La caja de conexiones fotovoltaica es un dispositivo de conexión entre el conjunto de células solares compuesto por módulos de células solares y el dispositivo de control de carga solar. Su función principal es conectar y proteger los módulos solares fotovoltaicos, conectar la energía generada por las células solares a circuitos externos y conducir la corriente fotovoltaica generada por el componente.
La caja de conexiones tiene dos funciones: conexión y protección. La función de conexión es extraer la corriente generada por los módulos fotovoltaicos e introducirla en el equipo eléctrico a través de cables y conectores. Para reducir la pérdida de la propia caja de conexiones, se requiere que la resistencia del material conductor y la resistencia de contacto sean lo más pequeñas posible. La función de protección consta de dos partes. Una es proteger los módulos fotovoltaicos mediante diodos de derivación y mejorar la potencia de salida de los módulos fotovoltaicos en condiciones de falla como sombra. El otro es lograr el propósito de impermeabilizar e ignífugo y reducir la temperatura de funcionamiento de la caja de conexiones mediante un sellado de material especial y un diseño de disipación de calor. , protegiendo así los módulos fotovoltaicos y reduciendo la pérdida de potencia de salida del módulo fotovoltaico causada por la corriente de fuga del diodo de derivación.
A medida que la potencia de los componentes de la batería continúa creciendo, la eficiencia de conversión de la batería también sigue aumentando año tras año y la corriente operativa en el sistema fotovoltaico aumenta significativamente. Como importante dispositivo de conexión y protección entre módulos de batería, la caja de conexiones es responsable de la salida de energía y la protección de la línea de los módulos fotovoltaicos, por lo que debe tener una mayor capacidad de carga de corriente.
La capacidad de carga actual está estrechamente relacionada con muchos indicadores como la disipación de calor, la eficiencia de conducción, la confiabilidad y la resistencia. Por lo tanto, las empresas fabricantes de cajas de conexiones de módulos fotovoltaicos deben mantener la innovación tecnológica sincronizada para adaptarse al rápido desarrollo de la tecnología celular. Las cajas de conexiones de módulos fotovoltaicos avanzan hacia una mayor capacidad de carga de corriente, una mejor capacidad de disipación de calor, una mayor estabilidad del sistema y un menor consumo de energía. Se desarrollan tendencias como los costes de producción.
Etapas de desarrollo de cajas de conexiones fotovoltaicas.
En los últimos años, a medida que el rendimiento de los productos de módulos fotovoltaicos continúa mejorando, el mercado tiene requisitos cada vez más altos en cuanto a la capacidad de carga de corriente, la capacidad de disipación de calor y la estabilidad del sistema de los productos de cajas de conexiones. Los productos de cajas de conexiones también han pasado por muchas iteraciones.
Desde las primeras cajas de conexiones con anillo de sellado con procesos complicados hasta las cajas de conexiones con parche rellenas de pegamento con procesos simplificados, mejor rendimiento de sellado, tamaño más pequeño y mayor grado de automatización; desde cajas de conexiones individuales con más materiales hasta el área de unión. Una caja de conexiones dividida que es más pequeña, ahorra materiales y tiene un mejor efecto de disipación de calor. Los productos de cajas de conexiones buscan constantemente un mejor rendimiento a menores costos en la competencia del mercado y continuarán iterando en el futuro.
Clasificación y composición de cajas de conexiones fotovoltaicas.
1. Clasificación de cajas de conexiones fotovoltaicas.
Las cajas de conexiones solares fotovoltaicas se dividen en cajas de conexiones de silicio cristalino, cajas de conexiones de silicio amorfo y cajas de conexiones de muro cortina.
2. Composición de la caja de conexiones fotovoltaica.
La caja de conexiones solar fotovoltaica consta de tres partes: cuerpo de la caja, cable y conector.
Cuerpo de la caja: incluido el fondo de la caja (incluidos terminales de cobre o terminales de plástico), tapa de la caja y diodo;
Cables: divididos en cables de uso común como 1,5 MM2, 2,5 MM2, 4 MM2 y 6 MM2;
Conector: dividido en MC3 y MC4;
Modelos de diodo: 10A10, 10SQ050, 12SQ045, PV1545, PV1645, SR20200, etc.
Hay dos tipos de paquetes de diodos: R-6 SR 263;
3. Características principales de la caja de conexiones del módulo de células solares:
(1) La carcasa se produce a partir de materias primas importadas de alta calidad y tiene una resistencia ultravioleta y antienvejecimiento extremadamente alta;
(2) Adecuado para uso en condiciones ambientales adversas durante la producción al aire libre, con un uso efectivo de más de 30 años;
(3) Se pueden incorporar de 2 a 6 bloques de terminales según sea necesario;
(4) Todos los métodos de conexión adoptan una conexión enchufable de conexión rápida.
Flujo del proceso de producción de la caja de conexiones.
1. Selección de materiales
Los principales materiales de la caja de conexiones incluyen placa de acero, aleación de aluminio, plástico, etc. Estos materiales deben cumplir con las normas y requisitos nacionales pertinentes. Al seleccionar materiales, debe considerar el entorno de uso del producto, como el rendimiento anticorrosión, la resistencia a altas temperaturas, etc., para seleccionar los materiales adecuados.
2. Tecnología de procesamiento
1. Procesamiento de placas de acero o materiales de aleación de aluminio:
Las placas de acero o los materiales de aleación de aluminio requieren corte, doblado, estampado y otras técnicas de procesamiento para completar la forma y estructura requeridas.
2. Procesamiento de materiales plásticos:
Los materiales plásticos requieren moldeo por inyección o soplado, estampado y otras técnicas de procesamiento para completar la forma y estructura requeridas.
