Saulės kolektorių prijungimo dėžutė yra jungtis tarp saulės baterijos ir įkrovimo valdymo įrenginio ir yra svarbi saulės baterijos dalis.Tai tarpdisciplininis išsamus dizainas, apjungiantis elektros dizainą, mechaninį dizainą ir medžiagų mokslą, kad vartotojams būtų suteikta kombinuota saulės kolektorių prijungimo schema.
Pagrindinė saulės jungties dėžutės funkcija yra saulės baterijos generuojamos elektros energijos tiekimas per kabelį.Dėl saulės elementų ypatumų ir didelės kainos saulės jungiamosios dėžutės turi būti specialiai suprojektuotos taip, kad atitiktų saulės kolektorių reikalavimus.Galime pasirinkti iš penkių jungties dėžutės funkcijos, charakteristikų, tipo, sudėties ir veikimo parametrų aspektų.
1. Saulės kolektorių prijungimo dėžutės funkcija
Pagrindinė saulės jungties dėžutės funkcija yra sujungti saulės bateriją ir apkrovą bei paimti fotovoltinės plokštės generuojamą srovę elektros energijai gaminti.Kita funkcija yra apsaugoti išeinančius laidus nuo karštųjų taškų poveikio.
(1) Jungtis
Saulės jungiamoji dėžutė veikia kaip tiltas tarp saulės kolektorių ir keitiklio.Jungties dėžutės viduje saulės kolektorių generuojama srovė per gnybtus ir jungtis ištraukiama į elektros įrangą.
Siekiant kuo labiau sumažinti jungiamosios dėžutės galios nuostolius saulės kolektoriui, saulės kolektorių jungiamojoje dėžutėje naudojamos laidžios medžiagos varža turėtų būti maža, o sąlyčio su šynos laido varža taip pat turėtų būti maža. .
(2) Saulės jungties dėžutės apsaugos funkcija
Saulės jungties dėžutės apsaugos funkciją sudaro trys dalys:
1. Per aplinkkelio diodas naudojamas siekiant išvengti karšto taško efekto ir apsaugoti akumuliatorių bei saulės bateriją;
2. Speciali medžiaga naudojama sandarinti konstrukcijai, kuri yra atspari vandeniui ir ugniai;
3. Specialus šilumos išsklaidymo dizainas sumažina jungiamąją dėžę ir aplinkkelio diodo darbinė temperatūra sumažina saulės kolektorių energijos praradimą dėl srovės nuotėkio.
2. PV jungties dėžutės charakteristikos
(1) Atsparumas oro sąlygoms
Kai fotovoltinės jungiamosios dėžutės medžiaga naudojama lauke, ji atlaikys klimato išbandymus, pvz., šviesos, karščio, vėjo ir lietaus padarytą žalą.Atviros PV jungties dėžutės dalys yra dėžutės korpusas, dėžutės dangtis ir MC4 jungtis, kurios visos yra pagamintos iš oro sąlygoms atsparių medžiagų.Šiuo metu dažniausiai naudojama medžiaga yra PPO, kuri yra viena iš penkių bendrųjų inžinerinių plastikų pasaulyje.Jis pasižymi dideliu tvirtumu, dideliu atsparumu karščiui, atsparumu ugniai, dideliu stiprumu ir puikiomis elektrinėmis savybėmis.
(2) Atsparumas aukštai temperatūrai ir drėgmei
Saulės baterijų darbo aplinka yra labai atšiauri.Kai kurie veikia atogrąžų zonose, o vidutinė paros temperatūra yra labai aukšta;kai kurie veikia dideliame aukštyje ir platumose, o darbinė temperatūra yra labai žema;kai kuriose vietose dienos ir nakties temperatūrų skirtumas yra didelis, pavyzdžiui, dykumose.Todėl fotovoltinės jungiamosios dėžės turi turėti puikias atsparumo aukštai temperatūrai ir žemai temperatūrai savybes.
