专利名称：太阳能电池组件保护电路、太阳能接线盒及太阳能发电系统的制作方法
技术领域：
太阳能电池组件保护电路、太阳能接线盒及太阳能发电系 统技术领域[0001]本实用新型涉及太阳能发电技术，特别涉及太阳能电池组件保护电路、太阳能接 线盒及太阳能发电系统。
背景技术：
[0002]已有发明为由电池片串联连接的电池组件中的旁路二极管的过热问题提出了一 种单向的旁路保护电路，如美国专利7898114，此专利所公开的旁路保护原理可参见图1， 一串串联连接的电池片，桥接了极性反向的旁路二极管BD，旁路二极管BD并联了电子开关 器件Tl和操控所述电子开关的控制电路；因此，当电池片串中一个或多个电池片被遮挡， 阻碍了电流流过电池片串中其余正常的电池片，此时，正向偏置的旁路二极管BD提供了一 个正向压降VF，对硅器件而言此正向压降约O. 6V，足以使低阈值开关T2导通，并通过电荷 泵电路对电容器C进行充电；而电容器C上的电荷被用来开启电子开关Tl进入导通状态， 开启电子开关Tl和旁路二极管BD上的功耗分配，电子开关Tl的低导通电阻使得流过旁路 二极管BD的电流减小从而降低功耗；当电容器C放电完毕，电子开关Tl重新进入关断状 态，上述充电过程重新开始；这种周期性的在旁路二极管BD和电子开关Tl之间的功耗分 配，有利于减缓旁路二极管BD的升温速度；然而，旁路二极管的正向压降VF会随着旁路二 极管的温升而减小，可以从O. 6V减小至O. 3V，甚至更低，从而导致电子开关Tl导通与关断 的周期变长，不利于降低旁路二极管的温升，使得保护电路功耗较高。实用新型内容[0003]本实用新型的目的之一是提供一种太阳能电池组件保护电路，它能有效限制旁路 二极管的温升，降低保护电路的功耗。[0004]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太阳能电池 组件保护电路，包括与由串联连接的电池片组成的太阳能电池片组反极性并联的旁路二极 管，还包括并联于所述旁路二极管的电子开关、热耦合于旁路二极管并能够在设定温度导 通所述电子开关且在另一设定温度关断所述电子开关的热电发生器。[0005]当有电池片被遮挡时，旁路二极管导通，随着旁路二极管温升的变高，当达到设定 温度时，由于热电发生器热耦合于旁路二极管，使得热电发生器产生足够的电势，从而驱动 电子开关导通，进而开启电子开关与旁路二极管之间的功耗分配，从而降低旁路二极管的 功耗，使旁路二极管的温升降低，当旁路二极管的温升降低至另一设定温度时，由于热电发 生器热耦合于旁路二极管，热电发生器产生的电势已不足以导通电子开关，从而使得电子 开关关断；然而当旁路二极管的温升再次达到能使热电发生器产生使电子开关导通的电势 的设定温度时，电子开关再次导通；进而，周期性的开启电子开关与旁路二极管之间的功耗 分配，从而有效限制旁路二极管的温升，降低旁路电路的功耗，提高保护电路的可靠性，进 而也有利于保护太阳能电池组件。[0006]作为上述技术方案的优选，所述热电发生器为塞贝克效应器件。[0007]作为上述技术方案的优选，所述电子开关为场效应管。[0008]热电发生器与场效应管的门极连接。[0009]本实用新型的另一目的在于提供一种太阳能接线盒，具有用于与太阳能电池组件 电连接的接线柱，此种太阳能接线盒内部包括前述技术方案太阳能电池组件保护电路的旁 路二极管、并联于所述旁路二极管的电子开关、热耦合于旁路二极管并能够在设定温度导 通所述电子开关且在另一设定温度关断所述电子开关的热电发生器。[0010]由于所涉及的太阳能电池组件保护电路有效地限制了旁路二极管的温升，因此， 有利于限制接线盒温升，提高接线盒的可靠性。[0011]作为上述技术方案的优选，热电发生器为塞贝克效应器件。[0012]作为上述技术方案的优选，所述电子开关为场效应管。[0013]热电发生器与场效应管的门极连接。[0014]本实用新型的再另一目的在于提供一种太阳能发电系统，包括如前述技术方案所 述的太阳能电池组件保护电路。[0015]本实用新型的再另一目的在于提供一种太阳能发电系统，包括如前述技术方案所 述的太阳能接线盒。[0016]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，并能有效限制旁 路二极管的温升，使旁路二极管的温升始终处于一定温度以下，从而降低了保护电路的功 耗，提高了保护电路的可靠性；同时也提高了太阳能接线盒及太阳能发电系统的可靠性，且 有利于降低太阳能发电系统的整体功耗。
