Napelem tömb: Ellentétes dióda és Bypass Dióda

A napelem négyzetes tömbben a dióda nagyon elterjedt eszköz.Az általánosan használt diódák alapvetően szilícium egyenirányító diódák.Kiválasztáskor hagyjon margót a specifikációkban, hogy elkerülje a meghibásodási károkat.Általában a fordított csúcs áttörési feszültségnek és a maximális üzemi áramnak több mint kétszerese kell legyen a maximális üzemi feszültségnek és üzemi áramnak.A napelemes fotovoltaikus energiatermelő rendszerekben a diódákat főként két kategóriába sorolják.

1. Ellentétes (visszaáramlást gátló) dióda

Az egyik funkciója avisszafordításgátló diódamegakadályozza, hogy az akkumulátor árama a napelemmodulból vagy a négyzettömbből a modulra vagy a négyzettömbre irányuljon, amikor az nem termel áramot, ami nem csak energiát fogyaszt, hanem a modul vagy a négyzettömb meghibásodását is okozza. felmelegszik vagy akár megsérülhet;A második funkció az akkumulátortömb négyzetes tömb ágai közötti áramáramlás megakadályozása. Ennek az az oka, hogy az egyes soros ágak kimeneti feszültsége nem lehet teljesen egyenlő, mindig van különbség az akkumulátor nagy és alacsony feszültsége között. minden elágazás, vagy egy ág kimeneti feszültsége hiba vagy árnyékárnyékolás miatt lecsökken, és a nagyfeszültségű ág árama a kisfeszültségű ágba folyik, vagy akár a teljes négyzettömb kimeneti feszültsége is csökken.Ez a jelenség elkerülhető, ha minden ágban sorba kapcsolunk fordított töltésgátló diódákat.
A független fotovoltaikus energiatermelő rendszerben egyes fotovoltaikus vezérlőáramköröket fordított töltésgátló diódákra csatlakoztatták, vagyis amikor a vezérlő rendelkezik fordított töltésgátló funkcióval, akkor a komponens kimenetét nem kell a diódához csatlakoztatni.
Az ellenirányú dióda előremenő feszültségeséssel rendelkezik, és az áramkörben sorba kapcsolva bizonyos energiafogyasztás lesz.Az általában használt szilícium egyenirányító dióda feszültségesése körülbelül 0,7 V, és a nagy teljesítményű cső elérheti az 1–20,3 V-ot, de ellenáll a feszültségnek és a teljesítmény kicsi, alkalmas alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz.

A PV anti-reverse diódáknak a következő jellemzőkkel kell rendelkezniük:

1. Nagy feszültség: általában meg kell haladnia az 1500 V-ot, mert a maximális fotovoltaikus tömb eléri vagy meghaladja az 1000 V-ot.

2. Alacsony energiafogyasztás, azaz a bekapcsolási ellenállás (a bekapcsolási impedancia a lehető legkisebb, általában kevesebb, mint 0,8–0,9 V): Mivel a fotovoltaikus rendszernek fenn kell tartania az egész rendszer magas hatásfokát, a teljesítmény a kombinálódobozban a fordított dióda fogyasztása a lehető legkisebb legyen.

3. Jó hőelvezető képesség (alacsony hőellenállás és jó hőelvezetés szükséges): Mivel a fotovoltaikus kombinálódoboz munkakörnyezete általában rossz, a fordított diódának jó hőelvezető képességgel kell rendelkeznie, és általában az is szükséges. vegye figyelembe az éghajlati viszonyokat, mint például a Góbi és a fennsík.

2. Bypass dióda

Ha több napelem modul van sorba kötve négyzet alakú cellatömb vagy négyzet alakú cella elágazás kialakításához, akkor egy (vagy 2-3) diódát fordítottan párhuzamosan kell csatlakoztatni az egyes akkumulátorok pozitív és negatív kimeneti kapcsaira. panel.Az alkatrész mindkét végén párhuzamosan kapcsolt diódákat bypass diódáknak nevezzük.
A bypass dióda funkciója, hogy megakadályozza a négyzettömb egy bizonyos alkatrészét vagy az alkatrész egy bizonyos részét árnyékolással vagy hibás működéssel az áramtermelés leállítása érdekében.A komponens bypass dióda mindkét végén egy előfeszítés jön létre, hogy a dióda vezető legyen.A húr üzemi árama megkerüli a hibás alkatrészt és átfolyik a diódán, ami nem befolyásolja a többi normál komponens áramtermelését.Ugyanakkor megvédi a megkerült alkatrészt attól, hogy a „hot spot effektus” miatti nagy előrefeszítés vagy melegedés megsérüljön.
A bypass diódákat általában közvetlenül a csatlakozódobozba szerelik be.A komponensek teljesítményétől és az akkumulátorcellák számától függően 1-3 dióda kerül beépítésre.
A bypass diódák semmilyen helyzetben nem szükségesek.Ha az alkatrészeket önmagukban vagy párhuzamosan használják, nem kell őket a diódához csatlakoztatni.Olyan esetekben, amikor a sorba kapcsolt alkatrészek száma kicsi, és a munkakörnyezet jó, megfontolható a bypass dióda használatának mellőzése.

A dióda védőáramkör elve

A diódák leggyakoribb funkciója, hogy az áramot csak egyetlen irányba engedi át (előfeszítésnek nevezzük), és blokkolja a fordított irányban (úgynevezett fordított előfeszítés).

Ha előremenő feszültség előfeszítést hozunk létre, a külső elektromos tér és a saját felépítésű elektromos tér kölcsönös elnyomása megnöveli a hordozók diffúziós áramát és előidézi az előremenő áramot (azaz az elektromos vezetés oka).

Fordított feszültség előfeszítés esetén a külső elektromos mező és a saját felépítésű elektromos mező tovább erősödik, és egy fordított I0 telítési áramot képez, aminek semmi köze a fordított előfeszítő feszültséghez egy bizonyos fordított feszültségtartományban (ez az oka vezetőképesség hiányára).

Ha kint van egy fordított feszültség előfeszítés, a külső elektromos mező és a saját építésű elektromos mező tovább erősödik, és egy fordított I0 telítési áramot képez, amely független a fordított előfeszítési feszültség értékétől egy bizonyos fordított feszültségtartományon belül.