Кутията за свързване на соларния панел е съединителят между слънчевия панел и устройството за контрол на зареждането и е важна част от слънчевия панел.Това е междудисциплинарен цялостен дизайн, който съчетава електрически дизайн, механичен дизайн и наука за материалите, за да предостави на потребителите комбинирана схема за свързване на слънчеви панели.
Основната функция на слънчевата съединителна кутия е да извежда електрическата енергия, генерирана от слънчевия панел през кабела.Поради спецификата и високата цена на слънчевите клетки, слънчевите разпределителни кутии трябва да бъдат специално проектирани, за да отговарят на изискванията на слънчевите панели.Можем да избираме от пет аспекта на функцията, характеристиките, типа, състава и параметрите на ефективността на съединителната кутия.
1. Функцията на кутията за свързване на слънчевия панел
Основната функция на слънчевата кутия за свързване е да свърже слънчевия панел и товара и да изтегли тока, генериран от фотоволтаичния панел, за генериране на електричество.Друга функция е да предпазва изходящите кабели от ефекти на горещи точки.
(1) Връзка
Соларната съединителна кутия действа като мост между соларния панел и инвертора.Вътре в съединителната кутия токът, генериран от слънчевия панел, се изтегля през клеми и конектори към електрическото оборудване.
За да се намалят загубите на мощност от съединителната кутия към слънчевия панел, доколкото е възможно, съпротивлението на проводимия материал, използван в съединителната кутия на слънчевия панел, трябва да бъде малко и контактното съпротивление с проводника на шината също трябва да бъде малко .
(2) Защитна функция на слънчевата съединителна кутия
Защитната функция на соларната съединителна кутия включва три части:
1. Чрез байпасния диод се използва за предотвратяване на ефекта на горещата точка и защита на батерията и слънчевия панел;
2. Специалният материал се използва за запечатване на дизайна, който е водоустойчив и огнеупорен;
3. Специалният дизайн за разсейване на топлината намалява съединителната кутия и Работната температура на байпасния диод намалява загубата на мощност на слънчевия панел поради изтичане на ток.
2. Характеристиките на PV съединителната кутия
(1) Устойчивост на атмосферни влияния
Когато материалът на фотоволтаичната съединителна кутия се използва на открито, той ще издържи теста на климата, като например щети, причинени от светлина, топлина, вятър и дъжд.Откритите части на фотоволтаичната съединителна кутия са тялото на кутията, капакът на кутията и конекторът MC4, които са направени от устойчиви на атмосферни влияния материали.В момента най-често използваният материал е PPO, който е една от петте общи инженерни пластмаси в света.Той има предимствата на висока твърдост, висока устойчивост на топлина, устойчивост на огън, висока якост и отлични електрически свойства.
(2) Устойчивост на висока температура и влага
Работната среда на слънчевите панели е много тежка.Някои работят в тропически райони и средната дневна температура е много висока;някои работят в райони с голяма надморска височина и географска ширина и работната температура е много ниска;на някои места температурната разлика между деня и нощта е голяма, като пустинни райони.Поради това се изисква фотоволтаичните съединителни кутии да имат отлични свойства за устойчивост на висока и ниска температура.
(3) UV устойчив
Ултравиолетовите лъчи имат известно увреждане на пластмасовите продукти, особено в платови райони с разреден въздух и високо ултравиолетово излъчване.
(4) Забавяне на горенето
Отнася се до свойството, притежавано от вещество или от обработка на материал, което значително забавя разпространението на пламъка.
(5) Водоустойчив и прахоустойчив
Общата фотоволтаична съединителна кутия е водоустойчива и прахоустойчива IP65, IP67, а фотоволтаичната съединителна кутия Slocable може да достигне най-високото ниво на IP68.
(6) Функция за разсейване на топлината
Диодите и околната температура повишават температурата във фотоволтаичната съединителна кутия.Когато диодът провежда, той генерира топлина.В същото време се генерира и топлина поради контактното съпротивление между диода и клемата.В допълнение, повишаването на температурата на околната среда също ще увеличи температурата вътре в съединителната кутия.
