Caja de conexiones solares fotovoltaicases un dispositivo de conexión entre el conjunto de células solares formado por módulos de células solares y el dispositivo de control de carga solar.Su función principal es conectar y proteger el módulo solar fotovoltaico, y conectar la energía generada por la célula solar al circuito externo.Conducir la corriente generada por el módulo fotovoltaico.La caja de conexiones solares fotovoltaicas está pegada a la placa posterior del componente mediante gel de sílice, los cables conductores del componente están conectados entre sí a través del cableado interno en la caja de conexiones y el cableado interno está conectado con el cable externo para hacer el componente. y la conducción del cable externo.Es un diseño integral multidominio que integra diseño eléctrico, diseño mecánico y ciencia de materiales.
La caja de conexiones solares fotovoltaicas incluye un cuerpo de caja, que se caracteriza porque una placa de circuito impreso está dispuesta en el cuerpo de la caja, y N extremos de conexión de barra colectora y dos extremos de conexión de cable están impresos en la placa de circuito impreso, y cada conexión de barra colectora El extremo pasa a través de una barra colectora.Conectados a la cadena de baterías solares, los extremos de conexión de la barra colectora adyacente también están conectados mediante diodos;entre ellos, hay un interruptor electrónico en serie entre el extremo de conexión de la barra colectora y el extremo de conexión del cable, y el interruptor electrónico está controlado por la señal de control recibida.El enésimo extremo de conexión de la barra colectora está conectado al segundo extremo de conexión del cable;los dos extremos de conexión del cable están conectados respectivamente al exterior a través de la línea de cable;También se proporciona un condensador de derivación entre los dos extremos de conexión del cable.
Composición de la caja de conexiones solares fotovoltaicas
La caja de conexiones fotovoltaica se compone de un cuerpo de caja, un cable y un conector.
El cuerpo de la caja incluye: la parte inferior de la caja (incluido el terminal de cobre o el terminal de plástico), la tapa de la caja, el diodo;
Los cables se dividen en: 1.5MM2, 2.5MM2, 4MM2 y 6MM2, estos cables de uso común;
Existen dos tipos de conectores: conector MC3 y MC4;
Modelo de diodo: 10A10, 10SQ050, 12SQ045, PV1545, PV1645, SR20200, etc.
Hay dos tipos de paquetes de diodos: R-6 SR 263
Especificaciones técnicas principales
Corriente máxima de trabajo 16 A Tensión máxima soportada 1000 V Temperatura de funcionamiento -40 ~ 90 ℃ Humedad máxima de trabajo 5 % ~ 95 % (sin condensación) Especificación del cable de conexión IP68 de grado impermeable 4 mm.
Características
La potencia de la caja de conexiones fotovoltaica se prueba en condiciones estándar: temperatura 25 grados, AM1,5, 1000W/M2.Generalmente expresada por WP, también puede expresarse por W. La potencia probada según esta norma se denomina potencia nominal.
1. La carcasa está hecha de materias primas importadas de alta calidad, que tienen una resistencia ultravioleta y antienvejecimiento extremadamente alta;
2. Es adecuado para su uso en condiciones ambientales adversas con un largo tiempo de producción al aire libre y el tiempo de uso es de más de 25 años;
3. Tiene un excelente modo de disipación de calor y un volumen de cavidad interna razonable para reducir efectivamente la temperatura interna y cumplir con los requisitos de seguridad eléctrica;
4. Buenas funciones a prueba de agua y polvo;
5. Se pueden incorporar de 2 a 6 terminales arbitrariamente según las necesidades;
6. Todos los métodos de conexión adoptan una conexión enchufable de conexión rápida.
Elementos de inspección de rutina de la caja de conexiones solares fotovoltaicas
▲Prueba de estanqueidad ▲Prueba de resistencia a la intemperie ▲Prueba de rendimiento contra incendios ▲Prueba de rendimiento de fijación del pasador final ▲Prueba de confiabilidad de conexión del conector ▲Prueba de temperatura de unión de diodos ▲Prueba de resistencia de contacto
Para los elementos de prueba anteriores, recomendamos materiales PPO para las piezas del cuerpo/cubierta de la caja de conexiones fotovoltaica.
1) Requisitos de rendimiento del cuerpo/cubierta de la caja de conexiones solares
Tiene buena resistencia antienvejecimiento y a los rayos UV;baja resistencia eléctrica;excelentes propiedades retardantes de llama;buena resistencia química;Resistencia a diversos impactos, como impactos de herramientas mecánicas.
