快可技术交流报告-完整版-20150630-修改(苏州分布式培训-7.10)

1、2014 sustainability report 光伏光伏连接那些事！连接那些事！作者：段正刚单位：苏州快可光伏电子股份公司Mbarketqc-Failure Case 失效案例失效案例危险的连接危险的连接1FMA of PV Connection 光伏连接失效分析光伏连接失效分析2PV Connection System Trend 光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势3QC Introduction公司介绍公司介绍42.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junc

2、tion Box 光伏接线盒光伏接线盒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阳能研究表明：光伏电站总失效光伏电站总失效中，有超过一半中，有超过一半的失效原因来自的失效原因来自于于不可靠的连接不可靠的连接！光伏连接的成本（约光伏连接的成本（约0.3元）只占总成本元）只占总成本（约（约7元）的元）的4.3%1 Failure Case失效案例失效案例人员安全隐患大人员安全隐患大财产损失巨大财产损失巨大影响投资收益影响投资收益1 Failure Case失效案例失效案例Failure Case 失效案

3、例失效案例危险的连接危险的连接1FMA of PV Connection System光伏连接失效分析光伏连接失效分析2PV Connection System Roadmap光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势3Company Introduce公司介绍公司介绍42.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junction Box 光伏接线盒光伏接线盒2 FMA of PV Connection (光伏连接失效分析光伏连接失效分析)1 连接器2 汇流箱3 接线盒FMA of PV Connection光伏连

4、接失效分析光伏连接失效分析22.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junction Box 光伏接线盒光伏接线盒2.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器2 FMA of PV Connection (光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器典型失效模式错误的存放劣质的连接器原料错误对接安装错误加工工艺2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1连接器错误对接安装的原因及预防措施安装检查确认安装检查确认2

5、FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器错误的加工工艺 预防措施2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 组件互联失效错误的加工工艺 预防措施2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器错误的存放环境聚碳酸酯聚碳酸酯（PC）是一种无色透明的无定性热塑性材料。环己酮n 柴油n 甲酸n 汽油n 甘油n 取暖油n 喷气燃料/航空煤油n 浓过氯酸/高氯酸n 二氧化硫n 松节油2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.

6、1 连接器劣质的材料塑料粒子金属件2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器劣质的材料塑料粒子耐老化性降解率2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器劣质的材料铍青铜抗疲劳性（接触电阻）接触电阻（毫欧）2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.1 连接器劣质的材料铍青铜抗疲劳性（接触电阻）劣质的铜材料和不合格的加工组配工艺造成连接器在正常工作时，接触电阻增加，存在火灾隐患2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)

7、PV Connection System光伏连接系统光伏连接系统22.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junction Box 光伏接线盒光伏接线盒2.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2 汇流箱失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2 汇流箱失效模式3密闭失效1错误紧固安装2错误的电气连接2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.1 汇流箱失效模式-错误紧固安

8、装螺丝松动，螺丝松动，打火起弧打火起弧2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.1 汇流箱失效模式-错误紧固安装1:不规范的拧紧力2:振动造成（运输）3:热胀冷缩（环境应力）2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.1 汇流箱失效模式-错误紧固安装对策：采用标记，进行松退检查（仅为检验）振动（控制运输过程） 热胀冷缩（调整配合尺寸）2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)规范扭力标准2.2.1 汇流箱失效模式-错误紧固安装振动测试对比国标国标GB/T4857.7-

9、2005GB/T4857.7-2005包装包装 运输包装件运输包装件 正弦定频振动试验方法正弦定频振动试验方法普通拧紧QC特殊工艺后拧紧Remark：M4，3NM 拧紧NM2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.1 汇流箱失效模式-错误的紧固安装环境测试对比IEC61215（组件，（组件，-40度度85度度 温度循环温度循环试验试验）普通拧紧QC特殊工艺后拧紧Remark：M4，3NM 拧紧2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.1 汇流箱失效模式-错误紧固安装3密闭失效1错误紧固安装2错误电气连接

10、对策：采取特殊防松工艺+标准扭力2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.2 汇流箱失效模式-错误的汇流连接2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.2 汇流箱失效模式-错误汇流安装组件承受超大电流（二极管/电池片）2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.2 汇流箱失效模式-错误汇流安装旁路二极管I2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.2 汇流箱失效模式-错误汇流安装密闭失效错误螺丝安装错误汇流连接对策：每

