2023-12-20
태양광 패널 연결 박스는 태양광 패널과 충전 제어 장치 사이의 커넥터이며 태양광 패널의 중요한 부분입니다.전기 설계, 기계 설계, 재료 과학을 결합하여 사용자에게 태양광 패널의 결합된 연결 방식을 제공하는 학제간 종합 설계입니다.
태양광 연결 박스의 주요 기능은 태양광 패널에서 생성된 전기 에너지를 케이블을 통해 출력하는 것입니다.태양광 전지의 특수성과 높은 가격으로 인해 태양광 접속함은 태양광 패널의 요구 사항을 충족하도록 특별히 설계되어야 합니다.정션박스의 기능, 특성, 유형, 구성 및 성능 매개변수의 5가지 측면 중에서 선택할 수 있습니다.
태양광 연결함의 기본 기능은 태양광 패널과 부하를 연결하고, 태양광 패널에서 생성된 전류를 끌어와 전기를 생산하는 것입니다.또 다른 기능은 핫스팟 효과로부터 나가는 전선을 보호하는 것입니다.
태양광 정션박스는 태양광 패널과 인버터 사이의 브리지 역할을 합니다.정션박스 내부에서는 태양광 패널에서 생성된 전류가 단자와 커넥터를 통해 전기 장비로 끌어옵니다.
태양광 패널에 대한 정션박스의 전력 손실을 최대한 줄이기 위해서는 태양광 패널 정션박스에 사용되는 전도성 물질의 저항이 작아야 하며, 부스바 리드선과의 접촉 저항도 작아야 합니다. .
태양광 정션박스의 보호 기능은 세 부분으로 구성됩니다.
1. 바이패스 다이오드는 핫스팟 효과를 방지하고 배터리와 태양광 패널을 보호하는 데 사용됩니다.
2. 특수 소재를 사용하여 방수 및 내화성이 있는 디자인을 밀봉합니다.
3. 특수 방열 설계로 정션박스의 크기가 줄어들고 바이패스 다이오드의 작동 온도는 전류 누출로 인한 태양광 패널 전력 손실을 줄여줍니다.
(1) 내후성
태양광 정션박스 재료를 실외에서 사용하는 경우 빛, 열, 바람 및 비로 인한 손상과 같은 기후 테스트를 견딜 수 있습니다.PV 정션박스의 노출된 부분은 박스 본체, 박스 커버, MC4 커넥터이며 모두 내후성 재질로 제작되었습니다.현재 가장 일반적으로 사용되는 소재는 세계 5대 일반엔지니어링 플라스틱 중 하나인 PPO이다.고강성, 고내열성, 내화성, 고강도, 우수한 전기적 특성 등의 장점을 가지고 있습니다.
(2) 고온 및 고습 저항
태양광 패널의 작업 환경은 매우 가혹합니다.일부는 열대 지역에서 운영되며 일일 평균 기온이 매우 높습니다.일부는 고지대 및 고위도 지역에서 작동하며 작동 온도는 매우 낮습니다.사막 지역과 같이 일부 장소에서는 낮과 밤의 온도 차이가 큽니다.따라서 태양광 정션박스에는 우수한 고온 및 저온 저항 특성이 요구됩니다.
(3) 자외선 방지
자외선은 플라스틱 제품에 특정 손상을 주며, 특히 공기가 희박하고 자외선 조사량이 높은 고원 지역에서는 더욱 그렇습니다.
(4) 난연성
화염의 확산을 현저히 지연시키는 물질이나 재료의 처리에 의해 보유되는 특성을 말합니다.
(5) 방수 및 방진
일반 태양광 정션 박스는 방수 및 방진 IP65, IP67이며 Slocable 태양 광 정션 박스는 최고 수준의 IP68에 도달 할 수 있습니다.
(6) 방열 기능
다이오드와 주변 온도는 PV 정션박스의 온도를 높입니다.다이오드가 전도되면 열이 발생합니다.동시에 다이오드와 단자 사이의 접촉 저항으로 인해 열도 발생합니다.또한 주변 온도가 상승하면 정션박스 내부 온도도 상승합니다.
