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

1、2014 sustainability report 光伏光伏連接那些事！連接那些事！作者：段正剛單位：蘇州快可光伏電子股份公司Mbarketqc-Failure Case 失效案例失效案例危險的連接危險的連接1FMA of PV Connection 光伏連接失效分析光伏連接失效分析2PV Connection System Trend 光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢3QC Introduction公司介紹公司介紹42.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junc

2、tion Box 光伏接線盒光伏接線盒1 Failure Case失效案例失效案例1 Failure Case失效案例失效案例1 Failure Case失效案例失效案例瑞士太陽能研究表明：光伏電站總失效光伏電站總失效中，有超過一半中，有超過一半的失效原因來自的失效原因來自于于不可靠的連接不可靠的連接！光伏連接的成本（約光伏連接的成本（約0.3元）只占總成本元）只占總成本（約（約7元）的元）的4.3%1 Failure Case失效案例失效案例人員安全隱患大人員安全隱患大財產損失巨大財產損失巨大影響投資收益影響投資收益1 Failure Case失效案例失效案例Failure Case 失效案

3、例失效案例危險的連接危險的連接1FMA of PV Connection System光伏連接失效分析光伏連接失效分析2PV Connection System Roadmap光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢3Company Introduce公司介紹公司介紹42.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junction Box 光伏接線盒光伏接線盒2 FMA of PV Connection (光伏連接失效分析光伏連接失效分析)1 連接器2 匯流箱3 接線盒FMA of PV Connection光伏連

4、接失效分析光伏連接失效分析22.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junction Box 光伏接線盒光伏接線盒2.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.1 連接器2 FMA of PV Connection (光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.1 連接器典型失效模式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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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2

5、FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.1 連接器錯誤的加工工藝 預防措施2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.1 組件互聯(lián)失效錯誤的加工工藝 預防措施2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.1 連接器錯誤的存放環(huán)境聚碳酸酯聚碳酸酯（PC）是一種無色透明的無定性熱塑性材料。環(huán)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(jié)油2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.

6、1 連接器劣質的材料塑料粒子金屬件2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.1 連接器劣質的材料塑料粒子耐老化性降解率2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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）2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)

7、PV Connection System光伏連接系統(tǒng)光伏連接系統(tǒng)22.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junction Box 光伏接線盒光伏接線盒2.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2 匯流箱失效模式2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.1 匯流箱失效模式-錯誤緊固安

8、裝螺絲松動，螺絲松動，打火起弧打火起弧2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.1 匯流箱失效模式-錯誤緊固安裝1:不規(guī)范的擰緊力2:振動造成（運輸）3:熱脹冷縮（環(huán)境應力）2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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）2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)規(guī)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國標GB/T4857.7-

9、2005GB/T4857.7-2005包裝包裝 運輸包裝件運輸包裝件 正弦定頻振動試驗方法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NM2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.1 匯流箱失效模式-錯誤的緊固安裝環(huán)境測試對比IEC61215（組件，（組件，-40度度85度度 溫度循環(huán)溫度循環(huán)試驗試驗）普通擰緊QC特殊工藝后擰緊Remark：M4，3NM 擰緊2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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

10、對策：采取特殊防松工藝+標準扭力2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.2 匯流箱失效模式-錯誤的匯流連接2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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）2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.2 匯流箱失效模式-錯誤匯流安裝旁路二極管I2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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

11、路編號+通電前檢測2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.3 匯流箱失效模式-密閉失效產品調查測試2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.2.3 匯流箱失效模式-密閉失效嚴重腐蝕的螺絲及箱體2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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

12、+耐腐金屬件2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)PV Connection System光伏連接系統(tǒng)光伏連接系統(tǒng)22.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junction Box 光伏接線盒光伏接線盒2.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.3 接線盒2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2：匯流帶與JB互聯(lián)1：JB(二極管和電纜)2 FMA of PV Connection(光伏連

13、接失效分析光伏連接失效分析)1：JB1 電纜鉚接2二極管3匯流帶4:IP2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.3 接線盒-失效模式*摘錄二極管廠家數據一一 、 組件光斑條件下，接線盒內部二極管工作狀態(tài)檢測試驗組件光斑條件下，接線盒內部二極管工作狀態(tài)檢測試驗 太陽能電站在運行時，組件太陽能電站在運行時，組件“熱斑現象熱斑現象”的發(fā)生時頻繁出現的的發(fā)生時頻繁出現的這是接線盒、二極管設計的工作狀態(tài)。本試驗希望通過模擬工作條件，這是接線盒、二極管設計的工作狀態(tài)。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(tài)，評估其可靠性余量。