2) Varios factores al recomendar materiales PPO
▲ El PPO tiene la proporción más pequeña entre los cinco principales plásticos de ingeniería, no es tóxico y cumple con los estándares de la FDA;
▲Excelente resistencia al calor, superior a la del PC en materiales amorfos;
▲ Las propiedades eléctricas del PPO son las mejores entre los plásticos de ingeniería general, y la temperatura, la humedad y la frecuencia tienen poco efecto sobre sus propiedades eléctricas;
▲PPO/PS tiene baja contracción y buena estabilidad dimensional;
▲ Las aleaciones de las series PPO y PPO/PS tienen la mejor resistencia al calor y la tasa de absorción de agua más baja entre los plásticos de ingeniería general, y sus cambios de tamaño son pequeños cuando se usan en agua;
▲ Las aleaciones de la serie PPO/PA tienen buena tenacidad, alta resistencia, resistencia a los disolventes y capacidad de pulverización;
▲ El MPPO retardante de llama generalmente utiliza retardantes de llama de fósforo y nitrógeno, que tienen las características de retardantes de llama sin halógenos y cumplen con la dirección de desarrollo de materiales ecológicos.
Caja de conexiones de módulo fotovoltaico localizable(material PPO)
Selección de caja de conexiones solares fotovoltaicas
La información principal a considerar en la selección de la caja de conexiones fotovoltaica debe ser la corriente del módulo.Una es la corriente máxima de trabajo y la otra es la corriente de cortocircuito.Por supuesto, la corriente de cortocircuito es la corriente máxima que puede generar el módulo.Según la corriente de cortocircuito, la corriente nominal de la caja de conexiones debería tener un factor de seguridad mayor.Si la caja de conexiones solar fotovoltaica se calcula de acuerdo con la corriente máxima de trabajo, el factor de seguridad es menor.
La base más científica para la selección debe basarse en la ley de cambio de la corriente y el voltaje de la batería que debe eliminarse con la intensidad de la luz.Debe comprender el área donde se utiliza el módulo que produce y qué tan grande es la luz en esta área, y luego comparar la batería. La curva de cambio de la corriente del chip con la intensidad de la luz, investigar la corriente máxima posible y luego seleccione la corriente nominal de la caja de conexiones.
1. Según la potencia del módulo fotovoltaico, ¿150w, 180w, 230w o 310w?
2. Otras especificaciones de los componentes.
3. ¿Los parámetros del diodo, 10 amperios, 12 amperios, 15 amperios o 25 amperios?
4. El punto más importante: ¿qué magnitud tiene la corriente de cortocircuito?Para esta prueba, la selección del diodo depende de las siguientes cantidades:
Corriente (cuanto más grande, mejor), temperatura máxima de unión (cuanto más pequeña, mejor), resistencia térmica (cuanto más pequeña, mejor), caída de voltaje (cuanto más pequeña, mejor), voltaje de ruptura inversa (generalmente 40 V es suficiente).
Caja de conexiones dividida
A partir de junio de 2018, la caja de conexiones solares ha derivado gradualmente una rama de la caja de conexiones integrada original en 2015:caja de conexiones divididaY formó un efecto de escala en la Exposición Fotovoltaica de Shanghai, que representa la posibilidad de que las cajas de conexiones fotovoltaicas entren en la tendencia de diversificación y desarrollo paralelo en el futuro.
Las cajas de conexiones de una pieza se utilizan principalmente para componentes de marco tradicionales, y las cajas de conexiones de tipo dividido se utilizan principalmente para componentes nuevos de doble cara y doble vidrio.En comparación con el primero, el segundo puede ser más necesario ahora para el mercado y los clientes.Después de todo, es inminente darse cuenta plenamente de que el costo de la generación de energía fotovoltaica es menor que la carga eléctrica, lo que significa que el costo de la industria fotovoltaica se reducirá aún más y el margen de beneficio de las cajas de conexiones fotovoltaicas se reducirá aún más.La caja de conexiones dividida nace con la misión de “reducir costos” y se mejora constantemente.
Ventajas deCaja de conexiones de tres divisiones
1. Reduzca considerablemente la cantidad de relleno y macetas.El cuerpo de la caja única pesa solo 3,7 ml, lo que reduce en gran medida el costo de fabricación, y la ventaja de este tamaño pequeño hace que el área de unión en el módulo sea más pequeña, lo que aumenta el área de luz del panel fotovoltaico, de modo que la central fotovoltaica del usuario pueda obtener mayores beneficios.
2. Optimice la estructura de la cáscara y el efecto antienvejecimiento aumentará significativamente.Este nuevo tipo de caja de conexiones dividida adopta la última tecnología de investigación y desarrollo, y su carcasa (caja de conexiones, conector) tiene capacidades antienvejecimiento e impermeables superiores y puede usarse normalmente en condiciones ambientales adversas.
3. La distancia entre centros de la barra colectora mejorada es de solo 6 mm y el diodo adopta soldadura por resistencia, lo que hace que la conexión sea más segura y confiable.
4. Mejor efecto de disipación de calor.En comparación con una caja de conexiones, la caja de conexiones dividida genera menos calor y tiene un mejor efecto de disipación de calor.
