本實用新型涉及一種低結(jié)溫光伏接線盒及用于低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件。

背景技術(shù)：

光伏接線盒是介于太陽能電池組件構(gòu)成的太陽能電池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接器，其主要作用在于將太陽能電池產(chǎn)生的電力與外部線路連接，同時在光伏電池出現(xiàn)失配的情況下，起到分流的作用，確保不會由于差的電池片導(dǎo)致好的電池片輸出也受阻(木桶效應(yīng))。光伏接線盒一般具有盒體、線纜和連接器構(gòu)成，其中盒體為主要部位，包括盒體、內(nèi)部金屬銅片、二極管、盒蓋等，其中盒體和盒蓋相連接共同構(gòu)成接線盒的外殼?，F(xiàn)有的光伏接線盒主要分為灌膠和中空兩種結(jié)構(gòu)的接線盒。其中，中空接線盒通過盒蓋上的密封橡膠圈起到盒蓋和盒體密封的效果(類似于保溫水杯的密封方式)。

衡量接線盒好壞的重點是散熱和密封兩大指標(biāo)。由于密封的要求，從而導(dǎo)致接線盒內(nèi)部與外部隔絕，無空氣對流，這就會影響到接線盒的另外一個指標(biāo)——散熱。散熱不好的接線盒內(nèi)的二極管結(jié)溫會偏高，當(dāng)高過某個閾值時，會出現(xiàn)二極管漏電流過大以及影響發(fā)電量的情況，嚴(yán)重時會出現(xiàn)因二極管過熱而導(dǎo)致的接線盒燒毀。因此，接線盒設(shè)計需要在密封和散熱兩個指標(biāo)方面取得平衡。現(xiàn)有技術(shù)的局限性在于二極管結(jié)溫偏高，很難再進一步下降，從而導(dǎo)致接線盒成為光伏組件壽命最短或是最容易出故障的零部件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種密封性好，同時散熱性能好的低結(jié)溫光伏接線盒及用于低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件，其相比現(xiàn)有傳統(tǒng)接線盒在旁路保護工作狀態(tài)時的二極管工作溫度更低，可靠性更高。

本實用新型提出的一種低結(jié)溫光伏接線盒：它包括芯片模塊、包覆在芯片模塊外的外殼，芯片模塊包括芯片組件，該芯片組件具有帶有線路的線路面、與該線路面相對的散熱面，散熱面與外殼直接相接觸。

進一步地，芯片組件包括鋁基板、連接在鋁基板上的多個二極管和多個接線柱，鋁基板的連接有二極管和接線柱的一面為芯片組件的線路面，鋁基板的與所述一面相對的另一面為芯片組件的散熱面。

更進一步地，線路面朝向與所述外殼相連接的光伏組件背板。

更進一步地，外殼的外表面上具有凹陷部，該凹陷部的位置與鋁基板上連接的多個二極管的位置相對應(yīng)。

進一步地，外殼內(nèi)側(cè)具有凹槽，芯片組件的線路面朝向凹槽并嵌入凹槽內(nèi)。

進一步地，二極管為肖特基二極管，接線柱為表面鍍錫銅片，且至少有一個接線柱伸出蓋板及外殼。

進一步地，外殼具有凸出并用于固定電纜線的卡具。

進一步地，外殼表面用于限定外殼與光伏組件背板之間所注硅膠的厚度的凸點。

進一步地，二極管通過表面貼裝技術(shù)連接在鋁基板上。

本實用新型還提出了一種用于低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件，它包括鋁基板、連接在所述鋁基板上的多個二極管和多個接線柱，鋁基板的連接有二極管和接線柱的一面為線路面，鋁基板的與線路面相對的另一面為散熱面。

進一步地，鋁基板的線路面朝向與低結(jié)溫光伏接線盒相連接的光伏組件背板。

借由上述方案，本實用新型至少具有以下優(yōu)點：

1)現(xiàn)有接線盒都是盒體+散熱銅片拼接形式，而本實用新型低結(jié)溫光伏接線盒的外殼與芯片組件的散熱面直接接觸，形成一個整體，使整體散熱能力更強；

2)本低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件的散熱面與外殼直接接觸，和傳統(tǒng)接線盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)相比，去掉了空氣(中空接線盒)或硅膠(灌膠接線盒)導(dǎo)熱層，降低了熱阻，使本低結(jié)溫光伏接線盒的散熱能力比傳統(tǒng)接線盒提高幾倍；

