專利名稱：太陽能電池組件保護(hù)電路、太陽能接線盒及太陽能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電技術(shù)，特別涉及太陽能電池組件保護(hù)電路、太陽能接線盒及太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已有發(fā)明為由電池片串聯(lián)連接的電池組件中的旁路二極管的過熱問題提出了一種單向的旁路保護(hù)電路，如美國專利7898114，此專利所公開的旁路保護(hù)原理可參見圖I，一串串聯(lián)連接的電池片，橋接了極性反向的旁路二極管BD，旁路二極管BD并聯(lián)了電子開關(guān)器件Tl和操控所述電子開關(guān)的控制電路；因此，當(dāng)電池片串中一個或多個電池片被遮擋， 阻礙了電流流過電池片串中其余正常的電池片，此時，正向偏置的旁路二極管BD提供了一個正向壓降VF，對硅器件而言此正向壓降約O. 6V，足以使低閾值開關(guān)T2導(dǎo)通，并通過電荷泵電路對電容器C進(jìn)行充電；而電容器C上的電荷被用來開啟電子開關(guān)Tl進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，開啟電子開關(guān)Tl和旁路二極管BD上的功耗分配，電子開關(guān)Tl的低導(dǎo)通電阻使得流過旁路二極管BD的電流減小從而降低功耗；當(dāng)電容器C放電完畢，電子開關(guān)Tl重新進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)，上述充電過程重新開始；這種周期性的在旁路二極管BD和電子開關(guān)Tl之間的功耗分配，有利于減緩旁路二極管BD的升溫速度；然而，旁路二極管的正向壓降VF會隨著旁路二極管的溫升而減小，可以從O. 6V減小至O. 3V，甚至更低，從而導(dǎo)致電子開關(guān)Tl導(dǎo)通與關(guān)斷的周期變長，不利于降低旁路二極管的溫升，使得保護(hù)電路功耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種太陽能電池組件保護(hù)電路，它能有效限制旁路二極管的溫升，降低保護(hù)電路的功耗。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種太陽能電池組件保護(hù)電路，包括與由串聯(lián)連接的電池片組成的太陽能電池片組反極性并聯(lián)的旁路二極管，還包括并聯(lián)于所述旁路二極管的電子開關(guān)、熱耦合于旁路二極管并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)的熱電發(fā)生器。當(dāng)有電池片被遮擋時，旁路二極管導(dǎo)通，隨著旁路二極管溫升的變高，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時，由于熱電發(fā)生器熱耦合于旁路二極管，使得熱電發(fā)生器產(chǎn)生足夠的電勢，從而驅(qū)動電子開關(guān)導(dǎo)通，進(jìn)而開啟電子開關(guān)與旁路二極管之間的功耗分配，從而降低旁路二極管的功耗，使旁路二極管的溫升降低，當(dāng)旁路二極管的溫升降低至另一設(shè)定溫度時，由于熱電發(fā)生器熱耦合于旁路二極管，熱電發(fā)生器產(chǎn)生的電勢已不足以導(dǎo)通電子開關(guān)，從而使得電子開關(guān)關(guān)斷；然而當(dāng)旁路二極管的溫升再次達(dá)到能使熱電發(fā)生器產(chǎn)生使電子開關(guān)導(dǎo)通的電勢的設(shè)定溫度時，電子開關(guān)再次導(dǎo)通；進(jìn)而，周期性的開啟電子開關(guān)與旁路二極管之間的功耗分配，從而有效限制旁路二極管的溫升，降低旁路電路的功耗，提高保護(hù)電路的可靠性，進(jìn)而也有利于保護(hù)太陽能電池組件。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述熱電發(fā)生器為塞貝克效應(yīng)器件。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電子開關(guān)為場效應(yīng)管。熱電發(fā)生器與場效應(yīng)管的門極連接。本發(fā)明的另一目的在于提供一種太陽能接線盒，具有用于與太陽能電池組件電連接的接線柱，此種太陽能接線盒內(nèi)部包括前述技術(shù)方案太陽能電池組件保護(hù)電路的旁路二極管、并聯(lián)于所述旁路二極管的電子開關(guān)、熱耦合于旁路二極管并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)的熱電發(fā)生器。
由于所涉及的太陽能電池組件保護(hù)電路有效地限制了旁路二極管的溫升，因此，有利于限制接線盒溫升，提高接線盒的可靠性。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，熱電發(fā)生器為塞貝克效應(yīng)器件。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電子開關(guān)為場效應(yīng)管。熱電發(fā)生器與場效應(yīng)管的門極連接。本發(fā)明的再另一目的在于提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括如前述技術(shù)方案所述的太陽能電池組件保護(hù)電路。本發(fā)明的再另一目的在于提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括如前述技術(shù)方案所述的太陽能接線盒。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，并能有效限制旁路二極管的溫升，使旁路二極管的溫升始終處于一定溫度以下，從而降低了保護(hù)電路的功耗，提高了保護(hù)電路的可靠性；同時也提高了太陽能接線盒及太陽能發(fā)電系統(tǒng)的可靠性，且有利于降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的整體功耗。


