快可技術交流報告-完整版-20150630-修改(蘇州分布式培訓-7.10)

2014sustainabilityreport光伏連接那些事！作者：段正剛單位：蘇州快可光伏電子股份公司Mbarket@FailureCase失效案例—危險的連接1FMAofPVConnection光伏連接失效分析2PVConnectionSystemTrend光伏連接系統發展趨勢3QCIntroduction公司介紹42.1PVConnector光伏連接器2.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒1FailureCase失效案例1FailureCase失效案例1FailureCase失效案例瑞士太陽能研究表明：光伏電站總失效中，有超過一半的失效原因來自于不可靠的連接?。?！光伏連接的成本（約0.3元）只占總成本（約7元）的4.3%1FailureCase失效案例人員安全隱患大財產損失巨大影響投資收益1FailureCase失效案例FailureCase失效案例—危險的連接1FMAofPVConnectionSystem光伏連接失效分析2PVConnectionSystemRoadmap光伏連接系統發展趨勢3CompanyIntroduce公司介紹42.1PVConnector光伏連接器2.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)1連接器2匯流箱3接線盒FMAofPVConnection光伏連接失效分析22.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒2.1PVConnector光伏連接器2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)錯誤的存放劣質的連接器原料錯誤對接安裝錯誤加工工藝2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—錯誤對接安裝的原因及預防措施安裝檢查確認安裝檢查確認2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—錯誤的加工工藝預防措施2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1組件互聯失效—錯誤的加工工藝預防措施2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—錯誤的存放環境聚碳酸酯（PC）是一種無色透明的無定性熱塑性材料。環己酮n柴油n甲酸n汽油n甘油n取暖油n噴氣燃料/航空煤油n濃過氯酸/高氯酸n二氧化硫n松節油2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—劣質的材料塑料粒子金屬件2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—劣質的材料塑料粒子耐老化性降解率2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—劣質的材料鈹青銅抗疲勞性（接觸電阻）接觸電阻（毫歐）2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.1連接器—劣質的材料鈹青銅抗疲勞性（接觸電阻）劣質的銅材料和不合格的加工組配工藝造成連接器在正常工作時，接觸電阻增加，存在火災隱患2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)PVConnectionSystem光伏連接系統22.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒2.1PVConnector光伏連接器2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2匯流箱失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2匯流箱失效模式3密閉失效1錯誤緊固安裝2錯誤的電氣連接2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.1匯流箱失效模式-錯誤緊固安裝螺絲松動，打火起弧2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.1匯流箱失效模式-錯誤緊固安裝1:不規范的擰緊力2:振動造成（運輸）3:熱脹冷縮（環境應力）2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.1匯流箱失效模式-錯誤緊固安裝對策：采用標記，進行松退檢查（僅為檢驗）振動（控制運輸過程）熱脹冷縮（調整配合尺寸）2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)規范扭力標準2.2.1匯流箱失效模式-錯誤緊固安裝振動測試對比國標GB/T4857.7-2005《包裝運輸包裝件正弦定頻振動試驗方法》普通擰緊QC特殊工藝后擰緊Remark：M4，3NM擰緊NM2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.1匯流箱失效模式-錯誤的緊固安裝環境測試對比IEC61215（組件，-40度～85度溫度循環試驗）普通擰緊QC特殊工藝后擰緊Remark：M4，3NM擰緊2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.1匯流箱失效模式-錯誤緊固安裝3密閉失效1錯誤緊固安裝2錯誤電氣連接對策：采取特殊防松工藝+標準扭力2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.2匯流箱失效模式-錯誤的匯流連接2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.2匯流箱失效模式-錯誤匯流安裝組件承受超大電流（二極管/電池片）2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.2匯流箱失效模式-錯誤匯流安裝旁路二極管I2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.2匯流箱失效模式-錯誤匯流安裝密閉失效錯誤螺絲安裝錯誤匯流連接對策：每路編號+通電前檢測2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.3匯流箱失效模式-—密閉失效產品調查測試75%IP失效（6/8）2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.3匯流箱失效模式-—密閉失效嚴重腐蝕的螺絲及箱體2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.3匯流箱失效模式-—密閉失效僅僅電鍍鋅至少：鎳+鋅綜合加工能力好僅僅低價2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.2.3匯流箱失效模式-—密閉失效密閉失效錯誤螺絲安裝錯誤連接對策：殼體質量+耐腐金屬件2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)PVConnectionSystem光伏連接系統22.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒2.1PVConnector光伏連接器2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.3接線盒2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2：匯流帶與JB互聯1：JB(二極管和電纜)2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)1：JB1電纜鉚接2二極管3匯流帶4:IP2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.3接線盒--失效模式*摘錄二極管廠家數據一、

