В разпределените фотоволтаични системи платката на фотоволтаичния микроинвертор е ключов компонент за постигане на ефективно преобразуване и стабилно производство на слънчева енергия. Това е като "невронна мрежа" на микроинвертор, свързваща фотоволтаичните модули с електрическата мрежа. Той не само завършва преобразуването на форми на електрическа енергия, но също така осигурява надеждна работа на цялата система в сложни среди. Неговата производителност директно определя ефективността на производството на електроенергия и нивото на безопасност на фотоволтаичната система.
1, Основни компоненти: Мултимодулен колаборативен „център за преобразуване на енергия“
Съставът на печатната платка за фотоволтаични микро инвертори се върти около "ефективна обработка на енергия", с ясно разделение на труда и тясна координация между всеки модул на веригата. Сред тях областта на веригата за преобразуване на мощността е ядрото, което отговаря за преобразуването на постояннотоковото електричество, генерирано от фотоволтаични модули, в променливотоково електричество, което отговаря на стандартите на мрежата чрез специфична топология на веригата. Този процес изисква прецизно оформление на веригата, за да се постигне стабилен контрол на напрежението и тока, като се гарантира, че качеството на захранването отговаря на стандартите.
Зоната на веригата за вземане на проби и откриване е отговорна за функцията „отчитане“ със запазени сензорни интерфейси и поддържащи вериги за-събиране в реално време на изходни параметри на фотоволтаичния модул, данни за температурата на печатната платка и състоянието на свързване към мрежата, осигурявайки сигнална основа за последваща работа и настройка. Например, когато изходната мощност на фотоволтаичния модул варира, тази област може да улови промените за първи път и да предаде точни сигнали за настройка.
Зоната на веригата за управление и задвижване е „център-за вземане и изпълнение на решения“, запазен за инсталиране на микроконтролери или цифрови сигнални процесори и оборудван с периферни спомагателни вериги. Въз основа на данните, предадени от веригата за вземане на проби, инструкциите за управление могат да бъдат генерирани съгласно предварително зададени алгоритми за задвижване на веригата за преобразуване на мощността за регулиране на работното състояние. В същото време зоната е оборудвана и с комуникационни интерфейсни вериги за постигане на качване на данни и отдалечено наблюдение, което позволява на персонала за експлоатация и поддръжка в реално-време да разбере работния статус на печатните платки.
Освен това зоната на защитната верига е "бариерата за безопасност" на печатната платка, включително вериги за защита от пренапрежение, свръхток, прегряване и защита от острови. Когато има аномалия в електрическата мрежа (като внезапно покачване или спад на напрежението) или когато температурата на самата печатна платка е твърде висока, защитната верига може бързо да задейства защитния механизъм, да прекъсне опасната верига или да коригира работните параметри, за да избегне повреда на печатната платка и инциденти, свързани с безопасността.
2, връзка за обработка: "фин производствен процес", за да се гарантира производителност
Обработката на фотоволтаични микро инверторни печатни платки изисква изключително висока прецизност и стабилност на процеса, а контролът на всяка връзка пряко влияе върху крайната производителност. Тя трябва да бъде завършена чрез многократна фина координация на процеса, като се фокусира върху производството и обработката на самата печатна платка по време на целия процес.
(1) Избор на субстрат и предварителна обработка
Първата стъпка в обработката е изборът на субстрат, който трябва да се комбинира с експлоатационните характеристики на фотоволтаичната система на открито, за да се изберат субстрати за печатни платки с висока и ниска температурна устойчивост, устойчивост на корозия, силна изолация и отлично разсейване на топлината. Обичайните субстратни материали трябва да дават приоритет на поддържането на структурна стабилност при дългосрочни-високо-температурни среди, като същевременно притежават добра механична якост, за да се избегне деформация на субстрата или влошаване на производителността, причинени от промени в околната среда на открито. След избора на субстрата се изисква предварителна -обработка: първо отстранете маслото и примесите по повърхността на субстрата чрез процес на химическо почистване и след това използвайте механично полиране, за да подобрите грапавостта на повърхността, да подобрите адхезията между последващата верига и субстрата и да поставите добра основа за производство на верига.
(2) Линейно производство и графичен трансфер
Производството на вериги е основният процес на обработка на печатни платки, който изисква прецизно прехвърляне на завършените модели на вериги към повърхността на субстрата чрез фотолитографска технология. Първо, покрийте равномерно повърхността на субстрата с фоторезист и използвайте професионално оборудване, за да контролирате дебелината и равномерността на покритието, за да осигурите фотолитографския ефект; Впоследствие моделът на веригата се проектира точно върху фоторезиста чрез машина за експониране и времето и интензитетът на експониране се контролират стриктно, за да се гарантира яснотата на шаблона; След това се извършва процесът на проявяване, за да се отстрани неекспонираният фоторезист, което води до ясен контур на веригата върху повърхността на субстрата; И накрая, технологията за галванопластика се използва за отлагане на метален слой (обикновено мед) в графичната област за образуване на проводими линии. По време на процеса е необходим прецизен контрол на тока и времето за галванопластика, за да се осигури равномерна дебелина и стабилна проводимост на линиите и да се избегнат откази при предаване на сигнала между модулите поради отклонения на линията.
