Varför TOPCon-moduler med fyra snitt behöver tvådelade kopplingsboxar: En titt på utvecklingen av PV-kopplingsboxar
Innehållsförteckning
Produktintroduktion
Kopplingsboxdesigner förändras ständigt, men det är aldrig bara en kosmetisk justering av plasthöljet. Varje strukturell förändring är anpassad till modulens interna kretslayout och dess föränderliga elektriska parametrar. Det är ett hårt krav som följer med varje steg i PV-tekniken. Här går vi igenom historien om PV-kopplingsboxen och gräver i varför TOPCon-fyrklippta moduler använder en tvådelad kopplingsbox.
Tekniska parametrar
Endelad kopplingsbox: Den tidiga helcellsmodulens matchning
2016 var en vändpunkt för modulstrukturen. Före 2016 dominerades marknaden mest av helcellsmoduler, med den interna kretsen byggd som en komplett sträng. Då var modulens arbetsström låg och spänningen måttlig, så de elektriska förhållandena var ganska milda över hela linjen. Industrin parade vanligtvis dessa med en endelad enkel kopplingsbox, med alla tre bypass-dioder gömda i samma hölje.
Den uppställningen passade tidens produktionsförhållanden: enhetliga delspecificeringar, enkel struktur, låg kompetensnivå för manuell montering och hög linjekapacitet. Helcellsmoduler hanterade kablage med sidisoleringsremsor plus trapetsformade samlingsskenor. Lätt att bygga, låg total kostnad. Det var den mest kostnadseffektiva landningsplanen för helcellsteknikens väg.
Helcellsmodulens kopplingsbox
| Artikel | Detalj |
|---|---|
| Era | Före 2016 |
| Modultyp | Helcellsmoduler |
| Kretslayout | En komplett enkel sträng |
| Kopplingsbox | Endelad enkel box |
| Diodantal | 3 bypass-dioder i ett hölje |
| Arbetsström / spänning | Låg ström, måttlig spänning |
Tekniska fördelar
Tredelad kopplingsbox: Den nuvarande halvklippta modulens matchning
Efter 2016 spreds halvceller snabbt, och den tredelade kopplingsboxen blev den vanliga industristandarden. Halvcellsmoduler använder en övre-nedre symmetrisk struktur, där den övre cellsträngen och den nedre cellsträngen är parallellkopplade. När de väl är sammanfogade förblir den totala spänningen densamma och strömmen kombineras. Den förändringen i kretsarkitekturen gjorde tredelningen till ett måste. Dess fördelar kan sammanfattas i fyra punkter:
När moduleffekten ökade, steg både arbetsström och spänning. Tredelningen placerar en diod i varje kapsel, så värmekällorna sprids ut. Bättre värmeavledning, och det undviker det gamla problemet med en enda box där värme samlas på en plats och över tid kokar komponenterna.
De tre boxarna sitter utspridda över bakplåten, vilket delar upp och späder ut det skuggade området. Det passar perfekt för bifaciala moduler, eftersom de förlitar sig på att bakplåten fångar reflekterat ljus för att generera ström. En centraliserad enda box kan helt enkelt inte göra detta.
Kretszonerna mappas en-till-en med kopplingsboxarna, så bussningsdragningen blir mycket kortare. Linjeresistansen minskar, modulens fyllnadsfaktor ökar, och hela modulens uteffekt förbättras.
Ledningsdragningen använder mindre material. En vertikalt monterad modul behöver bara cirka 300 mm kort ledning för att slutföra anslutningen. I massproduktion minskar det kabelkostnaden, och det fungerar bättre med helautomatiserade linjer.
Halvcellsmodulens kopplingsbox
Produkttillämpning
Tvådelad kopplingsbox: Den högeffektiva TOPCon-fyrdelade modulmatchningen
Med TOPCon-högeffektiva celler i massproduktion gick fyrdelade moduler in i mainstream, kretslogiken byggdes om igen, och den tvådelade kopplingsboxen blev standardmatchningen.
Branschen följer halvcellsregeln "klipp i hälften, två vägar parallellt." När cellen väl är delad i fyra lika delar, måste den göras till fyra parallella vägar för att hålla strömområdet stabilt. Modulen behåller fortfarande den övre-nedre symmetriska layouten: celler på ena sidan paras ihop två och två till en oberoende enhet, och tre av dessa parallella enheter kopplas sedan i serie, vilket håller spännings- och strömområdena stabila.
Denna kretslayout kräver två cellenheter inställda med omvänd positiv-negativ polaritet, så de två matchande bypass-slingorna behöver vardera en diod. Eftersom dessa två punkter sitter mycket nära varandra, integreras de två dioderna i samma kapslingskropp. Hela kretsen delas upp i två stora skyddszoner och paras slutligen ihop med två kopplingsboxar. Boxen som håller dubbeldioden är längre i storlek, och det är den underliggande kretsanledningen till att fyrklippta moduler går med tvådelade kopplingsboxar. Dessutom måste den extra hjälpledningen som tillförs av den omvända dragningen paras med ett transparent PET-isoleringsskikt för korrekt isolering, vilket håller det elektriskt säkert.
Kopplingsbox för fyrklippt modul
I grunden är antalet kopplingsboxskal bara den synliga yttre formen. Från helcellsmodul med en box, till halvklippt med tre boxar, till fyrklippt med två boxar, har totalen av tre dioder aldrig ändrats. Varje diod täcker fortfarande två cellsträngar för bypass-skydd, och den underliggande logiken med zonindelat skydd har hållits genom hela processen. Antalet boxar följer kretsen, kretsen följer skärtekniken, och hela uppsättningen delar tjänar alltid modulens elsäkerhet och uteffekt.
Ooitechs syn
Den tvådelade kopplingsboxen på TOPCon fyrklippta moduler är inte ett trick, den är påtvingad av den omvända polaritets-, fyrparallella kretsen som fyrklippta layouter kör. Om du bygger en produktionslinje spelar detta roll på uppläggnings- och bussningssidan, eftersom boxpositionen, den omvända dragningen och PET-isoleringsskiktet alla måste hanteras korrekt annars får du EL-defekter och säkerhetsproblem. Vi har byggt modullinjer för halvklippta, MBB- och TOPCon-uppställningar, och kopplingsboxsteget är ett som tyst avgör ditt utbyte. Värt att titta på några riktiga fabrikslinjekörningar på Ooitech YouTube-kanal www.youtube.com/ooitech om du vill se hur bussningen och boxplaceringen faktiskt går ihop.