組件光斑條件下，接線盒內部二極管工作狀態檢測試驗

太陽能電站在運行時，組件“熱斑現象”的發生時頻繁出現的這是接線盒、二極管設計的工作狀態。本試驗希望通過模擬工作條件，去驗證出現光斑后，接線盒內部二極管各自的工作狀態，評估其可靠性余量。試驗設施：恒溫烘箱；恒流恒壓電源三臺；電流表三只；溫度測量數據采集儀一臺。試驗樣品：貼片式接線盒一只試驗方法：

按試驗原理圖連接好接線盒，貼裝好溫度傳感器，蓋好盒蓋。將接線盒放入烘箱中，設定烘箱溫度為75℃，開始加溫；溫度恒定后，打開三臺恒流恒壓電源，模擬光斑部位二極管所連接的恒流恒壓電源調節電流為9.5A；模擬正常發電部位二極管所連接的恒流恒壓電源調節電壓為15V，該恒流恒壓電源的恒流值應能夠輸出8A以上電流；觀察二極管殼溫和反向漏電流，2H后記錄殼溫和反向漏電流，反向漏電流穩定不變。可判試驗通過。2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)試驗原理圖a、模擬組件中三分之一電池片出現光斑的試驗原理圖圖中湖綠色二極管為出現光斑位置二極管*摘錄二極管廠家數據2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.3接線盒--失效模式b、模擬組件三分之二出現光斑的試驗原理圖圖中湖綠色二極管為出現光斑位置二極管*摘錄二極管廠家數據2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.3接線盒--失效模式C、試驗數據將接線盒放入75℃烘箱內，溫度穩定后記錄殼溫及左右兩側二極管漏電值起始狀態，未加正向電流二極管在接線盒中位置左中右環境溫度二極管殼溫76.6℃76.3℃76.4℃75.7℃二極管反向漏電值2.477mA2.485mA中間二極管通正向9.5A，待溫度穩定后記錄殼溫及左、右兩側二極管漏電值加入正向電流2H以后二極管在接線盒中位置左中右環境溫度二極管殼溫116.2℃132.7℃114.1℃75.9℃二極管反向漏電值29.69mA34.12mA中、右邊二極管通正向9.5A，待溫度穩定后記錄殼溫及左邊一側二極管漏電值加入正向電流2H以后二極管在接線盒中位置左中右環境溫度二極管殼溫124.1℃144.4℃144.5℃76℃二極管反向漏電值41.78mAd、試驗分析

從上述試驗數據看，組件出現光斑，二極管進入保護工作狀態，自身性能是能夠滿足正常工作要求的。但不同特性二極管和不同結構接線盒，會出現不同的試驗數據，以及試驗結果。2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)2.3接線盒--失效模式以上是類安規的常規測試，按照此市面上的產品均可以符合這個要求夠嗎？滿足實際應用要求嗎？2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)二、擊穿二極管在接線盒內對其它二極管的影響試驗電站現場，某一組件接線盒內部一只二極管因某種原因發生擊穿失效，在后續組件光照發電中，接線盒內其他二極管會發生什么樣的變化？？？試驗設施：恒溫烘箱；恒流恒壓電源三臺、電流表三只、電壓表一只、溫度測量數據采集儀一臺。試驗樣品：貼片式接線盒一只（內部一只二極管擊穿失效）試驗方法：在接線盒內部二極管上貼裝熱電偶（溫度傳感器）；按試驗原理圖連接；打開烘箱，溫度設定75℃；待恒溫后恒流恒壓電源打開，電壓調整到15V；恒溫一小時，測量記錄漏電流；測量記錄二極管殼溫；打開連接擊穿二極管的恒流恒壓電源，將電流調節到8.5A，觀察二極管殼溫并記錄；觀察正常二極管反向漏電流，并記錄；2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)a、試驗電路原理圖2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)b、試驗記錄數據編號環境溫度Ta加反向電壓15V，H1后漏電流值失效二極管通反向8.5A的溫度漏電值30秒后溫度二極管狀態1（失效二極管）75℃224.8℃243.2℃2（正常二極管）2.3mA222.3℃1.8A持續上升；直至擊穿240.8℃擊穿3（正常二極管）2.4mA146.7℃160mA持續上升223.7℃擊穿2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)解釋：一個二極管損壞-----盒體內溫度快速上升------其他正常二極管的反偏能力下降，漏電流增大----其他二極管也燒毀三、模擬組件應用時出現的二極管正、反向偏置切換試驗光伏電站在運行時，非固定性物體形成的陰影會使組件局部產生光斑，旁路二極管進入正向導通，保護電池片工作狀態，旁路二極管結溫升高。而突然移去的該非固定性物體，又使組件電池片立刻恢復正常發電，在結溫尚未降低的情況下，旁路二極管接受反向偏置電壓。這種情況對二極管的高溫反向特性提出了更加高的要求。試驗設施：

