Juntas de solda fria em uma caixa de junção fotovoltaica podem causar quebra e queima do diodo?
Índice
Introdução do Produto
Muitos engenheiros de processo em fábricas de módulos dirão a mesma coisa. No lado da caixa de junção, você só solda a barra coletora e a tira de cobre, então mesmo uma junta de solda fria não quebrará ou queimará o diodo.
Parece razoável à primeira vista, certo? Mas eles estão perdendo uma importante reação em cadeia. Deixe-me explicar.
Primeiro, o que exatamente é uma junta de solda fria em uma caixa de junção?
Uma junta de solda fria em caixa de junção (solda virtual) é um defeito onde a conexão elétrica interna não é soldada solidamente e tem contato ruim. A junta não está totalmente aberta. A área de contato apenas diminui, então a resistência de contato local aumenta acentuadamente. Quando a corrente passa por este ponto de alta resistência, gera muito calor Joule, e a temperatura local sobe rapidamente.

Parâmetros Técnicos
Juntas de solda fria em uma caixa de junção geralmente aparecem em um de quatro pontos: a conexão do terminal do diodo ao condutor de cobre, a conexão da barra coletora ao condutor de cobre, o ponto de solda do fio de saída e os pontos de solda entre condutores de cobre internos, blocos de estanho e outros módulos condutores. Esses quatro se enquadram em dois grupos: solda fria no ramo do diodo (ponto um) e solda fria no loop principal (pontos dois, três e quatro).


| Tipo de Falha | Localização | Condição de Trabalho | Resultado |
|---|---|---|---|
| Solda fria no ramo do diodo | Terminal do diodo ao condutor de cobre (ponto 1) | Sem sombreamento, sem ponto quente | Sem corrente através do ramo, junta permanece fria, diodo normal |
| Solda fria no ramo do diodo | Terminal do diodo ao condutor de cobre (ponto 1) | Sombreamento, trinca ou degradação | Diodo de bypass conduz, alta corrente através da junta, aquecimento violento, ruptura térmica do diodo |
| Solda fria no loop principal | Barramento / saída / condutores internos (pontos 2,3,4) | Operação em corrente total | A junta aquece continuamente, cozinha o diodo, queda na resistência de fuga reversa e capacidade de sobrecorrente |
Vantagens Técnicas
Solda fria no ramo do diodo: Sob operação estável sem sombreamento e sem ponto quente, não há corrente efetiva de trabalho no ramo, então a junta não aquece e o diodo permanece normal. Mas quando parte das células fica sombreada (fezes de pássaros, folhas caídas, neve) ou ocorrem microfissuras e degradação de desempenho, o diodo de bypass liga e permanece funcionando por muito tempo. Grande corrente passa pela junta fria de alta resistência, a junta aquece violentamente e a temperatura do diodo dispara. Uma vez ultrapassado o limite de temperatura da junção do diodo, o diodo de bypass sofre ruptura térmica, e a caixa de junção pode até queimar.

Solda fria no loop principal: O módulo opera em corrente total durante todo o tempo de geração, então a junta fria continua aquecendo. O espaço dentro da caixa de junção é apertado, e esse calor cozinha diretamente o diodo de bypass, reduzindo sua resistência de fuga reversa e capacidade de sobrecorrente. Além disso, se sombreamento e pontos quentes ocorrerem ao mesmo tempo, o diodo fica polarizado diretamente. Um diodo já amolecido pelo calor agora precisa suportar toda a corrente de bypass do loop, o que facilmente desencadeia uma fuga térmica e termina em queima total e curto-circuito.

Aplicação do Produto
Uma vez que o diodo está danificado e queimado, pode ir um passo além e provocar arco elétrico CC, com temperaturas chegando a 3000°C. Isso finalmente queima a caixa de junção e pode iniciar um incêndio no módulo.

Portanto, durante a operação da usina fotovoltaica, verificar soldas frias na caixa de junção a tempo é realmente importante. Você pode escanear a área da caixa de junção com uma câmera térmica infravermelha. Uma junta fria ou um diodo anormalmente quente aparecerá como um ponto de alta temperatura anormal na imagem térmica. Repare ou substitua imediatamente e você interrompe a propagação da falha, mantendo o módulo funcionando de forma estável.
Visão da Ooitech
O que isso realmente mostra é que a confiabilidade da caixa de junção é decidida muito antes de a usina entrar em operação, logo na linha de produção, onde essas juntas de diodo e barramento são soldadas. Uma soldagem fraca aqui não falha hoje, falha anos depois sob o primeiro ponto quente ruim, e é por isso que controlar a qualidade da soldagem nos equipamentos do módulo é tão importante quanto qualquer tecnologia de célula. Em nossas próprias linhas de módulo turnkey, tratamos a soldagem da caixa de junção e do barramento como um ponto de verificação rigoroso, não como algo secundário. Se você quiser ver como a montagem e soldagem adequadas de módulos são feitas, o canal do YouTube www.youtube.com/ooitech tem muitas imagens reais de fábrica que valem a pena conferir.