קופסת החיבורים הפוטו-וולטאית היא התקן חיבור בין מערך התאים הסולאריים המורכב ממודולים של תאים סולאריים לבין מכשיר בקרת הטעינה הסולארית. תפקידו העיקרי הוא לחבר ולהגן על המודולים הפוטו-וולטאיים הסולאריים, לחבר את הכוח שנוצר על ידי התאים הסולאריים למעגלים חיצוניים, ולהוביל את הזרם הפוטו-וולטאי שנוצר על ידי הרכיב.
לתיבת החיבורים שתי פונקציות: חיבור והגנה. פונקציית החיבור היא להוציא את הזרם שנוצר על ידי המודולים הפוטו-וולטאיים ולהכניס אותו לציוד החשמלי דרך כבלים ומחברים. על מנת לצמצם את אובדן תיבת החיבור עצמה, ההתנגדות וההתנגדות למגע של החומר המוליך עצמו נדרשות להיות קטנות ככל האפשר. פונקציית ההגנה מורכבת משני חלקים. האחת היא להגן על המודולים הפוטו-וולטאיים באמצעות דיודות עוקפות ולשפר את תפוקת הכוח של המודולים הפוטו-וולטאיים בתנאי תקלה כמו הצללה. השני הוא להשיג את המטרה של איטום ואיטום אש והפחתת טמפרטורת ההפעלה של תיבת החיבורים באמצעות איטום חומרים מיוחדים ופיזור חום. , ובכך להגן על מודולים פוטו-וולטאיים ולהפחית את אובדן הספק המוצא של המודול הפוטו-וולטאי הנגרם על ידי זרם דליפת דיודות עוקף.
ככל שכוחם של רכיבי הסוללה ממשיך לגדול, גם יעילות ההמרה של הסוללה ממשיכה לעלות משנה לשנה, וזרם ההפעלה במערכת הפוטו-וולטאית עולה באופן משמעותי. כהתקן חיבור והגנה חשוב בין מודולי הסוללה, תיבת החיבורים אחראית על תפוקת הכוח והגנת הקו של מודולים פוטו-וולטאיים, ולכן היא צריכה להיות בעלת יכולת נשיאת זרם גבוהה יותר.
יכולת הנשיאה הנוכחית קשורה קשר הדוק לאינדיקטורים רבים כגון פיזור חום, יעילות הולכה, אמינות וסיבולת. לכן, חברות ייצור קופסאות צומת מודול פוטו-וולטאיות צריכות לשמור על חדשנות טכנולוגית מסונכרנת כדי להסתגל להתפתחות המהירה של טכנולוגיית התא. קופסאות חיבור של מודול פוטו-וולטאי נעות לעבר יכולת נשיאת זרם גבוהה יותר, יכולת פיזור חום טובה יותר, יציבות מערכת גבוהה יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר. מגמות כמו עלויות ייצור מתפתחות.
שלבי פיתוח של קופסאות צומת פוטו-וולטאיות
בשנים האחרונות, ככל שהביצועים של מוצרי מודול פוטו-וולטאיים ממשיכים להשתפר, לשוק דרישות גבוהות יותר ויותר עבור כושר הנשיאה הנוכחי, יכולת פיזור החום ויציבות המערכת של מוצרי קופסאות צומת. גם מוצרי קופסאות צומת עברו איטרציות רבות.
מקופסאות חיבור טבעת האיטום המוקדמות ביותר עם תהליכים מסובכים ועד לקופסאות החיבור המלאות בדבק עם תהליכים פשוטים, ביצועי איטום טובים יותר, גודל קטן יותר ודרגה גבוהה יותר של אוטומציה; מקופסאות חיבור בודדות עם יותר חומרים ועד לאזור ההדבקה קופסת חיבורים מפוצלת קטנה יותר, חוסכת בחומרים ובעלת אפקט פיזור חום טוב יותר. מוצרי קופסאות צומת רודפים כל הזמן אחר ביצועים טובים יותר בעלויות נמוכות יותר בתחרות בשוק, וימשיכו לחזור על עצמם בעתיד.
סיווג והרכב תיבות חיבור פוטו-וולטאיות
1. סיווג קופסאות צומת פוטו-וולטאיות
תיבות חיבור פוטו-וולטאיות סולאריות מחולקות לקופסאות צומת סיליקון גבישי, קופסאות צומת סיליקון אמורפי ותיבות חיבור לקיר מסך.
2. הרכב קופסת צומת פוטו-וולטאית
קופסת החיבורים הפוטו-וולטאית הסולארית מורכבת משלושה חלקים: גוף קופסה, כבל ומחבר.