Компонентите във фотоволтаичната съединителна кутия, които са податливи на висока температура, са уплътнителни пръстени и диоди.Високата температура ще ускори скоростта на стареене на уплътнителния пръстен и ще повлияе на ефективността на уплътняването на съединителната кутия;има обратен ток в диода и обратният ток ще се удвоява за всеки 10 °C повишаване на температурата.Обратният ток намалява тока, консумиран от печатната платка, като влияе върху мощността на платката.Следователно фотоволтаичните съединителни кутии трябва да имат отлични свойства за разсейване на топлината.
Често срещан термичен дизайн е инсталирането на радиатор.Инсталирането на радиатори обаче не решава напълно проблема с разсейването на топлината.Ако във фотоволтаичната съединителна кутия е монтиран радиатор, температурата на диода временно ще намалее, но температурата на съединителната кутия ще продължи да се повишава, което ще повлияе на експлоатационния живот на гуменото уплътнение;Ако се монтира извън съединителната кутия, от една страна, това ще повлияе на цялостното уплътнение на съединителната кутия, от друга страна, също така е лесно радиаторът да бъде корозирал.
3. Видове соларни съединителни кутии
Има два основни вида разклонителни кутии: обикновени и саксийни.
Обикновените разклонителни кутии са уплътнени със силиконови уплътнения, а гумените разклонителни кутии са пълни с двукомпонентен силикон.Обикновената съединителна кутия е била използвана по-рано и е лесна за работа, но уплътнителният пръстен лесно се старее, когато се използва дълго време.Съединителната кутия от тип саксия е сложна за работа (трябва да се напълни с двукомпонентен силикагел и да се втвърди), но ефектът на уплътняване е добър и е устойчива на стареене, което може да гарантира дългосрочно ефективно уплътняване на съединителна кутия, а цената е малко по-евтина.
4. Съставът на слънчевата съединителна кутия
Съединителната кутия за слънчева връзка се състои от тяло на кутията, капак на кутията, съединители, клеми, диоди и т.н. Някои производители на съединителни кутии са проектирали радиатори за подобряване на разпределението на температурата в кутията, но цялостната структура не се е променила.
(1) Кутия
Тялото на кутията е основната част от съединителната кутия, с вградени клеми и диоди, външни конектори и капаци на кутията.Това е рамковата част на соларната кутия за свързване и отговаря на повечето изисквания за устойчивост на атмосферни влияния.Корпусът на кутията обикновено е направен от PPO, който има предимствата на висока твърдост, висока устойчивост на топлина, устойчивост на огън и висока якост.
(2) Капак на кутията
Капакът на кутията може да запечата тялото на кутията, предотвратявайки вода, прах и замърсяване.Херметичността се изразява най-вече във вградения гумен уплътнителен пръстен, който предотвратява навлизането на въздух и влага в съединителната кутия.Някои производители поставят малък отвор в центъра на капака и монтират диализната мембрана във въздуха.Мембраната е дишаща и непропусклива и няма просмукване на вода на три метра под вода, което играе добра роля за разсейване на топлината и уплътняване.
Корпусът на кутията и капакът на кутията обикновено са шприцовани от материали с добра устойчивост на атмосферни влияния, които имат характеристиките на добра еластичност, устойчивост на температурни удари и устойчивост на стареене.
(3) Конектор
Конекторите свързват терминали и външно електрическо оборудване като инвертори, контролери и др. Конекторът е направен от компютър, но компютърът лесно се разяжда от много вещества.Стареенето на слънчевите разпределителни кутии се отразява главно в: конекторите лесно се корозират, а пластмасовите гайки лесно се напукват при въздействие на ниска температура.Следователно животът на съединителната кутия е животът на съединителя.
(4) Терминали
Разстоянието между клемите на различните производители на клемни блокове също е различно.Има два вида контакт между терминала и изходящия проводник: единият е физически контакт, като тип затягане, а другият е тип заваряване.