14、去驗證出現光斑后，接線盒內部二極管各自的工作狀態(tài)，評估其可靠性余量。 試驗設施：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：試驗樣品：貼片式接線盒一只試驗方法：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(jié)電流為9.5A；模擬正常發(fā)電部位二極管所連接的恒流恒壓電源調節(jié)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(wěn)定不變。可判試驗通

15、過。2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)試驗原理圖試驗原理圖a、 模擬組件中三分之一電池片出現光斑的試驗原理圖模擬組件中三分之一電池片出現光斑的試驗原理圖太陽能組件一組電池片出現光斑工作狀態(tài) 模擬試驗原理圖試驗用恒流恒壓電源測量測量溫度測量烘箱 溫度75試驗用恒流恒壓電源試驗用恒流恒壓電源接線盒圖中湖綠色二極管為出現光斑位置二極管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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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

16、、模擬組件三分之二出現光斑的試驗原理圖太陽能組件兩組電池片出現光斑工作狀態(tài) 模擬試驗原理圖試驗用恒流恒壓電源測量溫度測量烘箱 溫度75試驗用恒流恒壓電源試驗用恒流恒壓電源接線盒接線盒圖中湖綠色二極管為出現光斑位置二極管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 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.3 接線盒-失效模式C、試驗數據、試驗數據將接線盒放入將接線盒放入75烘箱內，溫度穩(wěn)定后記錄殼溫及左右兩側二極管漏電值烘箱內，溫度穩(wěn)定后記錄殼溫及左右兩側二極管漏電值起始狀態(tài)，未加起始狀態(tài)，未加正向電流正向電流二極管在接線盒中位置二極管在接線

17、盒中位置左左中中右右環(huán)境溫度環(huán)境溫度二極管殼溫二極管殼溫76.676.376.475.7二極管反向漏電值二極管反向漏電值2.477mA2.485mA中間二極管通正向中間二極管通正向9.5A，待溫度穩(wěn)定后記錄殼溫及左、右兩側二極管漏電值，待溫度穩(wěn)定后記錄殼溫及左、右兩側二極管漏電值加入正向電流加入正向電流2H以后以后二極管在接線盒中位置二極管在接線盒中位置左左中中右右環(huán)境溫度環(huán)境溫度二極管殼溫二極管殼溫116.2132.7114.175.9二極管反向漏電值二極管反向漏電值29.69mA34.12mA中、右邊二極管通正向中、右邊二極管通正向9.5A，待溫度穩(wěn)定后記錄殼溫及左邊一側二極管漏電值，待溫

18、度穩(wěn)定后記錄殼溫及左邊一側二極管漏電值加入正向電流加入正向電流2H以后以后二極管在接線盒中位置二極管在接線盒中位置左左中中右右環(huán)境溫度環(huán)境溫度二極管殼溫二極管殼溫124.1144.4144.576二極管反向漏電值二極管反向漏電值41.78mAd、試驗分析、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(tài)，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。2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)2.3 接線盒-失效模式以上是類安規(guī)的常規(guī)測試，按照此市面上的產品均可以符合這個要求夠嗎？ 滿

19、足實際應用要求嗎？2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)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(fā)生擊穿失效，在后續(xù)電站現場，某一組件接線盒內部一只二極管因某種原因發(fā)生擊穿失效，在后續(xù)組件光照發(fā)電中，接線盒內其他二極管會發(fā)生什么樣的變化？組件光照發(fā)電中，接線盒內其他二極管會發(fā)生什么樣的變化？ 試驗設施：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：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

20、法：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(jié)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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)a、試驗電路原理圖、試驗電路原理圖已擊穿二極管二極管擊穿后太陽能組件工作狀態(tài) 模擬試驗原理圖試驗用恒流恒壓電源測量測量電壓測量溫度測量烘箱 溫度75試驗用恒流恒壓電源試驗用恒流恒壓電源

21、接線盒2.3 接線盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)b、試驗記錄數據、試驗記錄數據 編號編號環(huán)境環(huán)境溫度溫度Ta加反向加反向電壓電壓15V，H1后漏后漏電流值電流值失效二極管失效二極管通反向通反向8.5A的溫度的溫度漏電值漏電值30秒后溫秒后溫度度二極管狀二極管狀態(tài)態(tài)1（失效二極管）（失效二極管）75224.8243.22（正常二極管）（正常二極管）2.3 mA222.31.8A持續(xù)上持續(xù)上升；直至擊升；直至擊穿穿240.8擊穿擊穿3（正常二極管）（正常二極管）2.4 mA146.7160mA持續(xù)持續(xù)上升上升223.7擊穿擊穿2.3 接

