專(zhuān)利名稱(chēng)：設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)電路，具體涉及一種設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)(temperature limited by-pass diode system)
背景技術(shù)：
光伏系統(tǒng)的組件產(chǎn)品中，均有短路二極管作為太陽(yáng)電池串的保護(hù)(如圖I)。正常工作狀態(tài)下，短路二極管處于反向偏置，不影響太陽(yáng)電池串的工作。如果組件工作時(shí)，太陽(yáng)電池串中的一個(gè)或數(shù)個(gè)太陽(yáng)電池片產(chǎn)生陰影遮擋，熱斑，局部短路等情況出現(xiàn)，就會(huì)在該串的太陽(yáng)電池串中產(chǎn)生反向的電壓。當(dāng)這個(gè)反向電壓超過(guò)了短路二極管的正向開(kāi)啟電壓后，短 路二極管就開(kāi)啟，將太陽(yáng)電池串的電流旁路(by-pass)，防止太陽(yáng)電池串中的某些太陽(yáng)電池片產(chǎn)生過(guò)大的局部熱量而燒毀太陽(yáng)電池片。短路二極管通常被裝置在接線(xiàn)盒里，接線(xiàn)盒固定在組件的背面，接線(xiàn)盒是組件的一個(gè)組成部件。一般由12-24片太陽(yáng)電池片組成一串，使用一只短路二極管。對(duì)于大小不一的組件，接線(xiàn)盒內(nèi)的二極管為1-3只不等。接線(xiàn)盒是一個(gè)完全封閉的塑料材料的部件，在與組件(一般安放在組件背面)的裝配過(guò)程中，開(kāi)口的部分最后用硅膠類(lèi)的物質(zhì)填充，用以防濕防漏。所以二極管的散熱條件很差。短路二極管在執(zhí)行短路的狀態(tài)下，通常會(huì)有3. 5A-5. 3A的電流通過(guò)(分別對(duì)應(yīng)于電池片的面積為125xl25mm2和156xl56mm2)。如果二極管的正向?qū)妷涸贠. 5V-1V的話(huà),二極管的自身功率則在I. 75W-5. 3W左右。這樣的功率會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，使接線(xiàn)盒內(nèi)的溫度升高，直至燃燒。甚至可以燃燒至組件或組件所附屬的載體(如屋頂)。增加接線(xiàn)盒的散熱過(guò)程是解決上述問(wèn)題的有效途徑，如加大接線(xiàn)盒的熱容量，增加散熱面積和散熱條件等。但是接線(xiàn)盒是一個(gè)完全密封的部件，有非常嚴(yán)格的防水防濕等強(qiáng)制性的認(rèn)證要求。通過(guò)加快散熱過(guò)程的思路來(lái)解決散熱問(wèn)題，勢(shì)必通過(guò)增加盒內(nèi)的熱容量，加大散熱面積，改進(jìn)散熱循環(huán)條件等方法，這些都會(huì)相應(yīng)的使成本增加。降低短路二極管的自身導(dǎo)通功耗是另一個(gè)途徑，它從減少發(fā)熱體的自身功耗來(lái)減少熱量的產(chǎn)生。如從早期的結(jié)性二極管(導(dǎo)通電壓在O. 7V左右);到現(xiàn)行的肖特基二極管(導(dǎo)通電壓在O. 3V左右);直至最新出現(xiàn)的VDMOS器件(可以通過(guò)控制到達(dá)正向?qū)妷簽镺. IV左右)。即便這樣，二極管的自身功耗也在1-2W以上。隨著太陽(yáng)電池片的單片電流不斷的上升，由 2· 3A (硅片面積100mm2xl00mm2)到 3· 5A (硅片面積125mm2xl25mm2)到 5· 3A (硅片面積156mm2X156mm2)···，將對(duì)短路二極管的要求越來(lái)越高，上述改進(jìn)途徑的手段則越來(lái)越弱。短路二極管的功能是起到了電壓敏感器的作用，一旦由于某種原因產(chǎn)生了正向電壓，且此正向電壓超過(guò)了短路二極管的開(kāi)啟電壓，短路二極管即起到了短路的作用，保護(hù)了組件中的太陽(yáng)電池串不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱而損害。但是短路二極管在工作時(shí)同時(shí)也產(chǎn)生了熱量，在封閉環(huán)境的接線(xiàn)盒中，熱量不易散熱，積聚后會(huì)過(guò)熱而引起燃燒。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)(temperature limited by-pass diode system)。本實(shí)用新型是在現(xiàn)存的短路二極管上并列一只溫度控制器，當(dāng)短路二極管的溫度升高到額定的指標(biāo)時(shí)，原本常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器閉合，旁路了通過(guò)短路二極管的電流，降低短路二極管的功耗，從而使短路二極管的溫度降低。這時(shí)溫度控制器的閉合旁路作用也同時(shí)替代了短路二極管的功能。本實(shí)用新型可以對(duì)單個(gè)二極管進(jìn)行保護(hù)，也可以對(duì)多個(gè)二極管進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型在有效地 防止某些太陽(yáng)電池片產(chǎn)生過(guò)大的局部熱量而燒毀太陽(yáng)電池片的同時(shí)，能夠防止接線(xiàn)盒內(nèi)的溫度升高或燃燒；能夠有效地保護(hù)光伏組件及或組件所附屬的載體。完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是，一種有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)，該系統(tǒng)與光伏組件中的太陽(yáng)電池串反向偏置并聯(lián)，其特征在于，與該短路二極管并聯(lián)地設(shè)置有常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器。