Au cours des 10 dernières années, les produits de production d’énergie photovoltaïque sont devenus de plus en plus populaires dans le monde entier, et les innovations autour de l’industrie photovoltaïque émergent sans cesse.Ces mesures innovantes ont favorisé l'amélioration continue de l'efficacité des systèmes de production d'énergie photovoltaïque, réduit les coûts et rendu le système photovoltaïque plus ancré et plus proche de la vie des résidents.
Parmi ces mesures innovantes, la R&D intelligente sur les systèmes de production d’énergie photovoltaïque est devenue l’une des préoccupations centrales de l’innovation technologique mondiale.Certaines entreprises photovoltaïques et instituts de recherche pionniers utilisent la technologie Internet, la technologie des capteurs, l'analyse des mégadonnées, etc. pour interconnecter les systèmes de centrales photovoltaïques isolées afin d'aider les investisseurs à prendre des décisions plus pratiques en matière de maintenance quotidienne de la sécurité et d'analyse des revenus d'investissement.
Constituant le cœur du système d’énergie solaire – les panneaux solaires –, ils jouent le rôle fondamental de recevoir la lumière et de convertir l’énergie lumineuse en énergie électrique.Cependant, au fil des années, la plupart des centrales photovoltaïques dites intelligentes qui prétendent avoir installé une plateforme de gestion intelligente n’ont toujours pas vu de trace « d’intelligence » au niveau de base des modules centraux de production d’électricité (panneaux).Les panneaux solaires sont simplement connectés en série par l'installateur pour former une chaîne, et plusieurs chaînes sont connectées pour former un champ photovoltaïque, qui forme finalement un système de centrale électrique.
Alors, y a-t-il un problème avec cet arrangement ?
Premièrement, la tension de chaque panneau photovoltaïque n'est pas élevée, seulement quelques dizaines de volts, mais la tension en série atteint environ 1 000 V.Lorsque le système de production d'électricité rencontre un incendie, même si les pompiers peuvent déconnecter l'interrupteur du circuit de retour du circuit principal, l'ensemble du système reste très dangereux, car seul le courant dans le circuit de retour est coupé.Comme les panneaux solaires sont reliés entre eux par des connecteurs, la tension du système à la terre est toujours de 1 000 V.Lorsque des pompiers inexpérimentés utilisent des pistolets à eau à haute pression pour pulvériser de l'eau sur ces panneaux de production d'électricité de 1 000 V, parce que l'eau est conductrice, l'énorme différence de tension est directement chargée sur les pompiers à travers la colonne d'eau, et une catastrophe se produira.
Deuxièmement, les caractéristiques de sortie de chaque panneau photovoltaïque sont incohérentes, comme le courant, la tension et le point de fonctionnement optimal.Avec l’utilisation à long terme et le vieillissement naturel des systèmes photovoltaïques en extérieur, cette incohérence va devenir de plus en plus évidente.Les caractéristiques de la production d’électricité en tandem sont conformes à « l’effet baril ».En d’autres termes, la production totale d’électricité d’une chaîne de panneaux solaires dépend davantage des caractéristiques de production du panneau le plus faible de la chaîne.
Troisièmement, les panneaux solaires ont le plus peur de l'occlusion de l'ombre (les facteurs d'occlusion sont souvent l'ombre des arbres, les déjections d'oiseaux, la poussière, les cheminées, les corps étrangers, etc.), ils sont donc généralement installés dans des endroits ensoleillés, mais dans des systèmes de production d'énergie distribués sur les toits. Afin de prendre en compte la beauté et la coordination de la structure globale de la maison et de la cour, les propriétaires répartissent souvent les panneaux de batterie uniformément sur tout le toit.Bien que certaines parties de ces toits puissent provoquer une occlusion d’ombre, les propriétaires ne comprennent parfois pas pleinement l’impact sérieux et les dommages causés par l’occlusion d’ombre sur les panneaux électriques.Étant donné que le panneau de batterie est ombragé par des ombres, l'élément de protection de dérivation (généralement une diode) dans la boîte de jonction du panneau photovoltaïque derrière le panneau sera induit, et le courant continu jusqu'à environ 9 A dans la chaîne de batterie sera instantanément chargé sur le dérivation. dispositif, rendant la boîte de jonction PV Il y aura une température élevée de plus de 100 degrés à l'intérieur.Cette température élevée aura peu d'effet sur la carte de batterie et la boîte de jonction à court terme, mais si l'effet d'ombre n'est pas éliminé et existe pendant une longue période, cela affectera sérieusement la durée de vie de la boîte de jonction et de la carte de batterie. .
