2023-12-20
Solcellepanelets koblingsboks er kontakten mellom solcellepanelet og ladekontrollenheten, og er en viktig del av solcellepanelet.Det er et tverrfaglig omfattende design som kombinerer elektrisk design, mekanisk design og materialvitenskap for å gi brukerne et kombinert koblingsskjema for solcellepaneler.
Hovedfunksjonen til solcelleboks er å sende ut den elektriske energien som genereres av solcellepanelet gjennom kabelen.På grunn av særegenhet og høy pris på solceller, må solcellekoblingsbokser være spesialdesignet for å møte kravene til solcellepaneler.Vi kan velge mellom fem aspekter av funksjon, egenskaper, type, sammensetning og ytelsesparametere til koblingsboksen.
Den grunnleggende funksjonen til solcelleboksen er å koble sammen solcellepanelet og lasten, og trekke strømmen som genereres av solcellepanelet for å generere elektrisitet.En annen funksjon er å beskytte de utgående ledningene fra hot spot-effekter.
Solcellekoblingsboksen fungerer som en bro mellom solcellepanelet og omformeren.Inne i koblingsboksen trekkes strømmen som genereres av solcellepanelet ut gjennom terminaler og kontakter og inn i det elektriske utstyret.
For å redusere strømtapet fra koblingsboksen til solcellepanelet så mye som mulig, bør motstanden til det ledende materialet som brukes i solcellepanelets koblingsboks være liten, og kontaktmotstanden med samleskinnens ledningsledning bør også være liten. .
Beskyttelsesfunksjonen til solcelleboksen inkluderer tre deler:
1. Gjennom bypass-dioden brukes for å forhindre hot spot-effekten og beskytte batteriet og solcellepanelet;
2. Det spesielle materialet brukes til å forsegle designet, som er vanntett og brannsikkert;
3. Den spesielle varmeavledningsdesignen reduserer koblingsboksen og driftstemperaturen til bypassdioden reduserer tapet av solcellepanelstrøm på grunn av strømlekkasje.
(1) Værbestandighet
Når solcelleboksmaterialet brukes utendørs, vil det tåle klimaprøven, som skader forårsaket av lys, varme, vind og regn.De utsatte delene av PV-koblingsboksen er bokskroppen, boksdekselet og MC4-kontakten, som alle er laget av værbestandige materialer.For tiden er det mest brukte materialet PPO, som er en av de fem generelle ingeniørplastene i verden.Den har fordelene med høy stivhet, høy varmebestandighet, brannmotstand, høy styrke og utmerkede elektriske egenskaper.
(2) Høy temperatur og fuktighetsmotstand
Arbeidsmiljøet til solcellepaneler er svært tøft.Noen opererer i tropiske områder, og den daglige gjennomsnittstemperaturen er svært høy;noen opererer i områder med stor høyde og høy breddegrad, og driftstemperaturen er svært lav;enkelte steder er temperaturforskjellen mellom dag og natt stor, som for eksempel ørkenområder.Derfor kreves det at fotovoltaiske koblingsbokser har utmerkede motstandsegenskaper ved høy temperatur og lav temperatur.
(3) UV-bestandig
Ultrafiolette stråler har visse skader på plastprodukter, spesielt i platåområder med tynn luft og høy ultrafiolett stråling.
(4) Flammehemming
Refererer til egenskapen som besittes av et stoff eller ved behandling av et materiale som i betydelig grad forsinker spredningen av flamme.
(5) Vanntett og støvtett
Den generelle fotovoltaiske koblingsboksen er vanntett og støvtett IP65, IP67, og den Slocable fotovoltaiske koblingsboksen kan nå det høyeste nivået av IP68.
(6) Varmeavledningsfunksjon
Dioder og omgivelsestemperatur øker temperaturen i PV-koblingsboksen.Når dioden leder, genererer den varme.Samtidig genereres det også varme på grunn av kontaktmotstanden mellom dioden og terminalen.I tillegg vil økningen i omgivelsestemperaturen også øke temperaturen inne i koblingsboksen.
