La scatola di giunzione intelligente del pannello fotovoltaico risolve tre principali problemi che affliggono l'industria fotovoltaica

Negli ultimi 10 anni, i prodotti per la generazione di energia fotovoltaica sono diventati sempre più popolari in tutto il mondo e le innovazioni nel settore fotovoltaico emergono incessantemente.Queste misure innovative hanno promosso il miglioramento continuo dell'efficienza dei sistemi di generazione di energia fotovoltaica, abbassando i costi e rendendo il sistema fotovoltaico più radicato e più vicino alla vita dei residenti.

Tra queste misure innovative, la ricerca e sviluppo intelligente dei sistemi di generazione di energia fotovoltaica è diventata una delle preoccupazioni principali dell’innovazione tecnologica globale.Alcune aziende pionieristiche del fotovoltaico e istituti di ricerca utilizzano la tecnologia Internet, la tecnologia dei sensori, l'analisi dei big data, ecc. per interconnettere i sistemi di centrali fotovoltaiche isolate per aiutare gli investitori a prendere decisioni più convenienti sulla manutenzione quotidiana della sicurezza e sull'analisi dei redditi degli investimenti.

Costituendo il nucleo del sistema di energia solare – i pannelli solari, svolge il ruolo fondamentale di ricevere la luce e convertire l’energia luminosa in energia elettrica.Tuttavia, nel corso degli anni, la maggior parte delle cosiddette centrali fotovoltaiche intelligenti che hanno affermato di aver installato una piattaforma di gestione intelligente non hanno ancora visto alcuna traccia di “intelligenza” al livello base dei moduli centrali di generazione di energia (pannelli).I pannelli solari vengono semplicemente collegati in serie dall'installatore per formare una stringa, e più stringhe vengono collegate per formare un campo fotovoltaico, che infine forma un sistema di centrale elettrica.

Quindi c'è qualche problema con questo accordo?

Innanzitutto la tensione di ciascun pannello fotovoltaico non è elevata, solo poche decine di volt, ma la tensione in serie arriva fino a circa 1000V.Quando il sistema di generazione di energia incontra un incendio, anche se i vigili del fuoco riescono a scollegare l'interruttore del circuito di ritorno del circuito principale, l'intero sistema è comunque molto pericoloso, perché è solo la corrente nel circuito di ritorno ad essere interrotta.Poiché i pannelli solari sono collegati tra loro tramite connettori, la tensione del sistema verso terra è ancora 1000V.Quando i vigili del fuoco inesperti finiscono con pistole ad acqua ad alta pressione per spruzzare acqua su queste schede di generazione di energia da 1000 V, poiché l'acqua è conduttiva, l'enorme differenza di tensione viene caricata direttamente sui vigili del fuoco attraverso la colonna d'acqua e si verificherà un disastro.

In secondo luogo, le caratteristiche di uscita di ciascun pannello fotovoltaico sono incoerenti, come corrente, tensione e punto operativo ottimale.Con l’uso a lungo termine e l’invecchiamento naturale degli impianti fotovoltaici all’aperto, questa incoerenza diventerà sempre più evidente.Le caratteristiche della generazione di energia in tandem sono conformi all'“effetto barile”.In altre parole, la produzione di energia totale di una stringa di pannelli solari dipende maggiormente dalle caratteristiche di rendimento del pannello più debole della stringa.

In terzo luogo, i pannelli solari temono maggiormente l'occlusione dovuta all'ombra (i fattori di occlusione sono spesso l'ombra degli alberi, gli escrementi di uccelli, la polvere, i camini, i corpi estranei, ecc.), quindi sono generalmente installati in luoghi soleggiati, ma in sistemi di generazione di energia distribuiti sui tetti. Per tenere conto della bellezza e della coordinazione della struttura complessiva della casa e del cortile, i proprietari spesso distribuivano uniformemente i pannelli della batteria su tutto il tetto.Sebbene alcune parti di questi tetti possano causare l'occlusione dell'ombra, a volte i proprietari non comprendono appieno il grave impatto e il danno dell'occlusione dell'ombra sui quadri elettrici.Poiché il pannello della batteria è ombreggiato, l'elemento di protezione del bypass (solitamente un diodo) nella scatola di giunzione del pannello fotovoltaico dietro il pannello verrà indotto e la corrente CC fino a circa 9 A nella stringa della batteria verrà caricata istantaneamente sul bypass. dispositivo, rendendo la scatola di giunzione FV All'interno sarà presente una temperatura elevata di oltre 100 gradi.Questa temperatura elevata avrà scarso effetto sulla scheda batteria e sulla scatola di giunzione a breve termine, ma se l'effetto ombra non viene eliminato e persiste per un lungo periodo, influenzerà seriamente la durata della scatola di giunzione e della scheda batteria .

