Στην τετράγωνη διάταξη ηλιακών κυψελών, η δίοδος είναι μια πολύ κοινή συσκευή.Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες δίοδοι είναι βασικά διόδους ανόρθωσης πυριτίου.Κατά την επιλογή, αφήστε ένα περιθώριο στις προδιαγραφές για να αποφύγετε ζημιές λόγω βλάβης.Γενικά, η αντίστροφη μέγιστη τάση διάσπασης και το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας πρέπει να είναι περισσότερο από το διπλάσιο της μέγιστης τάσης λειτουργίας και ρεύματος λειτουργίας.Οι δίοδοι χωρίζονται κυρίως σε δύο κατηγορίες στα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας.
1. Δίοδος Anti-Reverse (Anti-Backflow).
Μία από τις λειτουργίες τουαντίστροφη δίοδοςείναι να αποτρέψει την αντιστροφή του ρεύματος της μπαταρίας από τη μονάδα ηλιακής κυψέλης ή την τετράγωνη συστοιχία στη μονάδα ή στην τετράγωνη συστοιχία όταν δεν παράγει ηλεκτρική ενέργεια, η οποία όχι μόνο καταναλώνει ενέργεια, αλλά προκαλεί επίσης τη μονάδα ή την τετράγωνη συστοιχία ζεσταθεί ή ακόμα και να καταστραφεί.Η δεύτερη λειτουργία είναι η αποτροπή της ροής ρεύματος μεταξύ των κλάδων της τετράγωνης διάταξης στη συστοιχία μπαταριών. Αυτό συμβαίνει επειδή η τάση εξόδου κάθε κλάδου σε σειρά δεν μπορεί να είναι απολύτως ίση, υπάρχει πάντα διαφορά μεταξύ της υψηλής και της χαμηλής τάσης του κάθε κλάδος ή η τάση εξόδου ενός κλάδου μειώνεται λόγω σφάλματος ή σκίασης και το ρεύμα του κλάδου υψηλής τάσης θα ρέει στον κλάδο χαμηλής τάσης ή ακόμη και η τάση εξόδου της συνολικής τετραγωνικής διάταξης θα μειωθεί.Αυτό το φαινόμενο μπορεί να αποφευχθεί συνδέοντας διόδους κατά της αντίστροφης φόρτισης σε σειρά σε κάθε κλάδο.
Στο ανεξάρτητο σύστημα παραγωγής ενέργειας φωτοβολταϊκών, ορισμένα κυκλώματα φωτοβολταϊκών ελεγκτών έχουν συνδεθεί σε διόδους αντιστροφής φόρτισης, δηλαδή, όταν ο ελεγκτής έχει τη λειτουργία αντιστροφής φόρτισης, η έξοδος του εξαρτήματος δεν χρειάζεται να συνδεθεί στη δίοδο.
Η αντίστροφη δίοδος έχει μια πτώση τάσης προς τα εμπρός και θα υπάρχει μια ορισμένη κατανάλωση ενέργειας όταν συνδέεται σε σειρά στο κύκλωμα.Η πτώση τάσης της διόδου ανορθωτή πυριτίου που χρησιμοποιείται γενικά είναι περίπου 0,7V και ο σωλήνας υψηλής ισχύος μπορεί να φτάσει τα 1~20,3V, αλλά η τάση αντοχής του και η ισχύς του είναι μικρή, κατάλληλη για εφαρμογές χαμηλής ισχύος.
Οι αντίστροφες δίοδοι φωτοβολταϊκών πρέπει να έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
1. Υψηλή τάση: γενικά πρέπει να υπερβαίνει τα 1500V, γιατί η μέγιστη φωτοβολταϊκή συστοιχία θα φτάσει ή θα ξεπεράσει τα 1000V.
2. Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, δηλαδή η αντίσταση on-state (η αντίσταση στην κατάσταση είναι όσο το δυνατόν μικρότερη, συνήθως μικρότερη από 0,8~0,9V): Δεδομένου ότι το φωτοβολταϊκό σύστημα χρειάζεται να διατηρήσει την υψηλή απόδοση ολόκληρου του συστήματος, η ισχύς Η κατανάλωση της αντίστροφης διόδου στο κουτί συνδυασμού πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.
3. Καλή ικανότητα απαγωγής θερμότητας (απαιτείται χαμηλή θερμική αντίσταση και καλή απαγωγή θερμότητας): Επειδή το περιβάλλον εργασίας του κιβωτίου φωτοβολταϊκού συνδυαστή είναι συνήθως φτωχό, η αντίστροφη δίοδος πρέπει να έχει καλή ικανότητα απαγωγής θερμότητας και συνήθως χρειάζεται επίσης να λάβετε υπόψη τις κλιματικές συνθήκες όπως η Γκόμπι και το οροπέδιο.