PLC正、反向轉換時間控制器、正向、反向恒流恒壓電源各一臺、溫度測量數據采集儀一臺、恒溫烘箱一臺。試驗樣品：同一種接線盒5只，R-6封裝不同參數芯片二極管5種試驗方法：在80℃

環境溫度，反向電壓15V試驗條件下，接線盒正向電流從6A開始加入試驗。電流加入1H后開始轉換。2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)a光伏二極管正向—反向切換試驗原理圖及試驗裝置PLC正、反向轉換時間控制器正向、反向恒流恒壓電源溫度測量數據采集儀恒溫烘箱2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)編號樣品常規參數通不同正向電流穩定后轉換通反向15V測量漏電值（紅色字體為不能時的通過溫度及漏電值VFVBIR6.5A7A7.5A8A8.5A9A9.5A備注條件10A條件0.1mA條件45VTc℃IRmATc℃IRmATc℃IRmATc℃IRmATc℃IRmATc℃IRmATc℃IRmA146951.23159.230169.560174.990179.7120184.4170YJD芯片244849.812157.960162.580167.8110172.9140

343341.7136148.190152.8130

444642.5126156.3220

546854.922156.360161.390166.9160172.3220

b、試驗記錄數據C、試驗分析試驗目的是通過摸索，確定不同二極管參數具有不同的正向電流通過能力，為二極管選型和接線盒散熱設計，提供參考。本次試驗結果顯示了，不同參數特性的二極管，有不同的電流通過能力；推測相同的二極管在不同的接線盒內，也會有不同的電流通過能力。

2.3接線盒--失效模式2FMAofPVConnection(光伏連接失效分析)FailureCase失效案例—危險的連接1PVConnectionSystem光伏連接系統2PVConnectionSystemTrend光伏連接系統發展趨勢3CompanyIntroduction公司介紹42.1PVConnector光伏連接器2.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒3PVConnectionSystemTrend

(光伏連接系統發展趨勢)對策：1：更嚴格的零部件技術要求和質量管理（加強設備廠以及零部件檢驗和技術質量管理能力）；2：更嚴格的設備整機型式抽檢能力；3PVConnectionSystemTrend

(光伏連接系統發展趨勢)對策：1：實施智能診斷，通過智能接線盒及時發現組件電流、電壓、溫度的異常；2：實施智能診斷，通過智能匯流箱及時發現匯流箱的異常；3：實施智能診斷，組件、匯流箱等連接系統的異常。QC組件監控級智能接線盒QC智能匯流箱（讀取、上傳組件信息）3PVConnectionSystemTrend

(光伏連接系統發展趨勢)QC監控平臺QC智能解決方案產品認證3PVConnectionSystemRoadmap

(光伏連接系統發展趨勢)對策：1：基于智能化的云數據分析，及時處理影響系統效率的問題，提高系統效率；2：基于智能化的云數據分析，提前預測故障，做到預防故障的發生，降低故障率；3：基于智能化的云數據分析，實現整體電站的質保收益以及安全的運行。3PVConnectionSystemTrend

(光伏連接系統發展趨勢)安全無小事！快速！可靠！智能！FailureCase失效案例—危險的連接1PVConnectionSystem光伏連接系統2PVConnectionSystemRoadmap光伏連接系統發展趨勢3CompanyIntroduction公司介紹42.1PVConnector光伏連接器2.2PVCombinerBox光伏匯流箱2.3PVJunctionBox光伏接線盒2013發展歷程History201220112010200920072005國內第一家實現光伏全產線的自動化生產國內第一家光伏零部件國家級實驗室建立蘇州總部,Photon雜志最高評級國內第一家實現連接器全自動化生產國內第一家TUV&UL雙認證連接器產品建立淮安工廠(Plant2#)建立蘇州1#工廠(Plant1#)20142500萬套的銷售目標(連接器)CompanyIntroduction公司介紹總部地址：蘇州工業園區新發路31號，tel:86-512-62603395CompanyIntroduction公司介紹R&D(產品研發)

30Professionaldesignanddevelopmentstaff;

擁有的30余名優秀工程師、設計師和技術專家Morethan200Patents,Morethan7patentsPercapita;

擁有230

余件專利，且平均每位研發工程師申請7個專利Theworldfirst-classReliabilitytestinglaboratory;世界一流的專業檢測實驗室R&D研發實力CertificationSystem公司產品通過TUV和UL雙認證檢測，通行全球

TUV&UL&CGCapproved,globallyacceptable.EnterpriseHonor企業榮譽公