22、線盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)解釋：解釋： 一個二極管損壞一個二極管損壞-盒體內溫度快速上升盒體內溫度快速上升-其他正常二極管的反其他正常二極管的反偏能力下降，漏電流增大偏能力下降，漏電流增大-其他二極管也燒毀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(tài)，旁路二極管結溫升高。而突然

23、移去的該非固定性物體，又正向導通，保護電池片工作狀態(tài)，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(fā)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使組件電池片立刻恢復正常發(fā)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。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：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：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：試驗方法：在80 環(huán)境溫度，反向

24、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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)恒流恒壓電源恒流恒壓電源恒溫箱正向電流反向電壓50.5V溫度測量數據采集儀轉換時間控制器光伏二極管正、反向轉換試驗電原理圖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、反向轉換時間控制器正向、反向恒流恒壓電源正向、反向恒流恒壓電源溫度測量數據采集儀溫度測量數據采集儀恒溫烘箱恒溫烘箱2.3 接線盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分

25、析)編編號號樣品常規(guī)參數樣品常規(guī)參數通不同正向電流穩(wěn)定后轉換通反向通不同正向電流穩(wěn)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備備注注條條件件10A條件條件0.1mA條件條件45VTcIRmATcIRmATcIRmATcIRmATcIRmATcIRmATcIRmA146951.23159.230169.560174.990179.7120184.4170YJD芯芯片片244849.812157.960162.580167.8110172.9140 343341.71361

26、48.190152.8130 444642.5126156.3220 546854.922156.360161.390166.9160172.3220 b、試驗記錄數據、試驗記錄數據C、試驗分析、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2 FMA of PV Connection(光伏連接失效分析光伏連接失效分析)Failure Case 失效案例失效案例危險的連接危險的連

27、接1PV Connection System光伏連接系統(tǒng)光伏連接系統(tǒng)2PV Connection System Trend光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢3Company Introduction公司介紹公司介紹42.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junction Box 光伏接線盒光伏接線盒3 PV Connection System Trend (光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢)Step1更規(guī)范的產品技術要求和零部件供應對策：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

28、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；3 PV Connection System Trend (光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢)對策：1：實施智能診斷，通過智能接線盒及時發(fā)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(fā)現匯流箱的異常；3：實施智能診斷，組件、匯流箱等連接系統(tǒng)的異常。Step2智能化的問題診斷分析和報警QC 組件監(jiān)控級智能接線盒QC 智能匯流箱（讀取、上傳組件信息）3 PV Connection System Trend (光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢)Step2智能化的問題診斷分析和報警QC 監(jiān)控平臺QC

29、智能解決方案產品認證3 PV Connection System Roadmap (光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)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(tǒng)效率的問題，提高系統(tǒng)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(fā)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 。Step3更高的系統(tǒng)效率、更低故障率、更長質保3 PV Connection System Trend (光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢)安全無小事！快快速！可可靠！智能！Failure Case 失效案例失效案例危險的連接危險的連接1PV Co

30、nnection System光伏連接系統(tǒng)光伏連接系統(tǒng)2PV Connection System Roadmap光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢光伏連接系統(tǒng)發(fā)展趨勢3Company Introduction公司介紹公司介紹42.1 PV Connector光伏連接器光伏連接器2.2 PV Combiner Box 光伏匯流箱光伏匯流箱2.3 PV Junction Box 光伏接線盒光伏接線盒2013發(fā)展歷程發(fā)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國內第一家光伏零部件國家級

31、實驗室建立蘇州總部建立蘇州總部 , Photon雜志最高評級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實現連接器全自動化生產國內第一家國內第一家TUV&UL雙認證連接器產品雙認證連接器產品建立淮安工廠建立淮安工廠 (Plant 2#)建立蘇州建立蘇州1#工廠工廠(Plant 1#)201425 00萬套的銷售目標萬套的銷售目標(連接器連接器)Company Introduction公司介紹總部地址：蘇州工業(yè)園區(qū)新發(fā)路31號，tel:86-512-62603395Company Introduction公司介紹R&D(產品產品研發(fā)研發(fā))n 30 Professional design and development staff; 擁有的 30 余名優(yōu)秀工程師、設計師和技術專家n More than 200 Patents, More than 7 patents Per capita; 擁有 230 余件專利，且平均每位研發(fā)工程師申請7個專利n The world first-class Reliability testing laboratory; 世界一流的專業(yè)檢測實驗室 R&D R&D 研發(fā)實力研發(fā)實力Certification SystemTUV& UL&CGC