صندوق توصيل الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتكامل وصندوق التوصيل المنفصل

       صندوق توصيل الطاقة الشمسية الكهروضوئيةهو جهاز توصيل بين مجموعة الخلايا الشمسية التي تتكون من وحدات الخلايا الشمسية وجهاز التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية.وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توصيل وحماية وحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتوصيل الطاقة المولدة من الخلية الشمسية بالدائرة الخارجية.إجراء التيار الناتج عن الوحدة الكهروضوئية.يتم لصق صندوق التوصيل الكهروضوئي الشمسي على اللوحة الخلفية للمكون من خلال هلام السيليكا، ويتم توصيل أسلاك الرصاص في المكون معًا من خلال الأسلاك الداخلية في صندوق التوصيل، ويتم توصيل الأسلاك الداخلية بالكابل الخارجي لصنع المكون وتوصيل الكابل الخارجي.إنه تصميم شامل متعدد المجالات يدمج التصميم الكهربائي والتصميم الميكانيكي وعلوم المواد.

يشتمل صندوق التوصيل الخاص بالطاقة الشمسية الكهروضوئية على جسم صندوقي، ويتميز بأنه يتم ترتيب لوحة دوائر مطبوعة في جسم الصندوق، ويتم طباعة طرفي توصيل شريط الناقل N وطرفي توصيل الكابل على لوحة الدوائر المطبوعة، وكل توصيل شريط ناقل النهاية تمر عبر شريط الحافلات.متصلة بسلسلة البطارية الشمسية، يتم أيضًا توصيل نهايات اتصال شريط الناقل المجاورة بواسطة الثنائيات؛من بينها، يوجد مفتاح إلكتروني متسلسل بين نهاية اتصال شريط الناقل ونهاية توصيل الكابل، ويتم التحكم في المفتاح الإلكتروني بواسطة إشارة التحكم المستلمة.يتم توصيل نهاية اتصال شريط الناقل Nth بنهاية اتصال الكابل الثاني؛يتم توصيل طرفي اتصال الكابل على التوالي بالخارج من خلال خط الكابل؛يتم أيضًا توفير مكثف تجاوز بين طرفي توصيل الكابل.

تكوين صندوق توصيل الطاقة الشمسية الكهروضوئية

يتكون صندوق التوصيل الكهروضوئي من هيكل صندوقي وكابل وموصل.

يتضمن جسم الصندوق: الجزء السفلي من الصندوق (بما في ذلك الطرف النحاسي أو الطرف البلاستيكي)، وغطاء الصندوق، والصمام الثنائي؛
تنقسم الكابلات إلى: 1.5MM2، 2.5MM2، 4MM2 و6MM2، هذه الكابلات شائعة الاستخدام؛
هناك نوعان من الموصلات: موصل MC3 وMC4؛
نموذج الصمام الثنائي: 10A10، 10SQ050، 12SQ045، PV1545، PV1645، SR20200، إلخ.
هناك نوعان من حزم الدايود: R-6 SR 263

المواصفات الفنية الرئيسية

الحد الأقصى لتيار العمل 16A أقصى جهد تحمل 1000 فولت درجة حرارة التشغيل -40 ~ 90 درجة مئوية الحد الأقصى لرطوبة العمل 5% ~ 95% (غير متكثف) مواصفات كابل توصيل IP68 مقاوم للماء 4 مللي متر.

سمات

يتم اختبار قوة صندوق التوصيل الكهروضوئي في ظل الظروف القياسية: درجة الحرارة 25 درجة، AM1.5، 1000 وات/م2.يتم التعبير عنها عمومًا بواسطة WP، ويمكن أيضًا التعبير عنها بواسطة W. وتسمى الطاقة التي تم اختبارها بموجب هذا المعيار بالقدرة الاسمية.

1. الغلاف مصنوع من مواد خام مستوردة عالية الجودة، والتي تتميز بمقاومة عالية للغاية لمقاومة الشيخوخة والأشعة فوق البنفسجية؛

2. إنها مناسبة للاستخدام في ظل الظروف البيئية القاسية مع وقت إنتاج طويل في الهواء الطلق، ووقت الاستخدام أكثر من 25 عامًا؛

3. لديها وضع تبديد حرارة ممتاز وحجم تجويف داخلي معقول لتقليل درجة الحرارة الداخلية بشكل فعال لتلبية متطلبات السلامة الكهربائية.

4. وظائف جيدة للماء والغبار.