גוף הקופסה: כולל תחתית התיבה (כולל מסופי נחושת או מסופי פלסטיק), מכסה קופסה ודיודה;
כבלים: מחולקים לכבלים נפוצים כגון 1.5MM2, 2.5MM2, 4MM2 ו-6MM2;
מחבר: מחולק ל-MC3 ו-MC4;
דגמי דיודה: 10A10, 10SQ050, 12SQ045, PV1545, PV1645, SR20200 וכו'.
ישנם שני סוגים של חבילות דיודות: R-6 SR 263;
3. תכונות עיקריות של תיבת צומת מודול תא סולארי:
(1) הקליפה מיוצרת מחומרי גלם מיובאים ברמה גבוהה ובעלת עמידות גבוהה במיוחד לאנטי-אייג'ינג ולאולטרה סגול;
(2) מתאים לשימוש בתנאי סביבה קשים במהלך ייצור חיצוני, עם שימוש יעיל של יותר מ-30 שנה;
(3) ניתן לבנות 2 עד 6 בלוקים מסוף לפי הצורך;
(4) כל שיטות החיבור מאמצות חיבור פלאגין לחיבור מהיר.
זרימת תהליך ייצור של תיבת צומת
1. בחירת חומרים
החומרים העיקריים של תיבת החיבורים כוללים לוח פלדה, סגסוגת אלומיניום, פלסטיק וכו'. חומרים אלה צריכים לעמוד בתקנים ובדרישות הלאומיות הרלוונטיות. בעת בחירת חומרים, עליך לקחת בחשבון את סביבת השימוש של המוצר, כגון ביצועים נגד קורוזיה, עמידות בטמפרטורה גבוהה וכו', כדי לבחור חומרים מתאימים.
2. טכנולוגיית עיבוד
1. עיבוד של לוחות פלדה או חומרים מסגסוגת אלומיניום:
לוחות פלדה או חומרי סגסוגת אלומיניום דורשים גזירה, כיפוף, הטבעה וטכניקות עיבוד אחרות להשלמת הצורה והמבנה הנדרשים.
2. עיבוד חומרים פלסטיים:
חומרים פלסטיים דורשים הזרקה או יציקה, הבלטות וטכניקות עיבוד אחרות להשלמת הצורה והמבנה הנדרשים.
לאחר השלמת העיבוד, נדרשים פירוק משטח, שחיקה ועיבודים אחרים על מנת להבטיח שמשטח המוצר חלק וחלק.
3. הרכבה
הרכיבו את הרכיבים המעובדים, לרבות הרכבה, קיבוע, חיווט וכדומה. לאחר סיום ההרכבה, ערכו בדיקה כוללת על מנת לוודא שאיכות המוצר עומדת בדרישות.
4. איתור
בדוק את התכונות החשמליות, התכונות המכניות וכו' של המוצר על מנת לוודא שאיכות המוצר יציבה ואמינה. זה כולל בדיקת מראה, בדיקת ביצועים חשמליים, בדיקת אמינות וכו'. רק לאחר מעבר הבדיקה ניתן לארוז ולשלוח אותו מהמפעל.
במהלך תהליך הייצור, יש להקפיד על תקני ייצור ודרישות רלוונטיות כדי להבטיח שאיכות קופסאות החיבור המיוצרות עונה על צרכי הלקוח. במקביל, יש צורך לחזק את ניהול הרכב החומרים, זרימת התהליך וקשרים נוספים כדי לשפר את יציבות איכות המוצר ולעמוד בדרישת השוק.
ניתוח תקלות נפוצות של תיבת צומת
1. תקלות נפוצות של תיבת צומת
תקלות נפוצות של קופסת החיבורים של המודול הפוטו-וולטאי באתר הפרויקט כוללות: הזדקנות ועיוות של גוף התיבה, הלחמה כוזבת בקופסת החיבורים, תקלה בדיודה המעקפת, קופסת חיבור שרופה והפרדה של קופסת החיבורים מהסיליקון.
