ソーラーパネル接続ボックスの構造と主な機能

       ソーラーパネル接続ボックス電気技師は、ケーブルの外側にケーブル ダクトを使用して物理的な衝撃や虫刺されからケーブルを保護するために使用します。また、ケーブルの接続部 (またはケーブル パイプの角) では、中継器としてジャンクション ボックスを使用します。2 本のケーブル チューブがジャンクション ボックスに接続され、チューブ内のケーブルがジャンクション ボックス内で接続されます。太陽光発電接続箱はケーブルを保護し接続する役割を果たします。

ソーラージャンクションボックスの機能は、PV モジュールによって生成された電気を外部配線に接続することです。ソーラー パネルは過酷な屋外環境で使用する必要があり、最長 25 年間の保証が付いているため、ソーラー パネルには接続ボックスに対する高い要件も求められます。接続の信頼性を確保することに加えて、内部配線の安全性を確保するために、ソーラーパネル接続ボックスには高い耐老化性と耐紫外線性も必要です。高いレベルの防水性と防塵性を備え、一般的には IP67 以上を達成します。高電流 (通常 20A 以上を必要とする)、高電圧 (通常 1000 ボルト、多くの製品は 1500 ボルトに達する可能性があります) に耐えることができます。幅広い温度範囲（-40℃～85℃）、低い使用温度、および一連の要件に対応します。また、ホットスポット効果を減衰して回避するために、ソーラージャンクションボックスの内部にダイオードが組み込まれています。

PV パネル接続箱の構成: ボックス カバー (シール リングを含む)、ボックス本体、端子、ダイオード、ケーブル、コネクタ。

ソーラーパネル接続箱の構造

1. ジャンクションボックスのボックス本体とカバー

ソーラーパネル接続ボックスのボックス本体とカバーの基材は一般的に使用されるPPOであり、剛性が高く、耐熱性が高く、不燃性、強度が高く、電気特性が優れているという利点があります。さらに、PPO は耐摩耗性、無毒、耐汚染性、良好な耐候性などの利点も備えています。PPO はエンジニアリングプラスチックの中で最も比誘電率と誘電損失が小さく、温度や湿度の影響をほとんど受けないため、低、中、高周波の電界で使用されます。未変性の純粋な PPO は溶融粘度が高く、加工性、成形性が悪く、射出成形機では成形できません。この問題を解決するために、PPO を物理的または化学的方法で修飾することができ、修飾された PPO は MPPO と呼ばれます。ホットメルトタイプのMPPOを射出成形機で成形しボックス本体を形成します。蓋の製法は箱本体と同じで、型が違うだけです。防水性を高めるため、蓋にはシリコン製のシールが施されます。

2. ターミナル

端子の入力側はソーラーパネルのシンクバーに接続され、出力側はケーブルに接続されます。端子の材質は純銅または錫メッキ銅が一般的ですが、錫メッキ銅は銅の表面に薄い金属錫コーティングを施したものです。錫は主に、銅が酸化して銅緑色を形成し、導電性に影響を与えるのを防ぐために銅を保護する役割を果たします。同時に、錫の融点が低く、溶接が容易で、導電性に優れているため、端子にクロムメッキ銅を使用することもできます。

3. ダイオード

ダイオードは単一導体の特性を持っています。ダイオードは、整流ダイオード、高速ダイオード、電圧調整ダイオード、発光ダイオードに分類できます。

4. 太陽光発電ケーブル

一般的に使用されるケーブルは、内部に銅または錫メッキ銅の導体、外部に 2 つの保護層、つまりポリ塩化ビニル (PVC) 絶縁体と PVC ジャケットを備えていますが、PVC は経年劣化要件を満たしておらず、加熱すると塩素ガスを放出するハロゲンが含まれており、あまり安全ではありません。太陽光発電ケーブルには、導体に加えて照射架橋ポリオレフィンが必要です（照射架橋技術とは、放射線照射によって高分子の架橋反応が行われ、線状ポリマーが3次空間網目構造のポリマーになり、本来の優れた電気特性を維持しつつ、長期使用許容温度を70℃から90℃以上に、短絡許容温度を140℃から250℃以上に向上させました。太陽光発電ケーブルの内部には断面積4mm2の銅線が入っています。ソーラーパネルの公称電流（10アンペア未満）を計算すると、2.5mm2の銅線で十分ですが、ソーラーパネルはしばしば高温条件下で動作することを考慮すると、ケーブル容量が減少し、システム電流が比較的高い場合です。システムの安全性を確保するには、より大きな銅線の断面積を使用する必要があります。

5. コネクタ

コネクタは回路間を遮断または絶縁し、回路が意図した機能を達成できるように電流の流れを橋渡しします。一対のコネクタは、絶縁材料として PPO を使用したオス コネクタとメス コネクタで構成されます。オスコネクタはコンポーネントのプラス端子に使用され、メスコネクタはマイナス端子に使用されます。

6. ポッティング接着剤

多くの太陽光発電接続ボックスは、内部コンポーネントを保護し、熱性能を向上させるためにシリコーンポッティング接着剤を使用しています。ジャンクションボックスのポッティング接着剤は主に 2 成分シリコーンをベースとしています。二液性シリコーンはA、Bの2種類の接着剤で構成されており、Aタイプの接着剤を主剤接着剤、Bタイプの接着剤を硬化剤と呼びます。ABタイプ接着剤は使用前に一定の割合で混合し、混合後接続箱に入れて硬化させます。混合プロセスでは、空気の混合を最小限に抑えるために特に注意する必要があります。シリコーンポッティング接着剤は室温（25℃）または加熱により硬化します。室温で硬化するポッティング接着剤は、加熱することで促進することもできます。配送中や保管中に沈殿が生じる可能性があるため、硬化剤は使用前にあらかじめ混合する必要があります。硬化剤は空気中の水分と反応しやすいため、使用前には空気に触れないよう十分注意してください。

太陽光発電接続箱の機能

1. MPPT機能：ソフトウェアとハ​​ードウェアを通じて各パネルの最大電力追跡技術と制御装置を構成します。この技術は、異なるパネルアレイの特性によって引き起こされる発電所の発電効率低下を改善する可能性を最大限に高め、削減することができます。発電所の効率に対する「バレル効果」により、発電所の発電容量を大幅に増加させることができます。テスト結果から、システムの最大発電効率は 47.5% も向上し、投資収益率が向上し、回収期間が大幅に短縮されることがわかりました。

2. 火災などの異常時のインテリジェントシャットダウン機能：火災が発生した場合、ソーラー接続箱に内蔵されたソフトウェアアルゴリズムがハードウェア回路と連携し、10ミリ秒以内に異常が発生したかどうかを判断し、率先して停止します。消防士の安全を確保するために、各パネル間の接続を遮断し、1000Vの電圧を人体が許容できる約40Vの電圧に下げます。

3. 従来のショットキー ダイオードの代わりに、MOSFET サイリスタ統合制御技術を使用します。シェーディングが発生した場合、瞬時に MOSFET のバイパス電流を開始してパネルの安全を保護します。また、MOSFET はその独特の低 VF 特性により、接続箱内の全体的な発熱は通常の接続箱のわずか 10 分の 1 です。 、この技術はジャンクションボックスの耐用年数を大幅に延長し、バッテリーの寿命をより良く保護します。