11、路编号+通电前检测2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.3 汇流箱失效模式-密闭失效产品调查测试2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.3 汇流箱失效模式-密闭失效严重腐蚀的螺丝及箱体2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.3 汇流箱失效模式-密闭失效仅仅电镀锌至少：镍+锌综合加工能力好仅仅低价2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.2.3 汇流箱失效模式-密闭失效密闭失效错误螺丝安装错误连接对策：壳体质量

12、+耐腐金属件2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)PV Connection System光伏连接系统光伏连接系统22.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junction Box 光伏接线盒光伏接线盒2.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.3 接线盒2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2：汇流带与JB互联1：JB(二极管和电缆)2 FMA of PV Connection(光伏连

13、接失效分析光伏连接失效分析)1：JB1 电缆铆接2二极管3汇流带4:IP2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.3 接线盒-失效模式*摘录二极管厂家数据一一 、 组件光斑条件下，接线盒内部二极管工作状态检测试验组件光斑条件下，接线盒内部二极管工作状态检测试验 太阳能电站在运行时，组件太阳能电站在运行时，组件“热斑现象热斑现象”的发生时频繁出现的的发生时频繁出现的这是接线盒、二极管设计的工作状态。本试验希望通过模拟工作条件，这是接线盒、二极管设计的工作状态。本试验希望通过模拟工作条件，去验证出现光斑后，接线盒内部二极管各自的工作状态，评估其可靠性余量。

14、去验证出现光斑后，接线盒内部二极管各自的工作状态，评估其可靠性余量。 试验设施：试验设施：恒温烘箱；恒流恒压电源三台；电流表三只；温度测量数据采集仪一台。试验样品：试验样品：贴片式接线盒一只试验方法：试验方法： 按试验原理图连接好接线盒，贴装好温度传感器，盖好盒盖。将接线盒放入烘箱中，设定烘箱温度为75，开始加温；温度恒定后，打开三台恒流恒压电源，模拟光斑部位二极管所连接的恒流恒压电源调节电流为9.5A；模拟正常发电部位二极管所连接的恒流恒压电源调节电压为15V，该恒流恒压电源的恒流值应能够输出8A以上电流；观察二极管壳温和反向漏电流，2H后记录壳温和反向漏电流，反向漏电流稳定不变。可判试验通

15、过。2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)试验原理图试验原理图a、 模拟组件中三分之一电池片出现光斑的试验原理图模拟组件中三分之一电池片出现光斑的试验原理图太阳能组件一组电池片出现光斑工作状态 模拟试验原理图试验用恒流恒压电源测量测量温度测量烘箱 温度75试验用恒流恒压电源试验用恒流恒压电源接线盒图中湖绿色二极管为出现光斑位置二极管图中湖绿色二极管为出现光斑位置二极管*摘录二极管厂家数据2.3 接线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.3 接线盒-失效模式b、模拟组件三分之二出现光斑的试验原理图

16、、模拟组件三分之二出现光斑的试验原理图太阳能组件两组电池片出现光斑工作状态 模拟试验原理图试验用恒流恒压电源测量温度测量烘箱 温度75试验用恒流恒压电源试验用恒流恒压电源接线盒接线盒图中湖绿色二极管为出现光斑位置二极管图中湖绿色二极管为出现光斑位置二极管*摘录二极管厂家数据2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.3 接线盒-失效模式C、试验数据、试验数据将接线盒放入将接线盒放入75烘箱内，温度稳定后记录壳温及左右两侧二极管漏电值烘箱内，温度稳定后记录壳温及左右两侧二极管漏电值起始状态，未加起始状态，未加正向电流正向电流二极管在接线盒中位置二极管在接线

17、盒中位置左左中中右右环境温度环境温度二极管壳温二极管壳温76.676.376.475.7二极管反向漏电值二极管反向漏电值2.477mA2.485mA中间二极管通正向中间二极管通正向9.5A，待温度稳定后记录壳温及左、右两侧二极管漏电值，待温度稳定后记录壳温及左、右两侧二极管漏电值加入正向电流加入正向电流2H以后以后二极管在接线盒中位置二极管在接线盒中位置左左中中右右环境温度环境温度二极管壳温二极管壳温116.2132.7114.175.9二极管反向漏电值二极管反向漏电值29.69mA34.12mA中、右边二极管通正向中、右边二极管通正向9.5A，待温度稳定后记录壳温及左边一侧二极管漏电值，待温

