Saulės elementų masyvas: priešpriešinis diodas ir aplinkkelio diodas

Saulės elementų kvadratiniame masyve diodas yra labai dažnas įrenginys.Dažniausiai naudojami diodai iš esmės yra silicio lygintuvų diodai.Renkantis specifikacijose palikite paraštę, kad išvengtumėte gedimo žalos.Paprastai atvirkštinė didžiausia gedimo įtampa ir maksimali darbinė srovė turi būti daugiau nei du kartus didesnė už didžiausią darbinę įtampą ir darbinę srovę.Saulės fotovoltinės energijos gamybos sistemose diodai daugiausia skirstomi į dvi kategorijas.

1. Anti-reverse (anti-backflow) diodas

Viena iš funkcijųanti-reversinis diodasyra neleisti, kad baterijos srovė iš saulės elementų modulio arba kvadratinio matricos būtų nukreipta į modulį arba kvadratinį matricą, kai ji negamina elektros energijos, o tai ne tik sunaudoja energiją, bet ir sukelia modulio ar kvadratinio matricos srovę. įkaisti ar net sugadinti;Antroji funkcija yra užkirsti kelią srovės tekėjimui tarp kvadratinio masyvo šakų akumuliatoriaus masyve. Taip yra todėl, kad kiekvienos nuosekliai sujungtos šakos išėjimo įtampa negali būti visiškai lygi, visada yra skirtumas tarp aukštos ir žemos įtampos kiekviena atšaka, arba dėl gedimo ar šešėlinio šešėliavimo sumažėja šakos išėjimo įtampa, o aukštos įtampos šakos srovė tekės į žemos įtampos atšaką arba net sumažės viso kvadratinio masyvo išėjimo įtampa.Šio reiškinio galima išvengti nuosekliai kiekvienoje šakoje prijungus priešpriešinio įkrovimo diodus.
Nepriklausomoje fotovoltinės energijos generavimo sistemoje kai kurios fotovoltinio valdiklio grandinės buvo prijungtos prie priešpriešinio įkrovimo diodų, tai yra, kai valdiklis turi priešpriešinio įkrovimo funkciją, komponento išvesties nereikia prijungti prie diodo.
Anti-atbulinės eigos diodas turi tiesioginės įtampos kritimą, o prijungus grandinėje nuosekliai sunaudojama tam tikra galia.Paprastai naudojamo silicio lygintuvo diodo įtampos kritimas yra apie 0,7 V, o didelės galios vamzdis gali siekti 1–20,3 V, tačiau jis atlaiko įtampą ir galia yra maža, tinka mažos galios reikmėms.

PV priešpriešiniai diodai turi turėti šias charakteristikas:

1. Aukšta įtampa: paprastai turi viršyti 1500 V, nes didžiausia fotovoltinė matrica pasieks arba viršys 1000 V.

2. Mažas energijos suvartojimas, tai yra įjungimo varža (įjungimo būsenos varža yra kuo mažesnė, paprastai mažesnė nei 0,8–0,9 V): Kadangi fotovoltinė sistema turi išlaikyti aukštą visos sistemos efektyvumą, galia priešpriešinio diodo suvartojimas kombainerio dėžėje turi būti kuo mažesnis.

3. Geras šilumos išsklaidymo pajėgumas (reikalinga maža šiluminė varža ir geras šilumos išsklaidymas): kadangi fotovoltinės kombainerio dėžutės darbo aplinka paprastai yra prasta, priešpriešinis diodas turi turėti gerą šilumos išsklaidymo pajėgumą ir paprastai turi būti apsvarstykite tokias klimato sąlygas kaip Gobis ir plokščiakalnis.

2. Apėjimo diodas

Kai yra daugiau saulės elementų modulių, sujungtų nuosekliai, kad susidarytų kvadratinių elementų matrica arba kvadratinių elementų matricos atšaka, vienas (arba 2–3) diodai turi būti prijungti atvirkščiai lygiagrečiai prie teigiamų ir neigiamų kiekvienos baterijos išvesties gnybtų. skydelis.Abiejuose komponento galuose lygiagrečiai sujungti diodai vadinami apėjimo diodais.
Apėjimo diodo funkcija yra neleisti tam tikram kvadratinio masyvo komponentui arba tam tikrai komponento daliai užtemdyti arba sugesti, kad būtų sustabdyta energijos gamyba.Abiejuose komponento apėjimo diodo galuose bus suformuotas į priekį nukreiptas poslinkis, kad diodas veiktų.Stygos darbo srovė apeina sugedusį komponentą ir teka per diodą, o tai neturi įtakos kitų normalių komponentų energijos gamybai.Tuo pačiu metu jis taip pat apsaugo apeitą komponentą nuo sugadinimo dėl didelio poslinkio į priekį arba įkaitimo dėl „karštojo taško efekto“.
Apėjimo diodai paprastai montuojami tiesiai į jungiamąją dėžę.Atsižvelgiant į komponentų galią ir akumuliatoriaus elementų eilučių skaičių, įrengiami nuo 1 iki 3 diodų.
Apėjimo diodai nereikalingi jokioje situacijoje.Kai komponentai naudojami atskirai arba lygiagrečiai, jų nereikia jungti prie diodo.Tais atvejais, kai serijinių komponentų skaičius yra mažas ir darbo aplinka yra gera, taip pat galima apsvarstyti galimybę nenaudoti apėjimo diodo.

Diodų apsaugos grandinės principas

Dažniausia diodo funkcija yra leisti srovei praeiti tik viena kryptimi (vadinama į priekį poslinkiu) ir blokuoti atvirkštine kryptimi (vadinama atvirkštine poslinkiu).

Kai sukuriamas tiesioginės įtampos poslinkis, išorinio elektrinio lauko ir savaime sukurto elektrinio lauko slopinimas padidina nešėjų difuzijos srovę ir sukelia tiesioginę srovę (tai yra elektros laidumo priežastis).

Kai sukuriamas atvirkštinis įtampos poslinkis, išorinis elektrinis laukas ir savaime sukurtas elektrinis laukas dar labiau sustiprinami, suformuojant atvirkštinę soties srovę I0, kuri neturi nieko bendra su atvirkštine poslinkio įtampa tam tikrame atvirkštinės įtampos diapazone (tai yra priežastis dėl nelaidumo).

Kai lauke yra atvirkštinės įtampos poslinkis, išorinis elektrinis laukas ir savaime sukurtas elektrinis laukas dar labiau sustiprinami, suformuojant atvirkštinę soties srovę I0, kuri nepriklauso nuo atvirkštinės poslinkio įtampos vertės tam tikrame atvirkštinės įtampos diapazone.