(3) Atsparus UV spinduliams
Ultravioletiniai spinduliai daro tam tikrą žalą plastikiniams gaminiams, ypač plokščiakalnio vietose, kuriose yra plonas oras ir didelis ultravioletinis spinduliavimas.
(4) Ugniai atsparumas
Nurodo medžiagos arba medžiagos apdorojimo savybę, kuri labai sulėtina liepsnos plitimą.
(5) Atsparus vandeniui ir dulkėms
Bendroji fotovoltinė jungties dėžutė yra atspari vandeniui ir dulkėms IP65, IP67, o Slocable fotovoltinė jungties dėžutė gali pasiekti aukščiausią IP68 lygį.
(6) Šilumos išsklaidymo funkcija
Diodai ir aplinkos temperatūra padidina PV jungties dėžutės temperatūrą.Kai diodas laidus, jis generuoja šilumą.Tuo pačiu metu šiluma taip pat susidaro dėl diodo ir gnybto kontaktinės varžos.Be to, padidėjus aplinkos temperatūrai, padidės ir temperatūra jungiamosios dėžutės viduje.
PV jungties dėžutės viduje esantys komponentai, jautrūs aukštai temperatūrai, yra sandarinimo žiedai ir diodai.Aukšta temperatūra pagreitins sandarinimo žiedo senėjimo greitį ir turės įtakos jungiamosios dėžutės sandarinimui;diode yra atvirkštinė srovė, o atvirkštinė srovė padvigubės kas 10 °C temperatūros padidėjimą.Atvirkštinė srovė sumažina plokštės imamą srovę, paveikdama plokštės galią.Todėl fotovoltinės jungiamosios dėžės turi turėti puikias šilumos išsklaidymo savybes.
Įprasta šiluminė konstrukcija yra sumontuoti šilumos kriauklę.Tačiau šilumnešių įrengimas visiškai neišsprendžia šilumos išsklaidymo problemos.Jei fotovoltinėje jungiamojoje dėžutėje yra sumontuotas šilumos šalintuvas, diodo temperatūra laikinai sumažės, tačiau vis tiek padidės jungties dėžutės temperatūra, o tai turės įtakos guminio tarpiklio tarnavimo laikui;Viena vertus, jei jis sumontuotas už skirstomosios dėžutės ribų, tai turės įtakos bendram jungties dėžutės sandarinimui, kita vertus, radiatorius taip pat gali lengvai surūdyti.
3. Saulės jungiamųjų dėžių tipai
Yra du pagrindiniai jungiamųjų dėžių tipai: paprastos ir vazoninės.
Įprastos skirstomosios dėžutės sandarinamos silikoniniais sandarikliais, o guma užpildytos jungiamosios dėžės – dviejų komponentų silikonu.Įprasta jungiamoji dėžutė buvo naudojama anksčiau ir yra lengvai valdoma, tačiau sandarinimo žiedą lengva senti, kai naudojamas ilgą laiką.Vazoninio tipo jungiamoji dėžutė yra sudėtinga eksploatuoti (reikia užpildyti dviejų komponentų silikageliu ir sukietėti), tačiau sandarinimo efektas yra geras, ji yra atspari senėjimui, o tai gali užtikrinti ilgalaikį veiksmingą sandarumą. jungiamoji dėžutė, o kaina šiek tiek pigesnė.
4. Saulės jungties dėžutės sudėtis
Saulės jungties jungiamąją dėžę sudaro dėžutės korpusas, dėžutės dangtis, jungtys, gnybtai, diodai ir tt Kai kurie skirstomųjų dėžių gamintojai sukūrė šilumos kriaukles, kad pagerintų temperatūros pasiskirstymą dėžutėje, tačiau bendra struktūra nepasikeitė.
