一种太阳能旁路二极管模块的制作方法

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种用于太阳能电池组件的旁路二极管模块。

背景技术：

在太阳能光伏发电系统中，当系统发电时，如果太阳能电池组件中的某个或多个电池片的阳光被物体遮挡，则该电池片会停止发电，并呈现高阻特性，此时，与其串联的电池组件所发出的电能会在该电池片上产生功率，造成该电池片发热烧毁，甚至引起火灾。这种现象被称之为热斑效应。

为了克制热斑效应，通常会在太阳能电池组件中设置旁路二极管，旁路二极管安装在太阳能电池组件的接线盒内，反向与电池片并联，当出现热斑出现时，旁路二极管为被遮挡阳光的电池组提供旁路作用，使其他电池组所发之电通过光伏二极管向外输出电能，保护了被遮挡的电池片出现热斑现象，引起烧毁、火灾。

现有技术中，旁路二极管一般由肖特基二极管、控制芯片和mosfet芯片组成，其中肖特基二极管独立封装，控制芯片和mosfet芯片裸片封装。这种封装形式存在以下问题：

1.由于肖特基二极管独立封装，使得当旁路二极管在不工作时，回路漏电大、回路损耗功率大，而当旁路二极管工作时，vf值较大，温升高，回路可靠性较低。

2.控制芯片和mosfet芯片裸片封装，不仅制造工艺复杂，设备投资成本较大，成品合格率较低，而且由于裸片铜铝线混合打线，导致芯片工作时，可靠性较低。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供一种铜基板控制电路+mosfet芯片封装在一起的旁路二极管模块。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种太阳能电池旁路二极管模块，包括裸铜框架、壳体、第一mos管、用于控制第一mos管的第一控制电路、第二mos管、用于控制第二mos管的第二控制电路、第三mos管、用于控制第三mos管的第三控制电路，所述第一mos管的源极与第二mos管的漏极相连，所述第二mos管的源极与第三mos管的漏极相连，所述第一mos管的漏极作为模块与太阳能电池正极板的连接引脚，所述第三mos管的源极作为模块与太阳能电池负极板的连接引脚，3个mos管和3个控制电路均为裸片且设置于裸铜框架上并封装于壳体内。

作为优选，3个控制电路裸片通过绝缘胶设于裸铜框架上，3个mos管通过锡焊焊接在裸铜框架上，控制电路裸片和mos管裸片均通过铜线与裸铜框架相连。

作为优选，所述第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路均包括电容、电荷泵单元和mos管驱动单元，所述电容的两端与电荷泵单元连接，以构成rc震荡器，所述电荷泵单元与mos管驱动单元连接，所述mos管驱动单元与mos管连接。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.模块内部结构紧凑、简单；

2.模块制造成本低，便于加工生产，加工效率高且良品率高；

3.采用复合式封装方案，减小了封装产生的热阻，从而减小了发热功耗，提高了系统可靠性。

附图说明

图1是本发明mos管及mos管控制电路的结构框图；

图2是本发明的封装示意图。

具体实施方式

结合图1至图2，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。

如图1和图2所示，一种太阳能电池旁路二极管模块，包括裸铜框架、壳体、第一mos管m1、用于控制第一mos管的第一控制电路、第二mos管m2、用于控制第二mos管的第二控制电路、第三mos管m3、用于控制第三mos管的第三控制电路，第一mos管m1的源极与第二mos管m2的漏极相连，第二mos管m2的源极与第三mos管m3的漏极相连，第一mos管m1的漏极作为模块与太阳能电池正极板的连接引脚，第三mos管m3的源极作为模块与太阳能电池负极板的连接引脚，3个mos管和3个控制电路均为裸片且设置于裸铜框架上并封装于壳体内，3个控制电路裸片通过绝缘胶设于裸铜框架上，3个mos管通过锡焊焊接在裸铜框架上，控制电路裸片和mos管裸片均通过铜线与裸铜框架相连。

其中：第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路均包括电容c、电荷泵单元和mos管驱动单元，电容c的两端与电荷泵单元连接，以构成rc震荡器，电荷泵单元与mos管驱动单元连接，mos管驱动单元与mos管连接。

图中d1、d2、d3分别为m1、m2、m3的体二极管。

图2中只展示了一组mos管及其控制电路。

本发明所述的模块可以替代传统太阳能电池模块中的3个分立且串联的二极管使用，不仅模块内部结构紧凑、简单，而且模块制造成本低，便于加工生产，加工效率高且良品率高，由于采用复合式封装方案，减小了封装产生的热阻，从而减小了发热功耗，提高了系统可靠性。

本发明同样适用于微逆变器和功率优化器中旁路二极管的应用场合。

综上所述，本发明具有以下优点：

1.模块内部结构紧凑、简单；

2.模块制造成本低，便于加工生产，加工效率高且良品率高；

3.采用复合式封装方案，减小了封装产生的热阻，从而减小了发热功耗，提高了系统可靠性为太阳能电池旁路二极管模块的裸铜框架图。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种用于太阳能电池组件的旁路二极管模块，包括裸铜框架、壳体、第一MOS管、用于控制第一MOS管的第一控制电路、第二MOS管、用于控制第二MOS管的第二控制电路、第三MOS管、用于控制第三MOS管的第三控制电路，所述第一MOS管的源极与第二MOS管的漏极相连，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的漏极相连，所述第一MOS管的漏极作为模块与太阳能电池正极板的连接引脚，所述第三MOS管的源极作为模块与太阳能电池负极板的连接引脚，3个MOS管和3个控制电路均为裸片且设置于裸铜框架上并封装于壳体内；本发明模块内部结构紧凑、简单，模块制造成本低，便于加工生产，采用复合式封装方案，减小了封装产生的热阻，提高了系统可靠性。

技术研发人员：周脉强;徐星德
受保护的技术使用者：无锡工赢智能科技有限公司
技术研发日：2017.11.17
技术公布日：2018.03.02