2. Δίοδος παράκαμψης
Όταν υπάρχουν περισσότερες μονάδες ηλιακών κυψελών συνδεδεμένες σε σειρά για να σχηματίσουν μια τετράγωνη διάταξη κυψελών ή έναν κλάδο μιας συστοιχίας τετραγωνικών κυψελών, μία (ή 2~3) δίοδοι πρέπει να συνδεθούν αντίστροφα παράλληλα στους θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες εξόδου κάθε μπαταρίας πίνακας.Οι δίοδοι που συνδέονται παράλληλα και στα δύο άκρα του εξαρτήματος ονομάζονται δίοδοι παράκαμψης.
Η λειτουργία της διόδου παράκαμψης είναι να αποτρέπει τη σκίαση ή τη δυσλειτουργία ενός συγκεκριμένου στοιχείου στην τετράγωνη διάταξη ή ενός συγκεκριμένου τμήματος του στοιχείου για να σταματήσει η παραγωγή ενέργειας.Μια μπροστινή πόλωση θα δημιουργηθεί και στα δύο άκρα της διόδου παράκαμψης εξαρτημάτων για να γίνει η διόδου αγώγιμη.Το ρεύμα λειτουργίας στοιχειοσειράς παρακάμπτει το ελαττωματικό εξάρτημα και ρέει μέσα από τη δίοδο, κάτι που δεν επηρεάζει την παραγωγή ισχύος άλλων κανονικών εξαρτημάτων.Ταυτόχρονα, προστατεύει επίσης το εξάρτημα που έχει παρακαμφθεί από ζημιά από υψηλή πόλωση προς τα εμπρός ή θέρμανση λόγω του «φαινόμενου καυτού σημείου».
Οι δίοδοι παράκαμψης συνήθως εγκαθίστανται απευθείας στο κουτί διακλάδωσης.Ανάλογα με την ισχύ των εξαρτημάτων και τον αριθμό των στοιχειοσειρών στοιχείων μπαταρίας, εγκαθίστανται 1 έως 3 δίοδοι.
Οι δίοδοι παράκαμψης δεν απαιτούνται σε καμία περίπτωση.Όταν τα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται μόνα τους ή παράλληλα, δεν χρειάζεται να συνδεθούν στη δίοδο.Για περιπτώσεις όπου ο αριθμός των εξαρτημάτων σε σειρά είναι μικρός και το περιβάλλον εργασίας είναι καλό, είναι επίσης δυνατό να σκεφτείτε να μην χρησιμοποιήσετε δίοδο παράκαμψης.
Αρχή του κυκλώματος προστασίας διόδου
Η πιο συνηθισμένη λειτουργία μιας διόδου είναι να επιτρέπει στο ρεύμα να διέρχεται μόνο σε μία μόνο κατεύθυνση (που ονομάζεται μπροστινή πόλωση) και να εμποδίζει την αντίστροφη κατεύθυνση (ονομάζεται αντίστροφη πόλωση).
Όταν δημιουργείται μια πόλωση προς τα εμπρός τάσης, η αμοιβαία καταστολή του εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου και του αυτο-κατασκευασμένου ηλεκτρικού πεδίου αυξάνει το ρεύμα διάχυσης των φορέων και προκαλεί το προς τα εμπρός ρεύμα (δηλαδή την αιτία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας).
Όταν δημιουργείται μια πόλωση αντίστροφης τάσης, το εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο και το αυτο-κατασκευασμένο ηλεκτρικό πεδίο ενισχύονται περαιτέρω, σχηματίζοντας ένα ρεύμα αντίστροφου κορεσμού I0 που δεν έχει καμία σχέση με την αντίστροφη τάση πόλωσης σε μια συγκεκριμένη περιοχή αντίστροφης τάσης (αυτός είναι ο λόγος για μη αγωγιμότητα).
Όταν υπάρχει μια αντίστροφη τάση τάσης έξω, το εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο και το αυτο-κατασκευασμένο ηλεκτρικό πεδίο ενισχύονται περαιτέρω, σχηματίζοντας ένα αντίστροφο ρεύμα κορεσμού I0 που είναι ανεξάρτητο από την τιμή τάσης αντίστροφης πόλωσης μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος αντίστροφης τάσης.
08-09-2022
