โครงสร้างและหน้าที่หลักของกล่องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์

       กล่องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ช่างไฟฟ้าใช้เพื่อป้องกันสายเคเบิลจากการกระแทกทางกายภาพและแมลงกัดต่อยโดยใช้ท่อสายเคเบิลด้านนอกสายเคเบิลและที่จุดเชื่อมต่อสายเคเบิล (หรือที่มุมของท่อสายเคเบิล) ให้ใช้กล่องรวมสัญญาณเป็นตัวเปลี่ยนเคเบิลสองท่อเชื่อมต่อกับกล่องรวมสัญญาณ และสายเคเบิลภายในท่อเชื่อมต่ออยู่ภายในกล่องรวมสัญญาณกล่องเชื่อมต่อพลังงานแสงอาทิตย์มีบทบาทในการปกป้องและเชื่อมต่อสายเคเบิล

หน้าที่ของกล่องรวมสัญญาณพลังงานแสงอาทิตย์คือการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่สร้างโดยโมดูล PV เข้ากับสายไฟภายนอกเนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์มักจะต้องใช้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรงและมีการรับประกันนานถึง 25 ปี แผงโซลาร์เซลล์จึงมีข้อกำหนดสูงสำหรับกล่องเชื่อมต่อนอกจากเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของสายไฟภายใน กล่องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ยังจำเป็นต้องมีความสามารถในการต่อต้านริ้วรอยและป้องกันรังสียูวีสูงมีคุณสมบัติกันน้ำและกันฝุ่นในระดับสูง โดยทั่วไปเพื่อให้ได้ระดับ IP67 ขึ้นไปสามารถทนกระแสไฟสูงได้ (โดยทั่วไปต้องใช้มากกว่า 20A), ไฟฟ้าแรงสูง (โดยทั่วไปคือ 1,000 โวลต์, ผลิตภัณฑ์จำนวนมากสามารถเข้าถึง 1,500 โวลต์);ใช้อุณหภูมิที่หลากหลาย (-40 ℃ ~ 85 ℃) อุณหภูมิในการทำงานต่ำ และข้อกำหนดต่างๆนอกจากนี้ เพื่อลดและหลีกเลี่ยงผลกระทบจากฮอตสปอต ไดโอดจึงถูกรวมไว้ภายในกล่องรวมสัญญาณพลังงานแสงอาทิตย์

องค์ประกอบของกล่องรวมสัญญาณแผง pv: ฝาครอบกล่อง (รวมถึงแหวนปิดผนึก), ตัวกล่อง, ขั้วต่อ, ไดโอด, สายเคเบิล และตัวเชื่อมต่อ

โครงสร้างของกล่องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์

1. ตัวกล่องและฝาปิดกล่องรวมสัญญาณ

วัสดุฐานของตัวกล่องและฝาครอบของกล่องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์มักใช้ PPO ซึ่งมีข้อดีคือมีความแข็งแกร่งดี ทนความร้อนสูง ไม่ติดไฟ มีความแข็งแรงสูง และคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมนอกจากนี้ PPO ยังมีข้อดีคือ ทนต่อการสึกหรอ ปลอดสารพิษ ทนต่อมลภาวะ ทนต่อสภาพอากาศที่ดี ฯลฯ PPO มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกและการสูญเสียอิเล็กทริกน้อยที่สุดในบรรดาพลาสติกวิศวกรรม และแทบไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความชื้น ช่วยให้ เพื่อใช้ในสนามไฟฟ้าความถี่ต่ำ ปานกลาง และสูงPPO บริสุทธิ์ที่ไม่มีการดัดแปลงมีความหนืดหลอมละลายสูง ความสามารถในการขึ้นรูปและขึ้นรูปได้ต่ำ และไม่สามารถขึ้นรูปด้วยเครื่องฉีดขึ้นรูปได้เพื่อที่จะแก้ไขปัญหานี้ PPO สามารถแก้ไขได้โดยวิธีทางกายภาพหรือทางเคมี และ PPO ที่ดัดแปลงเรียกว่า MPPOMPPO ชนิดหลอมร้อนถูกขึ้นรูปด้วยเครื่องฉีดขึ้นรูปเพื่อสร้างตัวกล่องวิธีการผลิตฝาจะเหมือนกับตัวกล่องต่างกันเพียงแม่พิมพ์เท่านั้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกันน้ำ ฝาจะมีซีลทำจากซิลิโคน

