光伏旁路保护器件制造技术

光伏旁路保护器件。涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏旁路二极管模块的结构改进。所述保护器件为壳体、并联设置在太阳能电池片组件的旁路，所述壳体内设置二极管模块电路，所述二极管模块电路包括温敏常开开关、MOS管和二极管；所述二极管模块电路包括正极端A和负极端B，所述MOS管具有栅极G、源极S和漏极D；所述二极管串联连接在正极端A和负极端B之间。本实用新型专利技术使得该光伏旁路保护器件具有低温升、高热逃逸能力，从而满足现有各类大电流、高电压光伏电池组件的输出保护应用。伏电池组件的输出保护应用。伏电池组件的输出保护应用。

【技术实现步骤摘要】
光伏旁路保护器件


[0001]本技术涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏旁路二极管模块的结构改进。

技术介绍

[0002]太阳能电池组件在长期使用过程中难免落上遮挡物，这些遮挡物在太阳能电池组件上形成局部阴影，局部阴影下串联支路中的太阳能电池组件将被当作负载，并消耗其他太阳能电池组件所产生的能量，从而产生热量导致局部温升，形成“热斑效应”，“热斑效应”严重时将会使电池组件上的焊点熔化并毁坏栅线，为了防止太阳能电池由于“热斑效应”而遭受破坏，实际操作中都是在太阳能电池组件的正负极间并联一个旁路二极管模块，该模块中至少存在一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
[0003]然而，随着近年来大规格组件的发展，再叠加半片、双面双玻技术，整体组件功率已大大提高，182mm、210mm硅片封装技术日益成熟，硅片尺寸日益增大，由此导致大电流组件盛行，以往普通的旁路二极管模块难以适配大电流组件，因此，如何设计出高效、大电流、高耐压的旁路二极管保护模块成为一个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术存在的缺陷，提出了一种可调节、适用性强的大电流、高耐压的光伏旁路保护器件。
[0005]本技术的技术方案是：所述保护器件为壳体、并联设置在太阳能电池片组件的旁路，所述壳体内设置二极管模块电路，所述二极管模块电路包括温敏常开开关、MOS管和二极管；所述二极管模块电路包括正极端A和负极端B，所述MOS管具有栅极G、源极S和漏极D；
[0006]所述二极管串联连接在正极端A和负极端B之间，
[0007]所述温敏常开开关的一端连接所述正极端A、另一端连接所述MOS管的源极S，所述MOS管的漏极D连接所述负极端B，
[0008]所述MOS管的栅极G连接所述正极端A。
[0009]所述温敏常开开关的常开温度范围为50~150℃，接触电阻<50mΩ。
[0010]所述MOS管规格适配所述太阳能电池片组件的输出电压和电流。
[0011]所述二极管规格适配所述太阳能电池片组件的输出电压。
[0012]本技术设计了一种包含温敏常开开关、MOS管和二极管的光伏保护电路，该保护电路设置在壳体中，盒体旁接在太阳能电池片组件侧形成对太阳能电池片组件产能输出的保护。
[0013]该旁路保护器件通过不同规格温敏常开开关、MOS管和二极管的配合使用，使得该光伏旁路保护器件具有低温升、高热逃逸能力，从而满足现有各类大电流、高电压光伏电池组件的输出保护应用。
附图说明
[0014]图1是本技术的电路结构示意图，
[0015]图2是本技术的使用状态示意图一，
[0016]图3是本技术的使用状态示意图二；
[0017]图中， J
‑
二极管，K
‑
温敏常开开关，M
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太阳能电池片组件，N
‑
光斑，Q
‑
MOS管，G
‑
MOS管栅极，S
‑ꢀ
