防止太阳电池热斑提高光伏电站可靠性
本文摘要:作者:东营玉昊隆新能源有限公司 王景义工程师 影响太阳能电站的可靠性因素很多,太阳电池热斑是其中重要因素之一。太阳电池热斑概述...
将一个实验室用的直流电源的正极输出端连接到组件的正极。反向测试电流应当为组件生产厂家给出的组件标称过保护电流值的135%A 。试验电流值应维持在这一电流值范围内,通过增加试验电压使反向电流流过组件。试验要持续2小时,或者直到获得最终试验结果,不论哪一个最先发生。注:关于组件标称过保护电流值,可参照12.2 of IEC 61730-1。
通过上面的分析不难看出,防止反向电流参数过低比较好的办法是对目标厂家的太阳电池组件进行反向电流能力检测,必要时也可以进行光伏组件的电致发热性能检测分析。
防止热斑现象的典型技术手段还是对光伏组件阵列串接阻断二极管和并接旁路二极管。太阳电池组件的设计寿命为25年,与之进行串接和并接的二极管也要有同它同样长的使用寿命,而当这些器件处于工作状态时,都会发热,一定会影响二极管的预期寿命,成为威胁太阳能电站可靠性的一个主要因素。
采取的技术应对措施包括:1 、对厂家提供的二极管进行单独进行的老化试验;2 、对旁路二极管的技术指标进行技术约束;3、 行业出现一种新型的无损耗二极管,正向电压只有40~50mV,可以进行推广使用。
在IEC 61215 第二版中,有二极管发热测试,在这里提供给大家,供参考。
其方法如下:
把组件放在75度烘箱中至热稳定,在二极管中通组件的实际短路电流,热稳定后(例如1h),测量二极管的表面温度,根据以下公式计算实际结温
Tj=Tcase + R*U*I
其中R为热阻系数,由二极管厂家给出,Tcase是二极管表面温度(用热电偶测出),U是二极管两端压降(实测值),I为组件短路电流。计算出的Tj不能超过二极管规格书上的结温范围。
以扬杰的10SQ050型二极管为例。如果实测外壳温度是150度,用在72片125电池片180W的组件上,其结温为:
Tj=150+3*0.5*5.4=158.1
低于规格书中的最大结温Tj,所以没有问题。
如果是156的片子,通的电流大,发热大,外壳温度假设测得165度,那么实际结温为
Tj=165+3*0.5*8=177,高于规格书中的最大结温175,测试失败。所以,对于这个测试,选择二极管要看以下几个量:
电流(大的好)
最大结温(大的好)
热阻(小的好)
压降(小的好)
反向击穿电压(一般40V就远远够了)。