Caixa de junção solar fotovoltaicaé um dispositivo de conexão entre o conjunto de células solares formado por módulos de células solares e o dispositivo de controle de carregamento solar.Sua principal função é conectar e proteger o módulo solar fotovoltaico e conectar a energia gerada pela célula solar ao circuito externo.Conduza a corrente gerada pelo módulo fotovoltaico.A caixa de junção solar fotovoltaica é colada à placa traseira do componente por meio de sílica gel, os fios condutores do componente são conectados entre si através da fiação interna na caixa de junção e a fiação interna é conectada ao cabo externo para fazer o componente e a condução do cabo externo.É um projeto abrangente de vários domínios que integra projeto elétrico, projeto mecânico e ciência de materiais.
A caixa de junção solar fotovoltaica inclui um corpo de caixa, que é caracterizado pelo fato de que uma placa de circuito impresso é disposta no corpo da caixa, e N extremidades de conexão de barramento e duas extremidades de conexão de cabo são impressas na placa de circuito impresso, e cada conexão de barramento final passa por um barramento.Conectadas à cadeia de baterias solares, as extremidades de conexão do barramento adjacente também são conectadas por diodos;entre eles, há uma chave eletrônica em série entre a extremidade de conexão do barramento e a extremidade de conexão do cabo, e a chave eletrônica é controlada pelo sinal de controle recebido.A enésima extremidade de conexão do barramento é conectada à segunda extremidade de conexão do cabo;as duas extremidades de conexão do cabo são respectivamente conectadas ao exterior através da linha do cabo;um capacitor de bypass também é fornecido entre as duas extremidades de conexão do cabo.
Composição da caixa de junção solar fotovoltaica
A caixa de junção fotovoltaica é composta por um corpo de caixa, um cabo e um conector.
O corpo da caixa inclui: parte inferior da caixa (incluindo terminal de cobre ou terminal de plástico), tampa da caixa, diodo;
Os cabos são divididos em: 1,5MM2, 2,5MM2, 4MM2 e 6MM2, esses cabos comumente usados;
Existem dois tipos de conectores: conector MC3 e MC4;
Modelo de diodo: 10A10, 10SQ050, 12SQ045, PV1545, PV1645, SR20200, etc.
Existem dois tipos de pacotes de diodos: R-6 SR 263
Principais Especificações Técnicas
Corrente máxima de trabalho 16A Tensão máxima suportável 1000V Temperatura operacional -40~90℃ Umidade máxima de trabalho 5%~95% (sem condensação) Especificação do cabo de conexão IP68 de grau à prova d'água 4mm.
Características
A potência da caixa de junção fotovoltaica é testada em condições padrão: temperatura 25 graus, AM1.5, 1000W/M2.Geralmente expressa por WP, também pode ser expressa por W. A potência testada sob esta norma é chamada de potência nominal.
1. O invólucro é feito de matérias-primas importadas de alta qualidade, que possui resistência anti-envelhecimento e ultravioleta extremamente alta;
2. É adequado para uso em condições ambientais adversas com um longo tempo de produção ao ar livre e o tempo de uso é superior a 25 anos;
3. Possui um excelente modo de dissipação de calor e um volume de cavidade interna razoável para reduzir efetivamente a temperatura interna para atender aos requisitos de segurança elétrica;
4. Boas funções à prova d'água e à prova de poeira;
5. 2-6 terminais podem ser integrados arbitrariamente de acordo com as necessidades;
6. Todos os métodos de conexão adotam conexão plug-in de conexão rápida.
Itens de inspeção de rotina da caixa de junção solar fotovoltaica
▲Teste de estanqueidade ▲Teste de resistência às intempéries ▲Teste de desempenho contra incêndio ▲Teste de desempenho de fixação do pino final ▲Teste de confiabilidade de conexão do conector ▲Teste de temperatura de junção de diodo ▲Teste de resistência de contato
Para os itens de teste acima, recomendamos materiais PPO para peças do corpo/tampa da caixa de junção fotovoltaica
1) Requisitos de desempenho do corpo/tampa da caixa de junção solar
Possui boa resistência antienvelhecimento e UV;baixa resistência elétrica;excelentes propriedades retardadoras de chama;boa resistência química;resistência a diversos impactos, como impactos de ferramentas mecânicas.
