CN110323187A - 一种旁路二极管框架及单体旁路二极管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旁路二极管框架及单体旁路二极管。该种旁路二极管框架包括加工定位单元、二极管框架、框架连接条，加工定位单元有两个且他们之间设置有多个间隔排列的二极管框架，二极管框架间通过框架连接条相互连接，二极管框架均包括间隔设置的第一框架单元、第二框架单元，第一框架单元包括第一压接条、第一连接条、第一框体、芯片座，第二框架单元包括第二压接条、第二连接条、第二框体、导电条；一种单体旁路二极管，包括二极管框架、芯片、铜跳线，芯片设置于芯片座，芯片连接有铜跳线，铜跳线至少与一根导电条连接。旁路二极管框架为制得单体旁路二极管提供二极管框架；单体旁路二极管减小了所需的安装空间及铜材用量。

Description

一种旁路二极管框架及单体旁路二极管

技术领域

本发明涉及光伏设备领域，特别涉及一种旁路二极管框架及单体旁路二极管。

背景技术

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。

中国数据库公开了一篇名为太阳能光伏组件用接线盒的专利，申请号为CN201621021039.2，申请日为2016-08-31，授权公告号为CN206060676U，授权公告日为2017-03-29，该种太阳能光伏组件用接线盒，包括：连接线缆；线缆紧固件，其设于所述连接线缆上且用于固定所述连接线缆；底座，其与所述连接线缆固定连接；二极管模块，其以卡接固定的方式设于所述底座上，其两端分别与所述连接线缆电连接；铜片，其集成于所述二极管模块上，用于导通所述连接线缆与二极管模块；接线盒壳体，其以可拆卸的方式套设于所述底座外，其内设有用于容纳所述二极管模块的容置腔体；线缆固定套管，其设于所述接线盒壳体上，其套设于所述连接线缆外；接线盒盖体，以可拆卸的方式连接在所述接线盒壳体上，其上设有散热翅片。该篇专利技术方案的不足之处在于：

1、二极管模块为单一的整体结构形式，其外观大造成占用接线盒内部空间大，耗铜材多，成本高；

2、二极管模块是由多个二极管芯片串联焊接而成的模块，其制程工艺要求提高，产品一致性增加，若其中一颗芯片有问题，其它都受牵制，无法使用，整个产品都要报废，后期维修成本高，同时也不利于使用与安装；

3、二极管芯片串联于同一模块中，之间散热相互影响，导致散热效率下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种旁路二极管框架，该框架使得二极管模块可以分成多个单体旁路二极管。本发明的另一个目的是提供一种通过该旁路二极管框架制得的单体旁路二极管，通过在一个接线盒里设置多个该种单体旁路二极管能够有效解决技术背景中提到的技术问题。

为了实现本发明的一个目的，本发明提供了一种旁路二极管框架：

一种旁路二极管框架，包括加工定位单元、二极管框架、框架连接条，所述加工定位单元有两个，所述加工定位单元之间设置有多个依次间隔排列的所述二极管框架，相邻的所述二极管框架之间通过所述框架连接条相互连接；每个所述二极管框架均包括第一框架单元、第二框架单元，所述第一框架单元包括第一压接条、第一连接条、第一框体、芯片座，所述第二框架单元包括第二压接条、第二连接条、第二框体、导电条，所述第一框体与第二框体间留有间隙，所述第一框体朝向所述第二框体的一侧设置有所述芯片座，所述第一框体的另一侧设置有所述第一连接条，所述第一连接条的另一端设置有所述第一压接条，所述第二框体朝向所述第一框体的一侧设置有至少一根所述导电条，所述第二框体的另一侧设置有所述第二连接条，所述第二连接条的另一端设置有所述第二压接条。

与现有技术相比，该种旁路二极管框架的有益之处在于：该种旁路二极管框架结构简单，多根导电条可以增加通过该种二极管框架的最大电流，芯片座可以焊接较大的芯片，每个二极管框架可以独立制得分体式的旁路二极管。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地：所述加工定位单元包括定位连接条、定位条，所述定位条通过至少一根所述定位连接条与所述二极管框架连接，所述定位条还开设有加工时定位用的定位孔。本步的有益效果：定位条方便该种旁路二极管框架在加工设备中定位，通过切断定位连接条，可以将二极管框架与定位条分离。

