جعبه اتصال پنل PV هوشمند سه مشکل اصلی صنعت PV را حل می کند

در 10 سال گذشته، محصولات تولید برق فتوولتائیک بیشتر و بیشتر در سراسر جهان محبوب شده اند و نوآوری ها در صنعت فتوولتائیک بی پایان ظهور می کنند.این اقدامات نوآورانه بهبود مستمر راندمان سیستم های تولید برق فتوولتائیک، هزینه های کمتر و سیستم فتوولتائیک را زمینی تر و به زندگی ساکنان نزدیک تر کرده است.

در میان این اقدامات نوآورانه، تحقیق و توسعه هوشمند سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک به یکی از دغدغه‌های اصلی نوآوری‌های تکنولوژیکی جهانی تبدیل شده است.برخی از شرکت‌های فتوولتائیک پیشگام و مؤسسات تحقیقاتی از فناوری اینترنت، فناوری حسگر، تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ و غیره برای اتصال سیستم‌های نیروگاه فتوولتائیک ایزوله استفاده می‌کنند تا به سرمایه‌گذاران کمک کنند تا تصمیم‌های مربوط به تعمیر و نگهداری ایمنی روزانه و تجزیه و تحلیل درآمد سرمایه‌گذاری را راحت‌تر بگیرند.

هسته سیستم انرژی خورشیدی - پنل های خورشیدی را تشکیل می دهد و نقش اساسی دریافت نور و تبدیل انرژی نور به انرژی الکتریکی را بر عهده دارد.با این حال، در طول سال‌ها، اکثر نیروگاه‌های به اصطلاح هوشمند فتوولتائیک که ادعا می‌کنند یک پلت فرم مدیریت هوشمند نصب کرده‌اند، هنوز هیچ اثری از "هوشمندی" در سطح پایه ماژول‌های هسته (پانل‌ها) تولید برق مشاهده نکرده‌اند.پنل های خورشیدی به سادگی توسط نصاب به صورت سری به هم متصل می شوند تا یک رشته تشکیل دهند و چندین رشته به هم متصل می شوند تا یک آرایه فتوولتائیک را تشکیل دهند که در نهایت یک سیستم نیروگاه را تشکیل می دهد.

بنابراین، آیا این ترتیب مشکلی دارد؟

اولاً، ولتاژ هر پنل فتوولتائیک زیاد نیست، فقط چند ده ولت است، اما ولتاژ سری به اندازه 1000 ولت است.هنگامی که سیستم تولید برق با آتش سوزی مواجه می شود، حتی اگر آتش نشانان بتوانند کلید مدار برگشت مدار اصلی را قطع کنند، باز هم کل سیستم بسیار خطرناک است، زیرا فقط جریان در مدار برگشت است که خاموش می شود.از آنجایی که پنل های خورشیدی توسط کانکتورها به یکدیگر متصل می شوند، ولتاژ سیستم به زمین همچنان 1000 ولت است.وقتی آتش‌نشان‌های بی‌تجربه به اسلحه‌های آب پرفشار ختم می‌شوند تا آب را روی این تخته‌های تولید برق ۱۰۰۰ ولت بپاشند، زیرا آب رسانا است، اختلاف ولتاژ عظیم مستقیماً از طریق ستون آب روی آتش‌نشانان بار می‌شود و فاجعه‌ای رخ می‌دهد.

دوم، مشخصات خروجی هر پانل فتوولتائیک، مانند جریان، ولتاژ و نقطه عملیاتی بهینه، ناسازگار است.با استفاده طولانی مدت و پیری طبیعی سیستم های فتوولتائیک در فضای باز، این ناهماهنگی بیش از پیش آشکار می شود.ویژگی های تولید برق پشت سر هم با "اثر بشکه" مطابقت دارد.به عبارت دیگر، کل توان تولید یک رشته پنل خورشیدی بیشتر به ویژگی های خروجی ضعیف ترین پنل در رشته بستگی دارد.

سوم، پانل های خورشیدی بیشتر از انسداد سایه می ترسند (عوامل انسداد اغلب سایه درختان، فضولات پرندگان، گرد و غبار، دودکش ها، اجسام خارجی و غیره) هستند، بنابراین معمولاً در مکان های آفتابی نصب می شوند، اما در سیستم های تولید برق در پشت بام توزیع شده در به منظور در نظر گرفتن زیبایی و هماهنگی ساختار کلی خانه و حیاط، مالکان اغلب پانل های باتری را به طور مساوی بر روی کل سقف پخش می کنند.اگرچه برخی از قسمت‌های این سقف‌ها ممکن است باعث انسداد سایه شوند، اما گاهی اوقات مالکان به طور کامل متوجه تاثیر و آسیب جدی انسداد سایه بر روی تابلوهای برق نمی‌شوند.از آنجایی که پنل باتری توسط سایه ها سایه می اندازد، عنصر محافظ بای پس (معمولا یک دیود) در جعبه اتصال پانل PV در پشت پانل القا می شود و جریان DC تا حدود 9A در رشته باتری فوراً بر روی بای پس بارگذاری می شود. دستگاه، ساخت جعبه اتصال PV دمای بالای بیش از 100 درجه در فضای داخلی وجود خواهد داشت.این دمای بالا در کوتاه مدت تأثیر کمی بر روی برد باتری و جعبه اتصال خواهد داشت، اما اگر اثر سایه از بین نرود و برای مدت طولانی وجود داشته باشد، عمر مفید جعبه اتصال و برد باتری را به طور جدی تحت تأثیر قرار می دهد. .

