二極管單元模塊的制作方法
【專利摘要】用于光伏系統(tǒng)內(nèi)的二極管單元模塊，其包含導(dǎo)線架，導(dǎo)線架包含從第一輸出端子延伸的第一導(dǎo)線、與該第一導(dǎo)線間隔開(kāi)的第二導(dǎo)線、從該第二導(dǎo)線延伸的第二輸出端子，以及二極管。在一些實(shí)例中，第一導(dǎo)線包括連接至該第一輸出端子的基座部分，及從該基座部分延伸，橫截于該第一輸出端子的二極管部分。在一些實(shí)例中，第二導(dǎo)線可包括一基座部分及從該基座部分延伸的二極管部分，該些二極管部分實(shí)質(zhì)上平行于該第一導(dǎo)線的二極管部分。在一些實(shí)例中，二極管可與該第一導(dǎo)線的二極管部分及與該第二導(dǎo)線的二極管部分有電性接觸。在一些實(shí)例中，該些第一導(dǎo)線及第二導(dǎo)線可具導(dǎo)熱性。在一些實(shí)例中，二極管可包括實(shí)質(zhì)上與導(dǎo)線的二極管部分完全相互接合的裸芯界面。
【專利說(shuō)明】二極管單元模塊
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)主張2012年9月20日提出的同時(shí)待審美國(guó)專利申請(qǐng)第13623390號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該同時(shí)待審美國(guó)專利申請(qǐng)主張2011年10月11日提出的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/627，363號(hào)優(yōu)先權(quán)，在此將該申請(qǐng)?jiān)氡景腹┧心康牡膮⒖肌?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)大體涉及二極管單元模塊，其設(shè)計(jì)為用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的旁路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]本公開(kāi)大體涉及旁路二極管單元(bypass diode cells),尤其涉及被構(gòu)造為形成旁路二極管單元模塊的旁路二極管單元，這些旁路二極管單元模塊可用于導(dǎo)引電流遠(yuǎn)離光伏面板(photovoltaic panels)的受遮蔽部分，以抑制或防止面板故障。此外,還描述了具改良散熱特性的全集成(fully integrated)旁路二極管單元模塊。
[0005]用于光伏系統(tǒng)中的許多已知旁路電路無(wú)法令人滿意。舉例而言，當(dāng)太陽(yáng)能光伏模塊的面板在正常運(yùn)行期間因受到遮蔽，而使旁路電路被占用時(shí)，許多現(xiàn)有電路所包含的肖特基二極管(Schottky diode)并不適合處理這些二極管所經(jīng)常曝露的電流等級(jí)及熱等級(jí)。許多傳統(tǒng)的肖特基二極管包含軸向引線型(axial-leaded)封裝或跳線為主的封裝，這些封裝包含多條細(xì)線，這些細(xì)線經(jīng)常以焊接方式連接至二極管端子其中之一者或兩者。這些細(xì)線連接至二極管裸芯處的焊接接點(diǎn)，可定義出在連接這些細(xì)線時(shí)所形成的「焊點(diǎn)氣泡(solder voids)」。當(dāng)對(duì)一相應(yīng)裸芯施加電流時(shí),這些焊點(diǎn)氣泡可能會(huì)妨礙二極管裸芯的散熱。
[0006]此外，由于所用細(xì)線的端部很小，這些細(xì)線端部只會(huì)被焊接到二極管裸芯相當(dāng)小的面積上，而形成極少的直接接觸。這種設(shè)計(jì)并不足以承受運(yùn)行期間通常會(huì)流過(guò)旁路二極管的電流等級(jí)。再者，這種最低程度的接觸也降低了這些細(xì)線將熱從裸芯導(dǎo)離的能力。
[0007]傳統(tǒng)旁路二極管電路設(shè)計(jì)的這些缺點(diǎn)及其它缺點(diǎn)造成旁路二極管在運(yùn)行期間產(chǎn)生及留存過(guò)多的熱。這在許多傳統(tǒng)旁路電路中可能造成極為嚴(yán)重的設(shè)備故障。設(shè)備故障會(huì)導(dǎo)致昂貴的維護(hù)、修理、零件更換及停機(jī)時(shí)間。
[0008]即使不考慮傳統(tǒng)旁路二極管的熱調(diào)節(jié)措施不夠充分，大部分旁路電路(或容置這些電路的接線箱)也幾乎沒(méi)有采取任何方式促進(jìn)旁路二極管或旁路電路的散熱。許多傳統(tǒng)旁路電路所包含的二極管是在一塑料接線箱(junction box)中電性連接至光伏面板，該塑料接線箱是為了保護(hù)二極管不受環(huán)境損害，但其塑料外殼也阻止了旁路電路有效散熱，從而將熱留存在旁路電路內(nèi)。旁路二極管的結(jié)構(gòu)缺失加上旁路電路設(shè)計(jì)的缺失迫使旁路二極管必須在無(wú)法接受的高溫水平下運(yùn)行，如此一來(lái)，不是減損旁路二極管及旁路電路的可靠度，就是導(dǎo)致災(zāi)難性故障。
[0009]事實(shí)上，在許多傳統(tǒng)的旁路電路中，二極管僅單純安置于接線箱內(nèi)的一封閉空間。通常并沒(méi)有對(duì)該接線箱或該電路的實(shí)體設(shè)計(jì)采取額外措施，以調(diào)節(jié)二極管的操作溫度。因此，許多傳統(tǒng)的旁路電路并未包含調(diào)節(jié)熱度及避免故障的適當(dāng)實(shí)體結(jié)構(gòu)。
[0010]因此，對(duì)于二極管電路及包含二極管電路的模塊而言，存在著改善及提升已知二極管電路設(shè)計(jì)的需求。下文將討論與本發(fā)明所述【技術(shù)領(lǐng)域】的需求有關(guān)的新穎有用的二極管單元模塊的實(shí)例。
[0011]將于以下的詳細(xì)說(shuō)明中提供用于處理一個(gè)或多個(gè)確定的現(xiàn)有需求的揭露。與光伏旁路系統(tǒng)相關(guān)的參考實(shí)例包含美國(guó)專利第7291036號(hào)。在此將前述專利的完整揭露援引入本案供所有目的的參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本公開(kāi)涉及針對(duì)光伏系統(tǒng)內(nèi)所用的二極管單元模塊，該些模塊包含導(dǎo)線架，該些導(dǎo)線架包含從第一輸出端子(outlet terminal)延伸出的第一導(dǎo)線、與該些第一導(dǎo)線間隔開(kāi)的第二導(dǎo)線、從該些第二導(dǎo)線延伸出的第二輸出端子，以及二極管。在一些實(shí)例中，第一導(dǎo)線設(shè)有連接至該第一輸出端子的基座部分，以及從該些基座部分延伸，橫截于該第一輸出端子的二極管部分。在一些實(shí)例中，第二導(dǎo)線可設(shè)有一基座部分及多個(gè)二極管部分，該些二極管部分從該基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上平行于該第一導(dǎo)線的二極管部分。在一些實(shí)例中，二極管可與該第一導(dǎo)線的二極管部分有電性接觸，以及與該第二導(dǎo)線的二極管部分有電性接觸。在一些實(shí)例中，該些第一導(dǎo)線及第二導(dǎo)線可具導(dǎo)熱性。在一些實(shí)例中，二極管可設(shè)有實(shí)質(zhì)上與導(dǎo)線的二極管部分完全相互接合的裸芯界面。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為一二極管單元模塊的第一實(shí)例的立體圖。
[0014]圖2為包含圖1所示二極管單元模塊的一電路在電性上連接至一光伏面板的示意圖。
[0015]圖3為圖1所示二極管單元模塊的分解圖。
[0016]圖4為圖1所示二極管單元模塊中所包含的一二極管的分解圖。
[0017]圖5為容納圖1所示二極管單元模塊的一接線箱支承在一光伏面板上的立體圖。
[0018]圖6為圖5所示接線箱開(kāi)啟時(shí)的立體圖。
[0019]圖7為沿著7-7線所繪的剖視圖，其呈現(xiàn)圖1所示二極管單元模塊與一光伏面板相互接合。
[0020]圖8為圖1所示的二極管單元模塊所包含的一導(dǎo)線架的立體圖。
[0021]圖9為一二極管單元模塊的第二實(shí)例的底部剖視圖。
