In gedistribueerde fotovoltaïsche systemen is de printplaat van de fotovoltaïsche micro-omvormer een sleutelcomponent voor het bereiken van efficiënte conversie en stabiele output van zonne-energie. Het is te vergelijken met het ‘neurale netwerk’ van een micro-omvormer, dat fotovoltaïsche modules verbindt met het elektriciteitsnet. Het voltooit niet alleen de conversie van elektrische energievormen, maar zorgt ook voor de betrouwbare werking van het hele systeem in complexe omgevingen. De prestaties ervan bepalen rechtstreeks de efficiëntie van de energieopwekking en het veiligheidsniveau van het fotovoltaïsche systeem.
1, Kerncomponenten: Samenwerkend "energieconversiecentrum" met meerdere modules
De samenstelling van de printplaat voor fotovoltaïsche micro-omvormers draait om "efficiënte energieverwerking", met een duidelijke taakverdeling en nauwe coördinatie tussen elke circuitmodule. Onder hen vormt het stroomconversiecircuit de kern, die verantwoordelijk is voor het omzetten van de DC-elektriciteit die wordt gegenereerd door fotovoltaïsche modules in AC-elektriciteit die voldoet aan de netnormen via een specifieke circuittopologie. Dit proces vereist een nauwkeurige lay-out van de circuits om een stabiele regeling van spanning en stroom te bereiken, en ervoor te zorgen dat de stroomkwaliteit aan de normen voldoet.
Het bemonsterings- en detectiecircuitgebied is verantwoordelijk voor de "detectie"-functie, met gereserveerde sensorinterfaces en ondersteunende circuits voor het real-verzamelen van uitgangsparameters van fotovoltaïsche modules, temperatuurgegevens van de printplaat en de status van de netverbinding, waardoor een signaalbasis wordt geboden voor daaropvolgende bediening en aanpassing. Wanneer het uitgangsvermogen van de fotovoltaïsche module bijvoorbeeld fluctueert, kan dit gebied de veranderingen van de eerste keer opvangen en nauwkeurige aanpassingssignalen verzenden.
Het besturings- en aandrijfcircuitgebied is het 'beslissings- en uitvoeringscentrum', gereserveerd voor de installatie van microcontrollers of digitale signaalprocessors, en uitgerust met randhulpcircuits. Op basis van de gegevens die door het bemonsteringscircuit worden verzonden, kunnen besturingsinstructies worden gegenereerd volgens vooraf ingestelde algoritmen om het stroomconversiecircuit aan te sturen om de werkstatus aan te passen. Tegelijkertijd is de ruimte ook uitgerust met communicatie-interfacecircuits voor het uploaden van gegevens en monitoring op afstand, waardoor bedienings- en onderhoudspersoneel in real-time inzicht kan krijgen in de werkingsstatus van printplaten.
Bovendien is het beveiligingscircuitgebied de "veiligheidsbarrière" van de printplaat, inclusief circuits voor overspanning, overstroom, oververhitting en eilandbeveiliging. Wanneer er een abnormaliteit is in het elektriciteitsnet (zoals een plotselinge stijging of daling van de spanning) of wanneer de temperatuur van de printplaat zelf te hoog is, kan het beveiligingscircuit snel het beveiligingsmechanisme activeren, het gevaarlijke circuit uitschakelen of de bedrijfsparameters aanpassen om schade aan de printplaat en veiligheidsongevallen te voorkomen.
2, Verwerkingslink: "Fijn productieproces" om de prestaties te garanderen
De verwerking van fotovoltaïsche micro-omvormerprintplaten vereist extreem hoge precisie en processtabiliteit, en de controle van elke link heeft rechtstreeks invloed op de uiteindelijke prestaties. Het moet worden voltooid via meerdere fijne procescoördinatie, waarbij de nadruk ligt op de productie en verwerking van de printplaat zelf gedurende het hele proces.
