Күн панелін қосу қорабы күн панелі мен зарядтауды басқару құрылғысы арасындағы қосқыш болып табылады және күн панелінің маңызды бөлігі болып табылады.Бұл пайдаланушыларға күн панельдері үшін біріктірілген қосылу схемасын ұсыну үшін электрлік дизайнды, механикалық дизайнды және материалтануды біріктіретін пәнаралық кешенді дизайн.
Күн қосылымының қорапшасының негізгі функциясы кабель арқылы күн панелі өндіретін электр энергиясын шығару болып табылады.Күн батареяларының ерекшелігі мен жоғары бағасына байланысты, күн қосқыштары күн панельдерінің талаптарын қанағаттандыру үшін арнайы жобаланған болуы керек.Біз қосылыс қорабының функциясының, сипаттамаларының, түрі, құрамы және өнімділік параметрлерінің бес аспектісін таңдай аламыз.
1. Күн панелін қосу қорабының функциясы
Күн қосылымының қорапшасының негізгі функциясы - күн панелін және жүктемені қосу және электр энергиясын өндіру үшін фотоэлектрлік панель арқылы жасалған токты тарту.Тағы бір функция - шығатын сымдарды ыстық нүкте әсерінен қорғау.
(1) Қосылым
Күн қосқышы күн панелі мен инвертор арасындағы көпір рөлін атқарады.Байланыс қорапшасының ішінде күн батареясы тудыратын ток терминалдар мен қосқыштар арқылы электр жабдығына шығарылады.
Күн панеліне қосылатын қораптың қуат жоғалуын мүмкіндігінше азайту үшін күн панелінің қосқыш қорабында қолданылатын өткізгіш материалдың кедергісі аз болуы керек, ал шинаның сымымен жанасу кедергісі де аз болуы керек. .
(2) Күн қосылымының қорапшасының қорғаныс функциясы
Күн қосқышының қорғаныс функциясы үш бөліктен тұрады:
1. Айналма диод арқылы ыстық нүкте әсерін болдырмау және батарея мен күн панелін қорғау үшін қолданылады;
2. Дизайнды тығыздау үшін арнайы материал пайдаланылады, ол су өткізбейтін және отқа төзімді;
3. Арнайы жылуды диссипациялау конструкциясы қосылыс қорабын азайтады және айналма диодтың жұмыс температурасы токтың ағып кетуіне байланысты күн панелі қуатының жоғалуын азайтады.
2. PV қосқышының сипаттамалары
(1) Ауа райына төзімділік
Фотовольтаикалық қосылыс қорапшасының материалы көшеде пайдаланылған кезде, ол жарық, жылу, жел және жаңбыр әсерінен болатын зақым сияқты климаттық сынақтарға төтеп береді.PV қосу қорабының ашық бөліктері - қорап корпусы, қорап қақпағы және MC4 қосқышы, олардың барлығы ауа райына төзімді материалдардан жасалған.Қазіргі уақытта ең көп қолданылатын материал PPO болып табылады, ол әлемдегі бес жалпы инженерлік пластиктің бірі болып табылады.Оның жоғары қаттылығы, жоғары ыстыққа төзімділігі, отқа төзімділігі, жоғары беріктігі және тамаша электрлік қасиеттері бар.
(2) Жоғары температура мен ылғалдылыққа төзімділік
Күн панельдерінің жұмыс ортасы өте қатал.Кейбіреулер тропикалық аймақтарда жұмыс істейді, ал тәуліктік орташа температура өте жоғары;кейбіреулері биік және биік ендік аймақтарында жұмыс істейді, ал жұмыс температурасы өте төмен;кейбір жерлерде күн мен түн арасындағы температура айырмашылығы үлкен, мысалы, шөлді аймақтар.Сондықтан фотоэлектрлік қосқыштар жоғары температура мен төмен температураға төзімділіктің тамаша қасиеттеріне ие болуы керек.
