[发明专利]一种保护光伏组件接线盒旁路二极管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏组件接线盒，尤其是指一种保护光伏组件接线盒旁路二极管的方法。

背景技术

    为防止太阳能电池在强光下由于遮挡造成其中一些因为得不到光照而成为负载产生严重发热受损,因此在太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管。

    一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。

当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。

但现有技术的光伏组件接线盒中的旁路二极管在遭受雷击、强电和静电等电冲击时会被损坏。

发明内容

本发明目的在于使光伏组件接线盒中的旁路二极管在遭受雷击、强电和静电等电冲击时能够快速有效的吸收浪涌波而不被损坏。

技术方案：一种保护光伏组件接线盒旁路二极管的方法，在光伏组件接线盒旁路二极管上并联压敏电阻。

所述的压敏电阻器件安装在接线盒与光伏组件汇流条连接的入口端。

所述的压敏电阻器件的启动电压值低于旁路二极管反向击穿电压值。

所述的压敏电阻器件的浪涌电流应大于150A。

光伏组件接线盒旁路二极管损坏机理：接线盒中的旁路二极管具有单向导电性，当二极管呈现正向偏置时，如果遭受正向浪涌波冲击，二极管则允许大电流或浪涌电流通过，并且不会被损坏。如果二极管呈反向偏置时，由于其反向电流很小，当浪涌波的电压超过反向击穿电压时，并且反向击穿时的电流很大，则二极管立即因过热而使得芯片的某一点被击穿。在二极管被击穿后，光伏组件的电流则流经二极管，由于二极管在被击穿的情况下，内阻尽管很小，通常约为0.2～0.4Ω左右，但由于电流通常在6～8A左右，导致二极管的耗散功率达到十几瓦，于是如此大的功率所产生的热量使得接线盒内温升急剧上升到200℃以上，直至烧坏整个接线盒。

为了使接线盒中的旁路二极管不被外部的电冲击损坏，关键是要使二极管二端不能出现高的反向浪涌电压，解决的办法是在二极管上并联一个器件，用以吸收反向浪涌电压。由于雷电或静电对二极管的损坏是在极短的时间内，数据测试表明，雷击时的阶跃电压可达到7V/ns或以上，如此高速的阶跃电压，也对保护器件的快速响应提出了极高的要求。另一方面，为了有效地保护旁路二极管，根据接线盒的工作电压不同，需要定制压敏电阻器的启动电压值，使其低于旁路二极管反向击穿电压，并且压敏电阻器的浪涌电流应大于150A。

本发明方法中使用一种压敏电阻器（Voltage Dependent Resistor）作为保护器件，有的也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器），在中国台湾，压敏电阻器称为突波吸收器。这种压敏电阻器为金属氧化物压敏电阻（MOV, Metal Oxide Varistor），它具有高度非线性。本发明中，将这种压敏电阻器件并联在二极管上，能够快速吸收由于雷电、静电和强电等外部浪涌电压所带来的电冲击，从而使接线盒二极管不被各种外部电冲击而损坏。

有益效果：使光伏组件接线盒中的旁路二极管在遭受雷击、强电和静电等电冲击时能够快速有效的吸收浪涌波而不被损坏，从而提高光伏组件接线盒的使用寿命。

附图说明

图1、本发明的电路图。

具体实施方式

实施例1、在光伏组件接线盒旁路二极管上并联压敏电阻。

所述的压敏电阻器件安装在接线盒与光伏组件汇流条连接的入口端。

所述的压敏电阻器件的启动电压值低于旁路二极管反向击穿电压值。

所述的压敏电阻器件的浪涌电流应大于150A。