[0017]图1是背景技术保护电路示意图；[0018]图2是实施例1保护电路示意图。[0019]图中，1、电池片，2、旁路二极管，3、电子开关，4、热电发生器。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0021]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。[0022]实施例1 :一种太阳能电池组件保护电路，如图2所示，包括与由串联连接的电池 片I组成的太阳能电池片组反极性并联的旁路二极管2、并联于所述旁路二极管2的电子开 关3、热耦合于旁路二极管2并能够在设定温度导通所述电子开关3且在另一设定温度关断 所述电子开关3的热电发生器4。[0023]热电发生器4为塞贝克效应器件；电子开关3为场效应管；塞贝克效应器件与场 效应管的门极连接。[0024]当有电池片被遮挡时，旁路二极管2导通，随着旁路二极管2温升的变高，当达到 设定温度时，由于塞贝克效应器件热耦合于旁路二极管2，使得塞贝克效应器件产生足够的电势，从而驱动场效应管导通，进而开启场效应管与旁路二极管2之间的功耗分配，从而降 低旁路二极管2的功耗，使旁路二极管2的温升降低，当旁路二极管2的温升降低至另一设 定温度时，由于塞贝克效应器件热耦合于旁路二极管2，塞贝克效应器件产生的电势已不足 以导通场效应管，从而使得场效应管关断；然而当旁路二极管2的温升再次达到能使塞贝 克效应器件产生使场效应管导通的电势的设定温度时，塞贝克效应器件再次导通；进而，周 期性的开启场效应管与旁路二极管2之间的功耗分配，从而有效限制旁路二极管2的温升， 降低旁路电路的功耗，提高保护电路的可靠性，进而也有利于保护太阳能电池组件。[0025]实施例2 :—种太阳能接线盒，具有用于与太阳能电池组件电连接的接线柱，所述 太阳能接线盒内部具有实施例1太阳能电池组件保护电路的旁路二极管2、并联于所述旁 路二极管2的电子开关3、热耦合于旁路二极管2并能够在设定温度导通所述电子开关3且 在另一设定温度关断所述电子开关3的热电发生器4 ;热电发生器4为塞贝克效应器件；电子开关[0026][0027]3为场效应管；塞贝克效应器件与场效应管的门极连接。实施例3 一种太阳能发电系统,包括实施例1 实施例4 一种太阳能发电系统,包括实施例2太阳能电池组件保护电路。 太阳能接线盒。
权利要求1.一种太阳能电池组件保护电路，包括与由串联连接的电池片(I)组成的太阳能电池片组反极性并联的旁路二极管(2)，其特征在于，还包括并联于所述旁路二极管(2)的电子开关(3)、热耦合于旁路二极管(2)并能够在设定温度导通所述电子开关(3)且在另一设定温度关断所述电子开关(3)的热电发生器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件保护电路，其特征在于，所述热电发生器(4)为塞贝克效应器件。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件保护电路，其特征在于，所述电子开关(3)为场效应管。
4.一种太阳能接线盒，具有用于与太阳能电池组件电连接的接线柱，其特征在于，所述太阳能接线盒内部包括如权利要求1所述太阳能电池组件保护电路的旁路二极管(2)、并联于所述旁路二极管(2 )的电子开关(3 )、热耦合于旁路二极管(2 )并能够在设定温度导通所述电子开关(3)且在另一设定温度关断所述电子开关(3)热电发生器(4)。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能接线盒，其特征在于，所述热电发生器(4)为塞贝克效应器件。
6.根据权利要求5所述一种太阳能接线盒，其特征在于，所述电子开关(3)为场效应管。
7.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括如权利要求1-3中任一所述的太阳能电池组件保护电路。
8.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括如权利要求4-6中任一所述的太阳能接线盒。
专利摘要本实用新型涉及太阳能发电技术，特别涉及太阳能电池组件保护电路、太阳能接线盒及太阳能发电系统。本实用新型是通过以下技术方案得以实现的一种太阳能电池组件保护电路，包括与由串联连接的电池片组成的太阳能电池片组反极性并联的旁路二极管，还包括并联于所述旁路二极管的电子开关、热耦合于旁路二极管并能够在设定温度导通所述电子开关且在另一设定温度关断所述电子开关的热电发生器。它能有效限制旁路二极管的温升，降低保护电路的功耗。
文档编号H01L31/048GK202840492SQ20122049158
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者谢可勋, 西里奥艾珀里亚科夫 申请人:谢可勋, 浙江美晶科技有限公司