고온에 취약한 PV 정션박스 내부 구성 요소는 밀봉 링과 다이오드입니다.고온은 밀봉 링의 노화 속도를 가속화하고 정션 박스의 밀봉 성능에 영향을 미칩니다.다이오드에는 역방향 전류가 있으며, 역방향 전류는 온도가 10°C 증가할 때마다 두 배가 됩니다.역전류는 회로 기판에서 끌어오는 전류를 줄여 기판 전력에 영향을 줍니다.따라서 태양광 정션박스는 우수한 방열 특성을 갖추어야 합니다.
일반적인 열 설계는 방열판을 설치하는 것입니다.그러나 방열판을 설치한다고 해서 열 방출 문제가 완전히 해결되는 것은 아닙니다.태양광 정션 박스에 방열판을 설치하면 다이오드의 온도가 일시적으로 감소하지만 정션 박스의 온도는 계속 상승하여 고무 씰의 수명에 영향을 미칩니다.정션박스 외부에 설치하면 정션박스의 전체적인 밀봉에 영향을 미치며, 방열판이 부식되기 쉽습니다.
정션박스에는 일반형과 화분형의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
일반 정션 박스는 실리콘 씰로 밀봉되어 있는 반면, 고무로 채워진 정션 박스는 2성분 실리콘으로 채워져 있습니다.일반 정션 박스는 이전에 사용되어 작동하기 쉽지만 오랫동안 사용하면 밀봉 링이 노화되기 쉽습니다.포팅형 정션박스는 작동이 복잡하지만(2액형 실리카겔을 채우고 경화해야 함) 밀봉 효과가 좋고 노화에 강하여 장기간 효과적인 밀봉을 보장할 수 있습니다. 정션 박스, 가격이 약간 저렴합니다.
태양광 연결 정션박스는 박스 본체, 박스 커버, 커넥터, 단자, 다이오드 등으로 구성됩니다. 일부 정션박스 제조업체에서는 박스 내 온도 분포를 향상시키기 위해 방열판을 설계했지만 전체적인 구조는 변경되지 않았습니다.
(1) 박스 본체
박스 본체는 단자 및 다이오드, 외부 커넥터, 박스 커버가 내장되어 있는 정션 박스의 주요 부분입니다.이는 태양광 연결 상자의 프레임 부분이며 대부분의 내후성 요구 사항을 충족합니다.박스 본체는 일반적으로 PPO로 만들어지며, 이는 높은 강성, 높은 내열성, 내화성 및 고강도의 장점을 가지고 있습니다.
(2) 박스 커버
상자 덮개는 상자 본체를 밀봉하여 물, 먼지 및 오염을 방지할 수 있습니다.견고성은 주로 내장된 고무 씰링 링에 반영되어 정션박스에 공기와 습기가 들어가는 것을 방지합니다.일부 제조업체에서는 뚜껑 중앙에 작은 구멍을 뚫고 투석막을 공기 중에 설치합니다.멤브레인은 통기성과 불투수성이 있으며 수중 3m 동안 물이 새지 않아 열 방출 및 밀봉에 좋은 역할을 합니다.
상자 본체와 상자 덮개는 일반적으로 내후성이 좋은 재료로 사출 성형되며 탄력성, 온도 충격 저항성 및 내노화성이 우수합니다.
(3) 커넥터
커넥터는 단자와 인버터, 컨트롤러 등 외부 전기 장비를 연결하는 것입니다. 커넥터는 PC로 만들어지지만 PC는 많은 물질에 쉽게 부식됩니다.태양광 정션 박스의 노화는 주로 커넥터가 쉽게 부식되고 플라스틱 너트가 저온 충격으로 인해 쉽게 갈라지는 부분에 반영됩니다.따라서 정션박스의 수명은 커넥터의 수명과 같습니다.
(4) 터미널
터미널 블록 제조업체마다 터미널 간격도 다릅니다.단자와 인출선 사이의 접촉에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 조임 유형과 같은 물리적 접촉이고 다른 하나는 용접 유형입니다.
(5) 다이오드
PV 정션박스의 다이오드는 핫스팟 효과를 방지하고 태양광 패널을 보호하기 위해 바이패스 다이오드로 사용됩니다.
태양광 패널이 정상적으로 작동할 때 바이패스 다이오드는 꺼진 상태이며 역전류, 즉 암전류가 발생하며 일반적으로 0.2μA 미만입니다.암전류는 비록 아주 적은 양이지만 태양광 패널에서 생성되는 전류를 감소시킵니다.