De plus, certaines ombres appartiennent au blindage répété haute fréquence (par exemple, les branches devant le toit photovoltaïque de la maison bloqueront à plusieurs reprises le panneau de batterie avec le vent. Ce blindage alterné haute fréquence fait fonctionner le dispositif de dérivation dans un cycle : déconnexion – conduction – déconnexion).La diode est allumée et chauffée par le courant haute puissance, puis la polarisation est inversée instantanément pour annuler le courant et augmenter la tension inverse.Dans ce cycle répété, la durée de vie de la diode est fortement réduite.Une fois que la diode dans la boîte de jonction du panneau photovoltaïque grille, la sortie du système de l'ensemble du panneau solaire échouera.
Alors, existe-t-il une solution qui puisse résoudre les trois problèmes ci-dessus en même temps ?Les ingénieurs ont inventé leboîte de jonction photovoltaïque intelligenteaprès des années de travail acharné et de pratique.
Cette boîte de jonction photovoltaïque slocable utilise une puce de gestion de l'énergie photovoltaïque CC dédiée pour concevoir et construire un circuit imprimé de commande, qui peut être directement installé dans la boîte de jonction photovoltaïque.Afin de faciliter l'installation des fabricants de panneaux solaires, la conception a réservé quatre sorties de câblage en bande omnibus, de sorte que la boîte de jonction puisse être facilement connectée au panneau solaire, et la sortiecâblesetconnecteurssont préinstallés avant de quitter l’usine.Cette boîte de jonction est actuellement la boîte de jonction intelligente PV la plus pratique à installer et à entretenir dans l'industrie photovoltaïque.Il apporte principalement des solutions aux trois problèmes majeurs ci-dessus qui affligent l’industrie photovoltaïque.Il a les fonctions suivantes :
1) Fonction MPPT : grâce à la coopération de logiciels et de matériel, chaque panneau est équipé d'une technologie de suivi de puissance maximale et de dispositifs de contrôle.Cette technologie peut maximiser la réduction de l'efficacité de la production d'énergie causée par les différentes caractéristiques des panneaux dans le réseau de panneaux et réduire l'impact de « l'effet baril » sur l'efficacité de la centrale électrique.D'après les résultats des tests, l'efficacité de la production d'électricité du système peut même être augmentée de 47,5 %, ce qui augmente les revenus d'investissement et raccourcit considérablement la période de retour sur investissement.
2) Fonction d'arrêt intelligente pour des conditions anormales telles qu'un incendie : en cas d'incendie, l'algorithme logiciel intégré de la boîte de jonction du panneau photovoltaïque et du circuit matériel peut déterminer si une anomalie s'est produite dans les 10 millisecondes et couper activement la connexion entre chaque panneau de batterie.La tension de 1000V est réduite à une tension acceptable pour le corps humain autour de 40V pour assurer la sécurité des pompiers.
3) La technologie de contrôle intégrée du thyristor MOSFET est utilisée à la place de la diode Schottky traditionnelle.Lorsque l'ombre est bloquée, le courant de dérivation MOSFET peut être démarré instantanément pour protéger la sécurité du panneau de batterie.Dans le même temps, en raison des caractéristiques uniques de faible VF du MOSFET, la chaleur générée dans l'ensemble de la boîte de jonction ne représente qu'un dixième de celle d'une boîte de jonction ordinaire.Cette technologie prolonge considérablement la durée de vie de la boîte de jonction photovoltaïque et la durée de vie du panneau solaire est mieux garantie.
À l'heure actuelle, des solutions techniques pour les boîtes de jonction photovoltaïques intelligentes émergent les unes après les autres, principalement autour de l'optimisation et de l'amélioration de l'efficacité de la production d'électricité des chaînes photovoltaïques et de l'amélioration des mécanismes de réponse aux incendies des systèmes photovoltaïques tels que les fonctions d'arrêt.
Développer et concevoir une « boîte de jonction photovoltaïque intelligente » n’est pas nécessairement un travail complexe et profond.Cependant, comment la boîte de jonction intelligente peut-elle réellement répondre aux problèmes et aux difficultés du marché photovoltaïque ?Il est nécessaire de trouver le meilleur équilibre en termes de fonction électrique de la boîte de jonction, de durée de vie des appareils électroniques, de coût et de revenus d'investissement de la boîte de jonction intelligente.On pense qu'au cours des prochaines années, la boîte de jonction photovoltaïque intelligente aura davantage d'applications dans le système photovoltaïque et créera plus de valeur pour les investisseurs.
2023-03-08