Komponenter inne i PV-koblingsboksen som er utsatt for høy temperatur er tetningsringer og dioder.Høy temperatur vil akselerere aldringshastigheten til tetningsringen og påvirke tetningsytelsen til koblingsboksen;det er en reversstrøm i dioden, og reversstrømmen vil dobles for hver 10 °C økning i temperaturen.Omvendt strøm reduserer strømmen som trekkes av kretskortet, og påvirker kortets kraft.Derfor må solcellebokser ha utmerkede varmeavledningsegenskaper.
En vanlig termisk design er å installere en kjøleribbe.Installering av kjøleribber løser imidlertid ikke varmespredningsproblemet fullstendig.Hvis en kjøleribbe er installert i den fotovoltaiske koblingsboksen, vil temperaturen på dioden midlertidig synke, men temperaturen på koblingsboksen vil fortsatt øke, noe som vil påvirke levetiden til gummipakningen;Hvis det monteres utenfor koblingsboksen vil det på den ene siden påvirke den totale tettingen av koblingsboksen, på den annen side er det også lett at kjøleribben blir korrodert.
Det er to hovedtyper koblingsbokser: vanlige og potte.
Vanlige koblingsbokser er forseglet med silikonpakninger, mens gummifylte koblingsbokser er fylt med to-komponent silikon.Den ordinære koblingsboksen er brukt tidligere og er enkel å betjene, men tetningsringen er lett å eldes ved lang tids bruk.Koblingsboksen av pottetypen er komplisert å betjene (den må fylles med to-komponent silikagel og herdes), men forseglingseffekten er god, og den er motstandsdyktig mot aldring, noe som kan sikre langsiktig effektiv forsegling av koblingsboks, og prisen er litt billigere.
Koblingsboksen for solenergi er sammensatt av bokskropp, boksdeksel, kontakter, terminaler, dioder osv. Noen koblingsboksprodusenter har designet kjøleribber for å forbedre temperaturfordelingen i boksen, men den generelle strukturen har ikke endret seg.
(1) Bokskropp
Bokskroppen er hoveddelen av koblingsboksen, med innebygde terminaler og dioder, eksterne kontakter og boksdeksler.Det er rammedelen av solcelleboks og tåler de fleste værbestandighetskravene.Bokskroppen er vanligvis laget av PPO, som har fordelene med høy stivhet, høy varmebestandighet, brannmotstand og høy styrke.
(2) Boksdeksel
Boksdekselet kan forsegle bokskroppen og forhindre vann, støv og forurensning.Tettheten gjenspeiles hovedsakelig i den innebygde tetningsringen av gummi, som hindrer luft og fukt i å komme inn i koblingsboksen.Noen produsenter setter et lite hull i midten av lokket, og installerer dialysemembranen i luften.Membranen er pustende og ugjennomtrengelig, og det er ingen vannlekkasje på tre meter under vann, noe som spiller en god rolle for varmeavledning og forsegling.
Bokskroppen og boksdekselet er generelt sprøytestøpt av materialer med god værbestandighet, som har egenskapene god elastisitet, temperaturstøtmotstand og aldringsmotstand.
(3) Kobling
Kontakter kobler til terminaler og eksternt elektrisk utstyr som invertere, kontrollere osv. Kontakten er laget av PC, men PC blir lett korrodert av mange stoffer.Aldringen av solcellebokser gjenspeiles hovedsakelig i: koblinger blir lett korrodert, og plastmuttere sprekker lett ved lavtemperaturpåvirkning.Derfor er levetiden til koblingsboksen levetiden til kontakten.
(4) Terminaler
Ulike produsenter av rekkeklemmers klemmeavstand er også forskjellig.Det er to typer kontakt mellom terminalen og den utgående ledningen: den ene er fysisk kontakt, for eksempel strammetype, og den andre er sveisetypen.
(5) Dioder
Dioder i PV-koblingsbokser brukes som bypass-dioder for å forhindre hot spot-effekter og beskytte solcellepaneler.
Når solcellepanelet fungerer normalt, er bypass-dioden i av-tilstand, og det er en reversstrøm, det vil si den mørke strømmen, som generelt er mindre enn 0,2 mikroampere.Mørk strøm reduserer strømmen som produseres av et solcellepanel, om enn med en veldig liten mengde.