該常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器可以與單只短路二極管組裝，封裝；也可以與多只短路二極管組裝，封裝；也可以與光伏接線(xiàn)盒組裝，封裝。換言之，本實(shí)用新型是在短路二極管的基礎(chǔ)上，增加一只常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器與之并聯(lián)。正常情況下，溫度保護(hù)器在常開(kāi)狀態(tài)，不工作。一旦短路二極管由于某些情況而使溫度升高到額定的指標(biāo)后，溫度保護(hù)器就閉合并開(kāi)始二次短路保護(hù)，如圖2所示。溫度保護(hù)器旁路(by-pass) 了二極管的電流，二極管的自身功耗下降，也就降低了二極管的溫升。此時(shí)溫度保護(hù)器也同樣起到了對(duì)太陽(yáng)電池串的短路保護(hù)作用。溫度保護(hù)器可以對(duì)單個(gè)二極管進(jìn)行保護(hù)，也可以對(duì)多個(gè)二極管進(jìn)行保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，溫度短路保護(hù)器廣泛應(yīng)用在家電等產(chǎn)品中。它是用在防止家電溫度升過(guò)額定值后起到短路保護(hù)?；驹硎抢脙善瑴囟忍匦圆煌慕饘倨吃谝黄穑谝欢ǖ臏囟认庐a(chǎn)生畸變，引起觸點(diǎn)閉合，達(dá)到短路保護(hù)的目的。由于是金屬觸點(diǎn)閉合，所以短路時(shí)的閉合阻抗很小，不會(huì)產(chǎn)生再次溫升。溫度短路保護(hù)器的溫度保護(hù)具有滯豫特性(施密特特性)，即溫度上升到額定溫度時(shí)，保護(hù)器關(guān)閉；一般溫度回落幾十度后，再度開(kāi)啟。如揚(yáng)州寶珠電器公司的TB05常開(kāi)溫度保護(hù)器，其關(guān)閉溫度為165C，重新開(kāi)啟的溫度為125C，滯豫溫度40C。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中短路二極管作為太陽(yáng)電池串的保護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)。參照?qǐng)D2 :短路二極管2與光伏組件中的太陽(yáng)電池串I反向偏置并聯(lián)，與該短路二極管2并聯(lián)地設(shè)置有常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器3。實(shí)施例2，參照?qǐng)D3 :與實(shí)施例I基本相同，但所述常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器是與多只短路二極管組裝，封裝。[0019]實(shí)施例3， 與實(shí)施例I基本相同，但所述常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器是與光伏接線(xiàn)盒組裝，封裝。
權(quán)利要求1.一種設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)，該系統(tǒng)與光伏組件中的太陽(yáng)電池串反向偏置并聯(lián)，其特征在于，與短路二極管并聯(lián)地設(shè)置有常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)，其特征在于，所述常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器是與單只短路二極管并聯(lián)、組裝，封裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)，其特征在于，所述常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器是與多只短路二極管組裝，封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)，其特征在于，所述常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器是與光伏接線(xiàn)盒組裝，封裝。
專(zhuān)利摘要設(shè)有二次限溫保護(hù)的光伏短路二極管系統(tǒng)，該系統(tǒng)與光伏組件中的太陽(yáng)電池串反向偏置并聯(lián)，其特征在于，與該短路二極管并聯(lián)地設(shè)置有常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器。常開(kāi)狀態(tài)的溫度控制保護(hù)器是與單只短路二極管并聯(lián)、組裝，封裝；或者是與多只短路二極管組裝，封裝；或者是與光伏接線(xiàn)盒組裝，封裝。本實(shí)用新型在短路二極管的溫度升高到額定的指標(biāo)時(shí)，常開(kāi)狀態(tài)的溫度保護(hù)器將自動(dòng)閉合，旁路短路二極管的電流，降低短路二極管的功耗，從而防止短路二極管溫度的升高。在有效地防止某些太陽(yáng)電池片產(chǎn)生過(guò)大的局部熱量而燒毀太陽(yáng)電池片的同時(shí)，能夠防止接線(xiàn)盒內(nèi)的溫度升高或燃燒；能夠有效地保護(hù)光伏組件及或組件所附屬的載體。
文檔編號(hào)H02H9/02GK202488119SQ20122002082
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者江菲菲 申請(qǐng)人:江菲菲