(1) Dėžutės korpusas
Dėžutės korpusas yra pagrindinė jungiamosios dėžutės dalis su įmontuotais gnybtais ir diodais, išorinėmis jungtimis ir dėžutės dangčiais.Tai yra saulės jungties dėžutės rėminė dalis ir atitinka daugumą atsparumo oro sąlygoms reikalavimų.Dėžutės korpusas paprastai pagamintas iš PPO, kurio pranašumai yra didelis tvirtumas, didelis atsparumas karščiui, atsparumas ugniai ir didelis stiprumas.
(2) Dėžutės dangtis
Dėžutės dangtelis gali užsandarinti dėžutės korpusą, apsaugodamas nuo vandens, dulkių ir taršos.Sandarumą daugiausia atspindi įmontuotas guminis sandarinimo žiedas, kuris neleidžia orui ir drėgmei patekti į jungiamąją dėžę.Kai kurie gamintojai dangtelio centre įtaiso nedidelę skylę ir įrengia dializės membraną ore.Membrana yra kvėpuojanti ir nepralaidi, o tris metrus po vandeniu nepraleidžia vandens, o tai atlieka gerą šilumos išsklaidymo ir sandarinimo vaidmenį.
Dėžutės korpusas ir dėžutės dangtis paprastai yra liejami iš medžiagų, pasižyminčių geru atsparumu oro sąlygoms, kurios pasižymi geru elastingumu, atsparumu temperatūros smūgiams ir atsparumu senėjimui.
(3) Jungtis
Jungtys jungia gnybtus ir išorinę elektros įrangą, pvz., keitiklius, valdiklius ir kt. Jungtis pagaminta iš kompiuterio, tačiau kompiuteris yra lengvai korozuojamas nuo daugelio medžiagų.Saulės jungiamųjų dėžių senėjimą daugiausia atspindi: jungtys lengvai rūdija, o plastikinės veržlės lengvai įtrūksta veikiant žemai temperatūrai.Todėl jungties dėžutės tarnavimo laikas yra jungties tarnavimo laikas.
(4) Terminalai
Skirtingų gamintojų gnybtų blokų atstumas tarp gnybtų taip pat skiriasi.Yra dviejų tipų kontaktai tarp gnybto ir išeinančio laido: vienas yra fizinis kontaktas, pvz., priveržimo tipas, o kitas - suvirinimo tipas.
(5) Diodai
PV jungiamųjų dėžių diodai naudojami kaip apėjimo diodai, siekiant išvengti karštųjų taškų poveikio ir apsaugoti saulės baterijas.
Kai saulės kolektorius veikia normaliai, aplinkkelio diodas yra išjungtas ir yra atvirkštinė srovė, ty tamsi srovė, kuri paprastai yra mažesnė nei 0,2 mikroampero.Tamsi srovė sumažina saulės kolektorių generuojamą srovę, nors ir labai mažai.
Idealiu atveju kiekvienas saulės elementas turėtų turėti prijungtą aplinkkelio diodą.Tačiau tai labai neekonomiška dėl tokių veiksnių kaip aplinkkelio diodų kaina ir kaina, tamsiosios srovės nuostoliai ir įtampos kritimas darbo sąlygomis.Be to, saulės kolektoriaus vieta yra gana koncentruota, o prijungus diodą turėtų būti sudarytos pakankamos šilumos išsklaidymo sąlygos.
Todėl paprastai yra tikslinga naudoti aplinkkelio diodus, kad apsaugotų kelis tarpusavyje sujungtus saulės elementus.Tai gali sumažinti saulės kolektorių gamybos sąnaudas, bet taip pat gali neigiamai paveikti jų veikimą.Jei vienos saulės elementų serijos saulės elementų išeiga sumažėja, saulės elementų serija, įskaitant tinkamai veikiančias, yra izoliuojama nuo visos saulės baterijų sistemos apėjimo diodu.Tokiu būdu dėl vienos saulės baterijos gedimo labai sumažės visos saulės baterijos išėjimo galia.
