Зачем разрезать клетки пополам
Большинство преимуществ половинных ячеистых панелей объясняется уменьшением вдвое внутреннего тока панели. Половина тока снижает резистивные потери, поэтому производительность повышается. Это приводит ко многим преимуществам, таким как более высокая производительность, лучшая производительность на м² и лучшая производительность при нагревании. Преимущества затенения, повышенная долговечность и некоторые другие улучшения производительности также реализуются с помощью необходимой пересмотренной конфигурации панели.
Снижение резистивных потерь
В солнечном модуле потери мощности происходят при прохождении электронов через межсоединения ячеек и шины. Поскольку потери мощности равны сопротивлению, умноженному на квадрат тока (P loss = R x I²), уменьшение тока уменьшит потери. Разделив ячейку на две половины, ток (а не напряжение) ячейки, поэтому при применении этого изменения в уравнении потери уменьшаются на 75%. Так как ток максимален во времена пиковой производительности, это когда выгода максимальна . Снижение тока для уменьшения потерь не является чем-то новым, мы сделали это на протяжении более ста лет в области передачи электроэнергии. Однако вдвое больше ячеек на половину тока удваивает наше напряжение, что может иметь нежелательные последствия для конструкции системы. Это решено в пересмотренной конфигурации панели.
Стандартная ячейка с 60 ячейками против ячейки с половиной среза
Новая, лучшая конфигурация
Чтобы понять, как это работает, вам нужно знать следующее:
При добавлении ячеек в строку (серию) накапливается напряжение, а не ток
При добавлении второй цепочки ячеек (параллельно) накапливается ток, а не напряжение
Так что, если бы 120 половинных ячеек были соединены в одну цепочку, у нас было бы вдвое больше напряжения и половина тока обычной 60-ячеечной панели. Чтобы исправить это, производители переработали компоновку ячеек, чтобы две строки из 60 панелей ячеек с половиной разреза были соединены параллельно. Общий результат довольно умный, поскольку выходное напряжение и ток идентичны стандартной 60-элементной панели, но внутренний ток уменьшается вдвое. Это приводит к увеличению эффективности на 1,5-3%, что намного глубже, чем кажется. У этого также есть некоторые желательные побочные эффекты.
Улучшения обработки затенения
Как уже упоминалось, изменение макета позволяет панели работать лучше при определенных сценариях затенения. Прежде чем углубиться в это, обратите внимание на пару вещей:
Затенение по-прежнему будет оказывать значительное влияние на вашу систему, даже если эти сценарии предпочтительны для этих панелей.
Панель может вести себя иначе, чем в строке или с устройством MLPE (силовая электроника уровня модуля, например, микро-инверторы или оптимизаторы).
Одной из вещей, которую продвигают производители, является способность верхней половины панели работать без изменений, если нижняя половина находится в тени или наоборот. Чтобы понять это, нам нужно быстро обновить штриховку.
Почему затенение может управляться лучше на половинной клеточной панели
Когда у вас есть две строки, соединенные параллельно (как верхняя и нижняя половина этих панелей), вы можете изолировать нижнюю токовую ячейку только с той стороны. Таким образом, одна половина может производить на 10% мощности, а другая - на полную. Это довольно удобно, но имеет недостаток.
Помните мой комментарий: «Панель может вести себя иначе, чем в строке или с устройством MLPE»? Вот почему это важно.
Допустим, у вас есть строка из 10 панелей (довольно распространенная) на инверторе, все на идеальном солнечном свете - за исключением одной панели, которая имеет полную тень на нижней половине. В этом случае эта панель может производить на 50%, но то же самое можно сказать и о всех других панелях. Это не идеально. MPPT инвертора не позволит этому случиться. Вместо этого ток будет оставаться высоким, а обходные диоды на этой панели активируются и будут обходить всю эту панель.
Если у вас был оптимизатор или микроинвертор в вышеприведенном сценарии, это другая (лучшая) история. Эта панель может затем производить на 50%, в то время как другие остаются неизменными.
Вот иллюстрированная версия:
Два сценария
Оба имеют 10 ячеистых панелей с половиной среза в цепочке, с использованием струнного инвертора, с различными условиями оттенка.
Сценарий 1 , предположим, что 90% затенения нижней половины одной панели (как показано на рисунке)
Обходные диоды на панели 1 активируются
Несмотря на половинные ячейки, системе все же лучше отказаться от одной панели полностью, чем при более низком токе. Ниже приведен грубый и упрощенный обзор причин. Замечания:
1 мощность (P) = ток (I) xVoltage (V)
1 Допустим, панели производят ок. 30 В и 9 А
3 Напряжение увеличивается, когда вы нечетные панели в строке, ток не строка работает с наименьшим током.
Вариант 1 - диоды активны, панель перетаскивания 1 полностью:
P = 9 ампер x 270 Вольт (9 панелей при 30 Вольт), P = прибл. 2430 Вт
Вариант 2 - диоды неактивны, уменьшают ток всех панелей:
P = 4,95 ампер x 300 Вольт (9 панелей при 30 Вольт), P = прибл. 1485 Вт
Сценарий 2 , предположим, что 90% затенения в нижней части всех панелей
Все обходные диоды останутся неактивными
Здесь клетки с половиной среза превосходны. Обходные диоды не будут активны, и производство будет вариант 2 выше. Со стандартной панелью почти все производство было бы потеряно.
В двух сценариях: один, где неполноценные клетки не помогут, а другой, где они очень помогут.