2) Vários fatores na recomendação de materiais PPO
▲ O PPO tem a menor proporção entre os cinco principais plásticos de engenharia, não é tóxico e atende aos padrões da FDA;
▲ Excelente resistência ao calor, superior ao PC em materiais amorfos;
▲ As propriedades elétricas do PPO são as melhores entre os plásticos de engenharia em geral, e a temperatura, a umidade e a frequência têm pouco efeito em suas propriedades elétricas;
▲PPO/PS possui baixo encolhimento e boa estabilidade dimensional;
▲ As ligas das séries PPO e PPO/PS têm a melhor resistência ao calor e a menor taxa de absorção de água entre os plásticos de engenharia em geral, e suas mudanças de tamanho são pequenas quando usadas em água;
▲ As ligas da série PPO/PA têm boa tenacidade, alta resistência, resistência a solventes e capacidade de pulverização;
▲ O MPPO retardador de chama geralmente usa retardadores de chama de fósforo e nitrogênio, que têm as características de retardador de chama sem halogênio e atendem à direção de desenvolvimento de materiais verdes.
Caixa de junção de módulo fotovoltaico locável(material PPO)
Seleção de caixa de junção solar fotovoltaica
A principal informação a ser considerada na seleção da caixa de junção fotovoltaica deve ser a corrente do módulo.Uma é a corrente máxima de trabalho e a outra é a corrente de curto-circuito.Obviamente, a corrente de curto-circuito é a corrente máxima que o módulo pode produzir.De acordo com a corrente de curto-circuito, a corrente nominal da caixa de junção deve ter um fator de segurança maior.Se a caixa de junção solar fotovoltaica for calculada de acordo com a corrente máxima de trabalho, o fator de segurança é menor.
A base mais científica para a seleção deve basear-se na lei de mudança da corrente e tensão da bateria que deve ser retirada com a intensidade da luz.Você deve entender a área onde o módulo que você produz é usado e quão grande é a luz nesta área e, em seguida, comparar a curva de mudança da corrente do chip com a intensidade da luz da bateria, investigar a corrente máxima possível e em seguida, selecione a corrente nominal da caixa de junção.
1. De acordo com a potência do módulo fotovoltaico, 150w, 180w, 230w ou 310w?
2. Outras especificações dos componentes.
3. Os parâmetros do diodo, 10 amperes, 12 amperes, 15 amperes ou 25 amperes?
4. O ponto mais importante: qual é o tamanho da corrente de curto-circuito?Para este teste, a seleção do diodo depende das seguintes grandezas:
Corrente (maior é melhor), temperatura máxima de junção (menor é melhor), resistência térmica (menor é melhor), queda de tensão (menor é melhor), tensão de ruptura reversa (geralmente 40V é suficiente).
Caixa de junção dividida
A partir de junho de 2018, a caixa de junção solar derivou gradualmente uma ramificação da caixa de junção integrada original em 2015:caixa de junção dividida, e formou um efeito de escala na Exposição Fotovoltaica de Xangai, que representa a possibilidade de caixas de junção fotovoltaicas no futuro Entre na tendência de diversificação e desenvolvimento paralelo.
As caixas de junção de uma só peça são usadas principalmente para componentes de estrutura tradicionais, e as caixas de junção do tipo dividido são usadas principalmente para novos componentes de dupla face de vidro duplo.Comparado com o primeiro, o último pode ser mais necessário para o mercado e os clientes agora.Afinal, é iminente perceber plenamente que o custo da geração de energia fotovoltaica é menor do que a carga de eletricidade, o que significa que o custo da indústria fotovoltaica será ainda mais reduzido e a margem de lucro da caixa de junção fotovoltaica será ainda mais reduzida.A caixa de junção bipartida nasce com a missão de “redução de custos” e é constantemente aprimorada.
Vantagens deCaixa de junção de três divisões
1. Reduza bastante a quantidade de recheio e envasamento.O corpo da caixa única tem apenas 3,7ml, o que reduz bastante o custo de fabricação, e a vantagem desse tamanho pequeno torna a área de ligação do módulo menor, aumentando a área luminosa do painel fotovoltaico, para que a central fotovoltaica do usuário possa obter maiores benefícios.
2. Otimize a estrutura da casca e o efeito anti-envelhecimento é aumentado significativamente.Este novo tipo de caixa de junção dividida adota a mais recente tecnologia de pesquisa e desenvolvimento, e seu invólucro (caixa de junção, conector) possui capacidades superiores anti-envelhecimento e à prova d'água e pode ser usado normalmente sob condições ambientais adversas.
3. A distância central do barramento aprimorado é de apenas 6 mm, e o diodo adota soldagem por resistência, a conexão se torna mais segura e confiável.
4. Melhor efeito de dissipação de calor.Comparada com uma caixa de junção, a caixa de junção dividida gera menos calor e tem um melhor efeito de dissipação de calor.