Ideelt sett bør hver solcelle ha en bypass-diode tilkoblet.Det er imidlertid svært uøkonomisk på grunn av faktorer som pris og pris på bypass-dioder, mørkestrømstap og spenningsfall under driftsforhold.I tillegg er plasseringen av solcellepanelet relativt konsentrert, og det bør sørges for tilstrekkelig varmeavledning etter at dioden er koblet til.
Derfor er det generelt rimelig å bruke bypass-dioder for å beskytte flere sammenkoblede solceller.Dette kan redusere produksjonskostnadene for solcellepaneler, men kan også påvirke ytelsen negativt.Hvis ytelsen til én solcelle i en serie med solceller reduseres, isoleres seriene med solceller, inkludert de som fungerer som de skal, fra hele solcelleanlegget av bypass-dioden.På denne måten, på grunn av svikt i ett solcellepanel, vil utgangseffekten til hele solcellepanelet synke mye.
I tillegg til de ovennevnte problemene, må forbindelsen mellom en bypass-diode og dens tilstøtende bypass-dioder også vurderes nøye.Disse forbindelsene er utsatt for noen påkjenninger som er et produkt av mekaniske belastninger og sykliske endringer i temperaturen.Derfor, ved langvarig bruk av solcellepanelet, kan ovennevnte tilkobling svikte på grunn av tretthet, og dermed gjøre solcellepanelet unormalt.
Hot Spot-effekt
I en solcellekonfigurasjon kobles individuelle solceller i serie for å oppnå høyere systemspenninger.Når en av solcellene er blokkert, vil den berørte solcellen ikke lenger fungere som strømkilde, men bli en energiforbruker.Andre uskyggelagte solceller fortsetter å føre strøm gjennom dem, noe som forårsaker store energitap, utvikler "hot spots" og til og med skader solcellene.
For å unngå dette problemet kobles bypass-dioder parallelt med en eller flere solceller i serie.Bypassstrøm går utenom den skjermede solcellen og går gjennom dioden.
Når solcellen fungerer normalt, slås bypass-dioden av i revers, noe som ikke påvirker kretsen;hvis det er en unormal solcelle koblet parallelt med bypass-dioden, vil strømmen på hele ledningen bli bestemt av minimumsstrømsolcellen, og strømmen bestemmes av solcellens skjermingsareal.Bestemme seg for.Hvis omvendt forspenning er høyere enn minimumsspenningen til solcellen, vil bypass-dioden lede og den unormale solcellen kortsluttes.
Det kan ses at hot spot er solcellepaneloppvarming eller lokal oppvarming, og solcellepanelet på hot spot er skadet, noe som reduserer strømuttaket til solcellepanelet og til og med fører til skraping av solcellepanel, noe som alvorlig reduserer levetiden av solcellepanelet og bringer skjult fare for kraftstasjonens kraftproduksjonssikkerhet, og varmeakkumuleringen vil føre til skade på solcellepanelet.
Prinsipp for diodevalg
Valget av bypass-dioden følger i hovedsak følgende prinsipper: ① Motstandsspenningen er to ganger den maksimale reversarbeidsspenningen;② Strømkapasiteten er to ganger den maksimale reverserte arbeidsstrømmen;③ Krysstemperaturen bør være høyere enn den faktiske overgangstemperaturen;④ Termisk motstand liten;⑤ lite trykkfall.
(1) Elektriske egenskaper
Den elektriske ytelsen til PV-modulens koblingsboks inkluderer hovedsakelig parametere som arbeidsspenning, arbeidsstrøm og motstand.For å måle om en koblingsboks er kvalifisert, er elektrisk ytelse et avgjørende ledd.
①Arbeidsspenning
Når reversspenningen over dioden når en viss verdi, vil dioden brytes ned og miste ensrettet ledningsevne.For å sikre brukssikkerheten er den maksimale omvendte arbeidsspenningen spesifisert, det vil si den maksimale spenningen til den tilsvarende enheten når koblingsboksen fungerer under normale arbeidsforhold.Den nåværende arbeidsspenningen til PV-koblingsboksen er 1000V (DC).