(5) Диоди
Диодите в фотоволтаичните разклонителни кутии се използват като байпасни диоди за предотвратяване на ефектите на горещи точки и защита на слънчевите панели.
Когато слънчевият панел работи нормално, байпасният диод е в изключено състояние и има обратен ток, тоест тъмен ток, който обикновено е по-малък от 0,2 микроампера.Тъмният ток намалява тока, произведен от слънчев панел, макар и с много малко количество.
В идеалния случай всяка слънчева клетка трябва да има свързан байпасен диод.Това обаче е много неикономично поради фактори като цена и цена на байпасни диоди, загуби на тъмен ток и спад на напрежението при работни условия.В допълнение, местоположението на слънчевия панел е относително концентрирано и трябва да се осигурят достатъчни условия за разсейване на топлината след свързването на диода.
Следователно, като цяло е разумно да се използват байпасни диоди за защита на множество взаимосвързани слънчеви клетки.Това може да намали производствените разходи на слънчевите панели, но също така може да повлияе неблагоприятно на тяхната работа.Ако мощността на една слънчева клетка в серия от слънчеви клетки се намали, серията от слънчеви клетки, включително тези, които работят правилно, се изолират от цялата система на слънчевия панел чрез байпасния диод.По този начин, поради повреда на един слънчев панел, изходната мощност на целия слънчев панел ще падне много.
В допълнение към горните проблеми, връзката между байпасния диод и неговите съседни байпасни диоди също трябва да бъде внимателно обмислена.Тези връзки са подложени на някои напрежения, които са продукт на механични натоварвания и циклични промени в температурата.Следователно, при дългосрочно използване на слънчевия панел, гореспоменатата връзка може да се провали поради умора, което прави слънчевия панел ненормален.
Ефект на гореща точка
В конфигурацията на слънчевия панел отделните слънчеви клетки са свързани последователно, за да се постигнат по-високи системни напрежения.След като една от слънчевите клетки бъде блокирана, засегнатата слънчева клетка вече няма да работи като източник на енергия, а ще стане консуматор на енергия.Други незасенчени слънчеви клетки продължават да пренасят ток през тях, причинявайки големи загуби на енергия, развивайки „горещи точки“ и дори повреждайки слънчевите клетки.
За да се избегне този проблем, байпасните диоди се свързват паралелно с една или няколко слънчеви клетки последователно.Байпасният ток заобикаля екранираната слънчева клетка и преминава през диода.
Когато соларната клетка работи нормално, байпасният диод се изключва в обратна посока, което не засяга веригата;ако има необичайна слънчева клетка, свързана паралелно с байпасния диод, токът на цялата линия ще се определя от минималния ток на слънчевата клетка, а токът ще се определя от екраниращата зона на слънчевата клетка.Реши.Ако напрежението на обратното преднапрежение е по-високо от минималното напрежение на слънчевата клетка, байпасният диод ще проведе и необичайната слънчева клетка ще бъде късо.
Може да се види, че горещата точка е отопление със слънчев панел или локално отопление и слънчевият панел в горещата точка е повреден, което намалява изходната мощност на слънчевия панел и дори води до бракуване на слънчев панел, което сериозно намалява експлоатационния живот на слънчевия панел и носи скрита опасност за безопасността на производството на електроенергия в електроцентралата, а натрупването на топлина ще доведе до повреда на слънчевия панел.
Принцип на избор на диод
Изборът на байпасния диод следва главно следните принципи: ① Издържаното напрежение е два пъти максималното обратно работно напрежение;② Токовият капацитет е два пъти по-голям от максималния обратен работен ток;③ Температурата на свързване трябва да е по-висока от действителната температура на съединението;④ Термично съпротивление малко;⑤ малък спад на налягането.
5. Параметри на ефективността на съединителната кутия на фотоволтаичния модул
(1) Електрически свойства
Електрическите характеристики на съединителната кутия на фотоволтаичния модул включват главно параметри като работно напрежение, работен ток и съпротивление.За да се измери дали съединителната кутия е квалифицирана, електрическото представяне е решаваща връзка.
