Коробка з’єднання сонячної панелі — це з’єднувач між сонячною панеллю та пристроєм керування заряджанням і є важливою частиною сонячної панелі.Це міждисциплінарний комплексний проект, який поєднує електричний дизайн, механічний дизайн і матеріалознавство, щоб надати користувачам комбіновану схему підключення сонячних панелей.
Основна функція сонячної з’єднувальної коробки – виводити електричну енергію, вироблену сонячною панеллю, через кабель.Через специфіку та високу ціну сонячних батарей, сонячні розподільні коробки повинні бути спеціально розроблені відповідно до вимог сонячних панелей.Ми можемо вибрати з п’яти аспектів функції, характеристик, типу, складу та параметрів продуктивності розподільної коробки.
1. Функція з’єднувальної коробки сонячної панелі
Основна функція сонячної з’єднувальної коробки полягає в тому, щоб з’єднати сонячну панель і навантаження, а також використати струм, який генерує фотоелектрична панель, для виробництва електроенергії.Іншою функцією є захист вихідних проводів від ефекту гарячих точок.
(1) Підключення
Сонячна розподільна коробка діє як міст між сонячною панеллю та інвертором.Усередині розподільної коробки струм, який генерує сонячна панель, виводиться через клеми та з’єднувачі в електричне обладнання.
Щоб максимально зменшити втрати потужності від розподільної коробки до сонячної панелі, опір провідного матеріалу, який використовується в розподільній коробці сонячної панелі, має бути малим, а опір контакту з проводом шини також має бути малим. .
(2) Функція захисту сонячної з’єднувальної коробки
Функція захисту сонячної розподільної коробки складається з трьох частин:
1. Через обхідний діод використовується для запобігання ефекту гарячої точки та захисту батареї та сонячної панелі;
2. Для герметизації конструкції використовується спеціальний матеріал, який є водонепроникним і пожежобезпечним;
3. Спеціальна конструкція розсіювання тепла зменшує розподільну коробку та Робоча температура байпасного діода зменшує втрати потужності сонячної панелі через витік струму.
2. Характеристики фотоелектричної розподільної коробки
(1) Стійкість до погодних умов
Коли матеріал фотоелектричної розподільної коробки використовується на відкритому повітрі, він витримає випробування кліматом, такі як пошкодження, спричинені світлом, теплом, вітром і дощем.Відкритими частинами фотоелектричної розподільної коробки є корпус коробки, кришка коробки та роз’єм MC4, які виготовлені зі стійких до погодних умов матеріалів.В даний час найбільш часто використовуваним матеріалом є PPO, який є одним з п'яти загальних інженерних пластмас у світі.Він має такі переваги, як висока жорсткість, висока термостійкість, вогнестійкість, висока міцність і відмінні електричні властивості.
(2) Стійкість до високих температур і вологості
Робоче середовище сонячних панелей дуже суворе.Деякі працюють у тропічних районах, і середньодобова температура дуже висока;деякі працюють на великій висоті та у високих широтах, а робоча температура дуже низька;у деяких місцях різниця температур між днем і ніччю велика, наприклад у пустелях.Таким чином, фотоелектричні розподільні коробки повинні мати відмінні властивості стійкості до високих і низьких температур.
(3) Стійкий до УФ-променів
Ультрафіолетові промені завдають певної шкоди пластиковим виробам, особливо в районах плато з розрідженим повітрям і високим ультрафіолетовим випромінюванням.
(4) Вогнестійкість
Відноситься до властивості речовини або обробки матеріалу, яка значно затримує поширення полум'я.
(5) Водонепроникний і пилонепроникний
Загальна фотоелектрична розподільна коробка має водонепроникність і пилонепроникність IP65, IP67, а фотоелектрична розподільна коробка Slocable може досягати найвищого рівня IP68.
(6) Функція розсіювання тепла
Діоди та температура навколишнього середовища підвищують температуру в розподільній коробці PV.Коли діод проводить, він виділяє тепло.При цьому також виділяється тепло за рахунок контактного опору між діодом і клемою.Крім того, підвищення температури навколишнього середовища також призведе до підвищення температури всередині розподільної коробки.