2. เทอร์มินัล

ด้านอินพุตของเทอร์มินัลเชื่อมต่อกับแถบอ่างล้างจานของแผงโซลาร์เซลล์ และด้านเอาต์พุตเชื่อมต่อกับสายเคเบิลวัสดุของขั้วต่อโดยทั่วไปคือทองแดงบริสุทธิ์หรือทองแดงกระป๋อง ทองแดงชุบดีบุกคือทองแดงที่มีการเคลือบดีบุกโลหะบาง ๆ บนพื้นผิวดีบุกส่วนใหญ่มีบทบาทในการปกป้องทองแดงเพื่อป้องกันไม่ให้ทองแดงถูกออกซิไดซ์จนเกิดเป็นทองแดงสีเขียวซึ่งส่งผลต่อการนำไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน จุดหลอมเหลวต่ำของดีบุก เชื่อมง่าย และมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี คุณยังสามารถใช้ทองแดงชุบโครเมียมเพื่อทำขั้วได้

3. ไดโอด

ไดโอดมีลักษณะเป็นตัวนำเดี่ยวไดโอดสามารถจำแนกได้เป็นไดโอดเรียงกระแส ไดโอดเร็ว ไดโอดควบคุมแรงดันไฟฟ้า และไดโอดเปล่งแสง

4. สายพีวี

สายเคเบิลที่ใช้กันทั่วไปมีตัวนำทองแดงหรือทองแดงเคลือบดีบุกอยู่ภายในและชั้นป้องกันด้านนอก 2 ชั้น ได้แก่ ฉนวนโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) พร้อมแจ็คเก็ต PVC แต่ PVC ไม่ตรงตามข้อกำหนดด้านอายุการใช้งานและมีฮาโลเจน ซึ่งจะปล่อยก๊าซคลอรีนเมื่อถูกความร้อนและไม่ปลอดภัยมากนักสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จำเป็นต้องมีโพลีโอเลฟินเชื่อมโยงข้ามที่ผ่านการฉายรังสีนอกเหนือจากตัวนำ (เทคโนโลยีการเชื่อมโยงข้ามการฉายรังสีหมายถึงปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจากการฉายรังสี เพื่อให้โพลีเมอร์เชิงเส้นกลายเป็นโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างเครือข่ายอวกาศสามองศา ดังนั้น อุณหภูมิการทำงานที่อนุญาตในระยะยาวเพิ่มขึ้นจาก 70°C เป็นมากกว่า 90°C และอุณหภูมิที่อนุญาตให้ลัดวงจรได้เพิ่มขึ้นจาก 140°C เป็นมากกว่า 250°C ในขณะที่ยังคงรักษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมเดิมและปรับปรุง การใช้งานจริง ) ภายในสายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นลวดทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัด 4 มม.2หากคำนวณกระแสไฟที่กำหนดของแผงโซลาร์เซลล์ (น้อยกว่า 10 แอมป์) ลวดทองแดงขนาด 2.5 มม.2 ก็เพียงพอแล้ว แต่เมื่อพิจารณาว่าแผงโซลาร์เซลล์มักจะทำงานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง เมื่อความจุของสายเคเบิลลดลงและกระแสไฟของระบบค่อนข้างสูง ควรใช้พื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่ขึ้นของลวดทองแดงเพื่อความปลอดภัยของระบบ

5. ตัวเชื่อมต่อ

ขั้วต่อปิดกั้นหรือแยกระหว่างวงจร เชื่อมการไหลของกระแสไฟฟ้า เพื่อให้วงจรบรรลุฟังก์ชันตามที่ต้องการขั้วต่อคู่ประกอบด้วยขั้วต่อตัวผู้และขั้วต่อตัวเมียโดยใช้ PPO เป็นวัสดุฉนวนขั้วต่อตัวผู้ใช้สำหรับขั้วบวกของส่วนประกอบ และขั้วต่อตัวเมียใช้สำหรับขั้วลบ