이상적으로는 각 태양전지에는 바이패스 다이오드가 연결되어 있어야 합니다.그러나 바이패스 다이오드의 가격 및 비용, 암전류 손실, 동작 조건에서의 전압 강하 등의 요인으로 인해 매우 비경제적이다.또한, 태양광 패널의 위치는 상대적으로 집중되어 있어 다이오드를 연결한 후 충분한 방열 조건을 제공해야 합니다.
따라서 일반적으로 여러 개의 상호 연결된 태양전지를 보호하기 위해 바이패스 다이오드를 사용하는 것이 합리적입니다.이는 태양광 패널의 생산 비용을 줄일 수 있지만 성능에 부정적인 영향을 미칠 수도 있습니다.일련의 태양전지 중 하나의 태양전지 출력이 감소하는 경우, 제대로 작동하는 태양전지를 포함한 일련의 태양전지는 바이패스 다이오드에 의해 전체 태양전지 패널 시스템으로부터 격리됩니다.이런 식으로 태양광 패널 하나가 고장나면 태양광 패널 전체의 출력 전력이 많이 떨어지게 됩니다.
위의 문제 외에도 바이패스 다이오드와 인접한 바이패스 다이오드 사이의 연결도 신중하게 고려해야 합니다.이러한 연결에는 기계적 부하와 주기적인 온도 변화로 인해 일부 응력이 가해집니다.따라서 태양광 패널을 장기간 사용하는 경우 피로로 인해 위에서 언급한 연결이 실패하여 태양광 패널이 비정상이 될 수 있습니다.
핫스팟 효과
태양광 패널 구성에서는 개별 태양전지가 직렬로 연결되어 더 높은 시스템 전압을 달성합니다.태양전지 중 하나가 차단되면 영향을 받은 태양전지는 더 이상 전력원으로 작동하지 않고 에너지 소비자가 됩니다.차양이 없는 다른 태양전지는 계속해서 전류를 전달하여 높은 에너지 손실을 초래하고 "핫스팟"을 발생시키며 심지어 태양전지를 손상시키기까지 합니다.
이러한 문제를 방지하기 위해 바이패스 다이오드는 하나 또는 여러 개의 태양전지를 직렬로 병렬로 연결합니다.바이패스 전류는 차폐된 태양전지를 우회하고 다이오드를 통과합니다.
태양전지가 정상적으로 작동할 때 바이패스 다이오드는 역방향으로 꺼지는데 이는 회로에 영향을 주지 않습니다.바이패스 다이오드와 병렬로 연결된 비정상적인 태양전지가 있는 경우 전체 라인의 전류는 최소 전류 태양전지에 의해 결정되고 전류는 태양전지의 차폐 영역에 의해 결정됩니다.결정하다.역방향 바이어스 전압이 태양전지의 최소 전압보다 높을 경우 바이패스 다이오드가 도통되어 비정상적인 태양전지가 단락됩니다.
핫스팟은 태양광 패널 가열 또는 국부 가열이며 핫스팟의 태양광 패널이 손상되어 태양광 패널의 전력 출력이 감소하고 심지어 태양광 패널이 폐기되어 서비스 수명이 심각하게 단축되는 것을 볼 수 있습니다. 태양광 패널의 손상은 발전소 발전 안전에 숨겨진 위험을 가져오고, 열 축적은 태양광 패널 손상으로 이어질 것입니다.
다이오드 선택 원리
바이패스 다이오드의 선택은 주로 다음 원칙을 따릅니다. ① 내전압은 최대 역방향 작동 전압의 두 배입니다.② 전류 용량은 최대 역방향 작동 전류의 두 배입니다.③ 접합 온도는 실제 접합 온도보다 높아야 합니다.④ 열 저항이 작습니다.⑤ 작은 압력 강하.
(1) 전기적 특성
PV 모듈 정션박스의 전기 성능에는 주로 작동 전압, 작동 전류 및 저항과 같은 매개변수가 포함됩니다.정션박스의 적격 여부를 측정하려면 전기적 성능이 중요한 요소입니다.
