愛伊米

四大問題深度解析:高輻照並不會影響大電流接線盒安全性適配

近期坊間對於大電流接線盒的安全性問題引起了一些討論,作者統計之後發現,主要討論集中在夏季高輻照下的大電流接線盒安全疑慮。如有人指出當前雙面元件IEC標準不足以保證高輻照下大電流接線盒的安全性,此外還有關於雙晶片的壓降差討論,以及在182和210上的安全性適配問題。

對於這些討論,此前業內其實已經有了不少專業解答。

一、夏季高

輻照情況下是否需要更高標準?

近期有討論指出,夏季經常出現1100、1200W/m2光強的情況,且特殊情況下會有更高輻照情況,因此需要更高的安全標準來保證接線盒的工作安全性。

實際上,IEC相關標準已經充分考慮了以上情況,並採用了1。25倍的安全係數來進行接線盒及零部件選型,這代表了高輻照情況下的全球整體水平,是合理且符合實際的。此外,元件工作時為工作電流Imp,還未達到短路電流Isc的水平,這相當於接線盒選型時有2個安全係數在保護元件安全。

對於偶發的更高輻照度情況,接線盒認證和測試時不僅會測試額定電流下結溫,同時還會在1。25倍額定電流時評估接線盒高電流的耐熱安全性,因此完全不必擔心安全問題。據瞭解,元件廠也為客戶準備了更高安全係數下的接線盒選擇需求,比如額定電流為28A、30A的接線盒。

此外,有討論稱6月19日CPVT銀川實證基地有高達1696。8W/㎡的輻照紀錄,並質疑該輻照下的大電流接線盒安全性。實際上這一資料是在10°傾角狀態下監測到的,且這一資料只持續了幾秒鐘,屬於極個別案例。當地光伏專案元件的最佳傾角在40°左右,根據作者收集的銀川實證基地資料來看,在元件正常安裝方式和角度下,斜面輻照度的實時最大值遠小於這個值。據統計,整個6月,CPVT銀川實證基地輻照量為700-1000W/㎡佔比51。64%,輻照量超過1000W/㎡僅佔比3。98%。

二、當前雙面元件IEC標準

是否可靠?

第二個討論較為激烈的問題是雙面元件的大電流接線盒安全性問題。有聲音認為,雙面元件IEC標準中的公式Isc×(1+30%×ϕ)×1。25增加了雙面係數,並指出大電流元件接線盒選型設計餘量不足,無法保證安全性。

透過與認證部門確認,IEC新標準中雖然增加了雙面發電的考量,但在零部件選型時候應採用何種背面輻照引數,認證機構方面還沒有確切的零部件選型要求。目前來看,新標準按照疊加銘牌輻照度135W/m2來進行零部件選型,以及極端情況下的應力輻照度300W/m2進行可靠性測試是合理的,具體還要看IEC61730標準如何更新。針對不同認證規則要求,可以選擇更高額定電流的接線盒來匹配,從而滿足不同測試條件及特殊客戶的需求。

三、25A接線盒是否滿足210元件使用需求?

根據上述資訊,

按極端情況下的應力輻照度

300 W/m

2

來考慮的話,此時

210

雙面元件的最大輸出短路電流為

Isc

×

(1+30%

×

ϕ)=22.56A

,選擇

25A

接線盒完全可以滿足使用需求。

而且元件正常的工作電流Impp為17。3A而不是Isc 18。4A,以此計算,最終輸出電流更低。

同時,根據筆者收集的實證基地資料來看,在6月19日所收集到的最大的雙面元件輸出電流為25。05A,僅維持幾秒,此時元件處於正常工作狀態。

據瞭解,某元件廠使用的2

10

元件2

5A

接線盒,透過7

5

℃下

3

1.25A

的耐熱安全性和5

4A

反向電流認證測試,完全可以保證在2

5.05A

電流下的正常工作。

除此之外,二極體及接線盒在設計和生產過程中還會進行正向浪湧(600A)、反向浪湧以及高溫反偏、電流老化、通斷、熱迴圈等多項型式試驗和製程測試,來保證產品質量的長期可靠和穩定。

3

個月後的今天,實證基地的光伏元件仍然處於完好的工作狀態,也驗證了接線盒的選型是安全可靠的

那麼,當元件在高輻照度下,發生熱斑效應時,接線盒是否能滿足使用呢?

