20-12-2023
Kotak sambungan panel surya adalah penghubung antara panel surya dan perangkat kontrol pengisian daya, dan merupakan bagian penting dari panel surya.Ini adalah desain komprehensif lintas disiplin yang menggabungkan desain kelistrikan, desain mekanis, dan ilmu material untuk menyediakan skema koneksi gabungan untuk panel surya kepada pengguna.
Fungsi utama kotak sambungan surya adalah untuk mengeluarkan energi listrik yang dihasilkan panel surya melalui kabel.Karena kekhasan dan tingginya harga sel surya, kotak sambungan surya harus dirancang khusus untuk memenuhi persyaratan panel surya.Kita dapat memilih dari lima aspek fungsi, karakteristik, jenis, komposisi dan parameter kinerja kotak persimpangan.
Fungsi dasar kotak sambungan surya adalah untuk menghubungkan panel surya dan beban, serta menarik arus yang dihasilkan oleh panel fotovoltaik untuk menghasilkan listrik.Fungsi lainnya adalah untuk melindungi kabel keluar dari efek hot spot.
Kotak sambungan surya berfungsi sebagai jembatan antara panel surya dan inverter.Di dalam kotak sambungan, arus yang dihasilkan oleh panel surya dialirkan keluar melalui terminal dan konektor dan masuk ke peralatan listrik.
Untuk meminimalkan hilangnya daya kotak sambungan ke panel surya, resistansi bahan konduktif yang digunakan pada kotak sambungan panel surya harus kecil, dan resistansi kontak dengan kabel busbar juga harus kecil. .
Fungsi perlindungan kotak sambungan surya mencakup tiga bagian:
1. Melalui dioda bypass digunakan untuk mencegah efek hot spot dan melindungi baterai dan panel surya;
2. Bahan khusus digunakan untuk menyegel desain, yang tahan air dan tahan api;
3. Desain pembuangan panas khusus mengurangi kotak persimpangan dan suhu pengoperasian dioda bypass mengurangi hilangnya daya panel surya karena kebocoran arus.
(1) Tahan Cuaca
Jika material kotak sambungan fotovoltaik digunakan di luar ruangan, material tersebut akan tahan terhadap uji iklim, seperti kerusakan yang disebabkan oleh cahaya, panas, angin, dan hujan.Bagian kotak sambungan PV yang terbuka adalah badan kotak, penutup kotak dan konektor MC4, yang semuanya terbuat dari bahan tahan cuaca.Saat ini material yang paling banyak digunakan adalah PPO yang merupakan salah satu dari lima plastik rekayasa umum di dunia.Ia memiliki keunggulan kekakuan tinggi, ketahanan panas tinggi, tahan api, kekuatan tinggi, dan sifat listrik yang sangat baik.
(2) Tahan Suhu dan Kelembaban Tinggi
Lingkungan kerja panel surya sangat keras.Beberapa beroperasi di daerah tropis, dan suhu rata-rata harian sangat tinggi;beberapa beroperasi di daerah dataran tinggi dan lintang tinggi, dan suhu pengoperasian sangat rendah;di beberapa tempat, perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar, seperti daerah gurun.Oleh karena itu, kotak sambungan fotovoltaik harus memiliki sifat tahan suhu tinggi dan suhu rendah yang sangat baik.
(3) Tahan UV
Sinar ultraviolet mempunyai kerusakan tertentu pada produk plastik, terutama di daerah dataran tinggi dengan udara tipis dan radiasi ultraviolet tinggi.
(4) Ketahanan Api
Mengacu pada sifat yang dimiliki oleh suatu zat atau melalui perlakuan terhadap suatu bahan yang secara signifikan memperlambat penyebaran api.
(5) Tahan Air dan Tahan Debu
Kotak sambungan fotovoltaik umum tahan air dan tahan debu IP65, IP67, dan kotak sambungan fotovoltaik Slocable dapat mencapai tingkat tertinggi IP68.
(6) Fungsi Pembuangan Panas
Dioda dan suhu lingkungan meningkatkan suhu di kotak sambungan PV.Ketika dioda bekerja, ia menghasilkan panas.Pada saat yang sama, panas juga dihasilkan karena resistansi kontak antara dioda dan terminal.Selain itu, peningkatan suhu lingkungan juga akan meningkatkan suhu di dalam kotak sambungan.