[0022]圖10為可用于本公開(kāi)所述各種二極管單元模塊實(shí)例的一導(dǎo)線架的一實(shí)例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]經(jīng)由以下詳細(xì)說(shuō)明并搭配所附圖式，將可更加理解本公開(kāi)所揭露的二極管單元模塊。該些詳細(xì)說(shuō)明及圖式僅提供本說(shuō)明書所述各種發(fā)明的范例。本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解，本發(fā)明所揭露的范例可加以變化、修改及更動(dòng)，而不會(huì)脫離本說(shuō)明書所述該些發(fā)明的范圍。許多變化是為了不同的應(yīng)用及設(shè)計(jì)考慮而設(shè)想，但為行文簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，所設(shè)想的一切變化不會(huì)在以下詳細(xì)說(shuō)明中 描述。
[0024]以下的詳細(xì)說(shuō)明提供不同二極管單元模塊的實(shí)例。在該些實(shí)例中，相關(guān)的部件在不同實(shí)例中可為完全相同、相似，或不相似。為行文簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，相關(guān)部件不會(huì)在各實(shí)例中重復(fù)解釋。而是使用相關(guān)部件的名稱提示讀者，具有某一相關(guān)部件名稱的該部件，可能類似于前文所述某一實(shí)例中的相關(guān)部件。特定于某一給定實(shí)例的特征將于該特定實(shí)例中說(shuō)明。讀者應(yīng)了解，某一給定特征并無(wú)必要與任何給定圖式或?qū)嵗幸幌嚓P(guān)部件的特定描寫相同或類似。
[0025]茲參照?qǐng)D1?9對(duì)二極管單元模塊的第一實(shí)例，模塊100進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，模塊100包含一導(dǎo)線架110、一第一二極管180、一第二二極管192、一第三二極管193、一封裝外殼170、一封裝材料176，以及一散熱構(gòu)件178。模塊100包含一電路，該電路包含多個(gè)二極管，所述多個(gè)二極管經(jīng)由具導(dǎo)電性的導(dǎo)線架110形成電連接。
[0026]模塊100適用于例如光伏面板的旁路電路中。如圖3所呈現(xiàn)，模塊100具有緊湊的巧設(shè)計(jì)，并包含讓模塊100相較于許多現(xiàn)有旁路電路更能有效散熱的部件。舉例而言，模塊100使用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)熱部件將熱導(dǎo)離二極管，以使熱從這些二極管散出。
[0027]模塊100可作為連接至一光伏系統(tǒng)的旁路電路使用。舉例而言，可將模塊100連接至光伏面板50，以作為一旁路電路，如圖2所示意。如圖2所示，面板50包含三串光伏電池，第一電池串52、第二電池串54,以及第三電池串56。如圖2所不，每一電池串包含一正極及一負(fù)極，且每串電池被構(gòu)造為在曝露于光線下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從該負(fù)極導(dǎo)向該正極的電流。該三個(gè)電池串以串聯(lián)方式連接；舉例而言，第一電池串52的負(fù)極連接至第二電池串54正極，且第二電池串54的負(fù)極連接至第三電池串56的正極。當(dāng)曝露于光線下時(shí)，該串聯(lián)電池串通常會(huì)產(chǎn)生從第三電池串56的負(fù)極流向第一電池串52的正極的電流。
[0028]如圖2所示，面板導(dǎo)線從每一面板的末端伸出。舉例而言，一第一面板導(dǎo)線58從第一電池串52的正極伸出，一第二面板導(dǎo)線60從第一電池串52與第二電池串54間的連接處伸出，一第三面板導(dǎo)線62從第二電池串54與第三電池串56間的連接處伸出，以及一第四面板導(dǎo)線64從第三電池串56的負(fù)極伸出。圖6呈現(xiàn)這些導(dǎo)線的一實(shí)體實(shí)施范例，其中，這些導(dǎo)線穿過(guò)面板50的背面。如圖6所示，這些面板導(dǎo)線可讓模塊100連接至面板50的電路系統(tǒng)。
[0029]當(dāng)曝露于光線下時(shí)，每一光伏電池主要作為被導(dǎo)向相聯(lián)正極的電流源，如圖2所呈現(xiàn)。然而，當(dāng)受到遮蔽時(shí)，每一光伏電池可作為與一反向偏壓二極管并聯(lián)的開(kāi)路。此一狀況可能產(chǎn)生導(dǎo)致前述電池或電池串故障或損壞的逆向電流(backflow current)。
[0030]這些導(dǎo)線讓旁路二極管得以連接在這些面板的外部。旁路二極管可讓逆向電流繞過(guò)這些面板電池串當(dāng)中的一個(gè)或多個(gè)，并將逆向電流按路線導(dǎo)向一輸出端(在此例中是指與第四面板導(dǎo)線64電連接)。在典型的情況下，可經(jīng)由使第一二極管180、第二二極管192及第三二極管193當(dāng)中每一個(gè)二極管以并聯(lián)方式與相應(yīng)的一光伏電池串連接，而將模塊100連接至面板50。每一二極管為受遮蔽的電池而導(dǎo)致的逆向電流提供一繞行路線，如此可避免更多電池發(fā)生故障或損壞。
[0031]在某些情況下，可將模塊100安裝在接線箱75內(nèi)，并將接線箱75連接至面板50，以此方式將模塊100連接至面板50。如圖5所示，接線箱75包含一第一系統(tǒng)線纜77、一第二系統(tǒng)線纜79、一接線箱殼體81，以及一接線箱蓋83。如圖6所呈現(xiàn)，接線箱75另外包含一第一外部線纜導(dǎo)線85、一第二外部線纜導(dǎo)線87，以及四個(gè)面板導(dǎo)線開(kāi)口，即，面板導(dǎo)線開(kāi)口831、面板導(dǎo)線開(kāi)口 83i1、面板導(dǎo)線開(kāi)口 83iii，以及面板導(dǎo)線開(kāi)口 83iv。在某些情況下，接線箱可在朝向面板的一側(cè)包含一單一開(kāi)放空間，所有這些面板導(dǎo)線的路線均穿過(guò)該空間。
[0032]接線箱75圍成一不受外界環(huán)境影響的封閉空間82，在該封閉空間內(nèi)，模塊100可與面板50電性交接，而較不易蒙受來(lái)自諸如降雨等外界環(huán)境危害的風(fēng)險(xiǎn)。如圖5所呈現(xiàn)，接線箱75可于靠近該面板的導(dǎo)線處附加在面板50的背面(這些曝露的光伏電池的相反面)。在一些實(shí)例中，可通過(guò)在接線箱75的周邊涂覆一種與環(huán)境有關(guān)的粘著劑(environmentally tight adhesive),并將接線箱75黏著于一光伏面板的背面，以安裝接線箱75。接線箱蓋83可以可拆方式固定于封閉空間82上方，以使封閉空間82相反于面板50的一側(cè)同樣被封住，但又可開(kāi)啟便于維修。
[0033]第一系統(tǒng)線纜77及第二系統(tǒng)線纜79可連接至外部的電子系統(tǒng)。這些線纜可用于，舉例而言，將面板50產(chǎn)生的電流輸出至外部的負(fù)載及電力系統(tǒng)，例如該面板所有人的自用或外部電力系統(tǒng)。如圖6所呈現(xiàn)，第一外部線纜導(dǎo)線85及第二外部線纜導(dǎo)線87可用于將第一系統(tǒng)線纜77及第二系統(tǒng)線纜79連接至封閉空間82內(nèi)的模塊100的電路系統(tǒng)。在一些實(shí)例中，第一系統(tǒng)線纜77可將面板50產(chǎn)生的電流導(dǎo)向外部負(fù)載。
[0034]在一些實(shí)例中，接線箱殼體81及接線箱蓋83可包含具導(dǎo)熱性的材料，例如金屬，以將熱從封閉空間82散出。在一些實(shí)例中，可額外地或替代性地使用一種導(dǎo)熱粘著劑將接線箱75接合至面板50，以使接線箱75得以經(jīng)由面板50的金屬結(jié)構(gòu)物將熱散出。
[0035]如圖6所不，每一面板導(dǎo)線開(kāi)口，即面板導(dǎo)線開(kāi)口 831、面板導(dǎo)線開(kāi)口 83i1、面板導(dǎo)線開(kāi)口 83iii及面板導(dǎo)線開(kāi)口 83iv，各被構(gòu)造為接入相應(yīng)的一面板導(dǎo)線，各面板導(dǎo)線然后再連接至封閉空間82內(nèi)的模塊100。
