一种防雷击太阳能发电组件接线盒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能发电组件用接线盒，尤其涉及一种具有防止雷击作用、带旁路保护功能的太阳能发电组件用接线盒。
【背景技术】
[0002]太阳能发电组件是太阳能发电系统(站)的发电单元部件，太阳能发电系统是由若干块发电组件，通过串、并联连接实现大功率发电，并通过蓄电或者逆变，向用电者提供电力或并网供电的。
[0003]大型太阳能发电站一般都建设在较为开阔地带或海边，分布式屋顶太阳能发电站则建设在建筑物的顶部。这些都是容易发生雷击的环境，特别是在大型太阳能发电站的某些地势高突区域，发生雷击的几率较高。雷击造成接线盒内部二极管芯片击穿烧毁的现象时有发生。太阳能发电站的安装形式是:用10~20只太阳能发电组件窜联组成一个方阵，再将8~16个方阵的输出线通过汇流箱进行并联，由总线将电能输送到二次汇流箱和逆变器中，通过逆变并网供电。雷击造成物体损毁一般由直接雷击和间接雷击造成:直接雷击是带电云层直接对物体放电，强大的电流及能量使物体烧毁；间接雷击是带电云层与带电云层之间，或者带电云层与地之间发生放电，在其放电区域内产生较强的电场，而在强电场内的物体发生感应，产生较强的电动势及电能，使回路中部件烧毁或损坏。目前根据太阳能发电站发生雷击事件的分析情况看，间接雷击是造成接线盒二极管芯片击穿的主要原因。
[0004]太阳能发电站是由若干块太阳能发电组件平铺形成的，它们被设计为若干个方阵，每8~16个方阵在一个汇流箱中进行并联接线，有一个防雷击电器进行保护。当间接雷击在某些方阵附近发生时，组件内部的导体以及组件与组件之间连接导线在强电场的作用下，产生感应电动势及电能，会在区域内的导体及半导体中形成回路，释放和消耗大量的电能量，使回路中的半导体二极管发生击穿烧毁。而传播到汇流箱内的那一部分高压电能能够通过防雷击电器释放达到防止总线承受雷击影响的效果。
[0005]根据现有的防雷击电子产品性能和防雷击技术，可以采用在接线盒内部安装防雷器件来保护二极管；如:瞬态电压抑制二极管(TVS二极管)、压敏电阻、放电管等。但是雷击发生的强度是不可预计的，如果防雷击器件的承受能力偏小，强雷击造成其自身损坏，也不能起到保护二极管的作用了。
[0006]以上情况说明，汇流箱中的防雷击电器对保护组件接线盒内部二极管作用不明显。目前尚没有较为有效来保护接线盒二极管免遭雷击失效的方法和产品。
[0007]现有技术中采用的防雷击方法是:在多个方阵并联接线的汇流箱内安装有总线对地防雷电器。大型太阳能发电站由于场地面积极大，且需要尽量减少遮光物体的设置，因此传统的避雷方法效果不佳，也不适用。
【发明内容】
[0008]本发明针对以上问题，提供了一种可靠性高、成本低，能对最小发电组件单元进行有效雷击防护的防雷击太阳能发电组件接线盒。
[0009]本发明的技术方案是:包括盒体，盒体内设有第一 ~四基片，在第一~第三基片上一一对应地设有第一 ~三二极管芯片、在第一 ~四基片上形成串联结构，在第一 ~四基片之间设有防雷击结构。
[0010]所述防雷击结构包括设置在盒体上的放电仓，分别由第一 ~四基片延伸至所述放电仓内的放电臂一 ~四，在所述放电臂一的远端设有尖端一 a、尖端一 b，在所述放电臂二的远端设有尖端二 a、尖端二 b，在所述放电臂三的远端设有尖端三a、尖端三b，在所述放电臂四的远端设有尖端四a、尖端四b。
[0011]各所述尖端的角度为10~55°。
[0012]在所述放电仓的仓口设有密封盖构成密封的放电仓，使得各所述放电臂的远端均处于所述密封放电仓内。
[0013]在所述密封放电仓内充设有干燥的洁净空气或抽为真空。
[0014]在所述密封放电仓内充设有放电气体。
[0015]所述尖端一 a与尖端四b形成放电电极NI，所述尖端一 b与尖端二 a形成放电电极N2连，所述尖端二 b与尖端三a形成放电电极N3，所述尖端三b与尖端四a形成放电电极N4。