(3) Обработка на пробиване и метализиране на отвори
За да се постигнат верижни връзки между различните слоеве на печатната платка, е необходимо пробиване и метализиране на отворите. Първо, в съответствие с изискванията, използвайте високо-прецизна пробивна машина с ЦПУ, за да пробиете дупки на определената позиция върху субстрата, стриктно контролирайте размера на отвора и точността на позицията на отвора и се уверете, че позицията на отвора отговаря на изискванията за последващо инсталиране на компоненти и междинно свързване; След като пробиването приключи, тънък слой мед се отлага върху стената на отвора чрез процес на химическо отлагане на мед и след това се удебелява чрез галванопластика, за да направи отвора проводим и да постигне електрическа връзка между различните слоеве на веригата. По време на процеса дебелината и равномерността на отлагането на мед трябва да се контролират, за да се избегнат проблеми като липса на мед върху стената на отвора или отделяне на медния слой, осигурявайки стабилно предаване на сигнала между слоевете.
(4) Процес на повърхностна обработка
За подобряване на устойчивостта на корозия, устойчивостта на износване и надеждността на заваряване на печатни платки е необходима повърхностна обработка. Обичайните процеси включват отлагане на злато, калайдисване, пръскане с калай и др.: Процесът на отлагане на злато може да образува равномерен златен слой върху повърхността на печатната платка с отлична проводимост и устойчивост на окисление, подходящ за зони с високо-прецизна верига; Процесът на калайдисване образува калаен слой на повърхността, което е рентабилно-и може ефективно да предотврати окисляването на медния слой; Процесът на пръскане с калай използва изравняване с горещ въздух, за да образува гладък слой от калаено-оловна сплав на повърхността, повишавайки устойчивостта на износване. По време на обработката е необходимо да се контролира дебелината и равномерността на покритието, за да се гарантира, че характеристиките на повърхността отговарят на изискванията за дългосрочна-използване на открито.
(5) Формоване и обработка на ръбове
След като веригата и обработката на повърхността са завършени, печатната платка трябва да бъде оформена и обработена. В зависимост от размера използвайте машини за щанцоване с ЦПУ или оборудване за лазерно рязане, за да изрежете субстрата в желаната форма, стриктно контролирайте точността на формоване и се уверете, че грешката в размера е в рамките на допустимия диапазон; След формоването се извършва обработка на ръбовете, за да се премахнат неравностите и острите ъгли по ръбовете на дъската. Ръбовете се изглаждат чрез процеси на шлайфане или скосяване, за да се избегне повреда на други компоненти поради остри ръбове по време на последваща инсталация, като същевременно се подобрява цялостната механична стабилност на печатната платка.
(6) Тестване и контрол на качеството
Целият процес на обработка изисква множество кръгове на проверка, за да се гарантира качеството на печатната платка. Първо, специални проверки се провеждат след завършване на всеки процес: след производството на веригата се използва оборудване за оптична проверка, за да се провери дали има къси съединения, отворени вериги, отклонения в ширината на линията и други проблеми във веригата; Проверете отвора и точността на позицията на отвора след пробиване; Измерете дебелината и адхезията на покритието след повърхностна обработка. Крайният продукт трябва да премине изпитване на електрическата ефективност, включително изпитване на изолационното съпротивление, изпитване на проводимостта и т.н., за да се провери дали функционирането на веригата е нормално; Едновременно провеждане на предварителни тестове за приспособимост към околната среда, симулиране на външни среди като висока температура, ниска температура и влажна топлина, за проверка на стабилността на производителността на печатни платки при екстремни условия, като се гарантира, че всяка печатна платка отговаря на оперативните изисквания на фотоволтаичната система.
3, Стойност на приложението: Насърчаване на "ефективността и безопасността" на фотоволтаичните системи
В разпределените фотоволтаични системи стойността на приложението на фотоволтаичните микро инверторни печатни платки се отразява главно в два аспекта: първо, подобряване на ефективността на генериране на електроенергия на системата и второ, осигуряване на безопасността на работа на системата.
От гледна точка на ефективността на производството на електроенергия, традиционните централизирани инвертори трябва да агрегират и преобразуват изходите на множество фотоволтаични модули. Ако един от модулите е запушен или не функционира правилно, това ще повлияе на изходната мощност на целия низ; Микроинверторът съответства на един фотоволтаичен модул и всяка печатна платка независимо осигурява поддръжка за преобразуването на енергия на модула. С прецизно оформление на веригата, всеки модул работи при максималната си точка на мощност, избягвайки загуби на ефективност, причинени от "ефекта на варела".
От гледна точка на оперативната безопасност, защитната верига на печатната платка е от решаващо значение. Например, когато електрическата мрежа е прекъсната, веригата за защита от островен ефект може бързо да открие състоянието на загуба на мощност в електрическата мрежа, да прекъсне опасната верига, да избегне предаването на електрическа енергия към електрическата мрежа и да гарантира безопасността на персонала по поддръжката; Веригата за защита от прегряване може да регулира състоянието на работа на веригата, когато температурата на печатната платка е твърде висока, предотвратявайки повреда на платката поради прегряване. Освен това комуникационната верига на печатната платка може да качва-оперативни данни в реално време, позволявайки на персонала за експлоатация и поддръжка да открива незабавно потенциални неизправности (като стареене на линията и намалена производителност на изолацията), да извършва поддръжка предварително и да намалява времето за престой на системата.