①작동 전압
다이오드 양단의 역전압이 특정 값에 도달하면 다이오드가 파손되어 단방향 전도성을 잃습니다.사용의 안전을 보장하기 위해 최대 역방향 작동 전압, 즉 정션박스가 정상적인 작동 조건에서 작동할 때 해당 장치의 최대 전압이 지정됩니다.PV 정션박스의 현재 작동 전압은 1000V(DC)입니다.
②접점온도전류
작동 전류라고도 하며, 장시간 연속 작동할 때 다이오드를 통과할 수 있는 최대 순방향 전류 값을 나타냅니다.다이오드에 전류가 흐르면 다이가 가열되어 온도가 상승합니다.온도가 허용 한계(실리콘 튜브의 경우 약 140°C, 게르마늄 튜브의 경우 약 90°C)를 초과하면 다이가 과열되어 손상됩니다.따라서 사용 중인 다이오드는 다이오드의 정격 순방향 동작 전류 값을 초과해서는 안 됩니다.
핫스팟 효과가 발생하면 다이오드를 통해 전류가 흐릅니다.일반적으로 접합 온도 전류가 클수록 접합 상자의 작동 범위가 더 커지고 더 좋습니다.
③접속저항
연결 저항에 대한 명확한 범위 요구 사항은 없으며 터미널과 부스바 사이의 연결 품질만 반영합니다.단자를 연결하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 클램핑 연결이고 다른 하나는 용접입니다.두 방법 모두 장점과 단점이 있습니다.
우선 클램핑이 빠르고 유지관리가 편리하지만 단자대가 있는 면적이 작고 연결 신뢰성이 부족하여 접촉 저항이 높고 발열이 쉽습니다.
둘째, 용접 방법의 전도 면적이 작아야 하며, 접촉 저항이 작아야 하며, 연결이 단단해야 합니다.그러나 납땜 온도가 높기 때문에 작동 중에 다이오드가 쉽게 소손됩니다.
(2) 용접 스트립의 폭
소위 전극 폭은 태양광 패널의 인출 라인, 즉 부스바의 폭을 말하며 전극 사이의 간격도 포함됩니다.부스바의 저항력과 간격을 고려하여 2.5mm, 4mm, 6mm 3가지 규격이 있습니다.
(3) 작동 온도
정션박스는 태양광 패널과 함께 사용되며 환경 적응성이 뛰어납니다.온도로 따지면 현재 기준은 -40℃~85℃이다.
(4) 접합 온도
다이오드 접합 온도는 오프 상태의 누설 전류에 영향을 미칩니다.일반적으로 누설 전류는 온도가 10도 올라갈 때마다 두 배씩 증가합니다.따라서 다이오드의 정격 접합 온도는 실제 접합 온도보다 높아야 합니다.
다이오드 접합 온도의 테스트 방법은 다음과 같습니다.
태양광 패널을 75(℃)로 1시간 동안 가열한 후 바이패스 다이오드의 온도는 최대 작동 온도보다 낮아야 합니다.그런 다음 역전류를 1시간 동안 ISC의 1.25배로 증가시킵니다. 그러면 바이패스 다이오드가 고장나지 않아야 합니다.
(1) 시험
태양광 접속함은 사용하기 전에 테스트해야 합니다.주요 항목에는 외관, 밀봉, 내화 등급, 다이오드 인증 등이 포함됩니다.
(2) Solar Junction Box 사용방법
① 사용하기 전에 태양광 정션박스가 테스트되고 자격을 갖추었는지 확인하십시오.
② 제작 주문 전 단말기간 거리 및 레이아웃 과정을 반드시 확인하시기 바랍니다.
③ 정션박스를 설치할 때 박스 본체와 태양광 패널 백플레인이 완전히 밀봉되도록 접착제를 균일하고 포괄적으로 도포하십시오.
④정션박스를 설치할 때 양극과 음극을 반드시 구분하십시오.
⑤ 버스바를 접점단자에 연결할 때에는 반드시 버스바와 터미널 사이의 장력이 충분한지 확인하십시오.
⑥ 용접단자를 사용할 경우 다이오드의 손상을 방지하기 위해 용접시간을 너무 길게 하지 마십시오.
7박스 커버를 설치할 때에는 반드시 단단히 고정시켜 주십시오.
Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.
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