一种高散热性能的光伏接线盒的制作方法

文档序号:15116552发布日期:2018-08-07 20:26阅读:480来源:国知局

本发明涉及一种光伏接线盒技术领域,特别涉及一种高散热性能的光伏接线盒。



背景技术:

光伏太阳能发电是一种取之不尽;用之不竭的清洁能源。因为其安全、干净、环保而越来越受到人们的青眯。太阳能光伏行业成为全球竞相追逐的朝阳产业,在中国越来越多的企业加入到这个产业当中来,中国已经成为全球第三大光伏制造基地,仅次于日本、德国。同时,也促进了太阳能相关零部件产业的发展,如太阳能光伏接线盒、光伏连接器、控制器、逆变器、蓄电池等等。太阳能光伏接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件。(光伏接线盒的构成是把二级管焊接在铜接线端子上,用两根带正负接头的电缆引出。在用塑料外壳进行装配封装,装配时把盒体内铜端子与电池片并联焊接好后把内腔二极管部分进行灌导热密封胶进行防水。因二极管的单向导电特性使当电池板有个别单个电池片光斑效应时二极管就形成串联电路进行导通电流输出。)其作用是起太阳能电池方正的旁路保护与光伏电池板的串联使电流输出的主要构成部分。同时也是太阳能电池充电与控制装置之间的连接装置。是一门集电气与结构设计、机械设计与材料科学相结合的跨领域的综合性设计的组合装配产品。为用户提供了太阳能电池板的组合连接方案。随着光伏电池的技术不断革新,转换效率越来越高,电池片越来越大。光伏电池的功率在不断提高。从最初的60w一路升至到现在380w。所以对光伏接线盒性能要求也越来越高。光伏接线盒的承载电流能力由原来的6a一路升至到现在的15a。

一个光伏接线盒最主要的核心部件就是里面的二极管,目前使用最广泛的是肖特基二极管其特性是稳定性好;使用寿命长。肖特基二级管的内部芯片材质是一种半导体硅材料经过特殊加工后起到p-n极单向导电反向不通的功效(一般还会有0.55ma漏电流)。在ta常温25℃时漏电流为0.55ma,ta100度时漏流是50ma。可见当温度升高一倍时漏电流会升高10倍,当漏流无穷大时就会造成短路使与其并联的电池失效。接线盒内二极管一直处于长期工作状态有温度过高烧毁的风险!温度的另一来源是肖特基二级管的本身,因为二极管本身材质是个半导体材料,因为是半导体就有内阻,有内阻自然就会有发热。由此可见肖特基二极管的发热来源是它本身的芯片,因此对于接线盒的结构设计上如何把二极管的温度快速的散到外部空间,是设计人员要考虑的重要因素之一。肖特基二极管芯片温度通过二极管的封装外壳(pbt)环氧树脂---导热灌封胶---塑料壳体,这三部分是构成二极管散热的主要途径。

目前市场上在用的光伏接线盒主要是通过以上的三个部分进行热量扩散。光伏接线盒与光伏电池板之间连接,是把光伏接线盒的背面边缘打上一圈专用硅胶后粘合在光伏电池板的四个汇流条开口位置。然后把光伏电池板上的汇流条与盒体内接线端子焊接。(使二极管与每20片光伏电池片形成一个并联电路)然后把光伏接线盒盒体内灌上导热密封胶进行防水,待固化后盖上盖子。这种接线盒的盒体散热慢,盒体可通过最大额度电流15a,盒体内部温度已经很高,达到190度左右接近规格要求上限;而且光伏接线盒的底部是平板式直接和光伏电池板的贴合这样是必造成光伏接线盒的底部散热更差,二极管下端热量聚集。如果聚集温度太高会导致产品塑料件变形,同时会把过高温度传递到与之粘合处背板前面的光伏电池片上,影响此处的光伏电池片的输出效率和使用寿命。



技术实现要素:

本发明提出了一种高散热性能的光伏接线盒,解决了现有技术中的光伏接线盒散热慢,易导致产品塑料变形、漏水短路,影响光伏电池片的输出效率和使用寿命的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:

本发明一种高散热性能的光伏接线盒,包括底座、上盖、散热片、二极管、接线端子、底板、压合块,所述底座壳体的装配铝制的散热片,用于产品发热区的二极管表面温度快速散热,所述散热片的下端设置有肖特基二极管,且所述散热片离肖特基二极管的表面间隔0.5mm作为灌导热密封胶的密封间隙,肖特基二极管焊接在接线端子上,把焊接好的接线端子链接筋条冲断后装在底板将其冷压固定,固定后与底座进行扣合,扣合后会把接线端子分隔成两个区,及灌胶区与汇流带焊接区,灌胶区产品底部底板设有灌导热密封胶的灌胶口,内部设置焊接好的肖特基二极管,同时产品在设计结构上把焊有肖特基二极管灌胶区部分抬高悬空,底座的两侧及底端均设置有通风口,使产品二极管发热区不直接与光伏电池组件背板贴合,其中间留有间隙可以通风散热,所述接线端子的两侧分别连接有正极公插和负极母插,并通过压合块进行超声波熔接固定,所述上盖待接线盒粘贴到光伏电池组件上后,回流带焊接好灌密封胶晾干后,扣于底座的正前部。