(3) Ультракүлгінге төзімді
Ультракүлгін сәулелер пластмасса бұйымдарына белгілі бір зиян келтіреді, әсіресе ауасы жұқа және ультракүлгін сәулеленуі жоғары үстірт аймақтарында.
(4) Жалынға төзімділік
Жалынның таралуын едәуір кешіктіретін зат немесе материалды өңдеу арқылы иеленетін мүлікті білдіреді.
(5) Су өткізбейтін және шаң өткізбейтін
Жалпы фотоэлектрлік қосылыс қорабы су өткізбейтін және шаң өткізбейтін IP65, IP67, ал Slocable фотоэлектрлік қосылыс қорабы IP68 ең жоғары деңгейіне жетуі мүмкін.
(6) Жылу бөлу функциясы
Диодтар және қоршаған орта температурасы PV қосқыш қорабындағы температураны арттырады.Диод өткізген кезде ол жылу шығарады.Сонымен қатар, жылу диод пен терминал арасындағы байланыс кедергісі есебінен де пайда болады.Сонымен қатар, қоршаған орта температурасының жоғарылауы қосылыс қорабының ішіндегі температураны да арттырады.
PV қосқышының ішіндегі жоғары температураға сезімтал құрамдас бөліктер тығыздағыш сақиналар мен диодтар болып табылады.Жоғары температура тығыздағыш сақинаның қартаю жылдамдығын тездетеді және түйіспе қорапшасының тығыздау жұмысына әсер етеді;диодта кері ток бар, ал температураның әрбір 10 °C жоғарылауы үшін кері ток екі есе артады.Кері ток тақша шығаратын токты азайтып, платаның қуатына әсер етеді.Сондықтан фотоэлектрлік қосылыс қораптары тамаша жылуды тарату қасиеттеріне ие болуы керек.
Жалпы термиялық дизайн - радиаторды орнату.Дегенмен, жылу қабылдағыштарды орнату жылуды тарату мәселесін толығымен шешпейді.Фотоэлектрлік қосылыс қорабында жылу қабылдағыш орнатылса, диодтың температурасы уақытша төмендейді, бірақ жалғастырғыш қораптың температурасы әлі де артады, бұл резеңке тығыздағыштың қызмет ету мерзіміне әсер етеді;Егер қосылыс қорабының сыртында орнатылса, бір жағынан, бұл жалғастырғыш қораптың жалпы тығыздалуына әсер етеді, екінші жағынан, радиатордың коррозияға ұшырауы да оңай.
3. Күн қосқыштарының түрлері
Байланыс қораптарының екі негізгі түрі бар: кәдімгі және кәстрөлдік.
Кәдімгі қосқыштар силиконды тығыздағыштармен тығыздалған, ал резеңке толтырылған қосқыштар екі компонентті силиконмен толтырылған.Кәдімгі қосқыш қорап бұрын қолданылған және оны пайдалану оңай, бірақ тығыздағыш сақина ұзақ уақыт пайдаланылғанда оңай ескіреді.Кәстрөл түріндегі қосқыш қорапты пайдалану қиын (оны екі компонентті силикагельмен толтыру және емдеу қажет), бірақ тығыздау әсері жақсы және ол қартаюға төзімді, бұл ұзақ мерзімді тиімді тығыздауды қамтамасыз етеді. қосқыш қорап, ал бағасы сәл арзанырақ.
4. Күн қосылымының қорапшасының құрамы
Күн қосылымының қосқышы қорап корпусынан, қорап қақпағынан, қосқыштардан, терминалдардан, диодтардан және т.б. тұрады. Кейбір қосқыштар өндірушілері қораптағы температураның таралуын жақсарту үшін жылу қабылдағыштарды жобалады, бірақ жалпы құрылым өзгерген жоқ.
(1) Қорап корпусы
Қорап корпусы кіріктірілген терминалдар мен диодтар, сыртқы қосқыштар және қорап қақпақтары бар қосқыш қораптың негізгі бөлігі болып табылады.Бұл күн қосылымының қорапшасының жақтау бөлігі және ауа-райына төзімділік талаптарының көпшілігін көтереді.Қорап корпусы әдетте жоғары қаттылық, жоғары ыстыққа төзімділік, отқа төзімділік және жоғары беріктік артықшылықтары бар PPO-дан жасалған.
