جعبه اتصال فتوولتائیک با جریان بالا به طور کامل نیازهای ماژول PV 210 را برآورده کرده است.

با تولید انبوه ماژول های فتوولتائیک 166، 182 و 210، صنعت همچنان به بحث در مورد مزایا و معایب تغییر اندازه ویفر سیلیکونی می پردازد.تمرکز بحث شامل پارامترهای الکتریکی و ابعاد ماژول ها، حمل و نقل و تامین مواد اولیه است.البته بحث هایی نیز در مورد قابلیت اطمینان و انتخاب مواد جعبه های اتصال فتوولتائیک وجود دارد.به عنوان یک تامین کننده مواد که برای مدت طولانی مشغول تحقیق و توسعه و ساخت جعبه های اتصال است، ما رابطه بین جعبه های اتصال و ویفرهای سیلیکونی سایز بزرگ و ماژول های پرقدرت را از دیدگاه مواد تجزیه و تحلیل می کنیم.

اصل کار جعبه اتصال فتوولتائیک

عملکرد اصلی ازجعبه اتصال فتوولتائیکخروجی توان تولید شده توسط ماژول فتوولتائیک به مدار خارجی است، از جمله پوسته، دیود، کانکتور mc4، کابل فتوولتائیک و سایر اجزا، که در میان آنها دیود دستگاه هسته است.هنگامی که ماژول به طور معمول کار می کند، دیود در جعبه اتصال PV در حالت مسدود کردن معکوس است.هنگامی که سلول ماژول مسدود یا آسیب دیده است، دیود بای پس برای محافظت از کل ماژول فتوولتائیک روشن می شود.

جدول فوق پارامترهای عملکرد الکتریکی معمولی ماژول های 166، 182 و 210 و انتخاب جریان نامی جعبه اتصال فتوولتائیک کارخانه ماژول فتوولتائیک را نشان می دهد.پارامترهای ماژول به ترتیب جریان کم، ولتاژ بالا و جریان بالا و ولتاژ پایین را نشان می دهند.

جعبه اتصال فتوولتائیک و دیود

شاخص های کلیدی جعبه اتصال فتوولتائیک شامل جریان نامی جعبه اتصال، جریان نامی دیود و ولتاژ مقاومت معکوس و غیره است که بستگی به طراحی ساختار جعبه اتصال و انتخاب مشخصات دیود دارد.

به طور کلی، صدور گواهینامه و آزمایش ماژول های فتوولتائیک و جعبه های اتصال بر اساس: جریان نامی جعبه های اتصال خورشیدی ≥ 1.25 برابر Isc برای انتخاب و آزمایش است و حاشیه مشخصی رزرو می شود.در شرایط کار عادی، دیود جعبه اتصال در حالت قطع معکوس قرار دارد.صرف نظر از اجزای 166 و 182 یا 210 جزء، دیودها رسانا یا گرم نمی شوند.در مقایسه با 210 جزء، دیودهای جعبه اتصال قطعات 182 و 166 ولتاژ بایاس معکوس کمی را تحمل می کنند.

هنگامی که یک نقطه داغ در یک ماژول فتوولتائیک رخ می دهد، دیود به جلو هدایت می شود و گرما تولید می کند.ماژول 210 و جعبه اتصال 25A را به عنوان مثال در نظر بگیرید، هنگامی که جریان خروجی Isc=18.6A است (جریان زمانی که ماژول واقعی کار می کند Imp≈17.5A است)، دمای اتصال حدود 120 درجه سانتی گراد است.حتی با در نظر گرفتن بخشی از محیط با نور کافی، در مورد 1.25 برابر Isc (23.2A)، دمای محل اتصال جعبه اتصال فتوولتائیک در این زمان حدود 160 درجه سانتیگراد است که به مراتب کمتر از اتصال 200 درجه سانتیگراد است. حد بالای دمای استاندارد IEC62790.البته Isc برای ماژول های 182 و 166 کمی پایین تر است و جعبه اتصال با همان پیکربندی تولید حرارت کمتری دارد و جعبه های اتصال در حالت کار ایمن هستند بنابراین هیچ خطری وجود ندارد.

تحلیل فوق عملکرد جعبه اتصال فتوولتائیک در مورد نقاط داغ در ماژول فتوولتائیک است.در مورد ماژول ها، هنگامی که پرندگان یا برگ ها نقاط داغ را مسدود می کنند و به سرعت ناپدید می شوند، فرار حرارتی دیود رخ می دهد.رشته ماژول ولتاژ بایاس معکوس و جریان نشتی آنی را به دیود می آورد و ولتاژ رشته بالاتر چالش های بیشتری را برای جعبه اتصال و دیود به همراه خواهد داشت.از منظر طراحی جعبه اتصال PV، طراحی ساختار جعبه معقول، بسته بندی دیود اتلاف حرارت آسان و انتخاب بهتر تراشه می تواند این مشکلات را حل کند.

برای ماژول های دو طرفه و ماژول های نیم تکه، از آنجایی که هر طرف واحد به صورت موازی با یکدیگر متصل است، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، زمانی که اثر نقطه داغ موضعی و فرار گرما رخ می دهد، قسمت موازی می تواند شنت شود، و حاشیه ایمنی رزرو شده توسط جعبه اتصال حتی بیشتر است.طبق محاسبات، احتمال مسدود شدن همزمان دو طرف موازی، اضلاع جلویی و پشتی ماژول نیمه سلولی دو طرفه بسیار کم است که تقریباً بروز 1 ماژول در 10 گیگاوات است.بنابراین، در شرایط واقعی، تقریبا غیرممکن است که جعبه اتصال با بار کامل کار کند و قابلیت اطمینان را می توان تضمین کرد.

