La caja de conexiones fotovoltaica de alta corriente cumple totalmente con los requisitos del módulo fotovoltaico 210

Con la producción en masa de 166, 182 y 210 módulos fotovoltaicos, la industria continúa discutiendo las ventajas y desventajas de los cambios de tamaño de las obleas de silicio.El foco de la discusión incluye los parámetros eléctricos y las dimensiones de los módulos, el transporte y el suministro de materia prima.Por supuesto, también hay algunas discusiones sobre la fiabilidad y la selección de materiales de las cajas de conexiones fotovoltaicas.Como proveedor de materiales dedicado a la investigación, el desarrollo y la fabricación de cajas de conexiones durante mucho tiempo, analizamos la relación entre las cajas de conexiones y las obleas de silicio de gran tamaño y los módulos de alta potencia desde una perspectiva material.

Principio de funcionamiento de la caja de conexiones fotovoltaica

La función principal delcaja de conexiones fotovoltaicaes enviar la energía generada por el módulo fotovoltaico al circuito externo, incluida la carcasa, el diodo, el conector mc4, el cable fotovoltaico y otros componentes, entre los cuales el diodo es el dispositivo central.Cuando el módulo funciona normalmente, el diodo de la caja de conexiones fotovoltaica está en estado de bloqueo inverso;Cuando la celda del módulo está bloqueada o dañada, el diodo de derivación se enciende para proteger todo el módulo fotovoltaico.

La tabla anterior muestra los parámetros de rendimiento eléctrico típicos de los módulos 166, 182 y 210 y la selección de la corriente nominal de la caja de conexiones fotovoltaicas de la fábrica de módulos fotovoltaicos.Los parámetros del módulo muestran baja corriente, alto voltaje y alta corriente y bajo voltaje respectivamente.

Caja de conexiones fotovoltaica y diodo

Los indicadores clave de la caja de conexiones fotovoltaica incluyen la corriente nominal de la caja de conexiones, la corriente nominal del diodo y la tensión soportada inversa, etc., según el diseño de la estructura de la caja de conexiones y la selección de las especificaciones del diodo.

Generalmente, la certificación y prueba de módulos fotovoltaicos y cajas de conexiones se basan en: la corriente nominal de las cajas de conexiones solares ≥ 1,25 veces Isc para la selección y prueba, y se reservará un cierto margen.En condiciones normales de trabajo, el diodo de la caja de conexiones está en estado de corte inverso.Independientemente de los componentes 166 y 182 o 210 componentes, los diodos no conducirán ni calentarán.En comparación con los componentes 210, los diodos de la caja de conexiones de los componentes 182 y 166 soportarán un voltaje de polarización inversa ligeramente alto.

Cuando se produce un punto caliente en un módulo fotovoltaico, el diodo conducirá hacia adelante y generará calor.Tome el módulo 210 y la caja de conexiones de 25 A como ejemplo, cuando la corriente de salida Isc = 18,6 A (la corriente cuando el módulo real está funcionando es Imp≈17,5 A), la temperatura de la unión es de aproximadamente 120 °C.Incluso considerando una parte del entorno con suficiente luz, en el caso de 1,25 veces Isc (23,2 A), la temperatura de unión de la caja de conexiones fotovoltaica en este momento es de aproximadamente 160 °C, que es muy inferior a la temperatura de unión de 200 °C. Límite superior de temperatura del estándar IEC62790.Por supuesto, el Isc para los módulos 182 y 166 es ligeramente menor, y la caja de conexiones con la misma configuración genera menos calor, y las cajas de conexiones están en un estado de funcionamiento seguro, por lo que no hay riesgo.

El análisis anterior es el funcionamiento de la caja de conexiones fotovoltaica en el caso de puntos calientes en el módulo fotovoltaico.En cuanto a los módulos, cuando los pájaros u hojas bloquean los puntos calientes y desaparecen rápidamente, se producirá el escape térmico del diodo.La cadena del módulo traerá voltaje de polarización inversa instantánea y corriente de fuga al diodo, y un voltaje de cadena más alto traerá mayores desafíos para la caja de conexiones y el diodo.Desde la perspectiva del diseño de la caja de conexiones fotovoltaicas, un diseño razonable de la estructura de la caja, un empaquetado de diodos de fácil disipación de calor y una mejor selección de chips pueden resolver estos problemas.

Para módulos de doble cara y módulos de media pieza, dado que cada lado de la unidad está conectado en paralelo entre sí, como se muestra en la siguiente figura, cuando se produce el efecto de punto caliente local y el escape de calor, la parte paralela se puede desviar y el margen de seguridad reservado por la caja de conexiones es aún mayor.Según los cálculos, la probabilidad de que los lados paralelos, el frente y la parte posterior del módulo de media celda de doble cara estén bloqueados simultáneamente es extremadamente baja, lo que equivale aproximadamente a la incidencia de 1 módulo en 10 GW.Por lo tanto, en condiciones reales, es casi imposible que la caja de conexiones funcione a plena carga y se puede garantizar la confiabilidad.