(2) Қораптың қақпағы
Қораптың қақпағы қораптың корпусын тығыздап, судың, шаңның және ластанудың алдын алады.Тығыздық негізінен кіріктірілген резеңке тығыздағыш сақинада көрінеді, ол ауа мен ылғалдың қосылу қорабына кіруіне жол бермейді.Кейбір өндірушілер қақпақтың ортасына кішкене тесік орнатып, ауаға диализдік мембрананы орнатады.Мембрана тыныс алады және су өткізбейді, су астында үш метрге дейін су ағып кетпейді, бұл жылуды таратуда және тығыздауда жақсы рөл атқарады.
Қорап корпусы мен қорап қақпағы әдетте жақсы икемділік, температура соққысына төзімділік және қартаюға төзімділік сипаттамалары бар ауа-райына жақсы төзімді материалдардан құйылған.
(3) Қосқыш
Коннекторлар терминалдарды және инверторлар, контроллерлер және т.б. сияқты сыртқы электр жабдықтарын қосады. Коннектор ДК-ден жасалған, бірақ ДК көптеген заттармен оңай коррозияға ұшырайды.Күн қосқыштарының қартаюы негізінен мынада көрінеді: қосқыштар оңай коррозияға ұшырайды, ал пластикалық гайкалар төмен температура әсерінен оңай жарылады.Демек, қосқыштың қызмет ету мерзімі - қосқыштың қызмет ету мерзімі.
(4) Терминалдар
Әртүрлі өндірушілердің терминал блоктарының терминалдар аралығы да әртүрлі.Терминал мен шығатын сымның екі түрі бар: біреуі физикалық контакт, мысалы, қатайту түрі, екіншісі дәнекерлеу түрі.
(5) Диодтар
PV қосқыш қораптарындағы диодтар ыстық нүкте әсерлерін болдырмау және күн панельдерін қорғау үшін айналып өту диодтары ретінде пайдаланылады.
Күн панелі қалыпты жұмыс істегенде, айналма диод өшірулі күйде болады және кері ток бар, яғни, әдетте 0,2 микроамперден аз қараңғы ток.Қараңғы ток күн панелі шығаратын токты өте аз болса да азайтады.
Ең дұрысы, әрбір күн батареясында айналмалы диод қосылған болуы керек.Дегенмен, айналма диодтардың бағасы мен құны, қараңғы ток жоғалуы және жұмыс жағдайында кернеудің төмендеуі сияқты факторларға байланысты өте үнемді емес.Сонымен қатар, күн батареясының орналасуы салыстырмалы түрде шоғырланған, диод қосылғаннан кейін жылуды таратудың жеткілікті жағдайлары қамтамасыз етілуі керек.
Сондықтан, өзара байланысты бірнеше күн батареяларын қорғау үшін айналмалы диодтарды пайдалану әдетте орынды.Бұл күн панельдерінің өндіріс құнын төмендетуі мүмкін, бірақ олардың жұмысына теріс әсер етуі мүмкін.Егер күн батареяларының сериясындағы бір күн батареясының шығысы азайса, күн батареяларының сериясы, соның ішінде дұрыс жұмыс істейтіндері айналма диод арқылы бүкіл күн панелі жүйесінен оқшауланады.Осылайша, бір күн батареясының істен шығуына байланысты бүкіл күн панелінің шығыс қуаты айтарлықтай төмендейді.
Жоғарыда аталған мәселелерден басқа, айналма диод пен оның көршілес айналма диодтары арасындағы байланыс да мұқият қарастырылуы керек.Бұл қосылыстар механикалық жүктемелер мен температураның циклдік өзгеруінің өнімі болып табылатын кейбір кернеулерге ұшырайды.Сондықтан күн батареясын ұзақ уақыт пайдалану кезінде жоғарыда аталған қосылым шаршағандықтан сәтсіздікке ұшырауы мүмкін, осылайша күн панелін қалыпты емес етеді.
