Niz solarnih ćelija: anti-reverzna dioda i premosna dioda

U kvadratnom nizu solarnih ćelija, dioda je vrlo čest uređaj.Uobičajeno korištene diode su u osnovi silicijeve ispravljačke diode.Prilikom odabira ostavite marginu u specifikacijama kako biste spriječili oštećenje uslijed kvara.Općenito, reverzni vršni probojni napon i maksimalna radna struja moraju biti više od dvostrukog maksimalnog radnog napona i radne struje.U solarnim fotonaponskim sustavima za proizvodnju energije diode se uglavnom dijele u dvije kategorije.

1. Protuobrnuta (protiv povratnog toka) dioda

Jedna od funkcijaanti-reverzna diodaje spriječiti da se struja baterije iz modula solarne ćelije ili kvadratnog niza preokrene na modul ili kvadratni niz kada ne proizvodi električnu energiju, što ne samo da troši energiju, već također uzrokuje da modul ili kvadratni niz zagrijati ili čak oštetiti;Druga funkcija je spriječiti protok struje između grana četvrtastog niza u nizu baterija. To je zato što izlazni napon svake grane u seriji ne može biti apsolutno jednak, uvijek postoji razlika između visokog i niskog napona svaku granu, ili je izlazni napon grane smanjen zbog kvara ili zasjenjenja, a struja visokonaponske grane teći će u niskonaponsku granu, ili će čak biti smanjen izlazni napon ukupnog kvadratnog niza.Ovaj se fenomen može izbjeći spajanjem dioda protiv obrnutog punjenja u seriju u svakoj grani.
U neovisnom fotonaponskom sustavu za proizvodnju električne energije, neki krugovi fotonaponskog regulatora povezani su s diodama protiv obrnutog punjenja, to jest, kada regulator ima funkciju protiv obrnutog punjenja, izlaz komponente ne mora biti spojen na diodu.
Anti-reverzna dioda ima pad napona prema naprijed, a bit će određena potrošnja energije kada je serijski spojena u krug.Pad napona silicijske ispravljačke diode koja se općenito koristi je oko 0,7 V, a cijev velike snage može doseći 1~20,3 V, ali njen otporni napon i snaga su mali, prikladni za aplikacije male snage.

PV anti-reverzne diode moraju imati sljedeće karakteristike:

1. Visoki napon: općenito treba premašiti 1500V, jer će maksimalni fotonaponski niz doseći ili premašiti 1000V.

2. Niska potrošnja energije, to jest, otpor u uključenom stanju (impedancija u uključenom stanju je što je moguće manja, obično manja od 0,8~0,9 V): Budući da fotonaponski sustav treba održavati visoku učinkovitost cijelog sustava, snaga potrošnja anti-reverzne diode u kombiniranoj kutiji treba biti što manja.

3. Dobar kapacitet rasipanja topline (potreban je nizak toplinski otpor i dobro rasipanje topline): Budući da je radna okolina fotonaponske kombinirane kutije obično loša, anti-reverzna dioda mora imati dobar kapacitet rasipanja topline, a obično također treba uzeti u obzir klimatske uvjete kao što su Gobi i visoravan.

2. Premosna dioda

Kada postoji više modula solarnih ćelija spojenih u seriju kako bi se formirao kvadratni niz ćelija ili grana kvadratnog niza ćelija, jednu (ili 2~3) diode potrebno je spojiti obrnuto paralelno na pozitivne i negativne izlazne terminale svake baterije. ploča.Paralelno spojene diode na oba kraja komponente nazivaju se premosne diode.
Funkcija premosne diode je spriječiti zasjenjenje ili neispravnost određene komponente u kvadratnom nizu ili određenog dijela komponente kako bi se zaustavila proizvodnja energije.Prednapon će se formirati na oba kraja komponentne premosne diode kako bi dioda bila provodljiva.Radna struja niza zaobilazi neispravnu komponentu i teče kroz diodu, što ne utječe na proizvodnju energije drugih normalnih komponenti.U isto vrijeme, također štiti premoštenu komponentu od oštećenja visokim prednjim prednaprezanjem ili zagrijavanjem zbog "učinaka vruće točke".
Premosne diode općenito se ugrađuju izravno u razvodnu kutiju.Ovisno o snazi ​​komponenti i broju nizova baterijskih ćelija ugrađuju se 1 do 3 diode.
Premosne diode nisu potrebne ni u jednoj situaciji.Kada se komponente koriste same ili paralelno, ne moraju se spajati na diodu.Za prilike u kojima je broj komponenti u nizu mali, a radna okolina dobra, također je moguće razmotriti da se ne koristi premosna dioda.

Princip diodnog zaštitnog kruga

Najčešća funkcija diode je dopustiti protok struje samo u jednom smjeru (tzv. prednaprednaprednapregnutost) i blokirati u obrnutom smjeru (zvana obrnuta prednapregnutost).

Kada se generira prednaponski prednapon, uzajamno potiskivanje vanjskog električnog polja i samoizgrađenog električnog polja povećava difuzijsku struju nositelja i uzrokuje prednaponsku struju (to jest, uzrok električne vodljivosti).

Kada se generira povratni prednapon, vanjsko električno polje i samoizgrađeno električno polje dodatno se pojačavaju, tvoreći reverznu struju zasićenja I0 koja nema nikakve veze s reverznim prednaponom u određenom rasponu reverznog napona (ovo je razlog za nevodljivost).

Kada vani postoji reverzni prednapon, vanjsko električno polje i samoizgrađeno električno polje dodatno su ojačani, tvoreći reverznu struju zasićenja I0 koja je neovisna o vrijednosti reverznog prednapona unutar određenog raspona reverznog napona.