[0016]各所述放电电极中两尖端的距离为0.3-1.5_。
[0017]所述防雷击结构包括防雷击器件一 ~三，所述防雷击器件一串联连接在第一基片和第二基片之间，防雷击器件二串联连接在第二基片和第三基片之间，防雷击器件三串联连接在第三基片和第四基片之间。
[0018]所述防雷击器件为瞬态电压抑制二极管、压敏电阻或放电管。
[0019]本实用新型的有益效果是:防雷击太阳能发电组件接线盒，在盒体上设置有密封放电仓，第一~四基片延伸至密封放电仓内的放电臂一~四，并在该部位形成放电电极结构N1-N4四组固定放电间隙的尖端电极，在四组电极周围设有能够帮助电极保持间隙稳定的工艺，使第一~第四基片保持平面稳定和位置稳定的作用，针对雷击造成太阳能发电站零件失效的这个特点，本发明在考虑每个发电方阵中导线均错综复杂，无方向规则，在雷击强电磁场下，产生的电位和位置无法确定的特殊情况下，采用了组件接线盒中多点放电的保护方法；盒体中NI放电电极结构，主要针对太阳能发电组件输出两端和组件与组件之间发生的强电动势进行放电保护，对接线盒内部二极管亦有间接保护作用；N2~N4放电组是为分别保护二极管芯片一 ~三设置的(依序对应)，它释放的是组件内部导体在强电磁场下感应出来的电动势，使接线盒内部二极管芯片在双重保护下不被破坏；
[0020]该接线盒由半导体二极管芯片直接焊接在带波浪纹形状的铜质底板上，对芯片进行应力缓冲保护后，采用一次注塑，直接成型完成接线盒整体制造，在整体的接线盒盒体中设置放电，接线盒内四片铜底板分别延伸到放电内，在放电仓内形成对应放电的尖端电极。借助整体注塑直接形成接线盒的优势，防雷击接线盒实现了:放电间隙精确；平面平整定位；空间利用率高；制造工艺简单等特点。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型第一实施例的结构示意图，
[0022]图2是图1中A-A剖视图，
[0023]图3是本实用新型第一实施例中防雷击结构的结构示意图，
[0024]图4是本实用新型第一实施例的电路原理图，
[0025]图5是本实用新型第一实施例加工过程示意图一，
[0026]图6是本实用新型第一实施例加工过程示意图二，
[0027]图7是本实用新型第一实施例应用状态示意图，
[0028]图8是本实用新型第二实施例的结构示意图；
[0029]图中11是第一基片，12是第二基片，13是第二基片，14是第四基片，110是放电臂一，1101是尖端一 a，1102是尖端一 b，120是放电臂二，1201是尖端二 a，1202是尖端二 b，130是放电臂三，1301是尖端三a，1302是尖端三b，140是放电臂四，1401是尖端四a，1402是尖端四b，
[0030]21是第一二极管芯片，22是第二二极管芯片，23是第三二极管芯片，
[0031]31是防雷器件一，32是防雷器件二，33是防雷器件三，
[0032]4是切断痕，41是切断区域一，42是切断区域一43是切断区域二，44是切断区域四，
[0033]5是盒体，51是放电仓，511是放电仓下盖，512是放电仓上盖，
[0034]6是电池片，
[0035]NI是放电电极NI，N2是放电电极N2，N3是放电电极N3，N4是放电电极N4。
【具体实施方式】
[0036]本发明的技术方案如图1或8所示，包括盒体5，盒体5内设有第一基片11、第二基片12、第三基片13、第四基片14，在第一基片11、第二基片12、第三基片13上——对应地设有第一二极管芯片21、第二二极管芯片22、第三二极管芯片23、且在第一 ~四基片上形成串联结构，在第一~四基片之间设有防雷击结构。
[0037]本发明的第一种实施方式如图1-6示，所述防雷击结构包括设置在盒体5上的放电仓51，分别由第一~四基片延伸至所述放电仓51内的放电臂一~四，在所述放电臂一 110的远端设有尖端一 allOl、尖端一 bll02，在所述放电臂二 120的远端设有尖端二 al201、尖端二 bl202，在所述放电臂三130的远端设有尖端三a