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太阳能光伏组件企业如何选配接线盒

发布时间:2011年2月12日

 

   取之不尽,用之不竭的太阳能,因为其安全、干净、环保而越来越受到人们的青睐。太阳能光伏产业成为全球竞相追逐的朝阳产业,在中国,越来越多的企业加入到这个“逐日产业”当中来,中国已经成为全球第三大光伏制造基地,仅次于日本、德国。同时,也促进了太阳能相关零部件产业的发展,如太阳能光伏接线盒、光伏连接器、太阳能控制器、逆变器、蓄电池等等。太阳能光伏接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件,是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能电池充电控制装置之间的连接器,是一门集电子设计、机械设计和材料科学相结合的跨领域的综合性设计,为用户提供了太阳能电池板的组合连接方案。
  接线盒如何选取?接线盒的选择主要看的信息应该是组件的电流大小,一个是工作的最大电流,一个是短路电流,当然短路电流时组件能够输出的最大电流,按照短路电流核算接线盒的额定电流应该是安全系数比较大的,按照最大工作电流算接线盒的话就是安全系数小一点。
  首先来讲,我们必须确立的一个条件,不论是短路电流也好,还是最大工作电流也好,组件所标称的数据都是在标准的测试条件下的数值即环境温度 25℃,标准的光照强度1000W/m2,AM1.5条件下的测试数据。
    但是我们必须明确一点,组件发到不同地区,不同地区的光照强度会产生变化的,像西藏、宁夏及新疆等部分地区部分时间段的光照强度可能会达到1700W/m2左右,那么这个时候电池片的电流和电压将会随着光照强度的变化而变化,本人做过这一方面测试,当光照强度从1000-1300W/m2时,电流成线性上升的趋势。
  因此,现在对于大多数的组件生产厂家来讲没有明确的选型标准,可能都是经验值,有的选择的标准是最大工作电流的1.25倍,有的选择系数是1.3、1.4 但是我认为都没有科学依据。
    笔者认为最科学的选择依据应该根据应该拿出电池片的电流电压随光照强度的变化规律,必须了解你所生产的组件用在那个地区,在这个区域内的光照最强的时候是多大,然后对照电池片的电流随光照强度的变化曲线,查处可能的最大电流,然后选择接线盒的额定电流,应该比较科学。
    还有至于组件多少瓦,给我配一个这么多瓦的接线盒的说法是不确切的,如果你选择156*156 的片子做组件,不论你的组件有几片组成,目前所有的组件电池片的连接方式都是串联的方式连接,因此电池片的性能已经决定了组件的电流大小,电压就取决于组件的电池片的串联数量,所以组件的电流大小是选择接线盒的重要参数,开路电压不是没有用,只是参考一下就可以了,因为开路电压有关的只是二极管的反向耐压,一般的情况下都可以满足,因为晶体硅电池的发电原理就是低电压高电流,所以一定要关注接线盒的电流,非常非常重要的参数!接线盒重要的就是稳定性与可靠性,满足长时间安全使用,因此接线的散热性和二极管的节温至关重要,只有节温低,接线盒的结构散热良好才能够保证接线盒长期工作的可靠安全性。
    二极管节温低有多方面益处,一方面是保证接线盒自身的安全,另一方面就是关系到组件的安全。接线盒都是经过认证的,从他的本身来讲,材料大家用的都差不多,防护等级都是测试过的,只要是供应商不动材料脑筋,选接线盒的时候没必要自己再去做环境试验。
  因此对于组件厂选择接线盒就关心两个方面的指标就足够了:
  第一方面就是二极管的额定电流节温测试结果。
  由于二极管的节温过高会导致二极管的本身的损坏和使用寿命的降低,大家对于半导体的寿命应该有所了解,同时对接线盒盒体的自身安全也是很大的威胁,另外温度过高长时间可能会危及组件的安全,比如温度过高可能会导致背板的松动等等。非常危险!
  目前市场流通的接线盒在75℃恒温环境温度,通过标称的额定电流1小时,二极管节温179℃以上,这是一个非常可怕的数据。做组件的朋友都知道,组件层压的温度应该在150℃左右,179℃这个温度可想一下有多么危险,因为我们测量的都是二极管箱体表面温度,二极管芯片的温度会更高,二极管的管脚都是铜,铜的导热系数远远高于塑料封装材料的导热系数,因此接线端子的温度会非常高,目前很多接线盒厂家为了降低二极管在盒体内部的节温,把接线端子设计的非常大,为了把二极管工作的热量传导到端子上,可以满足二极管在做TUV测试时的节温要求,但是热量因为是塑料壳体,热量是散发是非常慢的,这样的话,满足TUV测试时没有问题的,因为测试的条件是通额定电流1h,另外就是通额定电流的1.25倍1h,这时不计算二极管的节温了,很多目前市场上的接线盒此时的节温已经在200℃以上,接线盒本身可能会受热变形,但是此时按照标准判定合格的标准只是看看二极管的功能性,不看其他的。但是组件在实际应用过程当中,发生遮蔽效应的时间是不确定的,因此如果长时间工作的话,热量散发不出来,长时间积累,对接线盒本身的安全潜在的威胁巨大,并且导致背板粘接层松软的可能性也是完全存在的。
     第二方面就是要关心接线盒的整体电阻,因为这个涉及到功率的损耗,测试可以这样,把接线盒的连接器正负极连接到一起,然后用微欧表测量两侧端子头部的整体电阻,这个电阻值就是接线盒长期工作包括导线在内的整体电阻,电阻越大的盒子功率损耗越大,非常不利!目前156多晶的240W以上组件大多用的都是双排二极管设计,由于考虑认证时二极管的节温要满足测试,接线端子设计的非常大,因此导致接线盒的整体电阻都比较大,通常情况下目前市场上的产品电阻均大于13毫欧。这么大的电阻功率损耗对于组件来说也是一个相当可怕的数据。





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