Ыстық нүкте эффектісі
Күн панелінің конфигурациясында жеке күн батареялары жүйенің жоғары кернеулеріне қол жеткізу үшін тізбектей қосылады.Күн батареяларының бірі блокталғаннан кейін, зардап шеккен күн батареясы бұдан былай қуат көзі ретінде жұмыс істемейді, бірақ энергия тұтынушысы болады.Басқа көлеңкесіз күн батареялары олар арқылы ток өткізуді жалғастырады, бұл жоғары энергия жоғалтуларына, «ыстық нүктелерді» дамытуға және тіпті күн жасушаларына зақым келтіруге әкеледі.
Бұл мәселені болдырмау үшін айналып өту диодтары бір немесе бірнеше күн батареяларымен қатар қатар қосылады.Айналым тогы қорғалған күн батареясын айналып өтіп, диод арқылы өтеді.
Күн батареясы қалыпты жұмыс істегенде, айналма диод кері бағытта өшеді, бұл тізбекке әсер етпейді;егер айналма диодпен параллель қосылған қалыптан тыс күн батареясы болса, бүкіл желінің тогы ең аз ток күн батареясымен, ал ток күн батареясының экрандау аймағымен анықталады.Шешіңіз.Кері ығысу кернеуі күн батареясының минималды кернеуінен жоғары болса, айналма диод өткізеді және қалыптан тыс күн батареясы тұйықтайды.
Ыстық нүкте күн панелін жылыту немесе жергілікті жылыту болып табылады және ыстық нүктедегі күн панелі зақымдалған, бұл күн панелінің қуатын азайтады және тіпті күн панелінің сынуына әкеледі, бұл қызмет мерзімін айтарлықтай қысқартады. күн панелінің бұзылуына әкеледі және электр станциясының электр энергиясын өндіру қауіпсіздігіне жасырын қауіп төндіреді, ал жылу жинақталуы күн панелінің зақымдалуына әкеледі.
Диодты таңдау принципі
Айналмалы диодты таңдау негізінен келесі принциптерге сүйенеді: ① Төзімділік кернеуі ең жоғары кері жұмыс кернеуінен екі есе көп;② Ток қуаты максималды кері жұмыс токынан екі есе көп;③ Түйісу температурасы нақты түйіспе температурасынан жоғары болуы керек;④ Жылу кедергісі аз;⑤ қысымның аз төмендеуі.
5. PV модулінің қосылыс қорабының өнімділік параметрлері
(1) Электрлік қасиеттер
PV модулінің қосылыс қорабының электрлік өнімділігі негізінен жұмыс кернеуі, жұмыс тогы және қарсылық сияқты параметрлерді қамтиды.Байланыс қорабының жарамдылығын өлшеу үшін электрлік өнімділік маңызды сілтеме болып табылады.
①Жұмыс кернеуі
Диодтағы кері кернеу белгілі бір мәнге жеткенде, диод бұзылады және бір бағытты өткізгіштігін жоғалтады.Қолдану қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін ең жоғары кері жұмыс кернеуі белгіленеді, яғни байланыстырушы қорап қалыпты жұмыс жағдайында жұмыс істеген кезде сәйкес құрылғының максималды кернеуі.PV қосу қорабының ағымдағы жұмыс кернеуі 1000 В (тұрақты ток).
②Тұйықталу температурасының тогы
Жұмыс тогы деп те аталады, ол ұзақ уақыт бойы үздіксіз жұмыс істегенде диод арқылы өтуге рұқсат етілген максималды тікелей ток мәнін білдіреді.Диод арқылы ток өткенде, матрица қызады және температура көтеріледі.Температура рұқсат етілген шектен асқанда (кремний түтіктері үшін шамамен 140 ° C және германий түтіктері үшін 90 ° C), матрица қызып кетеді және зақымдалады.Сондықтан, қолданылып жатқан диод диодтың номиналды алға жұмыс ток мәнінен аспауы керек.