Be pirmiau minėtų problemų, taip pat reikia atidžiai apsvarstyti ryšį tarp aplinkkelio diodo ir jo gretimų apėjimo diodų.Šios jungtys yra veikiamos tam tikrų įtempių, atsirandančių dėl mechaninių apkrovų ir cikliškų temperatūros pokyčių.Todėl ilgą laiką naudojant saulės bateriją aukščiau minėtas ryšys gali nutrūkti dėl nuovargio, todėl saulės kolektorius gali būti nenormalus.
Karšto taško efektas
Saulės kolektorių konfigūracijoje atskiri saulės elementai jungiami nuosekliai, kad būtų pasiekta didesnė sistemos įtampa.Užblokavus vieną iš saulės elementų, paveiktas saulės elementas nebeveiks kaip energijos šaltinis, o taps energijos vartotoju.Kiti neuždengti saulės elementai ir toliau teka srovę per juos, sukeldami didelius energijos nuostolius, sukurdami „karštuosius taškus“ ir net pažeisdami saulės elementus.
Siekiant išvengti šios problemos, aplinkkelio diodai jungiami lygiagrečiai su vienu ar keliais saulės elementais nuosekliai.Aplenkimo srovė apeina ekranuotą saulės elementą ir praeina per diodą.
Kai saulės elementas veikia normaliai, aplinkkelio diodas išjungiamas atvirkščiai, o tai neturi įtakos grandinei;jei lygiagrečiai su apėjimo diodu yra nenormalus saulės elementas, visos linijos srovę lems minimalios srovės saulės elementas, o srovę – saulės elemento ekranavimo plotas.Nuspręskite.Jei atvirkštinio poslinkio įtampa yra didesnė už minimalią saulės elemento įtampą, apėjimo diodas bus laidus ir nenormalus saulės elementas bus trumpas.
Galima pastebėti, kad karštasis taškas yra saulės kolektorių šildymas arba vietinis šildymas, o saulės kolektorių skydas karštoje vietoje yra pažeistas, todėl sumažėja saulės baterijos išėjimo galia ir netgi saulės baterijų skydas sunaikinamas, o tai labai sumažina tarnavimo laiką. saulės kolektorių ir kelia paslėptą pavojų elektrinės elektros energijos gamybos saugumui, o šilumos kaupimasis sukels saulės baterijų pažeidimus.
Diodų pasirinkimo principas
Apėjimo diodas pasirenkamas iš esmės vadovaujantis šiais principais: ① Atsparumo įtampa yra du kartus didesnė už maksimalią atvirkštinę darbinę įtampą;② Srovės talpa yra du kartus didesnė už maksimalią atvirkštinę darbo srovę;③ sankryžos temperatūra turi būti aukštesnė už tikrąją sankryžos temperatūrą;④ maža šiluminė varža;⑤ mažas slėgio kritimas.
5. PV modulio jungiamosios dėžutės našumo parametrai
(1) Elektrinės savybės
PV modulio jungties dėžutės elektrinis veikimas daugiausia apima tokius parametrus kaip darbinė įtampa, darbinė srovė ir varža.Norint įvertinti, ar jungiamoji dėžutė yra kvalifikuota, elektros charakteristikos yra esminė grandis.
① Darbinė įtampa
Kai atvirkštinė įtampa per diodą pasieks tam tikrą vertę, diodas suges ir praras vienkryptį laidumą.Siekiant užtikrinti naudojimo saugumą, nurodoma maksimali atvirkštinė darbinė įtampa, tai yra maksimali atitinkamo įrenginio įtampa, kai jungiamoji dėžutė veikia įprastomis darbo sąlygomis.PV jungties dėžutės dabartinė darbinė įtampa yra 1000 V (DC).
② Sankryžos temperatūros srovė
Taip pat žinomas kaip darbinė srovė, ji reiškia didžiausią tiesioginės srovės vertę, kuri leidžiama per diodą, kai jis veikia nepertraukiamai ilgą laiką.Kai srovė teka per diodą, štampas įkaista ir temperatūra pakyla.Temperatūrai viršijus leistiną ribą (apie 140°C silicio vamzdžiams ir 90°C germanio vamzdžiams), štampai perkais ir bus pažeisti.Todėl naudojamas diodas neturėtų viršyti vardinės priekinės diodo darbinės srovės vertės.
