צמיחה אדירה בשוק של תעשיית אנרגיית השמש, ביחד עם הלחץ הגובר להעלאת יעילות הייצור ולצמצום עלויות הייצור הכרוכות בכך, מחייבים את היצרנים של מודולים פוטו-וולטאיים להנהיג אוטומציה בתהליכי הייצור שלהם. בנוסף, מודולים פוטו-וולטאיים אלה חייבים לשרוד את 25 השנה של תקופת האחריות ללקוחות ולקיים סטנדרטים של ביצועים גבוהים במהלך כל חייהם. Uli Schoettle, מנהל השיווק לתעשייה האירופית עבור השוק התעשייתי ב-Molex, מציג מנגנון הרכבה חדש עבור תיבת החיבורים (junction box) החשמלית.
אחד מיצרני המחברים המובילים בעולם, Molex מברכת על אתגרים אלה. כדי לפתור את הסוגיות הכרוכות בתעשיית המודולים הפוטו-וולטאיים (PV) הרב-גבישיים (polycrystalline) והמיקרו-גבישיים (microcrystalline), כגון איכות גבוהה, חיי מוצר ארוכים, השמה (pick and place) אוטומטית, סביבות עוינות, פיזור חום ועוד, Molex יכולה לגייס מגוון טכנולוגיות ופתרונות ביתיים ממוסדים היטב, אשר כבר מילאו את הדרישות המאתגרות במהלך שנים רבות בשווקים אחרים כגון מערכות נתונים, תעשיית הרכב, מגזר הרכב המסחרי והאוטומציה של המפעל והתהליך.
בשיתוף עם יצרני מודולי PV מובילים, Molex פיתחה את תיבת החיבורים החדשה SolarSpec™ לצורכי ייצור מודולים אוטומטי במלואו. המטרה הראשית הייתה ליצור מוצר שיהיה עד כמה שניתן אוניברסלי, אמין ותחרותי בעלות, ובעל יכולת לטפל במגוון רחב של דרישות לקוח, וגם שניתן יהיה לממש דרישות מיוחדות של לקוחות.
כדי להשיג מטרות אלו, Molex תכננה ראשית מערכת סיומות כרטיס חדשה לחלוטין עבור חלק הבסיס של תיבת החיבורים המורכבת משני חלקים. בחלק הנמוך יותר של התיבה נמצאים קפיצים מעוצבים, היוצרים מגע ישיר עם פסי המוליכים החשופים בפנל ה-PV. ניתן למקם את החלק על מודול ה-PV בעזרת מכונת השמה או רובוט תעשייתי. קפיצי המגע מולחמים לאחר מכן לפסי המוליכים בעזרת מלחם אוטומטי או בתהליך ריתוך בלייזר. חללי מגע פתוחים לרווחה מאפשרים למהנדס התהליך לפקח ויזואלית ביעילות על נקודות המגע, אף לאחר המיקום וההלחמה על מודול ה-PV. לא נחוצות יותר התערבויות ידניות כגון הרמה או תרום-מיקום של פסי המוליכים בצידי הפנל. אפשרית עתה הרכבה אוטומטית מהירה ביותר, עם סיכון מזערי של טעויות מפעיל.
המכסה של תיבת החיבורים SolarSpec של Molex, המכיל את חבורי דיודות המעקף, מסנן להגנה בפני לחות וסיומות כבל ה-PV, ניתנים להנחה פשוטה על החלק העליון של הבסיס שכבר הותקן על מודול ה-PV.ניתן גם לבצע פעולה זו אוטומטית כחלק מרצף הייצור. במקרה של טיפול לאחר מכן, אפשר לפתוח ולסגור מחדש את תיבת החיבורים מבלי לפגוע בממשק האטום בפני מים של המערכת (הגנת IP65) הממומש על-ידי איטום שפות מסביב לחלק התחתון.
החלקים העליון והתחתון של תיבת החיבורים ננעלים דרך מנגנון של תופס קפיצי המותקן בצד השמאלי והימני של תיבת החיבורים. ניתן לפתוח מכלול זה עם או ללא כלי מיוחד בהתאם לדרישת הלקוח. מנגנון התופס הקפיצי משמש גם ככלי עזר למרכוז המוקדם, כך שניתן לחבר יחדיו את החלק העליון והתחתון ולנעול אותם בבטחה במהלך ההשמה האוטומטית. יתרה מזו, הסידור המקוטב הלא-סימטרי של תופסי הנעילה מונע חיבור שגוי של החלק העליון.
בחלק העליון של תיבת החיבורים, מסנן הגנה בפני לחות המאפשר לנשום מונע את חדירת הלחות ומגן בפני יצירה של עיבוי מסוכן בפנים. מסנן הממבראנה מחוזק בחום ולכן הוא מחובר לצמיתות לחלק העליון של המבנה היצוק.
תסדיר רכיבים ממוטב בתוך תיבת החיבורים SolarSpec של Molex מבטיח הזנה חלקה ורציפה של רכיבים במהלך תהליך ההשמה, והתכנון הכולל הקומפקטי מבטיח מיקום מדויק של תיבת החיבורים על מודול ה-PV. גורם חשוב אחר בתכנון תיבת החיבורים SolarSpec היה המיטוב של הממדים החיצוניים. יתר על כן, המשקל המופחת ומספר הרכיבים המוקטן מספקים גם פיתרון אלגנטי ויעיל-לעלות ומסייעים למנוע את בעיות פיזור החום הנלוות המופיעות לעתים קרובות בסוג זה של מכלולים.
ההצמדה והאיטום של תיבת החיבורים למודול ה-PV נעשים לרוב על-ידי שימוש בסיליקון, אותו יש להניח לפני ההתקנה. כדי להקל על ההרכבה האוטומטית של התיבה אל פנל ה-PV, Molex יכולה להרכיב מראש סרט דביק דו-צדדי כך שיש להסיר רק את רדיד ההגנה לפני ההתקנה. כך חוסכים את המריחה הצורכת זמן של הסיליקון ומעל הכול, את הזמן הדרוש שהסיליקון יהיה כשיר.
תיבת החיבורים SolarSpec של Molex ניתנת להזמנה אופציונלית עם תילי חיבורים ל-PV מותקנים. לחילופין, ניתן להזמין את התיבה ללא כבלי החיבור. במקרה זה מרכיבים את כבלי החיבור כאשר כל המודול PV מורכב – ובכך מקלים על ההרכבה האוטומטית במהלך ייצור המודול. בנוסף, המחברים הם מקודדים ± כדי למנוע טעויות והם גם תואמים ל-IP65. לבסוף, אפשר לחבר ביניהם מודולים תוך שימוש במערכי כבלים רציפים – כלומר מתיבת חיבורים עד לתיבת חיבורים. במקרה זה, אפשר לבטל את חיבור שרשרת הדייזי בין מודולי PV.
מכלול תיבת החיבורים החדשה SolarSpec של Molex נתמך על-ידי צוות עולמי של אנשי מקצוע נאמנים. ניתן לקבל המלצות על תהליך וציוד ה”נוהלים המומלצים” לפי דרישה.
*הכתבה נמסרה באדיבות חברת MOLEX
