上的动力来源等， 一般现有的太阳能电池安装于屋顶上的使用寿命 不长，因太阳能电池常会受到内部与外来因素的影响，如静电放电 (Electrostatic Discharge, ESD)、突波、雷击和脏污等；其中静电放电的产 生是人们去接触或设备移动所引起的因素较多，而突波会产生极大的瞬间电压 或瞬间电流造成太阳能电池内部的损坏，另外当某物(如鸟屎、树叶和脏污等) 飘落或置于太阳能电池上，使太阳能电池被遮蔽而产生发热，且部份的能量会 被遮蔽的电池所消耗并严重会造成太阳能电池损坏，因此，使得太阳能电池的 损坏率明显提升和寿命降低等问题；因此以上所述的现有太阳能电池具有下列 的缺点
1. 使用寿命缩短。
2. 损坏率提高。
现有技术并不能提供一种可以提高使用寿命并可以有效降低损坏率的太阳 能模块的保护装置。
发明内容
本实用新型的主要目的是，提供一种太阳能模块的保护装置，可以保护太 阳能模块不受瞬发信号干扰或破坏，并可以提高整体使用寿命且有效降低损坏 率。
本实用新型次要目的是提供一种太阳能模块的保护装置，通过一旁路单元 用以防止热斑效应以保护太阳能模块，以达到提高整体使用寿命且有效降低损 坏率。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种太阳能模块的保护装置，所述保 护装置与太阳能模块形成电连接，又所述保护装置包含一旁路单元，所述旁路 单元具有一第一端和第二端，所述第一端、所述第二端分别与太阳能模块电连
接；和一电压抑制单元，所述电压抑制单元具有一第三端和一第四端，所述第 三端、所述第四端分别与所述旁路单元、太阳能模块电连接，且所述电压抑制 单元用于瞬间突波的抑制以保护太阳能模块，当发生突波时，通过所述电压抑 制单元对太阳能模块作保护，另当发生热斑时，通过所述旁路单元对太阳能模 块作保护，可提升整体使用寿命且有效降低损坏率。
与现有技术相比，本实用新型所述的太阳能模块的保护装置具有下列两项 优点整体使用寿命明显提升、整体损坏率明显降低。
图1是本实用新型的电路方块示意图2是本实用新型的一优选实施例电路示意图3是本实用新型的另一优选实施例电路示意图。 附图标记说明太阳能模块-10;第一端-A;晶片-110;第二端-B;保护装置-20; 电压抑制单元-230;旁路单元-210;瞬态电压抑制二极管-231;旁路二极管 -211a;第三端-C;旁路二极管-211b;第四端-D;旁路二极管-211c。
具体实施方式
本实用新型的上述目的和其结构与功能上的特性，将依据附图和优选实施 例予以"i兌明。
请参阅图l,本实用新型提供了一种太阳能模块的保护装置，图示为本实 用新型的一优选实施例，所述保护装置20与太阳能才莫块10(Photovoltaic
Modulec或称Solar Module)电连接，所述保护装置20包含一旁路单元210和 一电压抑制单元230，其中所述旁路单元210具有一第一端A和第二端B,所述 第一端A、所述第二端B分别与太阳能模块10电连接，所述电压抑制单元230 具有一第三端C和一第四端D,所述第三端C、所述第四端D分别与太阳能模块 IO电连接，并且所述第三端C与所述述第一端A电连接，所述第四端D与所述 第二端B电连接。
所述旁路单元210用以防止热斑效应以保护太阳能才莫块10,热斑效应为太 阳能模块IO被遮蔽时而发热；所述电压抑制单元230用于保护太阳能模块10 不受瞬发信号干扰或破坏。所述瞬发信号在电气结构中为瞬间突波，突波发生 会因为例如雷击、静电、电磁波或其他因素引起，故通过所述电压抑制单元230 抑制突波以保护太阳能模块10。
另当发生热斑(如鸟屎、脏污、树叶…等)时，通过所述旁路单元210对 太阳能模块10作保护，可提升整体使用寿命且有效降低损坏率；由上述可知本 实用新型确实有效解决现有太阳能电池寿命缩短和损坏率增加的问题。
续参照图2，将就各结构详细说明
所述太阳能模块10具有至少一晶片110,所述晶片110可为一太阳电池 (Solar Cell),且各所述晶片110彼此间以串联方式一起相连接；在本优选实 施例中，所述晶片110以18个晶片为例，加以说明，但在本实用新型实际实施 时，并不局限于此；所述旁路单元210包含至少一旁路二极管，在图2中表示 有三个旁路二才及管211 a 、 211b、 211c,各所述旁路二才及管211 a 、 211b、 211c 两端分别连接由6个晶片110为一组的晶片组两端，旁路二极管211a、 211b、 211c再电性串接；上述中所述旁路单元210以三个旁路二极管211 a 、 211b、 211c搭配18个晶片110做说明，但在本实用新型实际施作时，晶片110的数量 串接越多(即瓦特数相对也越大)，所搭配的旁路二极管也随着晶片数量比例做 匹配。