5. يمكن دمج 2-6 محطات بشكل تعسفي وفقًا للاحتياجات؛

6. تعتمد جميع طرق الاتصال اتصالاً سريعًا بالمكونات الإضافية.

عناصر التفتيش الروتيني لصندوق التوصيل بالطاقة الشمسية

▲ اختبار الشد ▲ اختبار مقاومة الطقس ▲ اختبار أداء الحريق ▲ اختبار أداء تثبيت دبوس النهاية ▲ اختبار موثوقية توصيل الموصل ▲ اختبار درجة حرارة تقاطع الصمام الثنائي ▲ اختبار مقاومة الاتصال

بالنسبة لعناصر الاختبار المذكورة أعلاه، نوصي بمواد PPO لأجزاء هيكل/غطاء صندوق التوصيل الكهروضوئي

1) متطلبات الأداء لجسم/غطاء صندوق التوصيل الشمسي

لديها مقاومة جيدة للشيخوخة والأشعة فوق البنفسجية.مقاومة كهربائية منخفضةخصائص مثبطات اللهب ممتازة.مقاومة كيميائية جيدة.مقاومة التأثيرات المختلفة، مثل التأثيرات الناتجة عن الأدوات الميكانيكية.

2) عدة عوامل في التوصية بمواد PPO

▲ يحتوي PPO على أصغر نسبة بين المواد البلاستيكية الهندسية الخمسة الرئيسية، وهو غير سام، ويلبي معايير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية؛
▲مقاومة ممتازة للحرارة، أعلى من أجهزة الكمبيوتر في المواد غير المتبلورة؛
▲الخصائص الكهربائية لـ PPO هي الأفضل بين اللدائن الهندسية العامة، ودرجة الحرارة والرطوبة والتردد لها تأثير ضئيل على خواصها الكهربائية؛
▲ يتميز PPO/PS بانكماش منخفض واستقرار جيد للأبعاد؛
▲تتمتع سبائك سلسلة PPO وPPO/PS بأفضل مقاومة للحرارة وأقل معدل لامتصاص الماء بين اللدائن الهندسية العامة، ويكون تغير حجمها صغيرًا عند استخدامها في الماء؛
▲تتميز سبائك سلسلة PPO/PA بصلابة جيدة وقوة عالية ومقاومة للمذيبات وقابلية للرش؛
▲ تستخدم مثبطات اللهب MPPO بشكل عام مثبطات اللهب الفوسفورية والنيتروجين، والتي تتميز بخصائص مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين وتلبي اتجاه تطوير المواد الخضراء.

صندوق توصيل الوحدة الكهروضوئية القابل للتحديد(مادة PPO)

اختيار صندوق توصيل الطاقة الشمسية الكهروضوئية

يجب أن تكون المعلومات الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار صندوق الوصلات الكهروضوئية هي تيار الوحدة.أحدهما هو الحد الأقصى لتيار العمل والآخر هو تيار الدائرة القصيرة.بالطبع، تيار الدائرة القصيرة هو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للوحدة إخراجه.وفقًا لتيار الدائرة القصيرة، يجب أن يكون للتيار المقنن لصندوق التوصيل عامل أمان أكبر.إذا تم حساب صندوق التوصيل الكهروضوئي الشمسي وفقًا لأقصى تيار عمل، فإن عامل الأمان يكون أصغر.
يجب أن يعتمد الأساس العلمي للاختيار على قانون تغيير تيار وجهد البطارية الذي يجب إخراجه مع شدة الضوء.يجب أن تفهم المنطقة التي يتم فيها استخدام الوحدة التي تنتجها، ومدى حجم الضوء في هذه المنطقة، ثم تقارن البطارية بين منحنى التغيير لتيار الشريحة وشدة الضوء، وتتحقق من الحد الأقصى للتيار المحتمل، و ثم حدد التيار المقنن لصندوق التوصيل.

1. وفقا لقوة الوحدة الكهروضوئية، 150 واط، 180 واط، 230 واط، أو 310 واط؟
2. المواصفات الأخرى للمكونات.
3. معلمات الصمام الثنائي، 10 أمبير، 12 أمبير، 15 أمبير أو 25 أمبير؟
4. النقطة الأكثر أهمية، ما هو حجم تيار الدائرة القصيرة؟في هذا الاختبار، يعتمد اختيار الصمام الثنائي على الكميات التالية:
التيار (الأكبر هو الأفضل)، الحد الأقصى لدرجة حرارة الوصلة (الأصغر هو الأفضل)، المقاومة الحرارية (الأصغر هو الأفضل)، انخفاض الجهد (الأصغر هو الأفضل)، جهد الانهيار العكسي (عموما 40 فولت بعيد بما فيه الكفاية).