Компоненти всередині фотоелектричної розподільної коробки, чутливі до високої температури, це ущільнювальні кільця та діоди.Висока температура прискорить швидкість старіння ущільнювального кільця та вплине на ефективність ущільнення розподільної коробки;в діоді є зворотний струм, і зворотний струм подвоюється на кожні 10 °C підвищення температури.Зворотний струм зменшує струм, який споживає друкована плата, впливаючи на потужність плати.Тому фотоелектричні розподільні коробки повинні мати відмінні тепловідвідні властивості.
Поширеним тепловим проектом є встановлення радіатора.Однак установка радіаторів не вирішує повністю проблему відведення тепла.Якщо в фотоелектричній розподільній коробці встановлений радіатор, температура діода тимчасово знизиться, але температура розподільної коробки все одно підвищиться, що вплине на термін служби гумового ущільнення;Якщо встановити за межами розподільної коробки, з одного боку, це вплине на загальну герметичність розподільної коробки, з іншого боку, радіатор також легко піддається корозії.
3. Види сонячних розподільних коробок
Розподільні коробки бувають двох основних типів: звичайні і горщикові.
Звичайні розподільні коробки ущільнюються силіконовими ущільнювачами, а з гумовим наповненням - двокомпонентним силіконом.Звичайна розподільна коробка використовувалася раніше і проста в експлуатації, але ущільнювальне кільце легко старіє при тривалому використанні.Розподільна коробка заливного типу складна в експлуатації (її потрібно заповнити двокомпонентним силікагелем і затвердіти), але ефект герметизації хороший, і вона стійка до старіння, що може забезпечити тривалу ефективну герметизацію розподільна коробка, а ціна трохи дешевше.
4. Склад сонячної з'єднувальної коробки
Розподільна коробка сонячного підключення складається з корпусу коробки, кришки коробки, з’єднувачів, клем, діодів тощо. Деякі виробники розподільних коробок розробили радіатори для покращення розподілу температури в коробці, але загальна структура не змінилася.
(1) Коробка
Корпус коробки є основною частиною розподільної коробки з вбудованими клемами та діодами, зовнішніми роз’ємами та кришками коробки.Це каркасна частина сонячної з’єднувальної коробки і відповідає більшості вимог щодо стійкості до погодних умов.Корпус коробки зазвичай виготовляється з PPO, який має такі переваги, як висока жорсткість, висока термостійкість, вогнестійкість і висока міцність.
(2) Кришка коробки
Кришка коробки може герметизувати корпус коробки, запобігаючи потраплянню води, пилу та забруднення.Герметичність в основному відбивається на вбудованому гумовому кільці ущільнювача, яке перешкоджає проникненню повітря і вологи в розподільну коробку.Деякі виробники роблять невеликий отвір у центрі кришки, а діалізну мембрану встановлюють на повітрі.Мембрана є дихаючою та непроникною, і вода не просочується на три метри під водою, що відіграє хорошу роль у розсіюванні тепла та герметизації.
Корпус коробки та кришка коробки, як правило, виготовлені литтям під тиском із матеріалів із хорошою атмосферостійкістю, які мають такі характеристики, як хороша еластичність, стійкість до температурних ударів і стійкість до старіння.
(3) Роз’єм
Роз’єми з’єднують термінали та зовнішнє електричне обладнання, наприклад інвертори, контролери тощо. Роз’єм виготовлено з ПК, але ПК легко піддається корозії багатьма речовинами.Старіння сонячних розподільних коробок проявляється в основному в тому, що з'єднувачі легко піддаються корозії, а пластикові гайки легко тріскаються під впливом низьких температур.Тому термін служби розподільної коробки - це термін служби з'єднувача.
(4) Термінали
У різних виробників клемників відстань між клемами також різна.Існує два типи контакту між клемою та вихідним проводом: один фізичний контакт, наприклад затягування, а інший – зварювання.