雙面元件背面與正面為並聯結構,除上下電路並聯外,單個電池正背面也為並聯。在正面電池發生熱斑效應時,背面電池仍然可以正常工作並分流。實際發電過程中,除非人為故意遮擋,同一串電池正面和背面同時發生熱斑效應機率極低;而同一個二極體並聯的上下兩串,再同時發生熱斑效應的機率則更低。

記者也聯絡了接線盒廠商蘇州同泰新能源科技有限公司,市場負責人姚莉鴻明確表示,“

我們的大電流接線盒完全匹配超高功率元件,在設計之初與元件廠充分考慮其雙面元件的特性。而且我們在額定電流的基礎上還增加了

1.25

倍的冗餘值

。另外,如果需要,我們也可以提供32A、35A的接線盒。”

再次呼籲:

接線盒額定電流並非越大越好

,根據專案安裝環境、元件產品型別等綜合因素,選擇最適合的零部件規格才是最合理的。過度的高配,只會將成本轉移給業主和客戶。

、雙晶片壓降差真實情況

如何?

對於雙芯壓降差問題,此前坊間傳言雙芯之間的差異達50毫伏,是明顯不符合常理和實際製程水平的(最終發現是文章作者錯誤地標識圖表,該圖中列出VF1(20A)= VF2(10A)=0。5mV,而實際上曲線中的資料點指向了0。5V,兩者相差1000倍)。此前已有資料指出,同一個晶圓上的2個晶片在封裝之後VF不超過3mV,這一差值在整個二極體的壓降中僅約1%,在測試誤差範圍之內。

四大問題深度解析:高輻照並不會影響大電流接線盒安全性適配

這一資料為隨機抽測的樣品水平,基本可以代表真實情況,即使大批次生產資料有所下降,兩個晶片之間的電流分流也最多達到零點幾安,遠沒有坊間流傳的資料誇張。

從實際量產經驗看,部分182元件廠商和TOP10海外元件企業都有大量的雙芯二極體接線盒使用歷史,已經向廣大業主證明:

只要把握住關鍵工藝設計,做好質量管控,雙芯工藝的二極體是安全和可靠的

。一些不專業的從業者的無故擔憂,只不過是自身的質量管控能力不自信而已。

總體而言,IEC標準採用了1。25倍安全係數進行接線盒及零部件選型,並且對接線盒進行

1.25倍

額定電流

的安全性

測試

,綜合

評估

接線盒在更高的電流下的安全性,無需

擔憂;雙面元件方面,

新標準按照疊加銘牌輻照度135W/m2來進行零部件選型,以及極端情況下的應力輻照度300W/m2進行可靠性測試是合理的,但25A接線盒也是完全可以滿足使用要求的。

考慮到更高的輻照度下,元件的輸出電流會增加,但不管是理論分析上還是從實際元件電引數輸出上來看,此時接線盒也是完全可以保證正常工作安全。

對於雙晶片壓降差3mV資料,透過隨機抽測基本可以代表真實情況,從實際製程水平看,即使大批次生產也不會超過標準範圍,並已有大量實際使用歷史。

總結:

1。 《高輻照》文章的大前提不存在。不存在元件正常安裝角度下,1696。8W/㎡的輻照紀錄。

2。 不論從理論計算還是從實證資料看,25A接線盒都可以滿足210系列元件的使用要求。

3。

只要把握住關鍵工藝設計,做好製程質量管控,雙芯工藝的二極體是安全和可靠的

4。 在極端輻照條件下可以根據業主要求提供更大電流的接線盒,從技術角度完全沒有問題,同時也已經獲得了相關的IEC認證。目前主流接線盒企業均已獲得大電流接線盒的認證,可以根據客戶需要採用。