3)本用于低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件為單面散熱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠使芯片組件所產(chǎn)生的熱量單向傳導(dǎo)至空氣，而不向光伏組件背板傳導(dǎo)，本芯片組件的散熱能力相較散熱銅片更強，且當(dāng)芯片組件的散熱面與外殼直接接觸時，其 散熱效果更好；

4)本低結(jié)溫光伏接線盒的外殼表面上的凹陷部，使接線盒與光伏組件連接時，接線盒結(jié)構(gòu)發(fā)熱部位(即對應(yīng)二極管的位置，其中二極管為發(fā)熱源)與光伏組件背板中間具有空氣層，確保散熱單向接線盒外部，從而大大減小了接線盒的熱量對光伏組件的影響；

5)本低結(jié)溫光伏接線盒的外殼上具有電纜線卡口，其結(jié)構(gòu)在光伏電站安裝時可以作為電纜線固定結(jié)構(gòu)，從而省去安裝時還需人為使用松緊帶綁定電纜線的工作，提高了系統(tǒng)的安全性。

上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一中的低結(jié)溫光伏接線盒的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例一中的低結(jié)溫光伏接線盒的背面(與光伏組件相連接的一面)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例一中的低結(jié)溫光伏接線盒的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其中接線柱未畫出；

圖4為本實用新型實施例一中的低結(jié)溫光伏接線盒中的芯片組件及用于低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例二中的低結(jié)溫光伏接線盒中芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-外殼；11-凹陷部；12-卡具；13-凸點；14-凹槽；2-芯片模塊；21-蓋板；22-鋁基板；221-絕緣層；222-導(dǎo)電區(qū)；23-二極管；24-接線柱；25-二極管連接橋。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

實施例一：

參考附圖1至附圖4，一種低結(jié)溫光伏接線盒，它包括芯片模塊2、包覆在芯片模塊外2的外殼1。

芯片模塊2包括芯片組件，該芯片組件具有帶有線路的線路面、與該線路面相對的散熱面，所述的散熱面與上述的外殼1直接相接觸。

上述的線路面朝向與外殼相連接的光伏組件背板。所述的光伏組件背板可以采用高分子背板，也可以采用玻璃背板。

外殼1和芯片組件之間的連接結(jié)構(gòu)有多種方式，如附圖3所示的本實施例中，給出了一種外殼1和芯片組件之間的連接結(jié)構(gòu)：外殼1的內(nèi)側(cè)具有凹槽14，芯片組件的線路面朝向凹槽14并嵌入凹槽14內(nèi)，從而使芯片組件的線路面與外殼1直接接觸，即將鋁基板22的未與二極管23和接線柱24連接的一面朝向凹槽14并將鋁基板22嵌入凹槽14內(nèi)，從而使鋁基板22的未與二極管23和接線柱24連接的一面與外殼1直接接觸。

芯片組件包括鋁基板22、連接在鋁基板22上的多個二極管23和多個接線柱24。鋁基板22的連接有二極管23和接線柱24的一面為芯片組件的線路面，鋁基板22的與所述一面相對的另一面為芯片組件的散熱面。

如附圖4所示的本實施例中，鋁基板22具有絕緣層221，絕緣層221上具有多個依次排列的導(dǎo)電區(qū)222，相鄰兩個導(dǎo)電區(qū)222之間具有空隙以使絕緣層221露出，各二極管23分別連接在各導(dǎo)電區(qū)222上，并且各二極管23分別通過一二極管連接橋25與該二極管23所在導(dǎo)電區(qū)222相鄰的另一導(dǎo)電區(qū)222相連接。具體地，本實施例所用二極管23為肖特基二極管，由于芯片組件采用鋁基板&肖特基二極管芯片，相較現(xiàn)有技術(shù)，省去了環(huán)氧樹脂，增強了瞬間散熱能力，同時利用鋁基板擴大了散熱表面積，省去的環(huán)氧樹脂減少了散熱通道路徑；接線柱24為表面鍍錫銅片。