(5) Діоди
Діоди в фотоелектричних розподільних коробках використовуються як обхідні діоди для запобігання ефекту гарячих точок і захисту сонячних панелей.
Коли сонячна панель працює нормально, байпасний діод знаходиться у вимкненому стані, і є зворотний струм, тобто темновий струм, який зазвичай становить менше 0,2 мікроампера.Темновий струм зменшує струм, який виробляє сонячна панель, хоча й на дуже невелику величину.
В ідеалі кожна сонячна батарея повинна мати обхідний діод.Однак це дуже неекономічно через такі фактори, як ціна та вартість обхідних діодів, втрати темнового струму та падіння напруги в робочих умовах.Крім того, розташування сонячної панелі є відносно концентрованим, і після підключення діода повинні бути забезпечені достатні умови розсіювання тепла.
Тому, як правило, доцільно використовувати обхідні діоди для захисту кількох з’єднаних між собою сонячних батарей.Це може знизити вартість виробництва сонячних панелей, але також може негативно вплинути на їх продуктивність.Якщо потужність однієї сонячної батареї в серії сонячних елементів зменшується, серія сонячних елементів, включаючи ті, що працюють належним чином, ізольована від усієї системи сонячних панелей за допомогою обхідного діода.Таким чином через вихід однієї сонячної батареї з ладу вихідна потужність усієї сонячної панелі значно впаде.
На додаток до вищезазначених проблем, необхідно також ретельно розглянути з’єднання між обхідним діодом і його сусідніми обхідними діодами.Ці з’єднання піддаються деяким напругам, які є результатом механічних навантажень і циклічних змін температури.Таким чином, під час тривалого використання сонячної панелі вищезгадане з’єднання може вийти з ладу через втому, що призведе до ненормальної роботи сонячної панелі.
Ефект гарячої точки
У конфігурації сонячної панелі окремі сонячні батареї з’єднані послідовно для досягнення вищої напруги системи.Якщо один із сонячних елементів заблоковано, уражений сонячний елемент більше не працюватиме як джерело живлення, а стане споживачем енергії.Інші незатінені сонячні батареї продовжують проходити через них струм, спричиняючи великі втрати енергії, утворюючи «гарячі точки» та навіть пошкоджуючи сонячні батареї.
Щоб уникнути цієї проблеми, обхідні діоди підключають паралельно одному або декільком сонячним елементам послідовно.Обхідний струм обходить екранований сонячний елемент і проходить через діод.
Коли сонячна батарея працює нормально, байпасний діод вимикається в зворотному напрямку, що не впливає на схему;якщо є аномальний сонячний елемент, підключений паралельно до обхідного діода, струм усієї лінії буде визначатися мінімальним струмом сонячного елемента, а струм визначатиметься площею екранування сонячного елемента.Вирішуйте.Якщо напруга зворотного зсуву вища за мінімальну напругу сонячної батареї, обхідний діод буде провідним, і ненормальна сонячна батарея замкнеться.
Можна побачити, що гаряча точка є нагріванням сонячної панелі або місцевим нагріванням, і сонячна панель у гарячій точці пошкоджена, що зменшує вихідну потужність сонячної панелі та навіть призводить до утилізації сонячної панелі, що серйозно скорочує термін служби. сонячної панелі та створює приховану небезпеку для безпеки виробництва електроенергії на електростанції, а накопичення тепла призведе до пошкодження сонячної панелі.
Принцип вибору діода
Вибір байпасного діода в основному дотримується таких принципів: ① Витримувана напруга вдвічі перевищує максимальну зворотну робочу напругу;② Потужність струму вдвічі перевищує максимальний зворотний робочий струм;③ Температура з’єднання повинна бути вищою за фактичну температуру з’єднання;④ Термічний опір малий;⑤ невеликий перепад тиску.
5. Параметри продуктивності розподільної коробки фотоелектричного модуля
(1) Електричні властивості
Електричні характеристики розподільної коробки фотоелектричного модуля в основному включають такі параметри, як робоча напруга, робочий струм і опір.Щоб визначити відповідність розподільної коробки, електричні характеристики є вирішальною ланкою.