进一步地：所述定位条上下两端各设置有一根所述定位连接条，上端的所述定位连接条与所述第一框体连接，下端的所述定位连接条与所述第二框体连接。本步的有益效果：该种连接结构使得二极管框架与加工定位单元连接更紧密。

进一步地：第二框架单元内的导电条有两根，所述芯片座设置于所述导电条之间；所述第一框体、第二框体开设有用于与接线盒连接的安装孔；所述第一框体、导电条均开设有至少一个加固孔；所述第一框体、第二框体均开设有至少一个用于降低应力用的第一凹槽。本步的有益效果：芯片座设置于导电条之间，可以降低后期铜跳线的长度，并且使该种二极管框架结构更加紧凑；通过设置安装孔，方便由该种二极管框架制得的单体旁路二极管安装于接线盒；加固孔用于增加塑封时，塑封壳与该种二极管框架间的连接力；第一凹槽可以降低该种二极管框架受到的应力，从而减小外力对安装于芯片座的芯片的拉扯。

进一步地：所述第一框体、第二框体均开设有储锡槽。本步的有益效果：储锡槽用于放置锡块，方便焊接汇流条。

进一步地：所述第一框体开设有供汇流条穿过用的第一通孔。第一通孔使得汇流条更加容易布置。

为了实现本发明其中的另一个目的，本发明提供了一种单体旁路二极管：

一种单体旁路二极管包括所述二极管框架，它还包括芯片、铜跳线，所述芯片设置于所述芯片座，所述芯片连接有所述铜跳线，所述铜跳线至少与一根所述导电条连接。

与现有技术相比，该种单体旁路二极管的有益之处在于：单体旁路二极管减小了接线盒中所需要的安装空间，减少了铜材的使用量，降低了成本；并且在其中一个该种旁路二极管损坏时，只需要更换损坏的那一个单体旁路二极管即可，后期维修成本低；单体旁路二极管的散热效果好。

进一步地：所述储锡槽中设置有用于焊接汇流条的锡块。本步的有益效果：通过设置锡块，方便焊接汇流条。

进一步地：所述芯片、芯片座、铜跳线、导电条外侧设置有塑封壳。本步的有益效果：塑封壳可防灰尘，可绝缘，提高了内部零部件的使用寿命

进一步地：所述塑封壳与所述第二框体间设有供汇流条穿过用的第二通孔。本步的有益效果：第二通孔使得汇流条更加容易布置

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为旁路二极管框架的结构示意图；

图2为去除塑封壳时的单体旁路二极管结构示意图；

图3为单体旁路二极管的结构示意图；

图4为图3的右视图；

图5为图3的仰视图。

其中，1加工定位单元，101定位连接条，102定位条，103定位孔，2二极管框架，201第一压接条，202第一连接条，203第一框体，204芯片座，205第二压接条，206第二连接条，207第二框体，208导电条，209第二凹槽，210安装孔，211加固孔，212第一凹槽，213储锡槽，214第一通孔，215第二通孔，3框架连接条，4芯片，5铜跳线，6锡块，7塑封壳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

具体实施例

如图1所示，一种旁路二极管框架，包括加工定位单元1、二极管框架2、框架连接条3，二极管框架2有多个且依次间隔排列，相邻的二极管框架2之间通过框架连接条3相互连接，第一个二极管框架2以及最后一个二极管框架2均设置有加工定位单元1，在加工该种旁路二极管框架时，加工定位单元1使旁路二极管框架在加工机器中定位。本实施例中，二极管框架2从左到右依次排列，最左侧的二极管框架2设为第一个二极管框架2，第一个二极管框架2的左侧设置有加工定位单元1，最后一个二极管框架2的右侧设置有加工定位单元1。二极管框架2包括第一框架单元、第二框架单元，第一框架单元与第二框架单元之间设有间隙，第一框架单元包括第一压接条201、第一连接条202、第一框体203、芯片座204，第二框架单元包括第二压接条205、第二连接条206、第二框体207、导电条208，第一框体203设置于第二框体207上方且相互间隔设置，相邻的二极管框架2间设置有两根框架连接条3，相邻的第一框体203之间通过一根框架连接条3连接，相邻的第二框体207之间通过另一根框架连接条3连接，第一框体203朝向第二框体207的一侧设置有芯片座204，第一框体203的另一侧设置有第一连接条202，第一连接条202的另一端设置有第一压接条201，第二框体207朝向第一框体203的一侧设置有至少一根导电条208，第二框体207的另一侧设置有第二连接条206，第二连接条206的另一端设置有第二压接条205。本实施例中，导电条208有两根且对称设置于第二框体207上端边缘，导电条208与第二框体207间形成U形的第二凹槽209，芯片座204位于第二凹槽209内，芯片座204与导电条208、第二框体207间留有间隙。

