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不是模块,胜似模块!--"类模块式中置二极管设计"新型光伏接线盒开发成功

进入2021年,大功率高电流光伏接线盒出现缺货。分析原因,一方面是二极管芯片社会总产出量与市场总需求量(各行各业)有绝对数缺口之外,也和这一年多来光伏组件技术升级,推动光伏二极管需求量巨量增加有直接关系。一线组件大厂纷纷将过去15X,166尺寸的电池板产线升级到182、210尺寸,这个升级带来了直接影响就是组件单板功率快速增大,其中输出电流增大最为明显,最新的组件电流已经比过去常规组件电流增加了40%-80%,导致了过去设计的多数光伏接线盒不能适用最新电池板型。在这种情况下,各家接线盒工厂以及组件厂、二极管厂纷纷加快技术研发,推出“大电流光伏接线盒”。

光伏接线盒实现大电流传输和旁路热斑保护的技术方案。一般有以下几种,第一种,传统接线盒内旁路二极管电流升级,比如更换更大过流芯片,但受制于接线盒结构设计、二极管封装标准及技术要求,当前一般电流升级到20A,25A后就很难再继续上升,而210电池组件将可能用到30A电流接线盒,该方案无法全部满足。第二种,将传统二极管旁路电路设计为“模块化”。将二极管芯片、塑封体以及连接载流传输的导电端子采用“模块一体式焊接塑封成型”,这样可以有效缩短芯片散热距离增加散热效率,同时可以采取双芯片并联等方式增加过电流能力。该技术与产品已经在一些一线大厂中开始试用,电流可以达到25A,30A。第三种,尽管“模块一体式焊接塑封成型”技术看起来不错,但该工艺需要产业链中大量新增投资“模块式二极管”封装测试设备,同时因为每一家组件厂要求的“模块式二极管”外形尺寸大小不一,造成二极管公司需要根据不同客户要求,同时投资多套生产设备、模具等等,扩产投资大,投产周期长。现在苏州快可光伏电子公司全新推出一款接线盒---------“类模块式中置二极管设计”接线盒,请看附图1。

附图1

该接线盒最大的特点是,采用了市场上通用的成熟的R6封装的二极管,在保持外形不变前提下,通过变换内部芯片尺寸结构设计来获得不同额定电流,过电流幅度从20A/22A/25A/27A/30A均可满足。更重要的是,该设计创新地将二极管安装位置设置在了两条组件回流带穿线孔中间,原理类似于“模块二极管”。当接线盒开始工作时,二极管的高温热量可以均匀散失到接线盒各个角落并最终带出接线盒。请看附图2

附图2

附图2中左边的接线盒为传统结构设计,二极管工作时的热源主要集中在管壳上,很难向外接的铜制导电端子上传递,造成过电流偏小。而右图中采用了“类模块式中置二极管设计”接线盒,可以看出二极管工作时的热量被均匀的散失在整体接线盒的每一个角落,散热效果好,可承载的电流变大,既可以带动更大功率的电池板工作。总结下来,“类模块式中置二极管设计”接线盒有如下6个方面特点:

1,“类模块中置二极管设计”。采用常规单芯轴式二极管中位安装,把盒体空间用到极致,盒体尺寸和模块二极管盒子一样小巧。

2,巧妙利用“折边散热技术”和“铜~铜面焊接技术”,结合热辐射的“圆形扩散特征”,散热效果奇好。一种外形设计,轻松通过20/25/30A结温测试。

3,该产品容易量产和复制。组件厂定义它为“标准盒”后,可以快速低成本交给各接线盒工厂标准化统一化生产。

4,该产品生产检测设备常规。无需新增任何投入,即可实现量产,而模块二极管则需要大量新增投资,比如特种焊接,封装,测试设备,受制因素较多。

5,轴向二极管生产工艺成熟。市场上更容易买到,模块二极管不容易买到,且每家的模块外形也不一样,无法实现“通配通用”。

6,性价比高,灵活度大。光伏电池板及接线盒的IEC/UL测试认证标准升级时,该设计可以迅速低成本设计变更,而模块一旦设计好后,再次变更将需要大量花费。

苏州快可光伏电子股份有限公司即去年推出3Q系列“模块二极管”接线盒之后,现在又创新性推出该款“轴式中置二极管”接线盒,该接线盒更容易量产,很大程度上解决了行业“痛点”,促进行业健康发展。该款光伏接线盒已经注册发明实用新型等专利保护,将在即将到来的上海SNEC光伏展会上展出,更多信息请登录快可电子网站www.qc-solar.com。

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