[0036]如圖3所示，模塊100包含由導(dǎo)線架110所支承的三個(gè)旁路二極管，即第一二極管180、第二二極管192，及第三二極管193。如圖2所示，每一旁路二極管可以并聯(lián)方式連接至一光伏電池串，以為逆向電流提供繞過(guò)受遮蔽電池的路徑，從而降低旁路二極管的相應(yīng)面板故障或受損的可能性。
[0037]如圖3所示，第一二極管180包含多個(gè)部件，這些部件可增加該二極管引導(dǎo)電流及將所產(chǎn)生的熱從二極管裸芯散去的效能。第一二極管180設(shè)有一肖特基二極管，該肖特基二極管包含有助于其傳熱能力的部件。
[0038]如圖4所示，第一二極管180包含一底部裸芯(die)界面190、一裸芯186、一頂部裸芯界面184，以及一硅層182。第一二極管180包含多個(gè)特征，與許多傳統(tǒng)二極管設(shè)計(jì)相較，這些部件提供更佳的電流流動(dòng)及傳熱。舉例而言，第一二極管180經(jīng)由底部裸芯界面190及頂部裸芯界面184提供更大的導(dǎo)電表面積，可供第一二極管180連接至外部電路系統(tǒng)。這讓第一二極管180較許多傳統(tǒng)二極管的細(xì)線(wire)得以在更大表面積上獲得連接，從而得以有更大的電流容量及對(duì)裸芯186有更佳的散熱。
[0039]如圖4所呈現(xiàn)，底部裸芯界面190設(shè)有與裸芯186有電性連通(electricalcommunication)、具導(dǎo)電性的鍍銀銅錠(slug)。底部裸芯界面190定義一底部表面區(qū)189,其實(shí)質(zhì)上為平面，以讓底部表面區(qū)189橫越其實(shí)質(zhì)上的整個(gè)表面區(qū)皆有電性連通，從而使底部裸芯界面190得以較許多現(xiàn)有二極管設(shè)計(jì)(例如軸向?qū)Ь€二極管設(shè)計(jì)或跳接線為主的二極管設(shè)計(jì))在顯著更大的表面積上與外部主體(external bodies)有電性連通及熱連通。此外，如圖4所示，裸芯186設(shè)有一底部裸芯區(qū)185，該底部裸芯區(qū)185小于頂部表面區(qū)191，且當(dāng)?shù)谝欢O管180在已組裝的結(jié)構(gòu)下時(shí)，該底部裸芯區(qū)185的實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面區(qū)與頂部表面區(qū)191皆有實(shí)質(zhì)的電性連通。由于裸芯186能夠在其實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面區(qū)與底部裸芯界面190有電性連通，因此，底部裸芯界面190使裸芯186與外部主體間的導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性得以大于某些傳統(tǒng)二極管設(shè)計(jì)所能提供的導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性。在一些實(shí)例中，裸芯186可焊接至底部裸芯界面190，但這點(diǎn)并非必須。
[0040]如圖4所示，在已組裝的結(jié)構(gòu)下，裸芯186被構(gòu)造為安裝于頂部裸芯界面184與底部裸心界面190之間。如圖4所不，裸心186限定出一頂部裸心區(qū)關(guān)起部187，該關(guān)起部設(shè)有環(huán)繞一頂部裸芯區(qū)188的玻璃環(huán)狀部。如圖4所示，裸芯186亦設(shè)有相反于頂部裸芯區(qū)188的底部裸芯區(qū)185。裸芯186設(shè)有經(jīng)玻璃鈍化(glass-passivated)的肖特基二極管裸芯，其具有鄰近底部裸芯區(qū)185的一陽(yáng)極及鄰近頂部裸芯區(qū)188的一陰極。由于底部裸芯界面190與底部裸芯區(qū)185有電性連通，因此底部裸芯界面190能夠在裸芯186的陽(yáng)極與外部主體間傳導(dǎo)電流及熱。
[0041]如圖4所示，頂部裸芯界面184限定出大致為矩形的金屬錠，其構(gòu)造為安裝于頂部裸芯區(qū)突起部187內(nèi)。如圖4所示，頂部裸芯界面184設(shè)有一底部表面區(qū)183及一頂部表面區(qū)181。如圖4所示，底部表面區(qū)183安裝于頂部裸芯區(qū)突起部187內(nèi)，以與實(shí)質(zhì)上整個(gè)頂部裸芯區(qū)188產(chǎn)生電性連通。在一些實(shí)例中，裸芯186可焊接至頂部裸芯界面184，但這點(diǎn)并非必須。同樣地，如圖4所示，頂部表面區(qū)181在尺寸上類似于頂部裸芯區(qū)188。由于頂部裸芯界面184具導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性，因此，相較于某些其它傳統(tǒng)二極管設(shè)計(jì)中類似的連接器，頂部裸芯界面184能夠在裸芯186的陰極與外部電路間更有效地傳導(dǎo)電流。
[0042]如圖4所示，硅層182環(huán)繞底部裸芯界面190、裸芯186及頂部裸芯界面184而安裝，以對(duì)這些組件提供額外保護(hù)。當(dāng)?shù)谝欢O管180由導(dǎo)線架110所支撐時(shí)，硅層182亦可為模塊100提供應(yīng)力保護(hù)。
[0043]通過(guò)增加外部電路系統(tǒng)可藉以連接至裸芯186的陽(yáng)極及陰極的表面積，第一二極管180能夠較某些現(xiàn)有二極管設(shè)計(jì)更有效地傳導(dǎo)電流。舉例而言，某些傳統(tǒng)軸向?qū)Ь€設(shè)計(jì)是以兩條導(dǎo)線連接，每一條導(dǎo)線焊接至一裸芯。其它傳統(tǒng)二極管實(shí)例，例如T0-220封裝二極管，則包含將該二極管的陽(yáng)極連接至外部電路系統(tǒng)的跳線。在前述各設(shè)計(jì)中，相較于相應(yīng)裸芯的截面積，這些細(xì)線的微小截面積實(shí)質(zhì)上降低了裸芯傳導(dǎo)電流及使熱從這些裸芯散去的有用面積。這些設(shè)計(jì)缺陷，即本發(fā)明揭露的模塊所克服的缺陷，可能導(dǎo)致二極管因裸芯過(guò)熱而發(fā)生嚴(yán)重故障。
[0044]第二二極管192及第三二極管193與第一二極管180有實(shí)質(zhì)上類似的設(shè)計(jì)，讀者應(yīng)參考上文關(guān)于第一二極管180的討論，以查照第二二極管192及第三二極管193的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
[0045]如圖3所示，導(dǎo)線架110為第一二極管180、第二二極管192及第三二極管193提供支撐，并使這些二極管彼此電連接。導(dǎo)線架110額外提供了端子，其可用于將面板50的電路系統(tǒng)(例如經(jīng)由面板導(dǎo)線)及外部電路(例如經(jīng)由系統(tǒng)線纜)連接至模塊100的電路系統(tǒng)。如圖8所不，導(dǎo)線架110包含一第一輸出端子(outlet terminal) 112、一第二輸出端子126、一第三輸出端子140、一第四輸出端子154、一第一導(dǎo)線114、一第二導(dǎo)線128、一第三導(dǎo)線142，以及一第四導(dǎo)線156。[0046]如圖8所示，第一輸出端子112定義出具金屬性、剛性及導(dǎo)電性的一導(dǎo)體。當(dāng)模塊100為已組裝時(shí)，第一輸出端子112由電路空間172內(nèi)的一第一端延伸至電路空間172外的一第二端。如圖6所不，第一輸出端子112可經(jīng)由第一外部線纜導(dǎo)線85與第一系統(tǒng)線纜77連接而有電性連通，以將模塊100及面板50連接至外部系統(tǒng)。如圖6所示，第一輸出端子112還可與第一面板導(dǎo)線58連接而有電性連通。雖然并非在所有實(shí)例中皆為必要，但導(dǎo)線架110的這些二極管單元、導(dǎo)線及輸出端子是以焊料連接。在一些實(shí)例中，連接導(dǎo)線架所用的焊料可定義出一熔融溫度，其低于構(gòu)造這些二極管所用焊料的熔融溫度。