如图1所示，加工定位单元1包括定位连接条101、定位条102，定位条102通过至少一根定位连接条101与二极管框架2连接，定位条102还开设有加工时定位用的定位孔103。本实施例中，定位条102同一侧的上下两端各设置有一根定位连接条101，上端的定位连接条101与第一框体203连接，下端的定位连接条101与第二框体207连接。

如图1所示，第一框体203、第二框体207开设有用于与接线盒连接的安装孔210，本实施例中，第一框体203开设的安装孔210对称设置于第一框体203上端左右两侧，第二框体207开设的安装孔210对称设置于第二框体207下端左右两侧。第一框体203、导电条208均开设有至少一个加固孔211，本实施例中，加固孔211为腰型通孔，第一框体203下端两侧均开设有对称设置的加固孔211，每个第二框架单元中的导电条208均开设有一个加固孔211，加固孔211在塑封连接于芯片座204的芯片4以及导电条208时，起到增加塑封料与该种二极管框架2间的连接力；第一框体203、第二框体207均开设有至少一个用于降低应力用的第一凹槽212，本实施例中，第一框体203、第二框体207均开设有一个第一凹槽212，第一凹槽212用于降低加工应力，以及由该种二极管框架2制得的单体旁路二极管在安装于接线盒后受到的应力，避免外力拉扯损伤晶粒，减轻对晶粒的伤害。

如图1所示，第一框体203、第二框体207都开设有储锡槽213，储锡槽213用于放置锡块6；第一框体203开设有供汇流条穿过用的第一通孔214。

该种旁路二极管框架通过冲压工艺，一体成型。

如图2所示，一种单体旁路二极管，包括上述的一个二极管框架2，它还包括芯片4、铜跳线5，芯片4通过焊锡焊接于芯片座204，芯片4通过焊锡焊接有铜跳线5，铜跳线5至少与一根导电条208连接。本实施例中，铜跳线5与两根导电条208焊接在一起，从而加大了该种二极管能够通过的最大电流，实际生产中，通过两根铜跳线5或一根长铜跳线5将两根导电条208与芯片4连接，成本比只连接一根导电条时高，应该根据实际需要通过的最大电流，合理选择连接的铜跳线5的根数或者铜跳线5的长度，可以在只需要连接一根导电条208便能满足通过的最大电流时，只连接一根导电条208，从而降低整个单体旁路二极管的成本，二极管框架2中的第一压接条201、第二压接条205折弯成U形，方便与接线盒中线缆连接。

如图3-5所示，储锡槽213中设置有用于焊接汇流条的锡块6，将该种二极管安装于接线盒后，通过锡块6将汇流条焊接于该种单体旁路二极管；芯片4、芯片座204、铜跳线5、导电条208外侧通过塑封工艺设置有塑封壳7，形成的塑封壳7与第二框体207间设有供汇流条穿过用的第二通孔215，第一通孔214与第二通孔215设置于塑封壳7两，第一通孔214、第二通孔215用于让汇流条从其中穿过，方便汇流条的布置，塑封壳7更加易于将其内部零件固定，增加了二极管的稳定性，并且可防灰尘，可绝缘，提高了内部零部件的使用寿命。