Una vez completado el procesamiento, es necesario desbarbar la superficie, esmerilar y otros procesos para garantizar que la superficie del producto sea lisa y lisa.
3. Asamblea
Ensamble los componentes procesados, incluido el ensamblaje, la fijación, el cableado, etc. Una vez completado el ensamblaje, realice una inspección general para garantizar que la calidad del producto cumpla con los requisitos.
4. Detección
Inspeccione las propiedades eléctricas, propiedades mecánicas, etc. del producto para garantizar que la calidad del producto sea estable y confiable. Esto incluye inspección de apariencia, inspección de rendimiento eléctrico, pruebas de confiabilidad, etc. Solo después de pasar la inspección se puede empaquetar y enviar fuera de fábrica.
Durante el proceso de producción, se deben seguir estrictamente los estándares y requisitos de producción pertinentes para garantizar que la calidad de las cajas de conexiones producidas satisfaga las necesidades del cliente. Al mismo tiempo, es necesario fortalecer la gestión de la composición del material, el flujo del proceso y otros vínculos para mejorar la estabilidad de la calidad del producto y satisfacer la demanda del mercado.
Análisis de fallas comunes de caja de conexiones.
1. Fallas comunes de la caja de conexiones.
Las fallas comunes de la caja de conexiones del módulo fotovoltaico en el sitio del proyecto incluyen: envejecimiento y deformación del cuerpo de la caja, soldadura falsa en la caja de conexiones, falla del diodo de derivación, caja de conexiones quemada y separación de la caja de conexiones de la silicona.
2. Análisis de principios de fallas comunes de cajas de conexiones.
Principio de falla 1: problemas de calidad del proceso de soldadura de componentes
En la caja de conexiones, hay una soldadura débil en la conexión entre la clavija del diodo y el conductor de cobre, y en la conexión entre la barra colectora y el conductor de cobre. Cuando el módulo fotovoltaico está bloqueado por sombras u otros problemas hacen que el diodo de derivación se encienda, la unión soldada se calentará. Cuando la unión soldada es Cuando la acumulación de calor excede la temperatura de deformación térmica del material aislante de la caja de conexiones, la caja de conexiones envejecerá y se deformará. Cuanto más tiempo esté encendido el diodo de derivación, mayor será el riesgo de deformación y envejecimiento de la caja de conexiones. Cuando la temperatura es mayor que el límite superior de la temperatura de unión del diodo, la alta temperatura provocará una ruptura térmica del diodo de derivación e incluso quemará la caja de conexiones.
Principio de falla 2: problemas de calidad del proceso de sellado de componentes
Hubo contaminación durante el proceso de pegado entre la caja de conexiones y el backplane del módulo fotovoltaico, lo que provocó que la caja de conexiones se separara de la silicona posteriormente.
Principio de falla 3: oclusión de sombras, grietas ocultas y otros problemas
Los módulos fotovoltaicos están expuestos a condiciones como sombras, grietas y puntos calientes locales durante mucho tiempo, lo que hace que el diodo de derivación esté en funcionamiento continuo durante mucho tiempo, lo que provoca que la temperatura de unión del diodo de derivación aumente. Cuando la temperatura de la unión se acumula hasta un cierto nivel, el diodo de derivación fallará debido a una ruptura térmica. Si no se maneja a tiempo, cuando la acumulación de calor alcanza la temperatura de deformación del material aislante de la caja de conexiones, la caja de conexiones se deformará y envejecerá. En casos graves, la caja de conexiones se quemará.
Principio de falla 4: Rayo
Cuando el módulo fotovoltaico es alcanzado por un rayo, el diodo de derivación se romperá instantáneamente por el alto voltaje. Cuando haya pasado la lluvia y el cielo se haya despejado, como la corriente normal del módulo fluye a través del diodo averiado durante mucho tiempo, el diodo generará calor. Cuando el calor se acumula hasta un cierto nivel, puede provocar el envejecimiento y la deformación de la caja de conexiones, o incluso quemarla.
Resumir
Las centrales fotovoltaicas deben garantizar la estabilidad durante todo el ciclo de vida, y la confiabilidad del sistema con componentes como núcleo es la base para garantizar el retorno de la inversión y la obtención del valor para el cliente. Como parte importante de los módulos fotovoltaicos, la caja de conexiones provocará una reducción en la generación de energía de la central fotovoltaica cuando falle. En casos graves, puede incluso provocar un incendio. En la actualidad, la inspección visual, la tecnología de imágenes térmicas infrarrojas y los métodos de prueba IV se utilizan a menudo en centrales fotovoltaicas exteriores para determinar fallas en las cajas de conexiones. En los últimos años, con el desarrollo de la tecnología inteligente, se han puesto a disposición métodos más convenientes, como el escaneo intravenoso inteligente del inversor y el software del sistema de evaluación de centrales eléctricas. , ampliando aún más el método del lado del sistema para detectar fallas en la caja de conexiones de módulos fotovoltaicos. Tras el gran avance actual en el tamaño y la corriente de los módulos fotovoltaicos, el riesgo de fiabilidad de las cajas de conexiones aumentará significativamente. Deberíamos considerar elegir productos con excelente calidad, buena confiabilidad y sólido soporte posventa que "integren estándares de ciclo de vida en toda la producción y aplicación del producto". "Componentes de marca principal en cada enlace para evitar peligros ocultos causados por problemas de calidad del proceso, como soldaduras falsas; durante el transporte e instalación de componentes, se debe realizar el mantenimiento de los componentes para reducir la aparición de grietas; durante la operación y el mantenimiento diarios, es necesario Haga un buen trabajo en protección contra rayos y resolución de problemas de centrales eléctricas. Cuando se encuentran problemas como sombras, puntos calientes, grietas, etc. en los componentes, deben solucionarse con prontitud para evitar fallas en la caja de conexiones.