[0047]如圖6所不,一雙叉夾199i可安裝在第一輸出端子112上，以將第一輸出端子112連接至第一外部線纜導(dǎo)線85及第一面板導(dǎo)線58。雙叉夾199i具導(dǎo)電性，且構(gòu)造為以滑動(dòng)方式接入第一面板導(dǎo)線58及第一外部線纜導(dǎo)線85。雙叉夾199i可限定出一雙頭快接(fast-on)連接器,但這點(diǎn)并非必須。
[0048]如圖8所示，第一導(dǎo)線114定義出具金屬性、導(dǎo)熱及導(dǎo)電性的金屬體，該金屬體連接至第一輸出端子112而有電性連通。如圖7所示，第一導(dǎo)線114可局部或全部位于電路空間172內(nèi)。如圖8所示，第一導(dǎo)線114設(shè)有一基座部分115、一第一二極管部分116，以及一第二二極管部分118。如圖8所示，第一二極管部分116從基座部分115朝第四導(dǎo)線156延伸，且第二二極管部分118從第二導(dǎo)線128朝第二導(dǎo)線128延伸，實(shí)質(zhì)上橫截于第一二極管部分116。如圖9所示，基座部分115在結(jié)構(gòu)上讓第一導(dǎo)線114得以符合封裝外殼170的矩形設(shè)計(jì)。
[0049]如圖8所示，第二二極管部分118設(shè)有一二極管表面119，其與第一二極管180的實(shí)質(zhì)上整個(gè)頂部表面區(qū)181相互接合。如圖8所示，基座部分115、第一二極管部分116，以及第二二極管部分118三者皆限定出在其頂部彼此對(duì)齊的表面。由于這些表面彼此對(duì)齊，因此，當(dāng)導(dǎo)線架110局部位于電路空間172內(nèi)時(shí)，這些表面可同時(shí)實(shí)質(zhì)上與電絕緣層173相互接合，如圖7所示。第一導(dǎo)線114的可與電絕緣層173相互接合的此部分設(shè)有一散熱部分113。由于第一導(dǎo)線114具導(dǎo)熱性，因此能夠?qū)釓牡谝欢O管180帶走，引導(dǎo)熱通過(guò)具導(dǎo)熱性的電絕緣層173，之后將熱卸載于散熱構(gòu)件178上。第一導(dǎo)線114將熱引導(dǎo)至電絕緣層173及散熱構(gòu)件178的效果，大于較鄰近的散熱部分113將熱引導(dǎo)至電絕緣層173的效果。散熱部分113可與電絕緣層173相互接合，但并非必須。
[0050]如圖8所示，導(dǎo)線架110包含第二導(dǎo)線128，該第二導(dǎo)線128為與第一導(dǎo)線114間隔開(kāi)的具金屬性、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的導(dǎo)體。如圖8所示，第二導(dǎo)線128設(shè)有一基座部分129、一第一二極管部分130、一第二二極管部分132、一第一連接部分138，以及一第二連接部分139。如圖8所示，第一二極管部分130設(shè)有一第一二極管表面131，其在垂直方向上與二極管表面119間隔開(kāi)，以限定出尺寸合乎第一二極管180的一二極管空間121。第一導(dǎo)線114及第二導(dǎo)線128被構(gòu)造為使第一二極管180保持在二極管空間121內(nèi)，且實(shí)質(zhì)上整個(gè)頂部表面區(qū)181與第一二極管表面131電連接式的接合，以及整個(gè)底部表面區(qū)189與二極管表面119接合。在一些實(shí)例中，可使用焊料或?qū)峒皩?dǎo)電的粘著劑將第一二極管180與第一導(dǎo)線114及第二導(dǎo)線128接合。
[0051]如圖8所示，第一導(dǎo)線114的二極管表面119及第二導(dǎo)線128的第一二極管表面131可限定出表面區(qū)域，表面區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上類似或大于由放置于二極管空間121內(nèi)的二極管的多個(gè)接點(diǎn)所限定出的表面區(qū)域。舉例而言，二極管表面119所限定出的表面區(qū)域大于底部表面區(qū)189，這讓底部表面區(qū)189得以實(shí)質(zhì)上與二極管表面119完全相互接合。
[0052]如圖8所示，第二導(dǎo)線128設(shè)有在垂直方向上與第一二極管部分130間隔開(kāi)的一基座部分129。因此，第一連接部分138以一角度延伸，以將第一二極管部分130與基座部分129連接而有電性連通及熱連通。第一連接部分138從第一二極管部分130延伸的精確角度可加以調(diào)整，以使基座部分129的尺寸達(dá)到最大(從而使可供接合電絕緣層173的表面積及將熱導(dǎo)離第二導(dǎo)線128的表面積達(dá)到最大)。如圖8所示，第一連接部分138以90度的角度從第一二極管部分130延伸。在一些實(shí)例中，多個(gè)連接部分可定義出多個(gè)角度；在其它實(shí)例中，多個(gè)連接部分可沿其長(zhǎng)度采取非線性的路徑。如圖8所示，基座部分129在垂直方向上被安置成與電絕緣層173相互接合，并額外地或替代性地與散熱部分113相互接合。因此，基座部分129可額外地或替代性地包含于導(dǎo)線架的散熱部分。其它基座部分或額外或替代導(dǎo)線的其它部分，可與第一導(dǎo)線114及基座部分129對(duì)齊，以額外地與電絕緣層173相互接合。舉例而言，第三導(dǎo)線142實(shí)質(zhì)上與第一導(dǎo)線114對(duì)準(zhǔn)，且第四導(dǎo)線156設(shè)有與基座部分129對(duì)齊的一基座部分。
[0053]如圖8所示，第二二極管部分132經(jīng)由第二連接部分139而連接至基座部分129，實(shí)質(zhì)上類似于第一二極管部分130的連接。如圖8所示，第二二極管部分132實(shí)質(zhì)上橫截于第一二極管部分130而延伸。如圖8所示，第二二極管部分132設(shè)有一第二二極管表面133，其被構(gòu)造為接合第二二極管192的底部金屬錠的底部表面區(qū)，或第二二極管192的頂部金屬錠的頂部表面區(qū)。
[0054]如圖8所示，第二輸出端子126從電路空間172內(nèi)的第二導(dǎo)線128延伸至電路空間172外的第二端,實(shí)質(zhì)上類似于第一輸出端子112的情況。然而,如圖8所不,與第一輸出端子112相較，第二輸出端子126在縱向上旋轉(zhuǎn)了 90度。如圖6所示，第二輸出端子126可與第二面板導(dǎo)線60連接而有電性連通。如圖6進(jìn)一步所示，被構(gòu)造為以滑動(dòng)方式接入第二面板導(dǎo)線60的導(dǎo)線耦合器198i可附加至第二輸出端子126。導(dǎo)線耦合器198i可設(shè)有一快接母端子(female fast-on terminal),但這點(diǎn)并非必須。
[0055]如圖8所示，第三導(dǎo)線142為與第二導(dǎo)線128間隔開(kāi)的具金屬性、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的導(dǎo)體。第三導(dǎo)線142實(shí)質(zhì)上類似于第一導(dǎo)線114，但是以鏡像組構(gòu)方式排列。如圖8所示，第三導(dǎo)線142包含一第一二極管部分144，其設(shè)有一第一二極管表面145，這點(diǎn)實(shí)質(zhì)上類似于第一二極管部分116。另如圖8所示，第三導(dǎo)線142包含一第二二極管部分148，其設(shè)有一第二二極管表面149。
[0056]如圖8所示，第二導(dǎo)線128的第二二極管表面133及第三導(dǎo)線142的第一二極管表面145被構(gòu)造為使第二二極管192保持在一第二二極管空間135內(nèi)，這點(diǎn)實(shí)質(zhì)上類似于二極管空間121內(nèi)的第一二極管180。第二二極管192的連接為:其底部裸芯界面的底部表面區(qū)與第三導(dǎo)線142的第一二極管表面145相互接合，及其頂部裸芯界面的頂部表面區(qū)與第二導(dǎo)線128的第二二極管表面133相互接合。