Conectores y Cables Fotovoltaicos

Como uno de los componentes de transmisión de potencia, elconector fotovoltaicoes responsable de la conexión exitosa de la central eléctrica.En la actualidad, la corriente nominal de los conectores principales comúnmente utilizados en el mercado es superior a 30 A, y el máximo puede alcanzar 55 A, lo cual es suficiente para cumplir con los requisitos de transmisión de energía de los componentes de alta potencia existentes.Se ha comprobado que en una prueba de sobrecarga de corriente inversa del módulo de 55A de un conector fotovoltaico con una corriente nominal de 41A de un fabricante, la temperatura monitoreada es de 76°C, que es muy inferior al valor RTI de 105°C de la materia prima. del conector.Sin embargo, en el entorno de aplicaciones de alta corriente, el extremo del conector también debe intentar evitar problemas potenciales como la limitación de corriente causada por la alta resistencia local y el sobrecalentamiento del punto de contacto local.Soluciones efectivas, tales como: optimizar el rendimiento de contacto del anillo conductor, mejorar la estructura general del conector, mejorar la calidad del engarzado del cable en el extremo del conector y agregar tecnología de doble seguro de estaño a la parte de conexión.

Paracables fotovoltaicos, la corriente nominal de los cables que cumplen con las normas EN o IEC (cables de 4 mm2, la corriente nominal es de 44 A cuando las superficies están adyacentes entre sí) es mucho mayor que la corriente nominal de la caja de conexiones fotovoltaica, por lo que no es necesario preocuparse por su fiabilidad.

Proceso de fabricación de cajas de conexiones fotovoltaicas y descripción general del mercado

Con la mejora constante del nivel de fabricación y las capacidades de control de calidad de las cajas de conexiones fotovoltaicas, se ha garantizado bien el rendimiento y la confiabilidad de las cajas de conexiones, que pueden cumplir con los requisitos de obleas de silicio de gran tamaño y componentes de alta potencia.

1. En el proceso de diseño y fabricación de cajas de conexiones fotovoltaicas, se introducen una gran cantidad de nuevos procesos y nuevas tecnologías que se han verificado en los campos de semiconductores, automóviles, aeroespaciales, etc., como tecnología de empaquetado de módulos, soldadura de frecuencia intermedia. tecnología, etc., para mejorar el rendimiento eléctrico y la capacidad de disipación de calor de los productos de cajas de conexiones.

2. En el proceso de fabricación de cajas de conexiones de paneles fotovoltaicos, aumentar la investigación, el desarrollo y la inversión en equipos de automatización puede garantizar la precisión del procesamiento, la calidad y la controlabilidad del proceso, y lograr la automatización de procesos y el control de calidad.

3. Basado en la experiencia en la fabricación de cajas de conexiones fotovoltaicas, centrarse en fortalecer el control de la confiabilidad de la conexión entre los accesorios de la caja de conexiones y la gestión de puntos clave de control de calidad, como el control de la relación de compresión en el punto de conexión, el requisitos de proceso de seguro doble para estañado y control del proceso de soldadura ultrasónica, tratamiento corona y monitoreo de parámetros importantes.

Además de mejorar las capacidades propias de los fabricantes de cajas de conexiones fotovoltaicas, los fabricantes de componentes y las organizaciones de terceros mejoran constantemente las pruebas, la evaluación y el control de calidad de las cajas de conexiones y los componentes, lo que ha promovido aún más la mejora del control de calidad y las capacidades de I+D. de fabricantes de cajas de conexiones.

A partir del primer semestre de 2020, organismos de certificación como TUV han emitido certificados de certificación de cajas de conexiones de 25 A y 30 A a muchos fabricantes de cajas de conexiones fotovoltaicas.Los lotes de cajas de conexiones de alta corriente han pasado la certificación y pruebas de agencias de terceros, lo que ha fortalecido aún más la confianza de los fabricantes de cajas de conexiones y de módulos fotovoltaicos.Con la liberación de la capacidad de producción de 182 y 210 módulos grandes de obleas de silicio, la capacidad de producción de soporte de grandes cajas de conexiones actuales también se establecerá y ampliará gradualmente.

En resumen, el rendimiento, la garantía de confiabilidad y las capacidades de fabricación de las cajas de conexiones y componentes fotovoltaicos de alta corriente están maduros y pueden satisfacer completamente los requisitos de diferentes tipos de obleas de silicio de gran tamaño y componentes de alta potencia.