علاوه بر این، برخی از سایه‌ها به محافظ‌های مکرر با فرکانس بالا تعلق دارند (به عنوان مثال، انشعابات جلوی سقف فتوولتائیک خانه بارها و بارها پنل باتری را با باد مسدود می‌کنند. این حفاظ متناوب فرکانس بالا باعث می‌شود دستگاه بای‌پس در یک چرخه باشد: قطع - هدایت - قطع اتصال).دیود روشن می شود و توسط جریان پرقدرت گرم می شود و سپس بایاس فوراً معکوس می شود تا جریان قطع شود و ولتاژ معکوس افزایش یابد.در این چرخه مکرر، عمر مفید دیود بسیار کاهش می یابد.هنگامی که دیود در جعبه اتصال پانل PV بسوزد، خروجی سیستم کل پنل خورشیدی از کار می افتد.

بنابراین، آیا راه حلی وجود دارد که بتواند سه مشکل فوق را همزمان حل کند؟مهندسان اختراع کردندجعبه اتصال PV هوشمندپس از سالها تلاش و تمرین

این جعبه اتصال PV Slocable از یک تراشه مدیریت توان فتوولتائیک DC اختصاصی برای طراحی و ساخت یک برد مدار کنترلی استفاده می کند که می تواند مستقیماً در جعبه اتصال فتوولتائیک نصب شود.به منظور تسهیل در نصب و راه اندازی سازندگان پنل خورشیدی، طراحی چهار خروجی سیم کشی باند اتوبوس را رزرو کرده است تا جعبه اتصال به راحتی به پنل خورشیدی متصل شود و خروجیکابل هاواتصال دهنده هاقبل از خروج از کارخانه از قبل نصب شده اند.این جعبه اتصال در حال حاضر راحت ترین جعبه اتصال هوشمند PV در صنعت فتوولتائیک برای نصب و نگهداری است.این به طور عمده راه حل هایی را برای سه مشکل اصلی فوق که صنعت فتوولتائیک را آزار می دهد ارائه می دهد.دارای توابع زیر است:

1) عملکرد MPPT: از طریق همکاری نرم افزار و سخت افزار، هر پانل مجهز به فناوری ردیابی حداکثر توان و دستگاه های کنترل است.این فناوری می تواند کاهش راندمان تولید برق ناشی از ویژگی های مختلف پانل در آرایه تابلویی را به حداکثر برساند و تاثیر "اثر بشکه" را بر راندمان نیروگاه می تواند تا حد زیادی بازده تولید برق نیروگاه را بهبود بخشد.با توجه به نتایج آزمایش، راندمان تولید برق سیستم حتی تا 47.5 درصد افزایش می یابد که درآمد سرمایه گذاری را افزایش می دهد و دوره بازگشت سرمایه را بسیار کوتاه می کند.

2) عملکرد خاموش شدن هوشمند برای شرایط غیرعادی مانند آتش سوزی: در صورت آتش سوزی، الگوریتم نرم افزاری داخلی جعبه اتصال پانل PV و مدار سخت افزاری می تواند تعیین کند که آیا یک ناهنجاری در عرض 10 میلی ثانیه رخ داده است یا خیر و به طور فعال قطع می شود. اتصال بین هر پنل باتریولتاژ 1000 ولت به ولتاژ قابل قبول برای بدن انسان در حدود 40 ولت کاهش می یابد تا ایمنی آتش نشانان تضمین شود.

3) تکنولوژی کنترل یکپارچه تریستور MOSFET به جای دیود سنتی شاتکی استفاده می شود.هنگامی که سایه مسدود می شود، جریان بای پس ماسفت می تواند فوراً راه اندازی شود تا از ایمنی پنل باتری محافظت شود.در عین حال، به دلیل ویژگی های منحصر به فرد VF کم ماسفت، گرمای تولید شده در جعبه اتصال کلی تنها یک دهم گرمای جعبه اتصال معمولی است.این فناوری تا حد زیادی عمر مفید جعبه اتصال فتوولتائیک طولانی شده است و عمر مفید پنل خورشیدی بهتر تضمین می شود.

در حال حاضر، راه‌حل‌های فنی برای جعبه‌های اتصال PV هوشمند یکی پس از دیگری در حال ظهور هستند، که عمدتاً حول بهینه‌سازی و بهبود راندمان تولید برق رشته‌های فتوولتائیک و بهبود مکانیسم‌های واکنش آتش‌سوزی سیستم فتوولتائیک مانند عملکردهای خاموش شدن هستند.

توسعه و طراحی «جعبه اتصال PV هوشمند» لزوماً یک کار پیچیده و عمیق نیست.با این حال، جعبه اتصال هوشمند واقعاً چگونه می‌تواند با مشکلات و مشکلات بازار فتوولتائیک مقابله کند؟باید بهترین تعادل را از نظر عملکرد الکتریکی جعبه اتصال، عمر مفید دستگاه های الکترونیکی، هزینه و درآمد سرمایه گذاری جعبه اتصال هوشمند پیدا کرد.اعتقاد بر این است که در چند سال آینده جعبه اتصال PV هوشمند کاربردهای بیشتری در سیستم فتوولتائیک خواهد داشت و ارزش بیشتری برای سرمایه گذاران ایجاد می کند.