[0057]如圖8所示，第三輸出端子140從電路空間172內(nèi)的第三導(dǎo)線142延伸至電路空間172外的第二端，實(shí)質(zhì)上類似于第二輸出端子126的情況。如圖6所示，第三輸出端子140可連接至第三面板導(dǎo)線62而有電性連通。如圖6進(jìn)一步所示，被構(gòu)造為以滑動(dòng)方式接入第三面板導(dǎo)線62的一導(dǎo)線耦合器198ii可附加至第三輸出端子140。導(dǎo)線耦合器198ii可設(shè)有一快接母端子，但這點(diǎn)并非必須。[0058]如圖8所示，第四導(dǎo)線156設(shè)有與第三導(dǎo)線142間隔開(kāi)的具金屬性、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的導(dǎo)體。第四導(dǎo)線156實(shí)質(zhì)上類似于第二導(dǎo)線128，但是以鏡像組構(gòu)方式排列。如圖8所示，第四導(dǎo)線156包含一第一二極管部分160及一第二二極管部分157，第一二極管部分160設(shè)有一第一二極管表面161，第一二極管部分160實(shí)質(zhì)上類似于第二導(dǎo)線128的第一二極管部分130，第二二極管部分157實(shí)質(zhì)上類似于第二導(dǎo)線128的第二二極管部分132。
[0059]如圖8所示，第三導(dǎo)線142的第二二極管表面133及第四導(dǎo)線156的第一二極管表面145被構(gòu)造為使第三二極管193保持在一第三二極管空間149內(nèi)，這點(diǎn)實(shí)質(zhì)上類似于二極管空間121內(nèi)的第一二極管180。第三二極管193的連接為:其底部金屬錠的底部表面區(qū)與第四導(dǎo)線156的第一二極管表面161相互接合，及其頂部金屬錠的頂部表面區(qū)與第三導(dǎo)線142的第二二極管表面149接合。
[0060]如圖8所示，在第一導(dǎo)線114的第一二極管部分116與第四導(dǎo)線156的第二二極管部分157間的空間內(nèi)，導(dǎo)線架110并未支承電路組件(例如二極管)。但在一些實(shí)例中，也可將電路組件，例如一額外二極管或集成電路，安置于該空間內(nèi)。
[0061]如圖1所示，模塊100限定出穿過(guò)封裝外殼170及其中所含組件的一內(nèi)孔(bore)105。在一些實(shí)例中，可將一緊固件，例如一螺絲，穿過(guò)該內(nèi)孔，以使模塊100與外部主體保持相互接合。這有助于，舉例而言，將模塊100固定至能夠接收模塊100所散出的熱的主體，例如散熱件、光伏面板結(jié)構(gòu)物，以及其它導(dǎo)熱體。
[0062]如圖3所示，封裝外殼170實(shí)質(zhì)上為矩形。如圖3所示，封裝外殼170在封裝外殼170的第一縱向側(cè)邊局部圍成了一散熱空間171,并在相反于該第一縱向側(cè)邊的封裝外殼170的第二縱向側(cè)邊局部成了一電路空間172。如圖3所示，封裝外殼170在散熱空間171與電路空間172兩者間設(shè)有一電絕緣層173。如圖3所示，封裝外殼170被構(gòu)造為保持散熱構(gòu)件178及導(dǎo)線架110的位置彼此靠近。
[0063]如圖3所示，當(dāng)模塊100已被組裝時(shí)，導(dǎo)線架110可被安置成使導(dǎo)線架的這些導(dǎo)線的散熱部分當(dāng)中一個(gè)或多個(gè)與電絕緣層173相互接合。封裝材料176可沉積在電路空間172內(nèi)并圍繞導(dǎo)線架110所包含的部分，以使導(dǎo)線架110鄰近電絕緣層173。在一些實(shí)例中，在經(jīng)高溫永久固化前，封裝材料176可沉積在圍繞著一導(dǎo)線架中一經(jīng)封裝的部分。舉例而言，圖3以一移出剖面圖(removed section)呈現(xiàn)封裝材料176,該圖描繪出當(dāng)模塊100已被組裝時(shí)，導(dǎo)線架110中經(jīng)封裝的部分的所在位置。
[0064]在一些實(shí)例中,封裝材料176可設(shè)有一種液態(tài)且具抗電性(electric resistant)的熱固材料(thermosetting material)。封裝材料176可額外地或替代性地設(shè)有一種成型環(huán)氧樹(shù)脂(molding epoxy,其亦可具有液態(tài)及抗電的特性)。在一些實(shí)例中，使用環(huán)氧樹(shù)脂可提供優(yōu)于使用不良熱導(dǎo)體的其它某些封裝材料(例如硅)的好處。雖然本發(fā)明考慮到體現(xiàn)本發(fā)明主題的各類實(shí)例可包括含有或定義出硅的封裝材料，但本發(fā)明茲此指出，相較于使用硅封裝材料的實(shí)例，使用含有環(huán)氧樹(shù)脂的封裝材料的實(shí)例可提供更佳的導(dǎo)熱特性。
[0065]電絕緣層173限定出具導(dǎo)熱性的一電絕緣層，其延伸跨越封裝外殼170，涵蓋電路空間172與散熱空間171間之截面面積。散熱構(gòu)件178限定出實(shí)質(zhì)上填滿散熱空間171的由氧化鋁制成的導(dǎo)熱體。
[0066]如圖7所示，導(dǎo)線架110、電絕緣層173，以及散熱構(gòu)件178可各自限定出多層的熱傳導(dǎo)路徑102，該熱傳導(dǎo)途徑讓熱得以從導(dǎo)線架110的電路系統(tǒng)散出。舉例而言，熱傳導(dǎo)路徑102可將鄰近第一二極管180、第二二極管192及第三二極管193當(dāng)中一個(gè)或多個(gè)的一第一端附近的熱，分散至鄰近散熱構(gòu)件178的周圍空間內(nèi)的一第二端。舉例而言，導(dǎo)線架110具導(dǎo)熱性，因此可讓模塊100的二極管將熱經(jīng)由導(dǎo)線架110散出。導(dǎo)線架110與電絕緣層173的鄰近，讓導(dǎo)線架110得以將熱分散至散熱構(gòu)件178，同時(shí)將所有電流導(dǎo)離電絕緣層173，并導(dǎo)向?qū)Ь€架110的輸出端子。在一些實(shí)例中，封裝材料176可設(shè)有電絕緣但具導(dǎo)熱性的一種材料，例如環(huán)氧樹(shù)脂，其可提升模塊100將熱從導(dǎo)線架110及這些二極管散出的效果。在額外或替代性的實(shí)例中，封裝材料可設(shè)有這樣的熱絕緣材料，其將從導(dǎo)線架110散出的較大比例的熱有效引導(dǎo)至電絕緣層173。
[0067]如圖7所示，熱傳導(dǎo)路徑102可與外部的散熱結(jié)構(gòu)相互接合。舉例而言，可通過(guò)將散熱構(gòu)件178接合至面板50的導(dǎo)熱部分，而使熱傳導(dǎo)途徑102與面板50的結(jié)構(gòu)相互接合。這點(diǎn)在例如面板50的某些部分包含諸如金屬的導(dǎo)熱材料時(shí)尤其有用。本發(fā)明茲此指出將該熱傳導(dǎo)路徑連接至有大量表面積曝露于周圍空間中的散熱結(jié)構(gòu)(例如玻璃或金屬)的好處。這樣例如允許模塊100得以將面板50作為一外部散熱件(heat sink)使用，從而讓模塊100得以將第一二極管180、第二二極管192及第三二極管193所產(chǎn)生的熱分散至面板50周圍環(huán)境。在一些實(shí)例中，散熱結(jié)構(gòu)可包含外部散熱件的其它范例，例如獨(dú)立式散熱件(standalone heat sinks),其在一些實(shí)例中可包含一設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)包括有為增加曝露表面積而設(shè)計(jì)的一個(gè)或多個(gè)突起部。舉例而言，如圖5所示，面板50包含設(shè)有一開(kāi)孔49的一金屬架51。在一些實(shí)例中，可利用穿過(guò)內(nèi)孔105及開(kāi)孔49的一緊固件將模塊100固定至金屬架51。
[0068]圖9呈現(xiàn)一二極管單元模塊的第二實(shí)例，模塊200。模塊200包含與模塊100類似或完全相同，以獨(dú)特而顯明的方式組合的許多部件。因此，為行文簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，不再贅述模塊200的每一部件。但下文將詳細(xì)說(shuō)明模塊200與模塊100間的重要區(qū)別，關(guān)于這兩個(gè)二極管單元模塊間實(shí)質(zhì)上類似的部件的討論，讀者應(yīng)參照上文。
[0069]如圖9所示，由模塊100加以體現(xiàn)的許多部件并不受限于任何特定形狀或組構(gòu)。圖9呈現(xiàn)一導(dǎo)線架210的俯視圖，該導(dǎo)線架以封裝材料276支撐于封裝外殼270內(nèi)，這點(diǎn)實(shí)質(zhì)上類似于模塊100的結(jié)構(gòu)。如同導(dǎo)線架110，模塊200亦包含線形導(dǎo)線架210，其被構(gòu)造為具有引導(dǎo)電流通過(guò)模塊200的四個(gè)導(dǎo)線，包含第一導(dǎo)線214、第二導(dǎo)線228、第三導(dǎo)線242，以及第四導(dǎo)線256。如圖9所示，線形導(dǎo)線架210的內(nèi)部導(dǎo)線被構(gòu)造為使電流按路線穿越三個(gè)二極管，這點(diǎn)類似于導(dǎo)線架110。