①Работно напрежение
Когато обратното напрежение в диода достигне определена стойност, диодът ще се разпадне и ще загуби еднопосочна проводимост.За да се гарантира безопасността на употреба, е посочено максималното обратно работно напрежение, т.е. максималното напрежение на съответното устройство, когато съединителната кутия работи при нормални работни условия.Текущото работно напрежение на PV съединителната кутия е 1000V (DC).
②Текуща температура на прехода
Известен също като работен ток, той се отнася до максималната стойност на тока напред, която е разрешена да премине през диода, когато той работи непрекъснато за дълго време.Когато токът протича през диода, матрицата се нагрява и температурата се повишава.Когато температурата превиши допустимата граница (около 140°C за силициеви тръби и 90°C за германиеви тръби), матрицата ще прегрее и ще се повреди.Следователно диодът, който се използва, не трябва да надвишава номиналната стойност на предния работен ток на диода.
Когато възникне ефектът на горещата точка, през диода протича ток.Най-общо казано, колкото по-голям е температурният ток на кръстовището, толкова по-добре и толкова по-голям е работният диапазон на съединителната кутия.
③Съпротивление на връзката
Няма ясно изискване за обхвата на съпротивлението на връзката, то отразява само качеството на връзката между клемата и шината.Има два начина за свързване на клемите, единият е свързване чрез затягане, а другият е заваряване.И двата метода имат предимства и недостатъци:
На първо място, затягането е бързо и поддръжката е удобна, но площта с клемния блок е малка и връзката не е достатъчно надеждна, което води до висока контактна устойчивост и лесно загряване.
Второ, проводящата зона на метода на заваряване трябва да е малка, контактното съпротивление трябва да е малко и връзката трябва да е стегната.Въпреки това, поради високата температура на запояване, диодът лесно изгаря по време на работа.
(2) Ширина на заваръчната лента
Така наречената ширина на електрода се отнася до ширината на изходящата линия на слънчевия панел, тоест шината, и също така включва разстоянието между електродите.Имайки предвид съпротивлението и разстоянието на шината, има три спецификации: 2,5 mm, 4 mm и 6 mm.
(3) Работна температура
Съединителната кутия се използва заедно със слънчевия панел и има силна адаптивност към околната среда.По отношение на температурата текущият стандарт е – 40 ℃ ~ 85 ℃.
(4) Температура на свързване
Температурата на диодния преход влияе върху тока на утечка в изключено състояние.Най-общо казано, токът на утечка се удвоява за всеки 10 градуса повишаване на температурата.Следователно номиналната температура на прехода на диода трябва да бъде по-висока от действителната температура на прехода.
Методът за изпитване на температурата на диодния преход е както следва:
След нагряване на слънчевия панел до 75 (℃) за 1 час, температурата на байпасния диод трябва да бъде по-ниска от неговата максимална работна температура.След това увеличете обратния ток до 1,25 пъти ISC за 1 час, байпасният диод не трябва да се поврежда.
6. Предпазни мерки
(1) Тест
Слънчевите разклонителни кутии трябва да бъдат тествани преди употреба.Основните елементи включват външен вид, запечатване, степен на огнеустойчивост, квалификация на диоди и др.
(2) Как да използвате слънчевата съединителна кутия
① Моля, уверете се, че слънчевата съединителна кутия е тествана и квалифицирана преди употреба.
② Преди да направите производствената поръчка, моля, потвърдете разстоянието между клемите и процеса на оформление.
③Когато инсталирате съединителната кутия, нанесете лепило равномерно и цялостно, за да сте сигурни, че тялото на кутията и задната платка на соларния панел са напълно запечатани.
④Уверете се, че сте разграничили положителните и отрицателните полюси, когато инсталирате съединителната кутия.
⑤ Когато свързвате шината към контактната клема, не забравяйте да проверите дали напрежението между шината и клемата е достатъчно.
⑥ Когато използвате клеми за заваряване, времето за заваряване не трябва да бъде твърде дълго, за да не повредите диода.
⑦Когато монтирате капака на кутията, не забравяйте да го захванете здраво.
2023-12-20