作为本发明的一种优选技术方案,所述的散热片跟底座壳体组合,通过铝散热片把光伏接线盒内部的肖特基二级管表面温度快速的传输,散热到外部空气当中。

作为本发明的一种优选技术方案,所述的在结构设计方面,把光伏接线盒的肖特基二级管发热区的部分悬空抬高,使盒体粘贴光伏电池组件后发热区部分不是直接跟电池组件背板接触,中间留有间隙,同时在底座的壳体侧面两边与下部开有透风口,有待盒体发热区外部壳体表面空气流通增加产品底板材料表面散热。

作为本发明的一种优选技术方案,所述的散热片与底座装配采用孔柱冷压固定。

作为本发明的一种优选技术方案,所述散热片距离二级管表面0.5mm,作为灌导热密封胶时防水间隙,使产品既有了防水效果有快速散热效果。

本发明所达到的有益效果是:1:本发明的高散热性能的光伏接线盒通过在光伏接线盒的正面镶有散热片,能够提高光伏接线盒的快速散热能力。提升盒体可通过的额定电流至25a,使盒体内部温度在可控范围内,2:通过结构设计使光伏接线盒盒体内二极管发热区部分抬高悬空。这样在实际使用时粘贴光伏电池组件背板后,使接线盒的发热区部分与光伏电池组件背板分开留有间隙,同时底部和侧边开有空气通风口进行空气流通散热,有效保障光伏电池片的输出效率和使用寿命。同时也提升光伏接线盒体内的二级管的性能稳定和延长使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制,在附图中:

图1是本发明一种高散热性能的光伏接线盒的组装后正面结构示意图;

图2是本发明一种高散热性能的光伏接线盒的组装后背面结构示意图;

图3是本发明一种高散热性能的光伏接线盒的盒体部分爆炸图;

图4是本发明一种高散热性能的光伏接线盒的产品装配流程图;

图5是本发明一种高散热性能的光伏接线盒的正面散热片与背面通风口散热原理图;

图中:1、底座;2、上盖;3、散热片;4、肖特基二极管;5、接线端子;6、底板;7、压合块;8、通风口;9、固定安装孔;10、正极公插;11、负极公插。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解。此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-5所示,本发明提供一种高散热性能的光伏接线盒,包括底座1、上盖2和散热片3,底板6的背部设置有圆形灌胶孔12,底座1的正面镶有铝制的散热片3,散热片3的下端设置有肖特基二极管4,且散热片3离肖特基二极管4的表面间隔0.5mm作为灌导热密封胶的密封间隙,肖特基二极管4的下端焊接有接线端子5,接线端子5与肖特基二极管贴片焊接后把连接筋条冲断,然后通过底板6将其冷压固定,接线端子5的两侧分别连接有正极公插10和负极母插11,并通过压合块7进行超声波锁紧固定,底座1的内部设置有肖特基二极管,肖特基二极管被单独隔离在盒体发热区的预灌胶部分里,通过对产品结构设计使光伏接线盒发热区部分抬高悬空通风散热,底座1的两侧及底端均设置有通风口8,上盖2设置于底座1的正前部。

底座1和上盖2压合块7均采用塑胶材料抗紫外、抗老化助燃ul94,能够耐温110℃。

底板6材料使用塑胶尼龙加15%玻璃纤维,材料抗紫外、抗老化助燃ul94,能够耐温125℃。

接线端子5通过冷压方式与底板6进行固定。

把冷压装配好的低板与底座扣合后把接线端子分成两个区,即灌胶区与焊接区,其根据底板6与底座1的结构设计特点,把产品的发热区抬高,形成空气流动散热,底座1的两侧及底端均设置有通风口8。

散热片3的两侧均设置有固定安装孔9,跟底座冷压装配,用于盒体肖特二极管发热区的温度传递散热。

具体的,使用时,通过散热片3上的固定安装孔9将散热片3热熔固定在底座1上,然后用三个肖特基二极管4与接线端子5进行smt贴片,把三个肖特基二极管4放在接线端子5上的固定位置用锡膏贴片焊接后把连接处筋条冲掉,把冲断好的部件与底板6进行冷压固定后把两边分别铆上正负极插头套件,然后再跟带散热片3的底座1进行装配,装配时,使得散热片3与肖特基二极管4的距离保持在0.5mm,把装配好的产品的两个出线端用塑料压合块7进行超声波熔接固定。装配完毕后,通过圆形灌胶孔12进行灌胶密封,用于灌导热密封胶进行防水;当光伏电路工作产生热量时,光伏接线盒正面镶有的铝制散热片3能够加速散热,可以提升光伏接线盒的额定功率达到25a,而且由于肖特基二极管4的发热区与底板6是抬高悬空,同时底部侧边开有空气通风口8进行散热,能够很大程度的提高其散热效率,也不会把过高温度传递到光伏电池组件背板上,有效保障光伏电池片的输出效率和使用寿命。

本发明的高散热性能的光伏接线盒通过在光伏接线盒的正面镶有散热片,能够提高光伏接线盒的快速散热能力、提升盒体可通过的额定电流至25a,使盒体内部温度在可控范围内。在盒体内二极管发热区部分抬高悬空,这样在实际使用时粘贴光伏电池组件背板后,使接线盒的发热区部分与光伏电池组件背板分开留有间隙,同时底部和侧边开有空气通风口进行空气流通散热,同时也不会把过高温度传递到光伏电池组件背板上,有效保障光伏电池片的输出效率和使用寿命。同时也提升光伏接线盒体内的二级管的性能稳定和延长使用寿命。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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