Komponen di dalam kotak sambungan PV yang rentan terhadap suhu tinggi adalah cincin penyegel dan dioda.Suhu tinggi akan mempercepat kecepatan penuaan cincin penyegel dan mempengaruhi kinerja penyegelan kotak sambungan;ada arus balik di dioda, dan arus balik akan berlipat ganda untuk setiap kenaikan suhu 10 °C.Arus balik mengurangi arus yang ditarik oleh papan sirkuit, mempengaruhi kekuatan papan.Oleh karena itu, kotak sambungan fotovoltaik harus memiliki sifat pembuangan panas yang sangat baik.
Desain termal yang umum adalah memasang heat sink.Namun, memasang unit pendingin tidak sepenuhnya menyelesaikan masalah pembuangan panas.Jika unit pendingin dipasang di kotak sambungan fotovoltaik, suhu dioda akan turun untuk sementara, tetapi suhu kotak sambungan akan tetap meningkat, yang akan mempengaruhi masa pakai segel karet;Jika dipasang di luar kotak sambungan, di satu sisi akan mempengaruhi penyegelan kotak sambungan secara keseluruhan, di sisi lain, heatsink juga mudah terkorosi.
Ada dua jenis utama kotak persimpangan: biasa dan pot.
Kotak sambungan biasa disegel dengan segel silikon, sedangkan kotak sambungan berisi karet diisi dengan silikon dua komponen.Kotak sambungan biasa telah digunakan sebelumnya dan mudah dioperasikan, tetapi cincin penyegel mudah menua bila digunakan dalam waktu lama.Kotak sambungan jenis pot rumit untuk dioperasikan (perlu diisi dengan gel silika dua komponen dan diawetkan), tetapi efek penyegelannya bagus, dan tahan terhadap penuaan, yang dapat memastikan penyegelan efektif jangka panjang. kotak persimpangan, dan harganya sedikit lebih murah.
Kotak sambungan sambungan surya terdiri dari badan kotak, penutup kotak, konektor, terminal, dioda, dll. Beberapa produsen kotak sambungan telah merancang heat sink untuk meningkatkan distribusi suhu di dalam kotak, tetapi struktur keseluruhannya tidak berubah.
(1) Badan Kotak
Badan kotak adalah bagian utama dari kotak sambungan, dengan terminal dan dioda internal, konektor eksternal, dan penutup kotak.Ini adalah bagian rangka kotak sambungan surya dan menanggung sebagian besar persyaratan ketahanan cuaca.Badan kotak biasanya terbuat dari PPO yang memiliki keunggulan kekakuan tinggi, tahan panas tinggi, tahan api, dan kekuatan tinggi.
(2) Penutup Kotak
Penutup kotak dapat menutup badan kotak, mencegah air, debu dan polusi.Kekencangannya terutama tercermin pada cincin penyegel karet internal, yang mencegah udara dan kelembapan memasuki kotak sambungan.Beberapa produsen membuat lubang kecil di tengah tutupnya, dan memasang membran dialisis di udara.Membrannya dapat bernapas dan kedap air, dan tidak ada rembesan air sejauh tiga meter di bawah air, yang berperan baik dalam pembuangan panas dan penyegelan.
Badan boks dan penutup boks umumnya dibentuk dengan cetakan injeksi dari bahan dengan ketahanan cuaca yang baik, yang memiliki karakteristik elastisitas yang baik, tahan guncangan suhu, dan tahan penuaan.
(3) Konektor
Konektor menghubungkan terminal dan peralatan listrik eksternal seperti inverter, pengontrol, dll. Konektornya terbuat dari PC, tetapi PC mudah terkorosi oleh banyak zat.Penuaan kotak sambungan surya terutama tercermin dalam: konektor mudah terkorosi, dan mur plastik mudah retak akibat pengaruh suhu rendah.Oleh karena itu, umur kotak sambungan adalah umur konektor.
(4) Terminal
Jarak terminal blok terminal dari produsen yang berbeda juga berbeda.Ada dua jenis kontak antara terminal dan kabel keluar: satu adalah kontak fisik, seperti tipe pengencangan, dan yang lainnya adalah tipe pengelasan.
(5) Dioda
Dioda pada kotak sambungan PV digunakan sebagai dioda bypass untuk mencegah efek hot spot dan melindungi panel surya.
Ketika panel surya bekerja normal, dioda bypass dalam keadaan mati, dan terdapat arus balik, yaitu arus gelap, yang umumnya kurang dari 0,2 mikroampere.Arus gelap mengurangi arus yang dihasilkan panel surya, meskipun dalam jumlah yang sangat kecil.