②Junksjonstemperaturstrøm
Også kjent som arbeidsstrøm, refererer det til den maksimale fremstrømsverdien som tillates å passere gjennom dioden når den jobber kontinuerlig i lang tid.Når det går strøm gjennom dioden, varmes formen opp og temperaturen stiger.Når temperaturen overskrider den tillatte grensen (ca. 140°C for silisiumrør og 90°C for germaniumrør), vil dysen overopphetes og bli skadet.Dioden som er i bruk bør derfor ikke overstige den nominelle fremdriftsstrømverdien til dioden.
Når hot spot-effekten oppstår, flyter strømmen gjennom dioden.Generelt sett, jo større koblingstemperaturstrømmen er, jo bedre, og jo større arbeidsområde til koblingsboksen.
③Tilkoblingsmotstand
Det er ingen klare rekkeviddekrav til koblingsmotstanden, den gjenspeiler kun kvaliteten på koblingen mellom klemmen og samleskinnen.Det er to måter å koble terminalene på, den ene er klemforbindelse og den andre er sveising.Begge metodene har fordeler og ulemper:
Først av alt er klemmen rask og vedlikeholdet er praktisk, men området med rekkeklemmen er lite, og tilkoblingen er ikke pålitelig nok, noe som resulterer i høy kontaktmotstand og lett å varme opp.
For det andre skal det ledende området til sveisemetoden være lite, kontaktmotstanden skal være liten og forbindelsen skal være tett.Men på grunn av den høye loddetemperaturen er dioden lett å brenne ut under drift.
(2) Bredde på sveiselist
Den såkalte elektrodebredden refererer til bredden på den utgående linjen til solcellepanelet, det vil si samleskinnen, og inkluderer også avstanden mellom elektrodene.Med tanke på motstanden og avstanden til samleskinnen er det tre spesifikasjoner: 2,5 mm, 4 mm og 6 mm.
(3) Driftstemperatur
Koblingsboksen brukes sammen med solcellepanelet og har sterk tilpasningsevne til miljøet.Når det gjelder temperatur, er gjeldende standard – 40 ℃ ~ 85 ℃.
(4) Krysstemperatur
Diodekrysstemperaturen påvirker lekkasjestrømmen i av-tilstand.Generelt sett dobles lekkasjestrømmen for hver 10 graders temperaturøkning.Derfor må den nominelle koblingstemperaturen til dioden være høyere enn den faktiske koblingstemperaturen.
Testmetoden for diodekrysstemperatur er som følger:
Etter å ha varmet opp solcellepanelet til 75(℃) i 1 time, bør temperaturen på bypass-dioden være lavere enn dens maksimale driftstemperatur.Øk deretter reversstrømmen til 1,25 ganger ISC i 1 time, bypass-dioden skal ikke svikte.
(1) Test
Solar koblingsbokser bør testes før bruk.Hovedelementene inkluderer utseende, forsegling, brannmotstandsvurdering, diodekvalifisering, etc.
(2) Hvordan bruke Solar Junction Box
① Sørg for at solcellekoblingsboksen er testet og kvalifisert før bruk.
② Før du legger inn produksjonsordren, vennligst bekreft avstanden mellom terminalene og layoutprosessen.
③Når du installerer koblingsboksen, påfør lim jevnt og omfattende for å sikre at bokskroppen og solcellepanelets bakplan er fullstendig forseglet.
④ Sørg for å skille de positive og negative polene når du installerer koblingsboksen.
⑤ Når du kobler samleskinnen til kontaktklemmen, må du kontrollere om spenningen mellom samleskinnen og klemmen er tilstrekkelig.
⑥ Ved bruk av sveiseterminaler bør sveisetiden ikke være for lang, for ikke å skade dioden.
⑦ Når du installerer boksdekselet, må du passe på å klemme det fast.
Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co., LTD.
Legg til: Guangda Manufacturing Hongmei Science and Technology Park, nr. 9-2, Hongmei-seksjonen, Wangsha Road, Hongmei Town, Dongguan, Guangdong, Kina
TLF: 0769-22010201
