太阳能光伏组件用接线盒的研究

1.光伏接线盒的定义 
    作为一种连接设备，光伏接线盒主要运用于太阳能充电控制设备与太阳能电池方阵(太阳能光伏组件组成)之间。这种综合性产品具有跨行业性，集材料学、机械与电气设计于一体。太阳能光伏组件构成元素中，接线盒功能突出。光伏组件保护，连接与传输电流是其基本功能。
   接线盒采用硅胶即可粘在组件背板上，接线盒中的内部线路与组件中的引出线相连，外部线缆与内部线路相连，以此导通外部线缆与光伏组件。阳光如果受到遮掩，接线盒中的二极管可以为组件的平稳运行提供保障。

图1 太阳能光伏发电系统图 

图 2 太阳能光伏组件的组成 

2.光伏接线盒的设计分类 
  光伏接线盒的分类方法很多，有按应用于光伏组件的类型作为区分原则的，也有按是否可以二次维修为区分的，更有按尺寸或者承载电流的大小来分类的，这些没有严格的科学意义，所以我们就看大多数人可以接受的，也就是按应用的场合来分类。一般可以分为晶体硅电池组件、薄膜电池组件、BIPV、智能组件用接线盒四大类型。 

3.光伏接线盒的组成
产品的功能作为人的需求的解决手段一直促进着产品的改良，而安全作为人类对产品需求中最重要的一环也发挥着推动产品不断发展的触媒作用光伏接线盒的设计开发需要运用到机械设计，电工电子学，材料科学等多项学科领域，该装置能够用于太阳能光伏和对充电控进行管理的装置之间，起到链接作用。一般来说，太阳能光伏组件最重要的部分就是接线盒，它的作用可以大致体现为两点，一是起到链接和传输电流的作用，二是避免太阳能光伏组件功能遭受破坏。 光伏接线盒主要由塑料件（①盒盖与④盒体），②二极管，③金属载流件，⑤电缆，⑥负极连接器，⑦正极连接器组成。 

图 4 接线盒组成图 

4.光伏接线盒的功能与性质 
  光伏接线盒要放在室外才能发挥作用，用于对充电过程进行管理，所以会受到各种室外天气条件变化的影响。另外，由于其本身的电子元件会发出热量，因此其内外部的压差有着较大差异。天气的影响会加剧内外压差的变化。因此需要于大气连通来使设备的内外差处于平衡状态，这样才能防止设备在使用过程中出现异常，除此之外，其在工作过程中还要注意阻隔外界产生的污染物。 
 太阳能电池组件的作用能够归纳为两点，一是连接和传输，而是保护组件不受损坏。新一代的光伏接线盒又增加了远程通讯,功率监测,故障诊断,防盗保护,防火切断,功率优化提升,甚至组件逆变等内容。 

5.主要技术参数： 
1.额定工作电压范围为 1500V 以下 
2.目前额定工作电流不大于 16A， 
3.使用温度  范围为-40～90℃， 
4.最大工作湿度 5%～95%(无凝结)， 
5.防水等级为 IP65~IP68。 

6.功能特点： 
1.采用抗老化能力强和抗紫外线能力强的材料作为外壳生产材料。 
2.适合在室外环境恶劣的地方使用，且使用时长超过 25 年。; 
3.根据需要可以任意内置 2～6 个接线端子; 
4.所有的连接方式采用快接插入式方式连接。

7.光伏接线盒技术原理 
传统的光伏接线盒主要是由可以防水防尘的盒体，金属载流件，二极管，电缆，连接器而构成的，一般接线盒会根据组件串数的多少配置二极管的数量，日常这些二极管在电池板中的传导方向与太阳能组件的输出特性相反的方向，也就是说，正常工作的太阳能组件,二极管不工作,当太阳能组件的某一串或某一个电池片收到遮挡而失效时，这个电池片原来的“电源特性”立即变为“电阻特性”，此刻，旁路二极管就可以迅速启动，将该组件串上的电流从二极管旁路电路流出，这样就保护了受到遮挡的电池片不会因发热而损坏。这就是光伏接线盒的重要工作原理。