Inoltre, alcune ombre appartengono a schermature ripetute ad alta frequenza (ad esempio, i rami davanti al tetto fotovoltaico di casa bloccheranno ripetutamente il pannello della batteria con il vento. Questa schermatura alternata ad alta frequenza fa sì che il dispositivo di bypass proceda in un ciclo: disconnessione – conduzione – disconnessione).Il diodo viene acceso e riscaldato dalla corrente ad alta potenza, quindi la polarizzazione viene invertita istantaneamente per annullare la corrente e aumentare la tensione inversa.In questo ciclo ripetuto, la durata del diodo è notevolmente ridotta.Una volta che il diodo nella scatola di giunzione del pannello fotovoltaico si brucia, l'output del sistema dell'intero pannello solare verrà meno.

Quindi, esiste una soluzione in grado di risolvere i tre problemi precedenti contemporaneamente?Gli ingegneri hanno inventato ilscatola di giunzione fotovoltaica intelligentedopo anni di duro lavoro e pratica.

Questa scatola di giunzione fotovoltaica slocable utilizza un chip di gestione dell'energia fotovoltaica CC dedicato per progettare e costruire un circuito di controllo, che può essere installato direttamente nella scatola di giunzione fotovoltaica.Per facilitare l'installazione dei produttori di pannelli solari, il progetto ha riservato quattro uscite per il cablaggio della banda bus, in modo che la scatola di giunzione possa essere facilmente collegata al pannello solare e l'uscitacaviEconnettorisono preinstallati prima di lasciare la fabbrica.Questa scatola di giunzione è attualmente la scatola di giunzione intelligente fotovoltaica più conveniente da installare e manutenere nel settore fotovoltaico.Fornisce principalmente soluzioni ai tre problemi principali sopra menzionati che affliggono l'industria fotovoltaica.Ha le seguenti funzioni:

1) Funzione MPPT: attraverso la cooperazione di software e hardware, ogni pannello è dotato della tecnologia di tracciamento della massima potenza e di dispositivi di controllo.Questa tecnologia può massimizzare la riduzione dell'efficienza di generazione di energia causata dalle diverse caratteristiche dei pannelli nella serie di pannelli e ridurre l'impatto dell'effetto barile sull'efficienza della centrale elettrica può migliorare notevolmente l'efficienza di generazione di energia della centrale elettrica.Dai risultati dei test, l’efficienza della generazione di energia del sistema può essere aumentata anche del 47,5%, il che aumenta il reddito dell’investimento e riduce notevolmente il periodo di recupero dell’investimento.

2) Funzione di spegnimento intelligente per condizioni anomale come un incendio: in caso di incendio, l'algoritmo software integrato nella scatola di giunzione del pannello fotovoltaico e il circuito hardware possono determinare se si è verificata un'anomalia entro 10 millisecondi e interrompere attivamente il collegamento tra ciascun pannello batteria.La tensione di 1000 V viene ridotta a una tensione accettabile per il corpo umano intorno a 40 V per garantire la sicurezza dei vigili del fuoco.

3) Al posto del tradizionale diodo Schottky viene utilizzata la tecnologia di controllo integrato del tiristore MOSFET.Quando l'ombra è bloccata, la corrente di bypass del MOSFET può essere avviata immediatamente per proteggere la sicurezza del pannello della batteria.Allo stesso tempo, a causa delle caratteristiche uniche di basso VF del MOSFET, il calore generato nella scatola di giunzione complessiva è solo un decimo di quello della scatola di giunzione ordinaria.Questa tecnologia prolunga notevolmente la durata della scatola di giunzione fotovoltaica e la durata del pannello solare è meglio garantita.

Allo stato attuale, stanno emergendo una dopo l’altra soluzioni tecniche per scatole di giunzione fotovoltaiche intelligenti, principalmente volte all’ottimizzazione e al miglioramento dell’efficienza della generazione di energia delle stringhe fotovoltaiche e al miglioramento dei meccanismi di risposta al fuoco del sistema fotovoltaico come le funzioni di spegnimento.

Sviluppare e progettare una “scatola di giunzione fotovoltaica intelligente” non è necessariamente un lavoro complesso e profondo.Tuttavia, come può la scatola di giunzione intelligente affrontare realmente i punti deboli e le difficoltà del mercato fotovoltaico?È necessario trovare il miglior equilibrio in termini di funzione elettrica della scatola di giunzione, durata dei dispositivi elettronici, costi e proventi dell'investimento della scatola di giunzione intelligente.Si ritiene che nei prossimi anni la scatola di giunzione fotovoltaica intelligente avrà più applicazioni nel sistema fotovoltaico e creerà più valore per gli investitori.