经济高效的光伏接线盒外壳

Photovoltaic Junction Box

接线盒由光伏 (PV) 制造商直接安装在每个 PV 面板的背面,用作面板上的导体碳带与直流输入和输出电缆之间的接口。

它们包含旁路二极管,以保护 PV 面板不会在黑暗条件下(例如,面板置于荫凉处或被树叶等碎片遮盖)出现反向电流。

为了持续降低 PV 模块的生产成本,中国上海泰科电子 (TE Connectivity) 太阳能事业部最近开始着手一个重新设计接线盒的项目。“我们认识到重新设计接线盒将会带来巨大效益,虽然这个关键可靠性组件的成本非常高,但其耐用性和性能对于客户满意度至关重要,”CIS Solar 高级产品开发经理 Peter Ying 解释说。

值得注意的是,接线盒外壳通常包括用于包覆、保护和固定二极管的多个部分,泰科电子为此开发出了一个更紧凑且经济高效的设计,利用包覆成型技术将连接线直接封装在聚合树脂中。此设计既有助于节省装配成本,也可确保二极管封装的耐用性。

由泰科电子开发工程师进行的初期研究表明,标准接线盒外壳通常采用的聚苯醚 (PPO) 材料的最高长期工作温度不足以用于电气部件的直接包覆成型。通常,出现反向电流时,旁路二极管温度将会升高到接近 100°C,与 PPO 的 RTI(相对温度指数)几乎相同。

因此,泰科电子将目光转向杜邦材料专家(上海)以寻求此问题的解决方案。通过推出杜邦™ Zytel® FR50 BK505(25% 玻璃纤维增强的阻燃尼龙 66 树脂),他们能够提供一种具有明显更高的电气 RTI (130°C)、UL-94 5VA 阻燃等级和高达 250 伏相对漏电起痕指数 (CTI) 的材料,这些特性符合泰科电子对于外壳材料的要求。这种材料的高机械强度和易加工性进一步提高了包覆成型的标准。

根据美国保险商实验室 (UL) 和 TUV 标准,在 2011 年初对原型进行的成型试验和后续原形测试证实了这种材料的应用适用性和整体设计功能性。这些接线盒经过认证,符合 ANSI/UL 1703 和 DIN V VDE 0126-5 行业标准。

"UL 和 TUV 认证是重新设计接线盒开发中的一个重要里程碑,"Peter 肯定地说。"Zytel® 和杜邦在中国的专家在获得此认证方面发挥的作用不容小觑。"

该接线盒现已在全球范围内投入商用,可供 PV 制造商使用。泰科电子太阳能事业部希望将从重新设计项目,特别是Zytel® 尼龙树脂用于电子元件封装时的高性能表现中获得的知识用于此系列中的其他接线盒型号。