Kai atsiranda karšto taško efektas, srovė teka per diodą.Paprastai tariant, kuo didesnė jungties temperatūros srovė, tuo geresnė ir didesnė jungties dėžutės veikimo sritis.
③ Sujungimo varža
Nėra aiškaus ryšio varžos diapazono reikalavimo, tai tik atspindi gnybto ir šynos sujungimo kokybę.Yra du gnybtų prijungimo būdai: vienas yra užspaudimo jungtis, o kitas - suvirinimas.Abu metodai turi privalumų ir trūkumų:
Visų pirma, užveržimas yra greitas ir patogus priežiūra, tačiau plotas su gnybtų bloku yra mažas, o jungtis nėra pakankamai patikima, todėl yra didelė kontaktinė varža ir lengva įkaisti.
Antra, suvirinimo metodo laidus plotas turi būti mažas, kontaktinis pasipriešinimas turi būti mažas, o jungtis turi būti sandari.Tačiau dėl aukštos litavimo temperatūros diodas lengvai perdega eksploatacijos metu.
(2) Suvirinimo juostos plotis
Vadinamasis elektrodo plotis reiškia saulės kolektorių išeinančios linijos, ty šynos, plotį, taip pat apima atstumą tarp elektrodų.Atsižvelgiant į šynos varžą ir atstumą, yra trys specifikacijos: 2,5 mm, 4 mm ir 6 mm.
(3) Darbinė temperatūra
Jungiamoji dėžutė naudojama kartu su saulės kolektoriumi ir puikiai prisitaiko prie aplinkos.Kalbant apie temperatūrą, dabartinis standartas yra – 40 ℃ ~ 85 ℃.
(4) Sankryžos temperatūra
Diodo sandūros temperatūra turi įtakos nuotėkio srovei išjungtoje būsenoje.Paprastai tariant, nuotėkio srovė padvigubėja kas 10 laipsnių temperatūros padidėjimo atveju.Todėl vardinė diodo sandūros temperatūra turi būti aukštesnė už tikrąją sandūros temperatūrą.
Diodų jungties temperatūros tyrimo metodas yra toks:
Pakaitinus saulės kolektorių iki 75 (℃) 1 valandą, aplinkkelio diodo temperatūra turi būti žemesnė už maksimalią darbinę temperatūrą.Tada padidinkite atvirkštinę srovę iki 1,25 karto ISC 1 valandą, apėjimo diodas neturėtų sugesti.
6. Atsargumo priemonės
(1) Bandymas
Prieš naudojant saulės jungiamąsias dėžutes reikia išbandyti.Pagrindiniai elementai yra išvaizda, sandarinimas, atsparumo ugniai įvertinimas, diodo kvalifikacija ir kt.
(2) Kaip naudoti saulės energijos jungiamąją dėžę
① Prieš naudodami įsitikinkite, kad saulės jungiamoji dėžutė buvo išbandyta ir kvalifikuota.
② Prieš pateikdami gamybos užsakymą, patvirtinkite atstumą tarp gnybtų ir išdėstymo proceso.
③ Montuodami jungiamąją dėžę, tolygiai ir visapusiškai užtepkite klijus, kad įsitikintumėte, jog dėžutės korpusas ir saulės kolektoriaus galinė plokštė yra visiškai sandarūs.
④ Montuodami jungiamąją dėžę būtinai atskirkite teigiamus ir neigiamus polius.
⑤ Prijungdami šyną prie kontaktinio gnybto, būtinai patikrinkite, ar įtampa tarp šynos ir gnybto yra pakankama.
⑥ Naudojant suvirinimo gnybtus, suvirinimo laikas neturi būti per ilgas, kad nebūtų pažeistas diodas.
⑦ Montuodami dėžutės dangtelį, įsitikinkite, kad jį tvirtai priveržkite.
2023-12-20