صندوق تقاطع سبليت

اعتبارًا من يونيو 2018، اشتق صندوق التوصيل الشمسي تدريجيًا فرعًا من صندوق التوصيل المتكامل الأصلي في عام 2015:مربع تقاطع الانقسام، وشكلت تأثيرًا واسع النطاق في معرض شنغهاي الكهروضوئي، والذي يمثل إمكانية دخول صناديق الوصلات الكهروضوئية في المستقبل في اتجاه التنويع والتطوير الموازي.
تُستخدم صناديق التوصيل ذات القطعة الواحدة بشكل أساسي لمكونات الإطار التقليدية، وتُستخدم صناديق التوصيل من النوع المقسم بشكل أساسي للمكونات الجديدة ذات الزجاج المزدوج.بالمقارنة مع الأول، قد تكون هناك حاجة إلى الأخير أكثر من قبل السوق والعملاء الآن.بعد كل شيء، من الممكن أن ندرك تمامًا أن تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية أقل من تكلفة الكهرباء، مما يعني أن تكلفة الصناعة الكهروضوئية ستنخفض بشكل أكبر، وسيتم تقليص هامش ربح صندوق التوصيل الكهروضوئي بشكل أكبر.لقد ولد صندوق التوصيل المقسم بمهمة "خفض التكلفة" ويتم تحسينه باستمرار.

مزاياصندوق توصيل ثلاثي الانقسام

1. قلل بشكل كبير من كمية الحشوة والتأصيص.يبلغ حجم هيكل الصندوق المفرد 3.7 مل فقط، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة التصنيع، وميزة هذا الحجم الصغير تجعل منطقة الترابط في الوحدة أصغر، مما يزيد من مساحة الضوء للوحة الكهروضوئية، بحيث يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية الخاصة بالمستخدم الحصول على فوائد أكبر.

2. تحسين هيكل القشرة، وزيادة تأثير مكافحة الشيخوخة بشكل ملحوظ.يعتمد هذا النوع الجديد من صناديق التوصيل المقسمة على أحدث تقنيات البحث والتطوير، ويتمتع غلافه (صندوق التوصيل، الموصل) بقدرات فائقة على مكافحة الشيخوخة ومقاومة الماء، ويمكن استخدامه بشكل طبيعي في ظل ظروف بيئية قاسية.

3. تبلغ المسافة المركزية لقضيب الناقل المحسن 6 مم فقط، ويعتمد الصمام الثنائي على لحام المقاومة، ويصبح الاتصال أكثر أمانًا وموثوقية.

4. تأثير أفضل لتبديد الحرارة.بالمقارنة مع صندوق التوصيل، فإن صندوق التوصيل المقسم يولد حرارة أقل وله تأثير أفضل في تبديد الحرارة.

5. توفير طول الكابل، وتقليل التكلفة وزيادة الكفاءة.يغير التصميم المكون من ثلاثة أجزاء أيضًا طريقة التثبيت والمخرج، بحيث يمكن تثبيت صناديق التوصيل الإيجابية والسلبية على الجانبين الأيسر والأيمن من اللوحة الكهروضوئية، مما يقلل بشكل كبير من المسافة بين لوحة البطارية وتوصيل الدائرة للبطارية. لوحة البطارية أثناء التثبيت الهندسي.لا تقلل هذه الطريقة المباشرة من فقدان الكابل فحسب، بل تقلل أيضًا من فقدان توليد الطاقة الناتج عن طول الخط، وتزيد من قوة الوحدة.

على العموم، يمكن وصف صندوق الوصلات الجديد ثلاثي الانقسام بأنه نموذج "عالي الجودة ومنخفض التكلفة"، وقد اجتاز أحدث معايير TUV (IEC62790).يمثل التطوير الناجح لصندوق الوصلات المقسمة أن الصين تتمتع بمكانة أكثر ملاءمة في الاتجاه التنافسي لتكافؤ الشبكة الكهروضوئية.

صندوق توصيل ثلاثي الانقسام قابل للتحديد

الملحق: تطور صناديق الوصلات الكهروضوئية الشمسية

حافظت صناديق التوصيل الشمسية الكهروضوئية دائمًا على نفس الوظيفة، ولكن الآن مع زيادة إنتاج الطاقة والجهد للألواح الشمسية، يجب أن يعمل صندوق التوصيل الشمسي على تحسين القدرة على حماية الطاقة.