(1) Substraatselectie en voorbehandeling
De eerste stap bij de verwerking is de substraatselectie, die moet worden gecombineerd met de werkingseigenschappen van het fotovoltaïsche systeem buitenshuis om printplaten te selecteren met hoge en lage temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand, sterke isolatie en uitstekende warmteafvoerprestaties. Bij gewone substraatmaterialen moet prioriteit worden gegeven aan het behoud van structurele stabiliteit in omgevingen met hoge -lange termijn- hoge temperaturen, terwijl ze over een goede mechanische sterkte beschikken om vervorming van het substraat of verslechtering van de prestaties als gevolg van veranderingen in de buitenomgeving te voorkomen. Na het selecteren van het substraat is een voorbehandeling- vereist: verwijder eerst de olie en onzuiverheden op het oppervlak van het substraat door middel van een chemisch reinigingsproces en gebruik vervolgens mechanisch polijsten om de oppervlakteruwheid te verbeteren, de hechting tussen het daaropvolgende circuit en het substraat te verbeteren en een goede basis te leggen voor de fabricage van circuits.
(2) Lijnproductie en grafische overdracht
Het vervaardigen van circuits is het kernproces van de verwerking van printplaten, waarbij een nauwkeurige overdracht van de voltooide circuitpatronen naar het substraatoppervlak vereist is door middel van fotolithografietechnologie. Bestrijk eerst het substraatoppervlak gelijkmatig met fotoresist en gebruik professionele apparatuur om de laagdikte en uniformiteit te controleren om het fotolithografische effect te garanderen; Vervolgens wordt het circuitpatroon nauwkeurig geprojecteerd op de fotoresist via een belichtingsmachine, en worden de belichtingstijd en intensiteit strikt gecontroleerd om de helderheid van het patroon te garanderen; Vervolgens wordt het ontwikkelingsproces uitgevoerd om de onbelichte fotoresist te verwijderen, wat resulteert in een duidelijke omtrek van het circuitpatroon op het substraatoppervlak; Ten slotte wordt galvanische technologie gebruikt om een metaallaag (meestal koper) in het grafische gebied aan te brengen om geleidende lijnen te vormen. Tijdens het proces is nauwkeurige controle van de galvaniseerstroom en -tijd vereist om een uniforme dikte en stabiele geleidbaarheid van de lijnen te garanderen en om signaaloverdrachtsfouten tussen modules als gevolg van lijnafwijkingen te voorkomen.
(3) Behandeling van boren en metalliseren van gaten
Om circuitverbindingen tussen verschillende lagen van de printplaat te realiseren, zijn boren en een metallisatiebehandeling van gaten vereist. Gebruik ten eerste, volgens de vereisten, een CNC-boormachine met hoge- precisie om gaten te boren op de aangegeven positie op het substraat, controleer strikt de grootte van het gat en de nauwkeurigheid van de gatpositie, en zorg ervoor dat de gatpositie overeenkomt met de vereisten voor de daaropvolgende installatie van componenten en tussenlaagverbindingen; Nadat het boren is voltooid, wordt een dunne laag koper via een chemisch koperafzettingsproces op de gatwand afgezet en vervolgens verdikt door galvaniseren om het gat geleidend te maken en een elektrische verbinding tussen verschillende circuitlagen te bereiken. Tijdens het proces moeten de dikte en uniformiteit van de koperafzetting worden gecontroleerd om problemen zoals geen koper op de gatwand of loslating van de koperlaag te voorkomen, waardoor een stabiele signaaloverdracht tussen de lagen wordt gegarandeerd.
(4) Oppervlaktebehandelingsproces
Om de corrosieweerstand, slijtvastheid en lasbetrouwbaarheid van printplaten te verbeteren, is oppervlaktebehandeling vereist. Veel voorkomende processen zijn onder meer goudafzetting, vertinnen, tinspuiten, enz.: Het goudafzettingsproces kan een uniforme goudlaag vormen op het oppervlak van de printplaat, met uitstekende geleidbaarheid en oxidatieweerstand, geschikt voor circuitgebieden met hoge -precisie; Het vertinproces vormt een tinlaag op het oppervlak, wat kosteneffectief is en oxidatie van de koperlaag effectief kan voorkomen; Bij het tinspuitproces wordt gebruik gemaakt van hete luchtnivellering om een gladde laag tin-loodlegering op het oppervlak te vormen, waardoor de slijtvastheid wordt verbeterd. Tijdens de verwerking is het noodzakelijk om de dikte en uniformiteit van de coating te controleren om ervoor te zorgen dat de oppervlakteprestaties voldoen aan de vereisten voor langdurig gebruik buitenshuis.