实际生产应用中，太阳能电池板背面的接线盒中设置的旁路二极管模块，一般是三个二极管串联而成，所以在本实施例中，该种旁路二极管框架可以制得三个二极管框架2，三个二极管框架2对应得到三个单体旁路二极管，将三个单体旁路二极管通过串联方式安装于同一接线盒，即通过一块该种旁路二极管框架制得的单体旁路二极管就能满足一个接线盒中旁路二极管数量的需求，也可以根据实际需要，改变一块旁路二极管框架中二极管框架2的个数，从而与一个接线盒中需要安装的二极管数量相匹配；单体旁路二极管在安装入接线盒中时，两个锡块6只需要使用其中一个，并在其中一个锡块6上焊接汇流条，汇流条直接引出穿过第一通孔214及第二通孔215再与接线盒连接，而整体式的二极管模块，需要接延长线后再与接线盒连接，所以该种单体旁路二极管相对于整体式的二极管模块在使用时更加节省引线，从而降低了使用成本。

该种单体太阳能模块的优点在于：

1、将一整块旁路二极管模块改成多个单体太阳能模块，减小了在接线盒中所需要的安装空间，并且降低了铜材的使用量，降低了成本。

2、单体太阳能模块相互之间一致性要求下降，接线盒中该种单体太阳能模块损坏时，只需将损坏的那一个对应更换即可，降低了后期的维修更换成本。

3、该种单体太阳能模块之间相互隔离，相对于在同一个旁路二极管模块中，减小了相互之间散热的影响。

4、使用该种单体旁路二极管，缩短了接线盒中引线的长度，降低了后期安装的成本。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种旁路二极管框架，其特征在于：包括加工定位单元、二极管框架、框架连接条，所述加工定位单元有两个，所述加工定位单元之间设置有多个依次间隔排列的所述二极管框架，相邻的所述二极管框架之间通过所述框架连接条相互连接；

每个所述二极管框架均包括第一框架单元、第二框架单元，所述第一框架单元包括第一压接条、第一连接条、第一框体、芯片座，所述第二框架单元包括第二压接条、第二连接条、第二框体、导电条，所述第一框体与第二框体间留有间隙，所述第一框体朝向所述第二框体的一侧设置有所述芯片座，所述第一框体的另一侧设置有所述第一连接条，所述第一连接条的另一端设置有所述第一压接条，所述第二框体朝向所述第一框体的一侧设置有至少一根所述导电条，所述第二框体的另一侧设置有所述第二连接条，所述第二连接条的另一端设置有所述第二压接条。

2.根据权利要求1所述的旁路二极管框架，其特征在于：所述加工定位单元包括定位连接条、定位条，所述定位条通过至少一根所述定位连接条与所述二极管框架连接，所述定位条还开设有加工时定位用的定位孔。

3.根据权利要求2所述的旁路二极管框架，其特征在于：所述定位条上下两端各设置有一根所述定位连接条，上端的所述定位连接条与所述第一框体连接，下端的所述定位连接条与所述第二框体连接。

4.根据权利要求1所述的旁路二极管框架，其特征在于：第二框架单元内的导电条有两根，所述芯片座设置于所述导电条之间；所述第一框体、第二框体开设有用于与接线盒连接的安装孔；所述第一框体、导电条均开设有至少一个加固孔；所述第一框体、第二框体均开设有至少一个用于降低应力用的第一凹槽。

5.根据权利要求1-4任一所述的旁路二极管框架，其特征在于：所述第一框体、第二框体均开设有储锡槽。

6.根据权利要求5任一所述的旁路二极管框架，其特征在于：所述第一框体开设有供汇流条穿过用的第一通孔。

7.一种单体旁路二极管，其特征在于：包括权利要求6中所述的二极管框架，它还包括芯片、铜跳线，所述芯片设置于所述芯片座，所述芯片连接有所述铜跳线，所述铜跳线至少与一根所述导电条连接。

8.根据权利要求7所述的单体旁路二极管，其特征在于：所述储锡槽中设置有用于焊接汇流条的锡块。

9.根据权利要求8所述的单体旁路二极管，其特征在于：所述芯片、芯片座、铜跳线、导电条外侧设置有塑封壳。

10.根据权利要求9所述的单体旁路二极管，其特征在于：所述塑封壳与所述第二框体间设有供汇流条穿过用的第二通孔。