6. กาวสำหรับปลูก

กล่องเชื่อมต่อพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากใช้กาวซิลิโคนสำหรับปลูกเพื่อปกป้องส่วนประกอบภายในและปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนกาวติดกล่องแยกส่วนใหญ่ใช้ซิลิโคนสององค์ประกอบซิลิโคนสององค์ประกอบประกอบด้วยกาวสองชนิด A, B กาวชนิดหนึ่งเรียกว่ากาวฐาน กาวชนิด B เรียกว่าสารบ่มเมื่อผสมกาวชนิด AB ในสัดส่วนที่กำหนดก่อนใช้งาน จะใส่ลงในกล่องรวมสัญญาณเพื่อบ่มหลังการผสมกระบวนการผสมควรใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อลดการผสมของอากาศกาวซิลิโคนสำหรับปลูกสามารถบ่มได้ที่อุณหภูมิห้อง (25°C) หรือโดยการให้ความร้อนกาวสำหรับปลูกที่อุณหภูมิห้องสามารถเร่งได้ด้วยการให้ความร้อนควรผสมสารช่วยบ่มไว้ล่วงหน้าก่อนใช้งาน เนื่องจากอาจเกิดการตกตะกอนระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษาสารบ่มมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ ดังนั้นควรระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้สัมผัสกับอากาศก่อนใช้งาน

ฟังก์ชั่นของกล่องเชื่อมต่อพลังงานแสงอาทิตย์

1. ฟังก์ชั่น MPPT: กำหนดค่าเทคโนโลยีการติดตามพลังงานสูงสุดและอุปกรณ์ควบคุมสำหรับแต่ละแผงควบคุมผ่านซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ เทคโนโลยีนี้สามารถเพิ่มความเป็นไปได้สูงสุดในการปรับปรุงการลดประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้าที่เกิดจากลักษณะของอาร์เรย์แผงที่แตกต่างกัน และลด “ผลกระทบจากบาร์เรล” ต่อประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าสามารถเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้าได้อย่างมากจากผลการทดสอบสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงสุดของระบบได้ถึง 47.5% เพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุนและลดระยะเวลาคืนทุนได้อย่างมาก

2. ฟังก์ชั่นการปิดเครื่องอัจฉริยะภายใต้สภาวะที่ผิดปกติ เช่น ไฟไหม้: ในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้ อัลกอริธึมซอฟต์แวร์ในตัวของกล่องเชื่อมต่อพลังงานแสงอาทิตย์จะทำงานร่วมกับวงจรฮาร์ดแวร์เพื่อระบุภายใน 10 มิลลิวินาทีว่ามีความผิดปกติเกิดขึ้นหรือไม่ และริเริ่มดำเนินการ ตัดการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละแผง แรงดันไฟฟ้า 1000V ลดลงเหลือประมาณ 40V แรงดันไฟฟ้าที่มนุษย์ยอมรับได้เพื่อความปลอดภัยของนักผจญเพลิง

3. การใช้เทคโนโลยีการควบคุมแบบรวมไทริสเตอร์ MOSFET แทนไดโอด Schottky แบบดั้งเดิมเมื่อเกิดการแรเงา คุณสามารถเริ่มกระแสบายพาส MOSFET ได้ทันทีเพื่อปกป้องความปลอดภัยของแผง ในขณะที่ MOSFET มีลักษณะพิเศษ VF ต่ำ เพื่อให้การสร้างความร้อนโดยรวมในกล่องรวมสัญญาณเพียงหนึ่งในสิบของกล่องรวมสัญญาณธรรมดา เทคโนโลยีนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของกล่องรวมสัญญาณได้อย่างมาก เพื่อปกป้องอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ดียิ่งขึ้น