(5) Vorming en randbehandeling
Nadat de circuit- en oppervlaktebehandeling zijn voltooid, moet de printplaat worden gevormd en verwerkt. Gebruik, afhankelijk van de maat, CNC-ponsmachines of lasersnijapparatuur om het substraat in de gewenste vorm te snijden, controleer strikt de vormnauwkeurigheid en zorg ervoor dat de maatfout binnen het toegestane bereik ligt; Na het vormen wordt een randbehandeling uitgevoerd om bramen en scherpe hoeken aan de plaatranden te verwijderen. De randen worden gladgemaakt door middel van slijp- of afschuiningsprocessen om schade aan andere componenten als gevolg van scherpe randen tijdens de daaropvolgende installatie te voorkomen, terwijl de algehele mechanische stabiliteit van de printplaat wordt verbeterd.
(6) Testen en kwaliteitscontrole
Het hele verwerkingsproces vereist meerdere inspectierondes om de kwaliteit van de printplaat te waarborgen. Ten eerste worden speciale inspecties uitgevoerd nadat elk proces is voltooid: na de productie van het circuit wordt optische inspectieapparatuur gebruikt om te controleren of er kortsluitingen, open circuits, lijnbreedteafwijkingen en andere problemen in het circuit zijn; Controleer de nauwkeurigheid van het diafragma en de gatpositie na het boren; Meet de dikte en hechting van de coating na oppervlaktebehandeling. Het eindproduct moet elektrische prestatietests ondergaan, inclusief isolatieweerstandstests, geleidbaarheidstests, enz., om te verifiëren of de circuitfunctie normaal is; Gelijktijdig vooraf testen van het aanpassingsvermogen aan de omgeving uitvoeren, waarbij buitenomgevingen zoals hoge temperaturen, lage temperaturen en vochtige hitte worden gesimuleerd, om de prestatiestabiliteit van printplaten onder extreme omstandigheden te controleren, zodat elke printplaat voldoet aan de operationele vereisten van het fotovoltaïsche systeem.
3, Toepassingswaarde: Bevordering van de "efficiëntie en veiligheid" van fotovoltaïsche systemen
In gedistribueerde fotovoltaïsche systemen wordt de toepassingswaarde van fotovoltaïsche printplaten met micro-omvormers voornamelijk weerspiegeld in twee aspecten: ten eerste het verbeteren van de efficiëntie van de energieopwekking van het systeem, en ten tweede het waarborgen van de veiligheid van de werking van het systeem.
Vanuit het perspectief van de efficiëntie van energieopwekking moeten traditionele gecentraliseerde omvormers de output van meerdere fotovoltaïsche modules aggregeren en omzetten. Als een van de modules geblokkeerd is of niet goed functioneert, heeft dit invloed op het uitgangsvermogen van de hele string; De micro-omvormer komt overeen met een enkele fotovoltaïsche module en elke printplaat biedt afzonderlijk ondersteuning voor de energieconversie van de module. Dankzij de nauwkeurige circuitindeling werkt elke module op het maximale vermogenspunt, waardoor efficiëntieverliezen als gevolg van het "vateffect" worden vermeden.
Vanuit het perspectief van operationele veiligheid is het beveiligingscircuit van printplaten cruciaal. Wanneer het elektriciteitsnet bijvoorbeeld wordt afgesloten, kan het beveiligingscircuit voor eilandeffect snel de stroomverliesstatus van het elektriciteitsnet detecteren, het gevaarlijke circuit afsluiten, de overdracht van elektrische energie naar het elektriciteitsnet vermijden en de veiligheid van onderhoudspersoneel garanderen; Het beveiligingscircuit tegen oververhitting kan de werkingsstatus van het circuit aanpassen wanneer de temperatuur van de printplaat te hoog is, waardoor wordt voorkomen dat de printplaat door oververhitting wordt beschadigd. Bovendien kan het communicatiecircuit op de printplaat real-time operationele gegevens uploaden, waardoor bedienings- en onderhoudspersoneel potentiële fouten (zoals lijnveroudering en verminderde isolatieprestaties) onmiddellijk kan detecteren, vooraf onderhoud kan uitvoeren en de uitvaltijd van het systeem kan verminderen.