Idealnya, setiap sel surya harus memiliki dioda bypass yang terhubung.Namun, hal ini sangat tidak ekonomis karena faktor-faktor seperti harga dan biaya dioda bypass, rugi-rugi arus gelap, dan penurunan tegangan pada kondisi pengoperasian.Selain itu, lokasi panel surya relatif terkonsentrasi, dan kondisi pembuangan panas yang memadai harus disediakan setelah dioda dihubungkan.
Oleh karena itu, secara umum masuk akal untuk menggunakan dioda bypass untuk melindungi beberapa sel surya yang saling berhubungan.Hal ini dapat mengurangi biaya produksi panel surya, namun juga dapat berdampak buruk pada kinerjanya.Jika keluaran satu sel surya dalam rangkaian sel surya berkurang, rangkaian sel surya tersebut, termasuk yang berfungsi dengan baik, diisolasi dari keseluruhan sistem panel surya oleh dioda bypass.Dengan cara ini, jika salah satu panel surya rusak, daya keluaran seluruh panel surya akan turun drastis.
Selain masalah di atas, hubungan antara dioda bypass dan dioda bypass yang berdekatan juga harus dipertimbangkan dengan cermat.Sambungan ini mengalami beberapa tekanan yang merupakan produk dari beban mekanis dan perubahan suhu secara siklis.Oleh karena itu, dalam penggunaan panel surya dalam jangka panjang, sambungan tersebut di atas bisa saja gagal karena kelelahan, sehingga membuat panel surya menjadi tidak normal.
Efek Titik Panas
Dalam konfigurasi panel surya, masing-masing sel surya dihubungkan secara seri untuk mencapai tegangan sistem yang lebih tinggi.Jika salah satu sel surya tersumbat, sel surya yang terkena dampak tidak lagi berfungsi sebagai sumber listrik, melainkan menjadi konsumen energi.Sel surya lain yang tidak memiliki naungan terus mengalirkan arus melaluinya, menyebabkan hilangnya energi dalam jumlah besar, menimbulkan “titik panas” dan bahkan merusak sel surya.
Untuk menghindari masalah ini, dioda bypass dihubungkan secara paralel dengan satu atau beberapa sel surya secara seri.Arus bypass melewati sel surya terlindung dan melewati dioda.
Ketika sel surya bekerja normal, dioda bypass dimatikan secara terbalik, yang tidak mempengaruhi rangkaian;jika ada sel surya abnormal yang dihubungkan secara paralel dengan dioda bypass, maka arus seluruh saluran akan ditentukan oleh arus minimum sel surya, dan arus akan ditentukan oleh luas pelindung sel surya.Memutuskan.Jika tegangan bias balik lebih tinggi dari tegangan minimum sel surya, dioda bypass akan bekerja dan sel surya yang tidak normal akan mengalami korsleting.
Dapat dilihat bahwa titik panasnya adalah pemanasan panel surya atau pemanasan lokal, dan panel surya di titik panas tersebut rusak, yang mengurangi keluaran daya panel surya dan bahkan menyebabkan panel surya terkelupas, yang secara serius mengurangi masa pakainya. panel surya dan membawa bahaya tersembunyi bagi keselamatan pembangkit listrik pembangkit listrik, dan akumulasi panas akan menyebabkan kerusakan panel surya.
Prinsip Pemilihan Dioda
Pemilihan dioda bypass terutama mengikuti prinsip-prinsip berikut: ① Tegangan penahan adalah dua kali tegangan kerja balik maksimum;② Kapasitas arus dua kali lipat arus kerja balik maksimum;③ Suhu persimpangan harus lebih tinggi dari suhu persimpangan sebenarnya;④ Ketahanan termal kecil;⑤ penurunan tekanan kecil.
(1) Sifat listrik
Kinerja kelistrikan kotak sambungan modul PV terutama mencakup parameter seperti tegangan kerja, arus kerja, dan hambatan.Untuk mengukur apakah kotak sambungan memenuhi syarat, kinerja kelistrikan merupakan faktor yang sangat penting.
①Tegangan kerja
Ketika tegangan balik pada dioda mencapai nilai tertentu, dioda akan rusak dan kehilangan konduktivitas searah.Untuk menjamin keamanan penggunaan, tegangan kerja balik maksimum ditentukan, yaitu tegangan maksimum perangkat yang sesuai ketika kotak sambungan bekerja dalam kondisi kerja normal.Tegangan kerja kotak sambungan PV saat ini adalah 1000V (DC).