Ыстық нүкте әсері пайда болған кезде ток диод арқылы өтеді.Жалпы айтқанда, қосылыс температурасының тогы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым жақсырақ және қосылыс қорабының жұмыс ауқымы үлкенірек болады.
③Қосылу кедергісі
Қосылым кедергісі үшін нақты диапазон талабы жоқ, ол тек терминал мен шинаның арасындағы байланыстың сапасын көрсетеді.Терминалдарды қосудың екі жолы бар, бірі - қысқыш қосылым, екіншісі - дәнекерлеу.Екі әдістің де артықшылықтары мен кемшіліктері бар:
Біріншіден, қысу жылдам және техникалық қызмет көрсету ыңғайлы, бірақ терминал блогы бар аймақ аз, ал қосылым жеткілікті сенімді емес, нәтижесінде контактіге төзімділігі жоғары және жылыту оңай.
Екіншіден, дәнекерлеу әдісінің өткізгіш аймағы аз болуы керек, контактілердің кедергісі аз болуы керек, ал байланыс тығыз болуы керек.Дегенмен, дәнекерлеу температурасы жоғары болғандықтан, жұмыс кезінде диод оңай жанып кетеді.
(2) Дәнекерлеу жолағының ені
Электрод ені деп аталатын күн батареясының шығыс сызығының еніне, яғни шинаға жатады, сонымен қатар электродтар арасындағы қашықтықты қамтиды.Шинаның кедергісі мен аралығын ескере отырып, үш сипаттама бар: 2,5 мм, 4 мм және 6 мм.
(3) Жұмыс температурасы
Байланыс қорабы күн панелімен бірге пайдаланылады және қоршаған ортаға күшті бейімделгіштікке ие.Температура бойынша ағымдағы стандарт – 40 ℃ ~ 85 ℃.
(4) Қосылу температурасы
Диодтың қосылу температурасы өшірулі күйдегі ағып кету тогына әсер етеді.Жалпы айтқанда, ағып кету тогы температураның әрбір 10 градус жоғарылауы үшін екі есе артады.Демек, диодтың номиналды түйісу температурасы түйіспенің нақты температурасынан жоғары болуы керек.
Диодтың қосылу температурасын сынау әдісі келесідей:
Күн панелін 75(℃) 1 сағат бойы қыздырғаннан кейін айналма диодтың температурасы оның максималды жұмыс температурасынан төмен болуы керек.Содан кейін кері токты 1 сағат бойы ISC 1,25 есеге дейін арттырыңыз, айналма диод істен шықпауы керек.
6. Сақтық шаралары
(1) Тест
Күн қосқыш қораптарын қолданар алдында сынақтан өткізу керек.Негізгі элементтерге сыртқы түрі, тығыздауы, отқа төзімділігі, диодтың біліктілігі және т.б.
(2) Күн қосқышын пайдалану жолы
① Қолданар алдында күн қосқышының сыналғанына және біліктілігіне көз жеткізіңіз.
② Өндіріс тапсырысын орналастырмас бұрын, терминалдар мен орналасу процесі арасындағы қашықтықты растаңыз.
③Біріктіретін қорапты орнатқан кезде қораптың корпусы мен күн панелінің артқы тақтасы толығымен тығыздалғанына көз жеткізу үшін желімді біркелкі және жан-жақты жағыңыз.
④Топтық қорапты орнатқан кезде оң және теріс полюстерді ажыратуды ұмытпаңыз.
⑤ Шина жолағын контакт терминалына қосқанда, шина мен терминал арасындағы кернеу жеткілікті екенін тексеріңіз.
⑥ Дәнекерлеу терминалдарын пайдаланған кезде, диодқа зақым келтірмеу үшін дәнекерлеу уақыты тым ұзақ болмауы керек.
⑦Қораптың қақпағын орнатқанда, оны мықтап бекітіңіз.
20.12.2023