在一種更為優(yōu)選的實施方案中，二極管23通過表面貼裝技術(shù)(surface mount technology)連接在所述鋁基板22上，從而使得芯片組件的生產(chǎn)能力和可靠性都得到了很大的提高。上述的二極管23還可以采用其他適用于表面貼裝技術(shù)的封裝方式的二極管，如：TO封裝。

外殼1的外表面上具有凹陷部11，該凹陷部11的位置與鋁基板22上連接的多個二極管23的位置相對應(yīng)，凹陷部11在外殼1上所在的一面為外殼1的背面，即外殼1在安裝時朝向光伏組件背板的一面，該背面位于外殼1的靠近芯片組件線路面的一側(cè)。本實施例中凹陷部11為矩形，深度約1mm，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計確保發(fā)熱部位(即對應(yīng)二極管23的位置)與光伏組件背板不直接接觸，由凹陷部11所形成的中間空氣層在一定程度上緩解熱量直接向光伏組件傳遞。同時由于鋁基板22的導(dǎo)熱性能遠高于塑料，二極管23發(fā)出的大部分熱量將通過鋁基板22向外導(dǎo)出，因此和傳統(tǒng)接線盒相比，導(dǎo)向背板方向的熱量大量減少，加之接線盒外殼1和光伏組件背板之間的空氣層，將二極管23發(fā)熱對光伏組件的影響降到最低。

外殼1具有凸出并用于固定電纜線的卡具12。卡具12位于外殼1的兩側(cè)邊，并向凹陷部11所在一面相反的另一面(正面)凸出，如附圖1和附圖2所示。

外殼1與光伏組件背板之間通過注硅膠(附圖中未畫出)相粘接。硅膠注在外殼1的上述凹陷部11所在的一面(背面)。在該面上具有凸出的圓形凸點13，如附圖2所示，通過凸點13的作用，以確保在粘接壓合過程中，硅膠具有一定厚度，不至于太薄，并且厚度均勻。

參照附圖4，本實施例還提供了一種用于低結(jié)溫光伏接線盒的芯片組件，該芯片組件包括鋁基板22、連接在鋁基板22上的多個二極管23和多個接線柱24。鋁基板22的連接有二極管23和接線柱24一面為線路面，鋁基板的與所述一面相對的另一面為散熱面。

該芯片組件在與光伏接線盒的外殼連接后，散熱面與外殼直接接觸，光伏接線盒在與光伏組件背板安裝時，鋁基板的線路面朝向與所外殼相連接的光伏組件背板。所述的光伏組件背板可以采用高分子背板，也可以采用玻璃背板。

關(guān)于鋁基板22、二極管23、接線柱24的具體結(jié)構(gòu)、采用材料以及連接形式和優(yōu)點，前文已描述，這里不再重復(fù)。

實施例二：

參考附圖5，本實施例中的低結(jié)溫光伏接線盒與實施例一的區(qū)別僅在于：本實施例中，外殼1一體注塑成型在芯片模塊2上并包覆芯片模塊2。

為了在外殼1注塑成型過程中，保護芯片組件的線路面不會受到損壞，本實施例中的芯片模塊2還包括與芯片組件相連接并覆蓋在芯片組件的線路面的蓋板21。

如附圖5所示，蓋板21覆蓋在芯片組件的線路面。接線柱24的一端均伸出蓋板21。蓋板21與芯片組件(優(yōu)選為二極管處)之間可以通過點環(huán)氧膠來提高可靠性。由于芯片的模塊化設(shè)計，在一體注塑成型時，可使芯片模塊2直接嵌入到塑料外殼1中，并使得芯片組件的散熱面與外殼1直接接觸。

本實施例中，芯片組件與蓋板21之間相扣接，接線柱24或鋁基板22與蓋板21之間相過盈配合連接，從而使蓋板21與芯片組件相卡住固定，需說明的是蓋板21與芯片組件不限定于過盈配合連接，也可以采用卡勾連接、螺釘固定等其他的現(xiàn)有技術(shù)中的連接方式。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。