18、度稳定后记录壳温及左边一侧二极管漏电值加入正向电流加入正向电流2H以后以后二极管在接线盒中位置二极管在接线盒中位置左左中中右右环境温度环境温度二极管壳温二极管壳温124.1144.4144.576二极管反向漏电值二极管反向漏电值41.78mAd、试验分析、试验分析 从上述试验数据看，组件出现光斑，二极管进入保护工作状态，自身性能是能够满足正常工作要求的。但不同特性二极管和不同结构接线盒，会出现不同的试验数据，以及试验结果。2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)2.3 接线盒-失效模式以上是类安规的常规测试，按照此市面上的产品均可以符合这个要求够吗？ 满

19、足实际应用要求吗？2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)二、击穿二极管在接线盒内对其它二极管的影响试验二、击穿二极管在接线盒内对其它二极管的影响试验电站现场，某一组件接线盒内部一只二极管因某种原因发生击穿失效，在后续电站现场，某一组件接线盒内部一只二极管因某种原因发生击穿失效，在后续组件光照发电中，接线盒内其他二极管会发生什么样的变化？组件光照发电中，接线盒内其他二极管会发生什么样的变化？ 试验设施：试验设施：恒温烘箱；恒流恒压电源三台、电流表三只、电压表一只、温度测量数据采集仪一台。试验样品：试验样品：贴片式接线盒一只（内部一只二极管击穿失效）试验方

20、法：试验方法： 在接线盒内部二极管上贴装热电偶（温度传感器）；按试验原理图连接；打开烘箱，温度设定75；待恒温后恒流恒压电源打开，电压调整到15V；恒温一小时，测量记录漏电流；测量记录二极管壳温； 打开连接击穿二极管的恒流恒压电源，将电流调节到8.5A， 观察二极管壳温并记录；观察正常二极管反向漏电流，并记录；2.3 接线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)a、试验电路原理图、试验电路原理图已击穿二极管二极管击穿后太阳能组件工作状态 模拟试验原理图试验用恒流恒压电源测量测量电压测量温度测量烘箱 温度75试验用恒流恒压电源试验用恒流恒压电源

21、接线盒2.3 接线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)b、试验记录数据、试验记录数据 编号编号环境环境温度温度Ta加反向加反向电压电压15V，H1后漏后漏电流值电流值失效二极管失效二极管通反向通反向8.5A的温度的温度漏电值漏电值30秒后温秒后温度度二极管状二极管状态态1（失效二极管）（失效二极管）75224.8243.22（正常二极管）（正常二极管）2.3 mA222.31.8A持续上持续上升；直至击升；直至击穿穿240.8击穿击穿3（正常二极管）（正常二极管）2.4 mA146.7160mA持续持续上升上升223.7击穿击穿2.3 接

22、线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)解释：解释： 一个二极管损坏一个二极管损坏-盒体内温度快速上升盒体内温度快速上升-其他正常二极管的反其他正常二极管的反偏能力下降，漏电流增大偏能力下降，漏电流增大-其他二极管也烧毁其他二极管也烧毁三、模拟组件应用时出现的二极管正、反向偏置切换试验三、模拟组件应用时出现的二极管正、反向偏置切换试验 光伏电站在运行时，非固定性物体形成的阴影会使组件局部产生光斑，旁路二极管进入光伏电站在运行时，非固定性物体形成的阴影会使组件局部产生光斑，旁路二极管进入正向导通，保护电池片工作状态，旁路二极管结温升高。而突然

23、移去的该非固定性物体，又正向导通，保护电池片工作状态，旁路二极管结温升高。而突然移去的该非固定性物体，又使组件电池片立刻恢复正常发电，在结温尚未降低的情况下，旁路二极管接受反向偏置电压使组件电池片立刻恢复正常发电，在结温尚未降低的情况下，旁路二极管接受反向偏置电压。 这种情况对二极管的高温反向特性提出了更加高的要求。这种情况对二极管的高温反向特性提出了更加高的要求。试验设施：试验设施： PLC正、反向转换时间控制器、正向、反向恒流恒压电源各一台、温度测量数据采集仪一台、恒温烘箱一台。试验样品：试验样品：同一种接线盒5只，R-6封装不同参数芯片二极管5种试验方法：试验方法：在80 环境温度，反向