[0070]在圖9中應(yīng)注意模塊200與模塊100間的差異。從圖9可看出，導(dǎo)線架210具有一線形結(jié)構(gòu)，且模塊200的電路系統(tǒng)實(shí)體上形成了實(shí)質(zhì)為線形的路徑，這點(diǎn)有異于導(dǎo)線架110所采用的矩形路徑。但每一種結(jié)構(gòu)在電性上是實(shí)質(zhì)相同的。因此，模塊200表明了本說(shuō)明書所揭露的部件不必受限于任何特定形狀。
[0071]此外，如圖9所示，模塊200連接至面板導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)稍微不同。如圖8所示，線形導(dǎo)線架210包含從第一導(dǎo)線214延伸的一第一系統(tǒng)輸出端子212，以及從第四導(dǎo)線256延伸的一第二系統(tǒng)輸出端子254。另如圖9所示，線形導(dǎo)線架210額外包含四個(gè)面板輸出端子，第一面板輸出端子280從第一導(dǎo)線214延伸,第一面板輸出端子280與第一系統(tǒng)輸出端子212間隔開(kāi)并朝實(shí)質(zhì)上相反于第一系統(tǒng)輸出端子212的方向延伸；第二面板輸出端子282從第二導(dǎo)線228延伸；第三面板輸出端子284從第三導(dǎo)線242延伸；以及第四面板輸出端子286從第四導(dǎo)線256延伸，第四面板輸出端子286與第二系統(tǒng)輸出端子254間隔開(kāi)并朝實(shí)質(zhì)上相反于第一輸出端子254的方向延伸。這些輸出端子的每一個(gè)皆被構(gòu)造為連到系統(tǒng)線纜，但每一面板輸出端子則被構(gòu)造為連接至從一相關(guān)面板延伸出的面板導(dǎo)線。如圖9所示，第一輸出端子214及第二輸出端子254各自連接至與相應(yīng)的面板導(dǎo)線分隔的內(nèi)部電路系統(tǒng)。這樣便可以附加的一面板及接線箱內(nèi)的連接將模塊200簡(jiǎn)化。雖然許多二極管單元模塊實(shí)例包含四個(gè)輸出端子，例如模塊100，但本發(fā)明亦同樣設(shè)想到使用更多或更少的輸出端子，如圖9的實(shí)例所呈現(xiàn)。
[0072]此外，這些實(shí)例可具有更多或更少的二極管。舉例而言，許多結(jié)構(gòu)可具有一個(gè)或兩個(gè)二極管；這對(duì)較小的光伏發(fā)電設(shè)備特別有用。在此等實(shí)例中，輸出端子通常會(huì)連接至每一個(gè)二極管的陽(yáng)極及陰極。
[0073]圖10呈現(xiàn)一導(dǎo)線架的額外或替代性實(shí)例，導(dǎo)線架310。導(dǎo)線架310包含與導(dǎo)線架110類似或完全相同，以獨(dú)特而顯明的方式組合的許多部件。因此，為行文簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，不再贅述導(dǎo)線架310的每一部件。但下文將詳細(xì)說(shuō)明導(dǎo)線架310與導(dǎo)線架110間的重要區(qū)別，關(guān)于這兩個(gè)導(dǎo)線架間實(shí)質(zhì)上類似的部件的討論，讀者應(yīng)參照上文。
[0074]如圖10所示，導(dǎo)線架310實(shí)質(zhì)上類似于導(dǎo)線架110。然而，如圖10所示，導(dǎo)線架310包含兩個(gè)額外的輸出端子:第一輔助輸出端子307，其連接至導(dǎo)線架310的第一導(dǎo)線314并與第一輸出端子312間隔開(kāi)，以及第二輔助輸出端子308，其連接至導(dǎo)線架310的第四導(dǎo)線356并與第四輸出端子354間隔開(kāi)。導(dǎo)線架310的這些輔助輸出端子讓系統(tǒng)線纜及面板導(dǎo)線得以連接至導(dǎo)線架310的第一及第四導(dǎo)線，而無(wú)需使用雙叉夾199i或其它類似的電性分叉(electrical splitting)裝置。雖然在電性方面完全相同,但此一特點(diǎn)可使用較少的個(gè)別零件而使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔。因此，導(dǎo)線架310的設(shè)計(jì)在使用期間發(fā)生故障的可能性較模塊100更低。
[0075]上文所揭露者涵蓋了具獨(dú)立實(shí)用性的多個(gè)不同發(fā)明。雖然這些發(fā)明各以一特定形式加以揭露，但并不能因而認(rèn)定上文所揭露及呈現(xiàn)的特定實(shí)施例具限制性，因?yàn)樵S多變化例是有可能的。這些發(fā)明的主題包含上文所揭露及對(duì)熟習(xí)本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】者而言為固有的各種組件、特點(diǎn)、功能及/或特性的所有新穎及非顯而易知的組合及次組合。當(dāng)本說(shuō)明書或后文所提出的權(quán)利要求書列舉「一個(gè)」組件、「一第一」組件，或此等任何此等相當(dāng)用語(yǔ)時(shí)，本說(shuō)明書或申請(qǐng)專利范圍應(yīng)理解為包括一個(gè)或多個(gè)此等組件，既非規(guī)定要有，亦非排除兩個(gè)或更多此等組件。
[0076] 申請(qǐng)人:茲保留就其認(rèn)定為新穎及非顯而易知的所揭露發(fā)明的組合及次組合提出權(quán)利要求書的權(quán)利。經(jīng)由前揭特點(diǎn)、功能、組件及/或特性的其它組合及次組合而體現(xiàn)的發(fā)明，可透過(guò)在本申請(qǐng)案或一相關(guān)申請(qǐng)案中修改這些權(quán)利要求或提出新的權(quán)利要求而予以主張。此等經(jīng)修改或新提出的權(quán)利要求書范圍，不論是否針對(duì)相同發(fā)明或不同發(fā)明，亦不論相較于原本申請(qǐng)專利范圍為有異、更廣泛、更狹窄或相等，均認(rèn)定為落入本說(shuō)明書所述發(fā)明的主題內(nèi)。
[0077]工業(yè)實(shí)用性
[0078]本申請(qǐng)中記載的發(fā)明可通過(guò)各種工業(yè)生產(chǎn)方法獲得，包括各種機(jī)械組裝技術(shù)或電子制造技術(shù)。此外，在此記載的發(fā)明可應(yīng)用于包括例如電力工業(yè)應(yīng)用的工業(yè)環(huán)境中，諸如光伏發(fā)電系統(tǒng)的旁路電路中的應(yīng)用。[0079]根據(jù)以下非限制性的實(shí)施例，以上描述的發(fā)明可被選擇性的記載。
[0080]在包含一光伏面板的光伏系統(tǒng)內(nèi)所用的一種二極管單元模塊的第一實(shí)施例中，該模塊可包括具導(dǎo)電性的一導(dǎo)線架及一二極管。在一些實(shí)施例中，該導(dǎo)線架可包含:一第一輸出端子；一第一導(dǎo)線，其從該第一輸出端子延伸，一第二導(dǎo)線，其與該第一導(dǎo)線間隔開(kāi)，及一第二輸出端子。在第一實(shí)施例中，該第一導(dǎo)線可包括:一基座部分，其連接至該第一輸出端子；以及一二極管部分，其從該基座部分延伸，橫截于該第一輸出端子。在第一實(shí)施例中，第二導(dǎo)線可包括:一基座部分；以及一二極管部分，其從該基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上平行于該第一導(dǎo)線的二極管部分。在第一實(shí)施例中，第二輸出端子可從該第二導(dǎo)線的基座部分延伸。在第一實(shí)施例的一些示例中，二極管可與該第一導(dǎo)線的二極管部分及該第二導(dǎo)線的二極管部分電性接觸。