قال بريان ميلز، مدير المنتجات الكهروضوئية في أمريكا الشمالية في Stäubli Electrical Connectors: "يظل الدور العام لصندوق التوصيل كما هو، لكن الوحدات الكهروضوئية تزداد قوة"."مع زيادة إنتاج الوحدات الكهروضوئية، يتعين على الثنائيات الالتفافية أن تقوم بمزيد من العمل.الطريقة التي تمتص بها الثنائيات الطاقة هي تبديد الحرارة، لذلك يجب التعامل مع هذه الحرارة الصادرة عن الثنائيات.

تحل مفاتيح الالتفافية الباردة محل الثنائيات التقليدية في بعض صناديق التوصيل الكهروضوئية للتخفيف من الحرارة الزائدة الناتجة عن مخرجات الوحدة الكهروضوئية الأعلى.عندما تريد لوحة شمسية مظللة تبديد الطاقة بشكل غريزي، فإن الثنائيات التقليدية تمنع حدوث ذلك، ولكنها تولد الحرارة في هذه العملية.يعمل مفتاح الالتفافية البارد كمفتاح تشغيل/إيقاف، حيث يفتح الدائرة عندما تحاول اللوحة الشمسية امتصاص الطاقة، مما يمنع تراكم الحرارة.

وقال ميلز: "الثنائيات الالتفافية هي تقنية تعود إلى الخمسينيات"."إنها قوية وموثوقة، ولكن مشكلة الحرارة كانت دائمًا مصدر إزعاج."تعمل مفاتيح الالتفافية الرائعة على حل مشكلة الحرارة هذه، ولكنها أغلى بكثير من الثنائيات، ويريد الجميع أن تكون وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية رخيصة قدر الإمكان.

للحصول على أقصى استفادة من أموالهم، يتجه العديد من مالكي الأنظمة الكهروضوئية إلى الألواح الشمسية ثنائية الجانب.على الرغم من توليد الكهرباء في الجزء الأمامي والخلفي من اللوحة الشمسية، إلا أنه لا يزال من الممكن إدخال الطاقة من خلال صندوق التوصيل.كان على مصنعي صناديق الوصلات الكهروضوئية أن يبتكروا في تصميماتهم.

وقال روزنكرانز: "على الألواح الشمسية ثنائية الجانب، عليك وضع صندوق التوصيل الكهروضوئي على الحافة حيث يمكنك التأكد من عدم تظليل الجزء الخلفي"."عند الحافة، لم يعد من الممكن أن يكون صندوق التوصيل مستطيلاً، بل يجب أن يكون صغيرًا."

توفر TE Connectivity ثلاثة صناديق توصيل صغيرة من SOLARLOK PV Edge للوحدات الكهروضوئية ثنائية الجانب، واحدة في كل من الزوايا اليسرى والوسطى والعليا اليمنى للوحدة، والتي تخدم في الواقع نفس الغرض مثل صندوق مستطيل أكبر.تقوم شركة Stäubli بتطوير صندوق توصيل كهروضوئي لتحديد موضعه على طول الحافة المطلقة للوحدات ثنائية الجانب.

إن الشعبية السريعة للوحدات الكهروضوئية ثنائية الجانب تعني أنه يجب ترقية تصميمات صناديق التوصيل الكهروضوئية في فترة زمنية قصيرة.تشمل التحديثات المفاجئة الأخرى لأنظمة الطاقة الشمسية عمليات الإغلاق السريع والميزات المختلفة على مستوى المكونات التي يتطلبها قانون الكهرباء الوطني، كما يجب أيضًا مواكبة صناديق التوصيل الكهروضوئية.

صندوق التوصيل متعدد الوظائف PV-JB/MF من Stäubli قابل للتخصيص بتنسيق مفتوح، لذلك يمكن أن يكون جاهزًا لأي تحديثات مستقبلية، بما في ذلك محسنات كاملة أو محولات دقيقة، إذا أصبحت مكوناتها الإلكترونية صغيرة بما يكفي.

كما قدمت TE Connectivity مؤخرًا صندوق توصيل كهروضوئي ذكي يدمج لوحات الدوائر المطبوعة المخصصة (PCBs) في حلول الألواح الشمسية مع إمكانات المراقبة والتحسين والإغلاق السريع.

ويفكر مصنعو صناديق التوصيل الكهروضوئية أيضًا في إضافة تقنية العاكس إلى نماذجهم المستقبلية.تجذب صناديق التوصيل المهملة المزيد من الاهتمام.