圖I是背景技術(shù)保護(hù)電路示意 圖2是實(shí)施例I保護(hù)電路意圖。圖中，I、電池片，2、旁路二極管，3、電子開關(guān)，4、熱電發(fā)生器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。實(shí)施例I :一種太陽能電池組件保護(hù)電路，如圖2所示，包括與由串聯(lián)連接的電池片I組成的太陽能電池片組反極性并聯(lián)的旁路二極管2、并聯(lián)于所述旁路二極管2的電子開關(guān)3、熱耦合于旁路二極管2并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)3且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)3的熱電發(fā)生器4。熱電發(fā)生器4為塞貝克效應(yīng)器件；電子開關(guān)3為場效應(yīng)管；塞貝克效應(yīng)器件與場效應(yīng)管的門極連接。當(dāng)有電池片被遮擋時，旁路二極管2導(dǎo)通，隨著旁路二極管2溫升的變高，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時，由于塞貝克效應(yīng)器件熱耦合于旁路二極管2，使得塞貝克效應(yīng)器件產(chǎn)生足夠的電勢，從而驅(qū)動場效應(yīng)管導(dǎo)通，進(jìn)而開啟場效應(yīng)管與旁路二極管2之間的功耗分配，從而降低旁路二極管2的功耗，使旁路二極管2的溫升降低，當(dāng)旁路二極管2的溫升降低至另一設(shè)定溫度時，由于塞貝克效應(yīng)器件熱耦合于旁路二極管2，塞貝克效應(yīng)器件產(chǎn)生的電勢已不足以導(dǎo)通場效應(yīng)管，從而使得場效應(yīng)管關(guān)斷；然而當(dāng)旁路二極管2的溫升再次達(dá)到能使塞貝克效應(yīng)器件產(chǎn)生使場效應(yīng)管導(dǎo)通的電勢的設(shè)定溫度時，塞貝克效應(yīng)器件再次導(dǎo)通；進(jìn)而，周期性的開啟場效應(yīng)管與旁路二極管2之間的功耗分配，從而有效限制旁路二極管2的溫升，降低旁路電路的功耗，提高保護(hù)電路的可靠性，進(jìn)而也有利于保護(hù)太陽能電池組件。實(shí)施例2 :—種太陽能接線盒，具有用于與太陽能電池組件電連接的接線柱，所述太陽能接線盒內(nèi)部具有實(shí)施例I太陽能電池組件保護(hù)電路的旁路二極管2、并聯(lián)于所述旁路二極管2的電子開關(guān)3、熱耦合于旁路二極管2并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)3且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)3的熱電發(fā)生器4 ;熱電發(fā)生器4為塞貝克效應(yīng)器件；電子開關(guān)3為場效應(yīng)管；塞貝克效應(yīng)器件與場效應(yīng)管的門極連接。
實(shí)施例3 :—種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括實(shí)施例I太陽能電池組件保護(hù)電路。實(shí)施例4 :一種太陽能發(fā)電系統(tǒng),包括實(shí)施例2太陽能接線盒。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池組件保護(hù)電路，包括與由串聯(lián)連接的電池片(I)組成的太陽能電池片組反極性并聯(lián)的旁路二極管(2)，其特征在于，還包括并聯(lián)于所述旁路二極管(2)的電子開關(guān)(3)、熱耦合于旁路二極管(2)并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)(3)且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)(3)的熱電發(fā)生器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽能電池組件保護(hù)電路，其特征在于，所述熱電發(fā)生器(4)為塞貝克效應(yīng)器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽能電池組件保護(hù)電路，其特征在于，所述電子開關(guān)(3)為場效應(yīng)管。
4.一種太陽能接線盒，具有用于與太陽能電池組件電連接的接線柱，其特征在于，所述太陽能接線盒內(nèi)部包括如權(quán)利要求I所述太陽能電池組件保護(hù)電路的旁路二極管(2)、并聯(lián)于所述旁路二極管(2 )的電子開關(guān)(3 )、熱耦合于旁路二極管(2 )并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)(3)且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)(3)熱電發(fā)生器(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能接線盒，其特征在于，所述熱電發(fā)生器(4)為塞貝克效應(yīng)器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種太陽能接線盒，其特征在于，所述電子開關(guān)(3)為場效應(yīng)管。
7.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-3中任一所述的太陽能電池組件保護(hù)電路。
8.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求4-6中任一所述的太陽能接線盒。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電技術(shù)，特別涉及太陽能電池組件保護(hù)電路、太陽能接線盒及太陽能發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種太陽能電池組件保護(hù)電路，包括與由串聯(lián)連接的電池片組成的太陽能電池片組反極性并聯(lián)的旁路二極管，還包括并聯(lián)于所述旁路二極管的電子開關(guān)、熱耦合于旁路二極管并能夠在設(shè)定溫度導(dǎo)通所述電子開關(guān)且在另一設(shè)定溫度關(guān)斷所述電子開關(guān)的熱電發(fā)生器。它能有效限制旁路二極管的溫升，降低保護(hù)電路的功耗。
文檔編號H01L31/02GK102916056SQ20121035980
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者謝可勛, 西里奧·艾·珀里亞科夫 申請人:謝可勛, 浙江美晶科技有限公司