[0081]在第一實(shí)施例的一些示例中，該二極管可包括一第一二極管，該第二導(dǎo)線的二極管部分可包括該第二導(dǎo)線的一第一二極管部分；以及該第二導(dǎo)線可包括一第二二極管部分，該第二二極管部分從該基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上橫截于該第二導(dǎo)線的第一二極管部分。在第一實(shí)施例的一些示例中，導(dǎo)向架可額外的或選擇性的包括一第三導(dǎo)線，其與該第二導(dǎo)線間隔開(kāi)，該第三導(dǎo)線包括一基座部分，以及一二極管部分，其從該第三導(dǎo)線的基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上平行于該第二導(dǎo)線的第二二極管部分。在第一實(shí)施例的具有第三導(dǎo)線的一些示例中，可額外的或選擇性的包括:一第三輸出端子，其從該第三導(dǎo)線的基座部分延伸；以及一第二二極管，其與該第三導(dǎo)線的二極管部分及該第二導(dǎo)線的第二二極管部分接合。
[0082]在第一實(shí)施例的一些示例中，該光伏面板可包含:一第一光伏電池串，其包括一正極端及一負(fù)極端；及一第二光伏電池串，其包括一正極端及一負(fù)極端。在光伏面板包含第一光伏電池串和第二光伏電池串的第一實(shí)施例的一些示例中，該光伏面板可額外的或選擇性的包括:一第一面板導(dǎo)線，其與該第一電池串的正極端及該第一輸出端子電連接；一第二面板導(dǎo)線，其與該第一電池串的負(fù)極端、該第二電池串的正極端，以及該第二輸出端子電連接；以及一第三面板導(dǎo)線，其與該第二電池串的負(fù)極端及該第三輸出端子電連接。
[0083]在第一實(shí)施例的一些示例中，該二極管可包括:一裸芯，其定義出一底部裸芯區(qū)及圍住一頂部裸芯區(qū)的一頂部裸芯區(qū)突起部；具導(dǎo)電性的一頂部裸芯界面，其實(shí)質(zhì)上安裝在該頂部裸芯區(qū)突起部之內(nèi)；以及具導(dǎo)電性的一底部裸芯界面，其與實(shí)質(zhì)上整個(gè)該底部裸芯區(qū)相互接合，具導(dǎo)電性的該底部裸芯界面在該裸芯的遠(yuǎn)側(cè)定義出一底部表面區(qū)。在第一實(shí)施例的包含具有底部裸芯界面的二極管的一些示例中，該第一導(dǎo)線的二極管部分或該第二導(dǎo)線的二極管部分的其中之一與該底部裸芯界面的底部表面區(qū)的大部分接合。
[0084]在第一實(shí)施例的一些示例中，可額外的或選擇性的包括一封裝外殼，該封裝外殼圍成一電路空間，該電路空間至少局部圍住該二極管、該第一導(dǎo)線，以及該第二導(dǎo)線。在包括具有電路空間的封裝外殼的一些實(shí)施例中，封裝材料，其配置在該電路空間中，可額外的或選擇性的包括一封裝材料，其配置在該電路空間中，該封裝材料包括圍繞著該導(dǎo)線架的一封裝部分而成型的一種液態(tài)且具抗電性的熱固材料。在包括封裝材料的一些實(shí)施例中，該封裝材料可為一種成型環(huán)氧樹(shù)脂。
[0085]在第一實(shí)施例的包括封裝外殼的一些示例中，該封裝外殼可包括:一絕緣層，其緊靠該電路空間；以及一散熱空間，其在該電路空間的遠(yuǎn)側(cè)且緊靠該絕緣層。在一些實(shí)施例中，可額外的或選擇性的包括配置在該散熱空間內(nèi)，具導(dǎo)熱性的一散熱構(gòu)件。第二實(shí)施例為包含一光伏面板的光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)所用的一種二極管單元模塊，該模塊可包括一導(dǎo)線架及一二極管。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)線架可包含具導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性的一第一導(dǎo)線，該第一導(dǎo)線包括:一基座部分；以及一二極管部分，其從該基座部分延伸。
[0086]在第二實(shí)施例的一些示例中，導(dǎo)線架可包含具導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性的一第二導(dǎo)線，該第二導(dǎo)線包括:一二極管部分，其與該第一導(dǎo)線的二極管部分間隔開(kāi)；一連接部分，其從該第二導(dǎo)線的二極管部分延伸；以及一基座部分，其在該第二導(dǎo)線的二極管表面的遠(yuǎn)側(cè)連接至該連接部分，該基座部分在垂直方向上與該第一導(dǎo)線的基座部分對(duì)齊。
[0087]在第二實(shí)施例的一些示例中，二極管可與該第一導(dǎo)線的二極管部分及該第二導(dǎo)線的二極管部分電性接觸。
[0088]在第二實(shí)施例的一些示例中，導(dǎo)線架可包含一連接部分，連接部分可呈一角度，以實(shí)質(zhì)上使該基座部分的表面積達(dá)到最大。
[0089]在第二實(shí)施例的一些示例中，可額外的或選擇性的包括一熱傳導(dǎo)路徑，該熱傳導(dǎo)路徑從鄰近該二極管的一第一端延伸至與該二極管間隔開(kāi)的一第二端，該熱傳導(dǎo)路徑被構(gòu)造為使熱經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)熱層散出。
[0090]第二實(shí)施例的一些示例為包括熱傳導(dǎo)路徑，其中，該第一導(dǎo)線可與該熱傳導(dǎo)路徑的第一端相互接合。在包含熱傳導(dǎo)路徑的一些實(shí)施例中，該熱傳導(dǎo)路徑的一層包含一金屬散熱構(gòu)件。在包含金屬散熱構(gòu)件的一些實(shí)施例中，該金屬散熱構(gòu)件可與一外部散熱結(jié)構(gòu)相互接合。
[0091 ] 在第二實(shí)施例的一些示例中，該熱傳導(dǎo)路徑包含電性絕緣且導(dǎo)熱絕緣的層。
[0092]在第二實(shí)施例的一些示例中，該導(dǎo)線架可包含:一第三導(dǎo)線，其與該第二導(dǎo)線間隔開(kāi)；一第二二極管，其連接在該第二導(dǎo)線與該第三導(dǎo)線間；一第四導(dǎo)線，其與該第三導(dǎo)線間隔開(kāi)；以及一第三二極管，其連接在該第三導(dǎo)線與該第四導(dǎo)線間。
[0093]第二實(shí)施例的一些示例包含熱傳導(dǎo)路徑、第三導(dǎo)線及第四導(dǎo)線，其中，該熱傳導(dǎo)路徑可與該第一導(dǎo)線的至少一部分、該第二導(dǎo)線的至少一部分、該第三導(dǎo)線的至少一部分，以及該第四導(dǎo)線的至少一部分相互接合。
[0094]在第二實(shí)施例的包含熱傳導(dǎo)路徑的一些示例中，該光伏面板可包括一熱傳導(dǎo)表面，以及該熱傳導(dǎo)路徑可與該面板的熱傳導(dǎo)表面相互接合。
[0095]第三實(shí)施例為包含一光伏面板的光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)所用的一種二極管單兀模塊，該模塊可包括一二極管及一導(dǎo)線架。在第三實(shí)施例中，二極管包含:一頂部裸芯界面；一底部裸芯界面，其定義出一底部表面區(qū)；以及一裸芯，其定義出一底部裸芯區(qū)，其中該底部裸芯區(qū)的大部分與該底部裸芯界面相互接合。在第三實(shí)施例中，導(dǎo)線架可包含:一第一輸出端子；具導(dǎo)電性的一第一導(dǎo)線，其從該第一輸出端子延伸，該第一導(dǎo)線包括一二極管部分，該二極管部分包括一二極管表面，該二極管表面的表面積大于該底部表面區(qū)；具導(dǎo)電性的一第二導(dǎo)線，其與該第一導(dǎo)線間隔開(kāi)，該第二導(dǎo)線包括一二極管部分，該二極管部分與該頂部裸芯界面電連接；以及一第二輸出端子，其從該第二導(dǎo)線延伸。在一些實(shí)施例中，該二極管可連接在該第一導(dǎo)線的二極管表面與該第二導(dǎo)線的二極管表面間，且實(shí)質(zhì)上整個(gè)該底部表面區(qū)與該第一導(dǎo)線的二極管表面相互接合。
[0096]在二極管包含裸芯的一些實(shí)施例中，該裸芯可定義出一頂部裸芯區(qū)；其中該頂部裸芯界面與該頂部裸芯區(qū)的大部分相互接合；以及定義出一頂部表面區(qū)。在二極管定義出一頂部表面區(qū)的一些實(shí)施例中，實(shí)質(zhì)上整個(gè)該頂部表面區(qū)可與該第二導(dǎo)線相互接合。
[0097]在二極管定義出一底部表面區(qū)的一些實(shí)施例中，該底部裸芯界面的底部表面區(qū)實(shí)質(zhì)上可類似于或大于該底部裸芯區(qū)。
【權(quán)利要求】