①Робоча напруга
Коли зворотна напруга на діоді досягає певного значення, діод виходить з ладу і втрачає однонаправлену провідність.Для забезпечення безпеки використання вказана максимальна зворотна робоча напруга, тобто максимальна напруга відповідного пристрою, коли розподільна коробка працює в нормальних робочих умовах.Поточна робоча напруга фотоелектричної розподільної коробки становить 1000 В (DC).
②Температурний струм переходу
Також відомий як робочий струм, він відноситься до максимального значення прямого струму, який дозволяється проходити через діод, коли він працює безперервно протягом тривалого часу.Коли через діод протікає струм, кристал нагрівається і температура підвищується.Коли температура перевищує допустиму межу (приблизно 140 °C для кремнієвих трубок і 90 °C для германієвих трубок), матриця перегріється і пошкодиться.Тому використовуваний діод не повинен перевищувати номінального прямого робочого струму діода.
Коли виникає ефект гарячої точки, струм протікає через діод.Взагалі кажучи, чим більший струм температури з’єднання, тим краще, і тим більший робочий діапазон розподільної коробки.
③Опір з'єднання
Немає чітких вимог щодо діапазону опору з’єднання, воно лише відображає якість з’єднання між клемою та шиною.Існує два способи з’єднання клем, один – затискач, інший – зварювання.Обидва методи мають переваги і недоліки:
Перш за все, затискання швидке і обслуговування зручне, але площа з клемною колодкою мала, і з'єднання недостатньо надійне, що призводить до високого контактного опору та легкого нагрівання.
По-друге, провідна площа методу зварювання повинна бути невеликою, контактний опір - малим, а з'єднання - герметичним.Однак через високу температуру пайки діод легко перегоріти в процесі експлуатації.
(2) Ширина зварювальної стрічки
Так звана ширина електрода означає ширину вихідної лінії сонячної панелі, тобто шини, а також включає відстань між електродами.Враховуючи опір і відстань шини, є три специфікації: 2,5 мм, 4 мм і 6 мм.
(3) Робоча температура
Розподільна коробка використовується в поєднанні з сонячною панеллю та має сильну адаптивність до навколишнього середовища.Що стосується температури, поточний стандарт становить – 40 ℃ ~ 85 ℃.
(4) Температура переходу
Температура діодного переходу впливає на струм витоку у вимкненому стані.Загалом, струм витоку подвоюється на кожні 10 градусів підвищення температури.Тому номінальна температура переходу діода повинна бути вищою за фактичну температуру переходу.
Метод випробування температури діодного переходу виглядає наступним чином:
Після нагрівання сонячної панелі до 75 (℃) протягом 1 години температура байпасного діода повинна бути нижчою за максимальну робочу температуру.Потім збільште зворотний струм до 1,25 ISC на 1 годину, обхідний діод не повинен вийти з ладу.
6. Запобіжні заходи
(1) Тест
Сонячні розподільні коробки слід протестувати перед використанням.Основні елементи включають зовнішній вигляд, герметичність, рейтинг вогнестійкості, кваліфікацію діодів тощо.
(2) Як використовувати сонячну розподільну коробку
① Будь ласка, переконайтеся, що сонячна розподільна коробка була протестована та кваліфікована перед використанням.
② Перш ніж розміщувати виробниче замовлення, перевірте відстань між клемами та процес компонування.
③Під час встановлення розподільної коробки нанесіть клей рівномірно та всебічно, щоб переконатися, що корпус коробки та задня панель сонячної панелі повністю герметичні.
④Під час встановлення розподільної коробки обов’язково розрізняйте позитивні та негативні полюси.
⑤ При підключенні шини до контактної клеми переконайтеся, що натяг між шиною та клемою достатній.
⑥ При використанні зварювальних клем час зварювання не повинен бути надто довгим, щоб не пошкодити діод.
⑦Під час встановлення кришки коробки переконайтеся, що вона міцно затиснута.
2023-12-20
