Bypass-Dioden auf der Submodul (Cell String)-Ebene
Wie in dem Artikel über Global MPPT erwähnt, können Bypass-Dioden manchmal zu einer höheren Gesamtproduktion führen, wenn verschattete Module überbrückt werden. Aber was passiert, wenn nur ein Teil des Moduls beschattet wird? Das ist der Grund, warum die Hersteller mehr als eine Diode in ein Modul integrieren. Dadurch wird das Modul effektiv in kleinere Abschnitte oder Zellstränge aufgeteilt, die jeweils eine parallele Bypass-Diode haben. Wenn nur einer dieser Zellstränge Schatten wirft, kann er überbrückt werden, während der Rest des Moduls mit maximaler Leistung arbeitet. Bei einem Modul mit drei Zellsträngen (und drei Bypass-Dioden) bedeutet dies, dass wir nur etwa ⅓ der Leistung des Moduls verlieren, anstatt der gesamten Leistung des Moduls. Eine übliche Zellenstring-/Bypass-Diodenkonfiguration ist unten dargestellt, wobei ein Modul mit 60 (72) Zellen in drei Strings mit 20 (24) Zellen unterteilt ist, die jeweils eine parallele Bypass-Diode haben.
Bildquelle: SolarPro
Aurora ist in der Lage, Leistungssimulationen auf Submodul- oder Zellstringebene für kristalline Siliziummodule durchzuführen. Für die Module in der Aurora Komponentendatenbank simulieren wir die tatsächliche Zellstring- und Bypass-Diodenkonfiguration des von Ihnen gewählten Moduls, beginnend mit einer Verschattungsanalyse, die für jeden Zellstring jedes Moduls durchgeführt wird. Wenn Ihr Design einen Wechselrichter mit globaler Maximum Power Point Tracking-Funktion enthält, versucht Aurora, einzelne Zellstrings, die verschattet sind oder den Strom eines Strings anderweitig begrenzen, zu umgehen, um die Ausgangsleistung zu maximieren. Die Möglichkeit, Shading- und Leistungsanalysen auf dieser Granularitätsebene durchzuführen, mit Bypass-Dioden- und Zellstring-Informationen, die sich auf die genauen Komponenten in Ihrem Design beziehen, ist einzigartig bei Aurora.
Sie können die Submodulsimulation in den Einstellungen für die Leistungssimulation aktivieren:
1. Klicken Sie in Ihrem Entwurf auf den Abwärtspfeil neben der Schaltfläche Simulieren in der Symbolleiste Produktion auf der rechten Seite.
2. Klicken Sie auf das Zahnradsymbol in der oberen rechten Ecke, um das Menü Simulationseinstellungen aufzurufen.
3. Markieren Sie das Kästchen Submodul-Simulation und klicken Sie auf Fertig.
4. Klicken Sie auf die Schaltfläche Simulieren, um die Simulation auf Submodulebene anzuzeigen.
Vorläufig ist dies nur dann eine Option, wenn Ihr Entwurf auch Wechselrichter mit globalem Maximum Power Point Tracking und Module aus der Aurora Komponentendatenbank enthält, die Informationen zur Zellstringkonfiguration enthalten und die als Unterstützung für die Submodulsimulation gekennzeichnet sind. Die Liste der Module und Wechselrichter, die diese Funktionen unterstützen, wird im Laufe der Zeit erweitert werden.
Auswirkungen auf die Energieproduktion
- Die Simulation auf Submodulebene im Vergleich zur Modulebene führt oft zu höheren Produktionsschätzungen. Das liegt daran, dass der MPPT die Flexibilität hat, einzelne Zellstrings im Gegensatz zu ganzen Modulen zu umgehen. In manchen Fällen kann ein ganzes Modul nicht überbrückt werden, weil es die Stringspannung zu stark absenkt, während ein Zellstring überbrückt werden kann, ohne dass die Ausgangsspannung außerhalb des Betriebsfensters des Wechselrichters fällt.
- Verschiedene Module haben unterschiedliche Bypass-Dioden- und Zellstring-Konfigurationen, so dass zwei verschiedene
260 W-Module auf Submodulebene sehr unterschiedlich abschneiden können. Wir haben unsere Komponentendatenbank aktualisiert, um die Zellstring-Konfigurationen so vieler Module wie möglich einzubeziehen. Wir empfehlen Ihnen jedoch, sich mit den Modulherstellern in Verbindung zu setzen, um weitere Informationen über die internen Konfigurationen ihrer Produkte zu erhalten. - Wenn es nicht optimal ist, Bypass-Dioden zu aktivieren, wie z.B. an einem unbeschatteten Standort, gibt es keinen Unterschied zwischen einer Simulation auf Modulebene und einer Simulation auf Submodulebene (Zellstrangebene).