24、电压15V 试验条件下，接线盒正向电流从6A开始加入试验。电流加入1H后开始转换。2.3 接线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)恒流恒压电源恒流恒压电源恒温箱正向电流反向电压50.5V温度测量数据采集仪转换时间控制器光伏二极管正、反向转换试验电原理图a 光伏二极管正向反向切换试验原理图及试验装置PLC正、反向转换时间控制器正、反向转换时间控制器正向、反向恒流恒压电源正向、反向恒流恒压电源温度测量数据采集仪温度测量数据采集仪恒温烘箱恒温烘箱2.3 接线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分

25、析)编编号号样品常规参数样品常规参数通不同正向电流稳定后转换通反向通不同正向电流稳定后转换通反向15V测量漏电值（红色字体为不能时的通过温度及漏电值测量漏电值（红色字体为不能时的通过温度及漏电值VFVBIR6.5A7A7.5A8A8.5A9A9.5A备备注注条条件件10A条件条件0.1mA条件条件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、试验记录数据、试验记录数据C、试验分析、试验分析试验目的是通过摸索，确定不同二极管参数具有不同的正向电流通过能力，为二极管选型和接线盒散热设计，提供参考。本次试验结果显示了，不同参数特性的二极管，有不同的电流通过能力；推测相同的二极管在不同的接线盒内，也会有不同的电流通过能力。 2.3 接线盒-失效模式2 FMA of PV Connection(光伏连接失效分析光伏连接失效分析)Failure Case 失效案例失效案例危险的连接危险的连

27、接1PV Connection System光伏连接系统光伏连接系统2PV Connection System Trend光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势3Company Introduction公司介绍公司介绍42.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junction Box 光伏接线盒光伏接线盒3 PV Connection System Trend (光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势)Step1更规范的产品技术要求和零部件供应对策：1：更严格的零部件技术要求和质量管理（加强设备厂以及零部

28、件 检验和技术质量管理能力）；2：更严格的设备整机型式抽检能力；3 PV Connection System Trend (光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势)对策：1：实施智能诊断，通过智能接线盒及时发现组件电流、电压、温度的异常；2：实施智能诊断，通过智能汇流箱及时发现汇流箱的异常；3：实施智能诊断，组件、汇流箱等连接系统的异常。Step2智能化的问题诊断分析和报警QC 组件监控级智能接线盒QC 智能汇流箱（读取、上传组件信息）3 PV Connection System Trend (光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势)Step2智能化的问题诊断分析和报警QC 监控平台QC

29、智能解决方案产品认证3 PV Connection System Roadmap (光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势)对策：1：基于智能化的云数据分析，及时处理影响系统效率的问题，提高系统效率；2：基于智能化的云数据分析，提前预测故障，做到预防故障的发生，降低故障率；3：基于智能化的云数据分析，实现整体电站的质保收益以及安全的运行 。Step3更高的系统效率、更低故障率、更长质保3 PV Connection System Trend (光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势)安全无小事！快快速！可可靠！智能！Failure Case 失效案例失效案例危险的连接危险的连接1PV Co

30、nnection System光伏连接系统光伏连接系统2PV Connection System Roadmap光伏连接系统发展趋势光伏连接系统发展趋势3Company Introduction公司介绍公司介绍42.1 PV Connector光伏连接器光伏连接器2.2 PV Combiner Box 光伏汇流箱光伏汇流箱2.3 PV Junction Box 光伏接线盒光伏接线盒2013发展历程发展历程History201220112010200920072005国内第一家实现光伏全产线的自动化生产国内第一家实现光伏全产线的自动化生产国内第一家光伏零部件国家级实验室国内第一家光伏零部件国家级

31、实验室建立苏州总部建立苏州总部 , Photon杂志最高评级杂志最高评级国内第一家实现连接器全自动化生产国内第一家实现连接器全自动化生产国内第一家国内第一家TUV&UL双认证连接器产品双认证连接器产品建立淮安工厂建立淮安工厂 (Plant 2#)建立苏州建立苏州1#工厂工厂(Plant 1#)201425 00万套的销售目标万套的销售目标(连接器连接器)Company Introduction公司介绍总部地址：苏州工业园区新发路31号，tel:86-512-62603395Company Introduction公司介绍R&D(产品产品研发研发)n 30 Professional design and development staff; 拥有的 30 余名优秀工程师、设计师和技术专家n More than 200 Patents, More than 7 patents Per capita; 拥有 230 余件专利，且平均每位研发工程师申请7个专利n The world first-class Reliability testing laboratory; 世界一流的专业检测实验室 R&D R&D 研发实力研发实力Certification SystemTUV& UL&CGC