1.包含一光伏面板的光伏系統(tǒng)內(nèi)所用的一種二極管單元模塊，該模塊包括: 具導(dǎo)電性的一導(dǎo)線架，該導(dǎo)線架包含: 一第一輸出端子； 一第一導(dǎo)線，其從該第一輸出端子延伸，該第一導(dǎo)線包括: 一基座部分，其連接至該第一輸出端子；以及 一二極管部分，其從該基座部分延伸，橫截于該第一輸出端子； 一第二導(dǎo)線，其與該第一導(dǎo)線間隔開(kāi)，該第二導(dǎo)線包括: 一基座部分；以及 一二極管部分，其從該基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上平行于該第一導(dǎo) 線的二極管部分；以及 一第二輸出端子，其從該第二導(dǎo)線的基座部分延伸；以及 一二極管，其與該第一導(dǎo)線的二極管部分及該第二導(dǎo)線的二極管部分電性接觸。
2.如權(quán)利要求1的二極管單元模塊，其中: 該二極管包括一第一二極管； 該第二導(dǎo)線的二 極管部分包括該第二導(dǎo)線的一第一二極管部分；以及該第二導(dǎo)線包括一第二二極管部分，該第二二極管部分從該基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上橫截于該第二導(dǎo)線的第一二極管部分；以及其更包括: 一第三導(dǎo)線，其與該第二導(dǎo)線間隔開(kāi)，該第三導(dǎo)線包括: 一基座部分；以及 一二極管部分，其從該第三導(dǎo)線的基座部分延伸，實(shí)質(zhì)上平行 于該第二導(dǎo)線的第二二極管部分； 一第三輸出端子，其從該第三導(dǎo)線的基座部分延伸；以及 一第二二極管，其與該第三導(dǎo)線的二極管部分及該第二導(dǎo)線的第二二極管部分接合。
3.如權(quán)利要求2的二極管單元模塊，其中該光伏面板包含: 一第一光伏電池串，其包括一正極端及一負(fù)極端； 一第二光伏電池串，其包括一正極端及一負(fù)極端； 一第一面板導(dǎo)線，其與該第一電池串的正極端及該第一輸出端子電連接； 一第二面板導(dǎo)線，其與該第一電池串的負(fù)極端、該第二電池串的正極端，以及該第二輸出端子電連接；以及 一第三面板導(dǎo)線，其與該第二電池串的負(fù)極端及該第三輸出端子電連接。
4.如權(quán)利要求1的二極管單元模塊，其中: 該二極管包括: 一裸芯，其定義出一底部裸芯區(qū)及圍住一頂部裸芯區(qū)的一頂部裸芯區(qū)突起部； 具導(dǎo)電性的一頂部裸芯界面，其實(shí)質(zhì)上安裝在該頂部裸芯區(qū)突起部之內(nèi)；以及具導(dǎo)電性的一底部裸芯界面，其與實(shí)質(zhì)上整個(gè)該底部裸芯區(qū)相互接合，具導(dǎo)電性的該底部裸芯界面在該裸芯的遠(yuǎn)側(cè)定義出一底部表面區(qū)； 以及 其中該第一導(dǎo)線的二極管部分或該第二導(dǎo)線的二極管部分的其中之一與該底部裸芯界面的底部表面區(qū)的大部分接合。
5.如權(quán)利要求1的二極管單元模塊，其還包括: 一封裝外殼，該封裝外殼圍成一電路空間，該電路空間至少局部圍住該二極管、該第一導(dǎo)線，以及該第二導(dǎo)線；以及 一封裝材料，其配置在該電路空間中，該封裝材料包括圍繞著該導(dǎo)線架的一封裝部分而成型的一種液態(tài)且具抗電性的熱固材料。
6.如權(quán)利要求5的二極管單元模塊，其中該封裝材料為一種成型環(huán)氧樹(shù)脂。
7.如權(quán)利要求5的二極管單元模塊，其中該封裝外殼包括: 一絕緣層，其緊靠該電路空間；以及 一散熱空間，其在該電路空間的遠(yuǎn)側(cè)且緊靠該絕緣層。
8.如權(quán)利要求O的二極管單元模塊，其還包括配置在該散熱空間內(nèi)，具導(dǎo)熱性的一散熱構(gòu)件。
9.包含一光伏面板的光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)所用的一種二極管單元模塊，該模塊包括: 一導(dǎo)線架，其包含: 具導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性的一第一 導(dǎo)線，該第一導(dǎo)線包括: 一基座部分；以及 一二極管部分，其從該基座部分延伸； 具導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性的一第二導(dǎo)線，該第二導(dǎo)線包括: 一二極管部分，其與該第一導(dǎo)線的二極管部分間隔開(kāi)； 一連接部分，其從該第二導(dǎo)線的二極管部分延伸；以及 一基座部分，其在該第二導(dǎo)線的二極管表面的遠(yuǎn)側(cè)連接至該連 接部分，該基座部分在垂直方向上與該第一導(dǎo)線的基座部分對(duì)齊； 以及 一二極管，其與該第一導(dǎo)線的二極管部分及該第二導(dǎo)線的二極管部分電性接觸。
10.如權(quán)利要求9的二極管單元模塊，其中該連接部分呈一角度，以實(shí)質(zhì)上使該基座部分的表面積達(dá)到最大。
11.如權(quán)利要求9的二極管單元模塊，其還包括一熱傳導(dǎo)路徑，該熱傳導(dǎo)路徑從鄰近該二極管的一第一端延伸至與該二極管間隔開(kāi)的一第二端，該熱傳導(dǎo)路徑被構(gòu)造為使熱經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)熱層散出。
12.如權(quán)利要求11的二極管單兀模塊，其中該第一導(dǎo)線與該熱傳導(dǎo)路徑的第一端相互接合。
13.如權(quán)利要求11的二極管單元模塊，其中該熱傳導(dǎo)路徑的一層包含一金屬散熱構(gòu)件。
14.如權(quán)利要求13的二極管單元模塊，其中該金屬散熱構(gòu)件與一外部散熱結(jié)構(gòu)相互接口 ο
15.如權(quán)利要求11的二極管單元模塊，其中該熱傳導(dǎo)路徑包含電性絕緣且導(dǎo)熱絕緣的層。
16.如權(quán)利要求11的二極管單元模塊，其中該導(dǎo)線架包含: 一第三導(dǎo)線，其與該第二導(dǎo)線間隔開(kāi)；一第二二極管，其連接在該第二導(dǎo)線與該第三導(dǎo)線間； 一第四導(dǎo)線，其與該第三導(dǎo)線間隔開(kāi)；以及 一第三二極管，其連接在該第三導(dǎo)線與該第四導(dǎo)線間；以及 其中該熱傳導(dǎo)路徑與該第一導(dǎo)線的至少一部分、該第二導(dǎo)線的至少一部分、該第三導(dǎo)線的至少一部分，以及該第四導(dǎo)線的至少一部分相互接合。
17.如權(quán)利要求11的二極管單元模塊，其中: 該光伏面板包括一熱傳導(dǎo)表面；以及 該熱傳導(dǎo)路徑與該面板的熱傳導(dǎo)表面相互接合。
18.包含一光伏面板的光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)所用的一種二極管單元模塊，該模塊包括: 一二極管，其包含: 一頂部裸芯界面； 一底部裸芯界面，其定義出一底部表面區(qū)；以及 一裸芯，其定義出一底部裸芯區(qū)，其中該底部裸芯區(qū)的大部分與該底部裸芯界面相互接合； 一導(dǎo)線架，其包含: 一第一輸出端子；` 具導(dǎo)電性的一第一導(dǎo)線，其從該第一輸出端子延伸，該第一導(dǎo)線包括一二極管部分，該二極管部分包括一二極管表面，該二極管表面的表面積大于該底部表面區(qū)； 具導(dǎo)電性的一第二導(dǎo)線，其與該第一導(dǎo)線間隔開(kāi)，該第二導(dǎo)線包括一二極管部分，該二極管部分與該頂部裸芯界面電連接；以及 一第二輸出端子，其從該第二導(dǎo)線延伸；以及 其中該二極管連接在該第一導(dǎo)線的二極管表面與該第二導(dǎo)線的二極管表面間，且實(shí)質(zhì)上整個(gè)該底部表面區(qū)與該第一導(dǎo)線的二極管表面相互接合。
19.如權(quán)利要求18的二極管單元模塊，其中: 該裸芯定義出一頂部裸芯區(qū)； 其中該頂部裸芯界面: 與該頂部裸芯區(qū)的大部分相互接合；以及 定義出一頂部表面區(qū)，其中實(shí)質(zhì)上整個(gè)該頂部表面區(qū)與該第二導(dǎo)線相互接合。
20.如權(quán)利要求18的二極管單元模塊，其中該底部裸芯界面的底部表面區(qū)實(shí)質(zhì)上類似于或大于該底部裸芯區(qū)。
【文檔編號(hào)】H01L23/495GK103858226SQ201280049702
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月11日
【發(fā)明者】林世賢 申請(qǐng)人:林世賢