5. Ahorre la longitud del cable, reduzca realmente el costo y aumente la eficiencia.El diseño de tres partes también cambia el método de instalación y salida, de modo que las cajas de conexiones positivas y negativas se pueden instalar en los lados izquierdo y derecho del panel fotovoltaico, lo que acorta en gran medida la distancia entre el panel de la batería y la conexión del circuito del Panel de batería durante la instalación de ingeniería.Este método directo no solo reduce la pérdida del cable, sino que también reduce la pérdida de generación de energía causada por la longitud de la línea y aumenta la potencia del módulo.
En general, la nueva caja de conexiones de tres divisiones puede describirse como un modelo de “alta calidad y bajo costo” y ha pasado el último estándar TUV (IEC62790).El exitoso desarrollo de la caja de conexiones dividida representa que China tiene una posición más favorable en la tendencia competitiva de la paridad de la red fotovoltaica.
Caja de conexiones localizable de tres divisiones
Suplemento: Evolución de las cajas de conexiones solares fotovoltaicas
Las cajas de conexiones solares fotovoltaicas siempre han mantenido la misma función, pero ahora, a medida que aumentan la potencia de salida y el voltaje de los paneles solares, la caja de conexiones solares debe mejorar la capacidad de proteger la energía.
"La función general de la caja de conexiones sigue siendo la misma, pero los módulos fotovoltaicos son cada vez más potentes", afirmó Brian Mills, director de productos fotovoltaicos de Stäubli Electrical Connectors para Norteamérica.“A medida que los módulos fotovoltaicos obtienen una producción cada vez mayor, esos diodos de derivación tienen que trabajar más.La forma en que absorben energía es disipar el calor, por lo que hay que lidiar con este calor de los diodos”.
Los interruptores de derivación fría están reemplazando a los diodos tradicionales en algunas cajas de conexiones fotovoltaicas para mitigar el exceso de calor generado por las mayores salidas de los módulos fotovoltaicos.Cuando un panel solar sombreado quiere disipar energía de forma instintiva, los diodos convencionales evitan que esto suceda, pero generan calor en el proceso.Un interruptor de derivación de frío funciona como un interruptor de encendido/apagado, abriendo el circuito cuando el panel solar intenta absorber energía, evitando la acumulación de calor.
"Los diodos de derivación son tecnología de los años 50", dijo Mills."Son resistentes y fiables, pero el problema del calor siempre ha sido una molestia".Los interruptores de derivación de frío resuelven este problema de calor, pero son mucho más caros que los diodos y todo el mundo quiere que los módulos solares fotovoltaicos sean lo más baratos posible.
Para aprovechar al máximo su inversión, muchos propietarios de sistemas fotovoltaicos están recurriendo a paneles solares bifaciales.Aunque la electricidad se genera en la parte delantera y trasera del panel solar, aún se puede ingresar energía a través de una caja de conexiones.Los fabricantes de cajas de conexiones fotovoltaicas han tenido que innovar en sus diseños.
"En un panel solar bifacial, hay que colocar la caja de conexiones fotovoltaicas en el borde, donde se puede asegurar que la parte posterior no esté a la sombra", dijo Rosenkranz."En el borde, la caja de conexiones ya no puede ser rectangular, tiene que ser pequeña".
TE Connectivity ofrece tres pequeñas cajas de conexiones SOLARLOK PV Edge para módulos fotovoltaicos bifaciales, una en las esquinas izquierda, media y superior derecha del módulo, que en realidad tienen el mismo propósito que una caja rectangular más grande.Stäubli está desarrollando una caja de conexiones fotovoltaica para colocar a lo largo del borde absoluto de módulos bifaciales.
La rápida popularidad de los módulos fotovoltaicos bifaciales significa que los diseños de las cajas de conexiones fotovoltaicas deben actualizarse en un corto período de tiempo.Otras actualizaciones repentinas de los sistemas solares incluyen apagados rápidos y varias características a nivel de componentes requeridas por el Código Eléctrico Nacional, y las cajas de conexiones fotovoltaicas también deben mantenerse al día.
La caja de conexiones multifunción PV-JB/MF de Stäubli se puede personalizar con un formato abierto, por lo que puede estar lista para futuras actualizaciones, incluidos optimizadores o microinversores completos, si sus componentes electrónicos se vuelven lo suficientemente pequeños.
TE Connectivity también presentó recientemente una caja de conexiones fotovoltaica inteligente que integra placas de circuito impreso (PCB) personalizadas en soluciones de paneles solares con capacidades de monitoreo, optimización y apagado rápido.
Los fabricantes de cajas de conexiones fotovoltaicas también están considerando añadir tecnología de inversor a sus modelos futuros.Las cajas de conexiones descuidadas están atrayendo cada vez más atención.
2021-07-16