MOS管源极，D
ꢀ‑
MOS管漏极。
[0018]图中箭头代表电流流动方向。
具体实施方式
[0019]以下结合图1
‑
3进一步表述本技术，保护器件为壳体、并联设置在太阳能电池片组件M的旁路，壳体内设置二极管模块电路，二极管模块电路包括温敏常开开关K、MOS管Q和二极管J；二极管模块电路包括正极端A和负极端B， MOS管Q具有栅极G、源极S和漏极D；
[0020]二极管J串联连接在正极端A和负极端B之间，
[0021]温敏常开开关K的一端连接正极端A、另一端连接MOS管Q的源极S， MOS管Q的漏极D连接负极端B，
[0022]MOS管Q的栅极G连接正极端A。
[0023]温敏常开开关K的常开温度范围为50~150℃，接触电阻<50mΩ。可根据整个电路额定电流大小选择不同接触电阻值的温敏常开开关。
[0024]MOS管Q规格适配太阳能电池片组件M的输出电压和电流。MOS管Q的栅源击穿电压（BVgs）大于电池片的输出电压（通常＞15v或18v），MOS管Q的漏源击穿电压（BVds）、阈值开启电压（Vth）、导通压降（Vfsd）和导通电阻（Ron）的设置皆根据太阳能电池片组件M输出的额定电流和耐压选择适配，MOS管Q为本领域技术人员熟知的器件，在此不再赘述。
[0025]二极管J规格适配太阳能电池片组件M的输出电压。二极管J也根据太阳能电池片组件M输出的额定电流和耐压选择适配。
[0026]本技术选择不同规格合适的温敏常开开关K、MOS管Q和二极管J以适应保护电路的正常运行。
[0027]如图2所示，正常发电的状态下，太阳能电池片组件M内载流子被光子激发，在内建电场作用下电子流到负极，空穴流到正极，从而两端产生电势差，就是开路电压，当回路形成时即出现短路电流，B点的电势高于A点的电势，电流由A向B流动。对于本专利技术来说，二极管J处于反向截止状态，MOS管G极反偏，处于截止状态，温敏常开开关K处理低温区域，常开状态，故而整个光伏旁路保护器件反向截止，不起作用。
[0028]如图3所示，太阳能电池片组件M区域部分被光斑N遮住发生热斑效应，不管电池片被全部遮挡或部分遮挡；这种状态下电池片处于高阻状态，相当于开路，电流无法通过，此时电流流经A
ꢀ→
本技术（中间）
→
B。初期由于温敏常开开关K 常开，因此电流流经二极管J；二极管J导通后产生热量，引起整个保护器件系统温度升高，当温度达到温敏常开开关K关闭值时，温敏常开开关开关K关闭；与此同时，由于MOS管G极正偏，MOS管Q导通，温敏常开开关K和MOS管Q组成的另一条支路（阻值极低约0.013Ω、额定电流约30A）承担起分流的作用，迅速降低流经二极管J的电流，使得整个器件降温；当温度降至温敏开关K开启温度是，支路断开，电流重新流经二极管J，整个系统温度再次升高，依次往复。
[0029]当热斑效应结束时，电池片重新恢复工作，此时系统又恢复至图2状态，虽然瞬间温敏常开开关仍处于关闭状态，但此时由于瞬间A、B两端电势差改变，MOS管QG极恢复成反偏状态，因此支路不导通，依旧依靠二极管J的反向截止能力进行电路的保护（温度较低，二极管反向耐压仍处于高位）。
[0030]本技术并不局限于上述实施例，在本技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光伏旁路保护器件，所述保护器件为壳体、并联设置在太阳能电池片组件的旁路，所述壳体内设置二极管模块电路，其特征在于，所述二极管模块电路包括温敏常开开关、MOS管和二极管；所述二极管模块电路包括正极端A和负极端B，所述MOS管具有栅极G、源极S和漏极D；所述二极管串联连接在正极端A和负极端B之间，所述温敏常开开关的一端连接所述正极端A、另一端连接所述MOS管的源极S，所述MOS管的漏极D连接所述负极端B...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：