PV 정션 박스의 냉납이 다이오드 파괴 및 소손을 유발할 수 있나요?

제품 소개

모듈 공장의 많은 공정 엔지니어들이 같은 말을 할 것입니다. 정션박스 쪽에서는 버스바와 구리 스트립만 납땜하므로 콜드 솔더 조인트가 있어도 다이오드가 파괴되거나 소손되지 않는다고 말입니다.

처음에는 그럴듯해 보이죠? 하지만 그들은 중요한 연쇄 반응 하나를 놓치고 있습니다. 제가 설명해 드리겠습니다.

먼저, 정션박스에서 콜드 솔더 조인트가 정확히 무엇일까요?

정션박스 콜드 솔더 조인트(가상 납땜)는 내부 전기 연결이 견고하게 납땜되지 않아 접촉 불량이 있는 결함입니다. 조인트가 완전히 끊어진 것은 아닙니다. 접촉 면적이 줄어들 뿐이므로 국부 접촉 저항이 급격히 증가합니다. 전류가 이 고저항 지점을 통과하면 많은 줄 열이 발생하고 국부 온도가 빠르게 상승합니다.

기술 매개변수

정션박스의 콜드 솔더 조인트는 일반적으로 네 곳 중 한 곳에서 나타납니다: 다이오드 리드와 구리 도체 연결부, 버스바와 구리 도체 연결부, 리드아웃 와이어 납땜 지점, 그리고 내부 구리 도체, 주석 블록 및 기타 전도성 모듈 사이의 납땜 지점입니다. 이 네 곳은 두 그룹으로 나뉩니다: 다이오드 분기 콜드 솔더 (첫 번째 지점) 및 메인 루프 콜드 솔더 (두 번째, 세 번째, 네 번째 지점).

기술적 장점

• 다이오드 분기 냉납: 안정적인 운전 상태에서 음영이나 핫스팟이 없으면 분기에는 유효한 작동 전류가 흐르지 않아 접합부가 발열하지 않고 다이오드도 정상 상태를 유지합니다. 그러나 셀의 일부가 음영(새 배설물, 낙엽, 눈)에 가려지거나 미세 균열 및 성능 저하가 발생하면 바이패스 다이오드가 켜져 오랫동안 작동하게 됩니다. 고저항 냉납 접합부에 큰 전류가 흐르면서 접합부가 심하게 발열하고 다이오드 온도가 급격히 상승합니다. 다이오드 접합 온도 한계를 초과하면 바이패스 다이오드가 열적 파괴를 일으키고, 심한 경우 접속함이 타버릴 수 있습니다.

• 메인 루프 냉납: 모듈이 발전하는 동안 항상 전체 전류가 흐르므로 냉납 접합부가 계속 발열합니다. 접속함 내부 공간이 좁아 이 열이 바이패스 다이오드를 직접 가열하여 역방향 누설 저항과 과전류 내량을 저하시킵니다. 게다가 음영과 핫스팟이 동시에 발생하면 다이오드가 순방향 바이어스됩니다. 이미 열에 약해진 다이오드가 이제 전체 루프의 바이패스 전류를 감당해야 하므로 열 폭주가 쉽게 발생하여 완전히 타버리고 단락으로 이어집니다.

제품 응용

다이오드가 파괴되어 타버리면 더 나아가 DC 아크를 발생시킬 수 있으며, 온도가 최대 3000°C에 달합니다. 결국 접속함을 태우고 모듈 화재로 이어질 수 있습니다.

따라서 태양광 발전소 운영 중 접속함 냉납 접합부를 제때 점검하는 것이 매우 중요합니다. 적외선 열화상 카메라로 접속함 영역을 스캔할 수 있습니다. 냉납 접합부나 비정상적으로 뜨거운 다이오드는 열화상 이미지에서 비정상적인 고온 지점으로 나타납니다. 즉시 수리하거나 교체하면 고장 확산을 막고 모듈이 안정적으로 작동하도록 유지할 수 있습니다.

Ooitech의 견해

이것이 실제로 보여주는 것은 접속함의 신뢰성이 발전소 가동 훨씬 전, 즉 생산 라인에서 다이오드와 버스바 접합부를 납땜하는 과정에서 결정된다는 것입니다. 여기서 약한 납땜은 오늘 실패하지 않지만, 수년 후 첫 번째 심각한 핫스팟에서 실패합니다. 따라서 모듈 장비의 납땜 품질을 관리하는 것이 셀 기술만큼 중요합니다. 당사의 턴키 모듈 라인에서는 접속함 및 버스바 납땜을 부차적인 것이 아닌 핵심 검사 지점으로 취급합니다. 적절한 모듈 조립 및 납땜이 어떻게 이루어지는지 확인하려면 YouTube 채널 www.youtube.com/ooitech 에 실제 공장 영상이 많이 있으니 한번 볼 만합니다.