2. ניתוח עקרונות תקלות נפוצות של תיבות חיבור
עקרון כשל 1: בעיות איכות תהליך ריתוך רכיבים
בקופסת החיבורים ישנה הלחמה חלשה בחיבור בין פין הדיודה למוליך הנחושת, ובחיבור שבין הפס למוליך הנחושת. כאשר המודול הפוטו-וולטאי נחסם על ידי צל או בעיות אחרות גורמות לדיודה המעקפת להידלק, המפרק המולחם יתחמם. כאשר המפרק המולחם הוא כאשר הצטברות החום עולה על טמפרטורת העיוות התרמי של חומר בידוד תיבת החיבור, תיבת החיבורים תעבור הזדקנות ועיוות. ככל שדיודת המעקף מופעלת זמן רב יותר, כך גדל הסיכון לעיוות ולהזדקנות של תיבת החיבורים. כאשר הטמפרטורה גבוהה מהגבול העליון של טמפרטורת צומת הדיודה, הטמפרטורה הגבוהה. זה יגרום להתמוטטות תרמית של דיודה המעקפת ואף לשרוף את תיבת החיבורים.
עקרון כשל 2: בעיות איכות תהליך איטום רכיבים
היה זיהום במהלך תהליך ההדבקה בין קופסת החיבורים ללוח האחורי של המודול הפוטו-וולטאי, מה שגרם לתיבת החיבורים להיפרד מהסיליקון מאוחר יותר.
עקרון תקלה 3: חסימת צללים, סדקים נסתרים ובעיות אחרות
מודולים פוטו-וולטאיים נחשפים לתנאים כמו צללים, סדקים ונקודות חמות מקומיות למשך זמן רב, מה שגורם לדיודה המעקפת להיות בפעולה רציפה במשך זמן רב, מה שגורם לעלייה בטמפרטורת הצומת של דיודת המעקף. כאשר טמפרטורת הצומת מצטברת לרמה מסוימת, המעקף הדיודה תיכשל עקב התמוטטות תרמית. אם לא מטופלים בזמן, כאשר הצטברות החום תגיע לטמפרטורת העיוות של חומר הבידוד של קופסת החיבורים, תיבת החיבור תתעוות ותתיישן. במקרים חמורים, תיבת החיבורים תישרף.
עקרון כשל 4: מכת ברק
כאשר המודול הפוטו-וולטאי נפגע מברק, דיודת המעקף תתפרק באופן מיידי על ידי מתח גבוה. כאשר הגשם חלף והשמים התבהרו, כאשר זרם המודול הרגיל זורם דרך הדיודה הכושלת במשך זמן רב, הדיודה תייצר חום. כאשר החום מצטבר לרמה מסוימת, זה עלול לגרום להזדקנות ועיוות של תיבת החיבורים, או אפילו לשרוף את תיבת החיבורים.
לְסַכֵּם
תחנות כוח פוטו-וולטאיות חייבות להבטיח יציבות לאורך כל מחזור החיים, ואמינות המערכת עם רכיבים בליבה היא הבסיס להבטחת החזר על ההשקעה ללקוח ומימוש ערך הלקוח. כחלק חשוב ממודולים פוטו-וולטאיים, תיבת החיבורים תגרום להפחתה בהפקת החשמל של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית כאשר היא נכשלת. במקרים חמורים, זה אפילו עלול לגרום לשריפה. כיום, בדיקה חזותית, טכנולוגיית הדמיה תרמית אינפרא אדום ושיטות בדיקה IV משמשות לעתים קרובות בתחנות כוח פוטו-וולטאיות חיצוניות כדי לקבוע תקלות בתיבת צומת. בשנים האחרונות, עם התפתחות הטכנולוגיה החכמה, הפכו שיטות נוחות יותר כמו סריקת IV חכמה מהפך ותוכנת מערכת הערכת תחנות כוח לזמינות. , הרחבת עוד יותר את השיטה של צד המערכת לאיתור תקלות תיבת צומת של מודול פוטו. לאחר הקפיצה הגדולה הנוכחית קדימה בגודל ובזרם של מודולים פוטו-וולטאיים, הסיכון לאמינות קופסאות צומת יגדל באופן משמעותי. עלינו לשקול בחירה במוצרים עם איכות מעולה, אמינות טובה ותמיכה לאחר מכירה איתנה ש"משלבים תקני מחזור חיים לאורך ייצור ויישום המוצר." "ראש רכיבי מותג בכל חוליה כדי למנוע סכנות נסתרות הנגרמות מבעיות איכות תהליך כגון ריתוך שקרי; במהלך הובלה והתקנה של רכיבים, יש לבצע תחזוקה של רכיבים כדי להפחית את התרחשותם של סדקים ברכיבים; במהלך התפעול והתחזוקה היומיומיים, יש צורך לבצע לעשות עבודה טובה בהגנה מפני ברקים ופתרון תקלות בתחנות כוח כאשר נמצאות בעיות כמו צללים, נקודות חמות, סדקים וכו' ברכיבים, יש לטפל בהן. מייד כדי למנוע כשל של תיבת החיבורים.