Почему TOPCon четырехчастным модулям нужны двухкомпонентные распределительные коробки: взгляд на эволюцию PV распределительных коробок
Содержание
Введение в продукт
Конструкции распределительных коробок постоянно меняются, но это никогда не просто косметическая доработка пластикового корпуса. Каждое структурное изменение подстраивается под внутреннюю электрическую схему модуля и его изменяющиеся электрические параметры. Это жесткое требование, которое сопровождает каждый шаг развития PV-технологий. Здесь мы рассмотрим историю распределительных коробок для PV-модулей и разберемся, почему TOPCon-модули с четырехкратной резкой в итоге используют двухчастную распределительную коробку.
Технические параметры
Однокорпусная распределительная коробка: соответствие ранним полноразмерным модулям
2016 год стал поворотным моментом для структуры модулей. До 2016 года на рынке в основном использовались полноразмерные модули, внутренняя схема которых была построена как одна цельная цепочка. Тогда рабочий ток модуля был низким, а напряжение умеренным, поэтому электрические условия в целом были довольно мягкими. Промышленность обычно сочетало их с однокорпусной распределительной коробкой, где все три байпасных диода находились внутри одного корпуса.
Такая схема соответствовала производственным условиям того времени: однородные характеристики деталей, простая структура, низкий порог квалификации для ручной сборки и высокая пропускная способность линии. Полноразмерные модули использовали боковые изоляционные полосы и трапециевидные шины для разводки. Легко собирать, низкая общая стоимость. Это был наиболее экономически эффективный план для технологии полноразмерных модулей.
Распределительная коробка полноразмерного модуля
| Пункт | Детали |
|---|---|
| Эпоха | До 2016 года |
| Тип модуля | Полноразмерные модули |
| Схема цепи | Одна цельная цепочка |
| Распределительная коробка | Однокорпусная коробка |
| Количество диодов | 3 байпасных диода в одном корпусе |
| Рабочий ток / напряжение | Низкий ток, умеренное напряжение |
Технические преимущества
Трехчастная распределительная коробка: соответствие современным полурезаным модулям
После 2016 года полурезаные ячейки быстро распространились, и трехсекционная распределительная коробка стала стандартной конфигурацией отрасли. Полурезаные модули используют симметричную структуру верх-низ, где верхняя цепочка ячеек и нижняя цепочка ячеек соединены параллельно. После объединения общее напряжение остается прежним, а ток суммируется. Это изменение в схемотехнике сделало трехсекционную конструкцию обязательной. Ее преимущество сводится к четырем пунктам:
По мере роста мощности модуля рабочий ток и напряжение увеличивались вместе. Трехсекционная компоновка размещает по одному диоду в каждом корпусе, поэтому источники тепла распределены. Лучшее рассеивание тепла, и это позволяет избежать старой проблемы однокорпусной коробки, когда тепло накапливалось в одном месте и со временем перегревало компоненты.
Три коробки расположены по задней панели, разделяя и уменьшая затененную область. Это идеально подходит для двусторонних модулей, так как они полагаются на заднюю панель, улавливающую отраженный свет для выработки энергии. Централизованная одиночная коробка не может этого обеспечить.
Зоны схемы соответствуют распределительным коробкам один к одному, поэтому маршрутизация шин становится значительно короче. Сопротивление линии снижается, коэффициент заполнения модуля увеличивается, и выходная мощность всего модуля улучшается.
При монтаже используется меньше материала. Вертикально установленный модуль требует всего около 300 мм короткого провода для завершения соединения. В массовом производстве это снижает стоимость кабеля и лучше сочетается с полностью автоматизированными линиями.
Распределительная коробка для полурезаного модуля
Применение продукта
Двухсекционная распределительная коробка: соответствие высокоэффективному четырехрезаному модулю TOPCon
С выходом высокоэффективных ячеек TOPCon на массовое производство четырехрезаные модули стали мейнстримом, логика схемы была перестроена, и двухсекционная распределительная коробка стала стандартным решением.
Отрасль следует правилу полуреза: "разрезать пополам, два пути параллельно". После разделения ячейки на четыре равные части ее необходимо сделать из четырех параллельных путей, чтобы поддерживать стабильный диапазон тока. Модуль сохраняет симметричную компоновку верх-низ: ячейки на одной стороне объединяются попарно в независимый блок, и три таких параллельных блока затем соединяются последовательно, сохраняя стабильные диапазоны напряжения и тока.
Эта схема компоновки требует два элемента с обратной полярностью плюс-минус, поэтому в каждом из двух соответствующих обходных контуров нужен один диод. Поскольку эти две точки расположены очень близко друг к другу, два диода интегрируются в один корпус. Вся схема разделяется на две большие зоны защиты и в итоге комплектуется двумя распределительными коробками. Коробка с двойным диодом имеет большую длину, и это является основной схемотехнической причиной, по которой четырехразрезные модули комплектуются двухсекционными распределительными коробками. Кроме того, дополнительный вспомогательный провод, добавленный обратной разводкой, должен быть снабжен прозрачным PET-изоляционным слоем для надлежащей изоляции, обеспечивая электрическую безопасность.
Распределительная коробка четырехразрезного модуля
В конечном счете, количество корпусов распределительных коробок — это лишь видимая внешняя форма. От однокорпусной коробки для полноразмерных элементов, до трех коробок для полуразрезных и двух коробок для четырехразрезных — общее количество диодов (три) никогда не менялось. Каждый диод по-прежнему защищает две цепочки элементов, а базовая логика зональной защиты сохранялась на протяжении всего процесса. Количество коробок следует за схемой, схема следует за технологией резки, и весь набор компонентов всегда служит электрической безопасности модуля и эффективности выработки.
Мнение Ooitech
Двухсекционная распределительная коробка на четырехразрезных TOPCon-модулях — это не маркетинговый ход, а необходимость, обусловленная обратной полярностью и четырехпараллельной схемой, используемой в четырехразрезной компоновке. Если вы строите линию, это важно на этапах раскладки и шинирования, поскольку положение коробки, обратная разводка и PET-изоляционный слой должны быть выполнены правильно, иначе вы получите дефекты EL и проблемы с безопасностью. Мы строили модульные линии для полуразрезных, MBB и TOPCon-конфигураций, и этап установки распределительной коробки — один из тех, что незаметно определяет ваш выход годной продукции. Стоит посмотреть несколько реальных производственных линий на YouTube-канале Ooitech www.youtube.com/ooitech если вы хотите увидеть, как шинирование и размещение коробки сочетаются на практике.