②Arus suhu persimpangan
Juga dikenal sebagai arus kerja, ini mengacu pada nilai arus maju maksimum yang diperbolehkan melewati dioda ketika dioda bekerja terus menerus dalam waktu yang lama.Ketika arus mengalir melalui dioda, cetakan memanas dan suhu naik.Ketika suhu melebihi batas yang diijinkan (sekitar 140°C untuk tabung silikon dan 90°C untuk tabung germanium), cetakan akan menjadi terlalu panas dan rusak.Oleh karena itu, dioda yang digunakan tidak boleh melebihi nilai arus operasi maju dioda.
Ketika efek hot spot terjadi, arus mengalir melalui dioda.Secara umum, semakin besar arus suhu sambungan, semakin baik, dan semakin besar jangkauan kerja kotak sambungan.
③Resistensi koneksi
Tidak ada persyaratan rentang yang jelas untuk resistansi sambungan, ini hanya mencerminkan kualitas sambungan antara terminal dan busbar.Ada dua cara untuk menyambung terminal, satu dengan sambungan penjepit dan yang lainnya dengan pengelasan.Kedua metode tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan:
Pertama-tama, penjepitannya cepat dan perawatannya mudah, tetapi area dengan blok terminal kecil, dan sambungannya tidak cukup andal, sehingga resistansi kontaknya tinggi dan mudah panas.
Kedua, area konduktif dari metode pengelasan harus kecil, resistansi kontak harus kecil, dan sambungan harus kencang.Namun, karena suhu penyolderan yang tinggi, dioda mudah terbakar selama pengoperasian.
(2) Lebar Strip Pengelasan
Yang disebut lebar elektroda mengacu pada lebar garis keluar panel surya, yaitu busbar, dan juga termasuk jarak antar elektroda.Mengingat hambatan dan jarak busbar, ada tiga spesifikasi: 2,5 mm, 4 mm, dan 6 mm.
(3) Suhu Pengoperasian
Kotak persimpangan digunakan bersama dengan panel surya dan memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap lingkungan.Dalam hal suhu, standar saat ini adalah – 40 ℃ ~ 85 ℃.
(4) Suhu Persimpangan
Temperatur sambungan dioda mempengaruhi arus bocor dalam keadaan mati.Secara umum, arus bocor berlipat ganda untuk setiap kenaikan suhu 10 derajat.Oleh karena itu, suhu sambungan pengenal dioda harus lebih tinggi dari suhu sambungan sebenarnya.
Cara pengujian suhu sambungan dioda adalah sebagai berikut:
Setelah memanaskan panel surya hingga 75(℃) selama 1 jam, suhu dioda bypass harus lebih rendah dari suhu pengoperasian maksimum.Kemudian naikkan arus balik menjadi 1,25 kali ISC selama 1 jam, dioda bypass tidak boleh mati.
(1) Tes
Kotak Persimpangan Surya harus diuji sebelum digunakan.Item utama meliputi penampilan, penyegelan, peringkat ketahanan api, kualifikasi dioda, dll.
(2) Cara Menggunakan Kotak Persimpangan Surya
① Harap pastikan kotak sambungan surya telah diuji dan memenuhi syarat sebelum digunakan.
② Sebelum melakukan pemesanan produksi, harap konfirmasi jarak antara terminal dan proses tata letak.
③Saat memasang kotak sambungan, oleskan lem secara merata dan menyeluruh untuk memastikan badan kotak dan bagian belakang panel surya tertutup rapat.
④Pastikan untuk membedakan kutub positif dan negatif saat memasang kotak sambungan.
⑤ Saat menghubungkan bus bar ke terminal kontak, pastikan untuk memeriksa apakah tegangan antara bus bar dan terminal cukup.
⑥ Saat menggunakan terminal las, waktu pengelasan tidak boleh terlalu lama agar tidak merusak dioda.
⑦Saat memasang penutup kotak, pastikan untuk menjepitnya dengan kuat.
Dongguan Slocable Fotovoltaik Technology Co,LTD.
Tambahkan: Taman Sains dan Teknologi Hongmei Manufaktur Guangda, No. 9-2, Bagian Hongmei, Jalan Wangsha, Kota Hongmei, Dongguan, Guangdong, Cina
TEL：0769-22010201
