Solcellearray: Anti-Reverse Diode og Bypass Diode

I solcellefirkantet array er dioden en meget almindelig enhed.De almindeligt anvendte dioder er grundlæggende silicium ensretterdioder.Når du vælger, skal du efterlade en margen i specifikationerne for at forhindre nedbrudsskader.Generelt skal den omvendte spidsgennembrudsspænding og maksimale driftsstrøm være mere end det dobbelte af den maksimale driftsspænding og driftsstrøm.Dioder er hovedsageligt opdelt i to kategorier i solcelleanlæg til elproduktion.

1. Anti-Reverse (Anti-Backflow) Diode

En af funktionerne ianti-revers diodeer at forhindre, at batteriets strøm fra solcellemodulet eller det firkantede array bliver vendt til modulet eller det firkantede array, når det ikke genererer elektricitet, som ikke kun forbruger energi, men også får modulet eller det kvadratiske array til at varme op eller endda blive beskadiget;Den anden funktion er at forhindre strømmen mellem grenene af det firkantede array i batterigruppen. Dette skyldes, at udgangsspændingen for hver gren i serie ikke kan være helt ens, der er altid en forskel mellem høj- og lavspændingen på hver gren, eller en grens udgangsspænding reduceres på grund af fejl- eller skyggeskygge, og strømmen af ​​højspændingsgrenen vil flyde til lavspændingsgrenen, eller endda vil udgangsspændingen af ​​det totale kvadratiske array blive reduceret.Dette fænomen kan undgås ved at forbinde anti-omvendt opladningsdioder i serie i hver gren.
I det uafhængige fotovoltaiske strømgenereringssystem er nogle fotovoltaiske controllerkredsløb blevet forbundet til anti-revers opladningsdioder, det vil sige, når controlleren har anti-reverse charging-funktionen, behøver komponentudgangen ikke at være forbundet til dioden.
Anti-revers-dioden har et fremadgående spændingsfald, og der vil være et vist strømforbrug ved seriekobling i kredsløbet.Spændingsfaldet for den almindeligt anvendte siliciumensretterdiode er omkring 0,7V, og højeffektrøret kan nå 1 ~ 20,3V, men det modstår spænding og Effekten er lille, velegnet til laveffektapplikationer.

PV anti-reverse dioder skal have følgende egenskaber:

1. Højspænding: skal generelt overstige 1500V, fordi det maksimale fotovoltaiske array når eller overstiger 1000V.

2. Lavt strømforbrug, det vil sige on-modstanden (on-state impedans er så lille som muligt, normalt mindre end 0,8~0,9V): Da solcelleanlægget skal opretholde den høje effektivitet af hele systemet, vil strømmen forbruget af anti-revers diode i kombineringsboksen skal være så lille som muligt.

3. God varmeafledningskapacitet (lav termisk modstand og god varmeafledning er påkrævet): Fordi arbejdsmiljøet i den fotovoltaiske kombinationsboks normalt er dårligt, skal anti-reversdioden have en god varmeafledningskapacitet og skal normalt også overveje de klimatiske forhold såsom Gobi og plateauet.

2. Bypass diode

Når der er flere solcellemoduler forbundet i serie for at danne et kvadratisk cellesystem eller en gren af ​​et kvadratisk cellesystem, skal en (eller 2~3) dioder forbindes omvendt parallelt ved de positive og negative udgangsterminaler på hvert batteri panel.Dioder forbundet parallelt i begge ender af komponenten kaldes bypass-dioder.
Bypass-diodens funktion er at forhindre, at en bestemt komponent i det firkantede array eller en bestemt del af komponenten skygges eller ikke fungerer for at stoppe strømproduktionen.En fremadgående forspænding vil blive dannet i begge ender af komponent-bypass-dioden for at få dioden til at lede.Stren arbejdsstrømmen omgår den defekte komponent og strømmer gennem dioden, hvilket ikke påvirker strømproduktionen af ​​andre normale komponenter.Samtidig beskytter den også den omgåede komponent mod at blive beskadiget af høj fremadgående bias eller opvarmning på grund af "hot spot-effekten".
Bypass-dioder installeres generelt direkte i samledåsen.Afhængigt af komponenternes effekt og antallet af battericellestrenge er der installeret 1 til 3 dioder.
Bypass-dioder er ikke påkrævet i nogen situation.Når komponenterne bruges alene eller parallelt, behøver de ikke at forbindes med dioden.Til lejligheder, hvor antallet af komponenter i serie er lille, og arbejdsmiljøet er godt, er det også muligt at overveje ikke at bruge bypass-diode.

Princippet for diodebeskyttelseskredsløbet

Den mest almindelige funktion af en diode er kun at tillade strøm at passere i en enkelt retning (kaldet forlæns bias) og blokere i den modsatte retning (kaldet reverse bias).

Når en fremadrettet spændingsforspænding genereres, øger den gensidige undertrykkelse af det eksterne elektriske felt og det selvbyggede elektriske felt bærernes diffusionsstrøm og forårsager fremadstrømmen (det vil sige årsagen til elektrisk ledning).

Når en omvendt spændingsforspænding genereres, forstærkes det eksterne elektriske felt og det selvbyggede elektriske felt yderligere, og danner en omvendt mætningstrøm I0, der ikke har noget at gøre med den omvendte forspænding i et bestemt omvendt spændingsområde (dette er årsagen for manglende ledningsevne).

Når der er en omvendt spændingsforspænding udenfor, forstærkes det eksterne elektriske felt og det selvbyggede elektriske felt yderligere og danner en omvendt mætningstrøm I0, der er uafhængig af den omvendte forspændingsværdi inden for et bestemt omvendt spændingsområde.