当发生任一晶片110被遮蔽(热斑)而发热时，定电流流经被遮蔽的晶片110 所并联的旁路二极管，使得其他未被遮蔽的晶片110可不受到被遮蔽的晶片110
所消耗与损坏，因此，以提高整体使用寿命且有效降低损坏率。
复请参阅图1、图2,所述电压抑制单元230可为一双向型的瞬态电压抑制 (Transient Voltage suppressor,以下简称TVS) 二极管231， TVS二极管231 具备有快速反应时间和低的箝制电压的特性，在正常工作状况下，TVS二极管
231对受保护元件(如太阳能模块IO)呈高阻抗状态，当发生突波(如静电放电 (Electrostatic Discharge, ESD)、雷击、电磁波)时，此线路的工作电压将超 过TVS二极管231的崩溃电压，而造成TVS二极管231崩溃，使TVS 二极管231 提供一低阻抗的路径予瞬间电流，则流向太阳能模块10的瞬间电流被分流至TVS 二极管231，以限制跨接太阳能模块10的电压在TVS 二极管231的箝制电压 (Clamping Voltage)值，此瞬间电流通过TVS 二极管231后，TVS 二极管231又 回复到高阻抗的状态，使得TVS二极管231有效保护所述太阳能模块10,以提 高整体使用寿命且有效降低损坏率。
请参阅图l、图3，为本实用新型的另一优选实施例，其整体结构和元件间 连接关系大致与前一实施例相同，在此不另外赘诉相同处，在本实施例中与前 一实施例不同处为所述电压抑制单元230为一单向型的瞬态电压抑制 (Transient Voltage suppressor,以下简称TVS)二极管231,如图3所示，两 个单向型的TVS 二极管231电性串接，当发生突波时，此线路的工作电压将超 过任一的TVS 二极管231的崩溃电压，而造成TVS 二极管231崩溃，使TVS 二 极管231提供一低阻抗的路径予瞬间电流，则流向太阳能模块10的瞬间电流被 分流至TVS 二极管231,以限制跨接太阳模块10的电压在TVS 二极管231的箝 制电压(Clamping Voltage)值，此瞬间电流通过TVS 二极管231后，TVS 二极管 231又回复到高阻抗的状态，使得TVS二极管231有效保护所述太阳能模块10, 以达到提高整体使用寿命且有效降低损坏率。
综上所迷，本实用新型所述的太阳能模块的保护装置具有下列两项优点
整体使用寿命明显提升； 整体损坏率明显降低。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通 技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下， 可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种太阳能模块的保护装置，与太阳能模块电连接，其特征在于，所述保护装置包括一旁路单元，具有一第一端和一第二端，所述第一端、所述第二端分别与所述太阳能模块电连接；一电压抑制单元，具有一第三端和一第四端，所述第三端、所述第四端与太阳能模块电连接，并分别与所述述旁路单元的第一端、第二端电连接。
2. 如权利要求1所述的太阳能模块的保护装置，其特征在于，所述旁路单 元包含至少一旁路二极管。
3. 如权利要求1所述的太阳能模块的保护装置，其特征在于，所述电压抑 制单元为 一 瞬态电压抑制二极管。
4. 如权利要求3所述的太阳能模块的保护装置，其特征在于，所述瞬态电 压抑制二极管为 一单向型瞬态电压抑制二极管。
5. 如权利要求3所述的太阳能模块的保护装置，其特征在于，所述瞬态电 压抑制二极管为 一双向型瞬态电压抑制二极管。
6. 如权利要求1所述的太阳能模块的保护装置，其特征在于，所述太阳能 模块具有至少一晶片，各所述晶片彼此以串联方式连接。
专利摘要本实用新型提供了一种太阳能模块的保护装置，所述保护装置与太阳能模块形成电连接，又所述保护装置包括一旁路单元和一电压抑制单元，其中所述旁路单元具有一第一端和第二端，所述第一端、所述第二端分别与太阳能模块电连接，而所述电压抑制单元具有一第三端和一第四端，所述第三端、所述第四端与太阳能模块电连接，并且分别与所述旁路单元的第一端、第二端电连接，以利用电压抑制单元保护太阳能模块不受瞬发信号干扰或破坏，提升太阳能模块使用寿命且有效降低损坏率。
文档编号H02J7/35GK201197085SQ20082011153
公开日2009年2月18日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者潘力诚 申请人:力芯有限公司