5. Economize o comprimento do cabo e realmente reduza o custo e aumente a eficiência.O design de três partes também altera o método de instalação e saída, de modo que as caixas de junção positiva e negativa podem ser instaladas nos lados esquerdo e direito do painel fotovoltaico, o que encurta bastante a distância entre o painel da bateria e a conexão do circuito do painel da bateria durante a instalação de engenharia.Este método direto não apenas reduz a perda do cabo, mas também reduz a perda de geração de energia causada pelo comprimento da linha e aumenta a potência do módulo.
No geral, a nova caixa de junção de três divisões pode ser descrita como um modelo de “alta qualidade e baixo custo” e foi aprovada no mais recente padrão TUV (IEC62790).O desenvolvimento bem-sucedido da caixa de junção dividida representa que a China tem uma posição mais favorável na tendência competitiva de paridade da rede fotovoltaica.
Caixa de junção slocável de três divisões
Suplemento: Evolução das caixas de junção solares fotovoltaicas
As caixas de junção solares fotovoltaicas sempre mantiveram a mesma função, mas agora, à medida que a produção de energia e a tensão dos painéis solares aumentam, a caixa de junção solar deve melhorar a capacidade de proteger a energia.
“A função geral da caixa de junção permanece a mesma, mas os módulos fotovoltaicos estão se tornando cada vez mais potentes”, disse Brian Mills, gerente de produtos fotovoltaicos para a América do Norte da Stäubli Electrical Connectors.“À medida que os módulos fotovoltaicos obtêm uma produção cada vez maior, esses diodos de bypass precisam realizar mais trabalho.A forma como eles absorvem energia é para dissipar o calor, então esse calor dos diodos tem que ser tratado.”
Os interruptores de bypass frio estão substituindo os diodos tradicionais em algumas caixas de junção fotovoltaicas para mitigar o excesso de calor gerado pelas saídas mais altas dos módulos fotovoltaicos.Quando um painel solar sombreado deseja dissipar energia instintivamente, os diodos convencionais evitam que isso aconteça, mas geram calor no processo.Um interruptor de bypass legal funciona como um interruptor liga/desliga, abrindo o circuito quando o painel solar tenta absorver energia, evitando o acúmulo de calor.
“Os diodos de bypass são tecnologia da década de 1950”, disse Mills.“Eles são robustos e confiáveis, mas a questão do calor sempre foi um incômodo.”Os interruptores de bypass legais resolvem esse problema de aquecimento, mas são muito mais caros que os diodos, e todos desejam que os módulos solares fotovoltaicos sejam o mais baratos possível.
Para obter o melhor retorno possível, muitos proprietários de sistemas fotovoltaicos estão recorrendo a painéis solares bifaciais.Embora a eletricidade seja gerada na parte frontal e traseira do painel solar, a energia ainda pode ser inserida através de uma caixa de junção.Os fabricantes de caixas de junção fotovoltaicas tiveram que inovar em seus designs.
“Em um painel solar bifacial, você deve colocar a caixa de junção fotovoltaica na borda, onde você pode garantir que a parte traseira não fique sombreada”, disse Rosenkranz.“Na borda, a caixa de junção não pode mais ser retangular, tem que ser pequena.”
A TE Connectivity oferece três pequenas caixas de junção SOLARLOK PV Edge para módulos fotovoltaicos bifaciais, uma nos cantos esquerdo, médio e superior direito do módulo, que na verdade têm a mesma finalidade de uma caixa retangular maior.A Stäubli está desenvolvendo uma caixa de junção fotovoltaica para posicionamento ao longo da borda absoluta de módulos bifaciais.
A rápida popularidade dos módulos fotovoltaicos bifaciais significa que os projetos de caixas de junção fotovoltaicas precisam ser atualizados em um curto período de tempo.Outras atualizações repentinas nos sistemas solares incluem desligamentos rápidos e vários recursos em nível de componente exigidos pelo Código Elétrico Nacional, e as caixas de junção fotovoltaicas também devem acompanhar.
A caixa de junção multifuncional PV-JB/MF da Stäubli é personalizável com um formato aberto, para que possa estar pronta para quaisquer atualizações futuras, incluindo otimizadores inteiros ou microinversores, se seus componentes eletrônicos se tornarem pequenos o suficiente.
A TE Connectivity também introduziu recentemente uma caixa de junção fotovoltaica inteligente que integra placas de circuito impresso (PCBs) personalizadas em soluções de painéis solares com recursos de monitoramento, otimização e desligamento rápido.
Os fabricantes de caixas de junção fotovoltaicas também estão considerando adicionar tecnologia de inversor aos seus modelos futuros.Caixas de junção negligenciadas estão atraindo mais atenção.
16/07/2021
