Matriu de cèl·lules solars: díode anti-revers i díode de bypass

A la matriu quadrada de cèl·lules solars, el díode és un dispositiu molt comú.Els díodes d'ús habitual són bàsicament díodes rectificadors de silici.Quan seleccioneu, deixeu un marge a les especificacions per evitar danys per avaria.En general, la tensió de ruptura màxima inversa i el corrent de funcionament màxim han de ser més del doble de la tensió de funcionament i el corrent de funcionament màxims.Els díodes es divideixen principalment en dues categories als sistemes de generació d'energia solar fotovoltaica.

1. Díode anti-revers (anti-retorn).

Una de les funcions deldíode anti-reversés evitar que el corrent de la bateria del mòdul de cèl·lules solars o la matriu quadrada s'inverteixi cap al mòdul o la matriu quadrada quan no genera electricitat, la qual cosa no només consumeix energia, sinó que també fa que el mòdul o la matriu quadrada escalfar-se o fins i tot danyar-se;La segona funció és evitar el flux de corrent entre les branques de la matriu quadrada a la matriu de la bateria. Això és degut a que la tensió de sortida de cada branca en sèrie no pot ser absolutament igual, sempre hi ha una diferència entre l'alta i la baixa tensió de cada branca, o la tensió de sortida d'una branca es redueix a causa d'una falla o ombrejat, i el corrent de la branca d'alta tensió fluirà a la branca de baixa tensió, o fins i tot es reduirà la tensió de sortida de la matriu quadrada total.Aquest fenomen es pot evitar connectant díodes anti-càrrega inversa en sèrie a cada branca.
Al sistema de generació d'energia fotovoltaica independent, alguns circuits de controlador fotovoltaic s'han connectat a díodes de càrrega anti-inversa, és a dir, quan el controlador té la funció de càrrega anti-inversa, la sortida del component no cal connectar-se al díode.
El díode anti-revers té una caiguda de tensió directa i hi haurà un cert consum d'energia quan es connecta en sèrie al circuit.La caiguda de tensió del díode rectificador de silici que s'utilitza generalment és d'uns 0,7 V i el tub d'alta potència pot arribar a 1 ~ 20,3 V, però la seva tensió de suport i la potència és petita, adequada per a aplicacions de baixa potència.

Els díodes anti-revers fotovoltaics han de tenir les característiques següents:

1. Alta tensió: generalment cal superar els 1500V, perquè la matriu fotovoltaica màxima arribarà o superarà els 1000V.

2. Baix consum d'energia, és a dir, la resistència a l'encesa (la impedància de l'estat d'encesa és tan petita com sigui possible, normalment menys de 0,8 ~ 0,9 V): ja que el sistema fotovoltaic necessita mantenir l'alta eficiència de tot el sistema, la potència el consum del díode anti-revers a la caixa del combinador ha de ser el més petit possible.

3. Bona capacitat de dissipació de calor (es requereix una baixa resistència tèrmica i una bona dissipació de la calor): com que l'entorn de treball de la caixa combinadora fotovoltaica sol ser deficient, el díode anti-revers ha de tenir una bona capacitat de dissipació de calor i, en general, també necessita considereu les condicions climàtiques com ara el Gobi i l'altiplà.

2. Díode de derivació

Quan hi ha més mòduls de cèl·lules solars connectats en sèrie per formar una matriu de cèl·lules quadrades o una branca d'una matriu de cèl·lules quadrades, cal connectar un (o 2 ~ 3) díodes en paral·lel invers als terminals de sortida positiu i negatiu de cada bateria. panell.Els díodes connectats en paral·lel als dos extrems del component s'anomenen díodes de bypass.
La funció del díode de derivació és evitar que un determinat component de la matriu quadrada o una part determinada del component estigui ombrejat o funcioni malament per aturar la generació d'energia.Es formarà un biaix cap endavant als dos extrems del díode de derivació de components per fer que el díode sigui conduït.El corrent de treball de la cadena evita el component defectuós i flueix a través del díode, cosa que no afecta la generació d'energia d'altres components normals.Al mateix temps, també protegeix el component anul·lat de ser danyat per un alt biaix cap endavant o escalfament a causa de l'"efecte de punt calent".
Els díodes de bypass generalment s'instal·len directament a la caixa de connexions.Segons la potència dels components i el nombre de cadenes de cèl·lules de la bateria, s'instal·len d'1 a 3 díodes.
Els díodes de bypass no són necessaris en cap situació.Quan els components s'utilitzen sols o en paral·lel, no cal que estiguin connectats al díode.Per a ocasions en què el nombre de components en sèrie és petit i l'entorn de treball és bo, també es pot considerar no utilitzar el díode de bypass.

Principi del circuit de protecció de díodes

La funció més comuna d'un díode és permetre que el corrent passi només en una única direcció (anomenada polarització directa) i bloquejar en la direcció inversa (anomenada polarització inversa).

Quan es genera una polarització de tensió directa, la supressió mútua del camp elèctric extern i el camp elèctric autoconstruït augmenta el corrent de difusió dels portadors i provoca el corrent directe (és a dir, la causa de la conducció elèctrica).

Quan es genera una polarització de tensió inversa, el camp elèctric extern i el camp elèctric autoconstruït s'enforteixen encara més, formant un corrent de saturació inversa I0 que no té res a veure amb la tensió de polarització inversa en un determinat rang de tensió inversa (aquesta és la raó). per a la no conductivitat).

Quan hi ha una polarització de tensió inversa a l'exterior, el camp elèctric extern i el camp elèctric autoconstruït s'enforteixen encara més, formant un corrent de saturació inversa I0 que és independent del valor de la tensió de polarització inversa dins d'un determinat rang de tensió inversa.