اتصالات و کابل های فتوولتائیک

به عنوان یکی از اجزای انتقال قدرت،کانکتور فتوولتائیکوظیفه اتصال موفقیت آمیز نیروگاه را بر عهده دارد.در حال حاضر، جریان نامی کانکتورهای جریان اصلی که معمولاً در بازار استفاده می‌شوند، همگی بالاتر از 30 آمپر هستند و حداکثر می‌تواند به 55 آمپر برسد که برای برآورده کردن نیازهای انتقال قدرت اجزای پرقدرت موجود کافی است.تأیید شده است که در آزمایش اضافه بار جریان معکوس ماژول 55 آمپری یک اتصال دهنده فتوولتائیک با جریان نامی 41 آمپر از یک سازنده، دمای نظارت شده 76 درجه سانتیگراد است که بسیار کمتر از مقدار RTI 105 درجه سانتیگراد ماده خام است. از رابطبا این حال، در محیط کاربرد با جریان بالا، انتهای کانکتور همچنین باید سعی کند از مشکلات احتمالی مانند محدودیت جریان ناشی از مقاومت بالا محلی و گرمای بیش از حد نقطه تماس محلی جلوگیری کند.راه حل های موثر مانند: بهینه سازی عملکرد تماس حلقه هادی، بهبود ساختار کلی کانکتور، بهبود کیفیت چین خوردگی کابل در انتهای کانکتور و افزودن فناوری بیمه دوگانه قلع به قسمت اتصال.

برایکابل های فتوولتائیکجریان نامی کابل هایی که مطابق با استانداردهای EN یا IEC هستند (کابل های 4mm2، جریان نامی 44A در صورت مجاورت سطوح) بسیار بیشتر از جریان نامی جعبه اتصال فتوولتائیک است، بنابراین نیازی به نگران قابلیت اطمینان آن باشید

فرآیند تولید جعبه اتصال PV و بررسی اجمالی بازار

با بهبود مستمر سطح تولید و قابلیت های کنترل کیفیت جعبه های اتصال فتوولتائیک، عملکرد و قابلیت اطمینان جعبه های اتصال به خوبی تضمین شده است که می تواند نیازهای ویفرهای سیلیکونی با اندازه بزرگ و اجزای پرقدرت را برآورده کند.

1. در فرآیند طراحی و ساخت جعبه اتصال فتوولتائیک، تعداد زیادی فرآیند جدید و فناوری های جدید که در زمینه های نیمه هادی، خودرو، هوافضا و ... تایید شده اند، معرفی می شوند، مانند فناوری بسته بندی ماژول، جوشکاری فرکانس متوسط. فن آوری و غیره، برای بهبود عملکرد الکتریکی و اتلاف حرارت توانایی محصولات جعبه اتصال.

2. در فرآیند تولید جعبه اتصال پانل PV، افزایش تحقیق و توسعه و سرمایه گذاری تجهیزات اتوماسیون می تواند از دقت پردازش، کیفیت و قابلیت کنترل فرآیند اطمینان حاصل کند و به اتوماسیون فرآیند و اتوماسیون کنترل کیفیت دست یابد.

3. بر اساس تجربه تولید جعبه اتصال PV، بر تقویت کنترل قابلیت اطمینان اتصال بین لوازم جانبی جعبه اتصال و مدیریت نقاط کنترل کیفیت کلیدی، مانند کنترل نسبت تراکم در نقطه اتصال، تمرکز کنید. الزامات فرآیند بیمه مضاعف برای قلع کاری، و کنترل فرآیند جوشکاری اولتراسونیک، درمان کرونا و نظارت بر پارامترهای مهم.

علاوه بر بهبود توانایی‌های خود تولیدکنندگان جعبه‌های اتصال فتوولتائیک، سازندگان قطعات و سازمان‌های شخص ثالث به طور مداوم آزمایش، ارزیابی و کنترل کیفی جعبه‌های اتصال و قطعات را بهبود می‌بخشند که باعث ارتقاء بیشتر کنترل کیفیت و قابلیت‌های تحقیق و توسعه می‌شود. تولید کنندگان جعبه اتصال

از نیمه اول سال 2020، نهادهای صدور گواهینامه مانند TUV گواهینامه های جعبه اتصال 25A و 30A را برای بسیاری از تولید کنندگان جعبه اتصال PV صادر کرده اند.دسته‌ای از جعبه‌های اتصال با جریان بزرگ گواهینامه و آزمایش آژانس‌های شخص ثالث را گذرانده‌اند، که اعتماد سازندگان جعبه‌های اتصال و تولیدکنندگان ماژول‌های فتوولتائیک را بیشتر تقویت کرده است.با آزاد شدن ظرفیت تولید 182 و 210 ماژول ویفر سیلیکونی بزرگ، ظرفیت تولید پشتیبان جعبه های اتصال بزرگ جریان نیز به تدریج ایجاد و گسترش می یابد.

به طور خلاصه، عملکرد، اطمینان از قابلیت اطمینان و قابلیت‌های ساخت جعبه‌های اتصال فتوولتائیک با جریان بالا و اجزای آن بالغ شده‌اند و می‌توانند به طور کامل نیازهای انواع ویفرهای سیلیکونی با اندازه بزرگ و اجزای پرقدرت را برآورده کنند.