Zonnecelarray: Anti-Reverse Diode en Bypass Diode

In de vierkante reeks zonnecellen is de diode een veel voorkomend apparaat.De algemeen gebruikte diodes zijn in principe siliciumgelijkrichterdiodes.Laat bij uw keuze een marge in de specificaties om pechschade te voorkomen.Over het algemeen moeten de omgekeerde piekdoorslagspanning en de maximale bedrijfsstroom meer dan tweemaal de maximale bedrijfsspanning en bedrijfsstroom zijn.Diodes worden hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën in fotovoltaïsche energieopwekkingssystemen op zonne-energie.

1. Anti-reverse (anti-terugstroom) diode

Eén van de functies van deanti-reverse diodeis om te voorkomen dat de stroom van de batterij van de zonnecelmodule of de vierkante array wordt omgekeerd naar de module of de vierkante array wanneer deze geen elektriciteit opwekt, wat niet alleen energie verbruikt, maar er ook voor zorgt dat de module of de vierkante array warm worden of zelfs beschadigd raken;De tweede functie is om te voorkomen dat er stroom vloeit tussen de takken van de vierkante array in de batterijarray. Dit komt omdat de uitgangsspanning van elke tak in serie niet absoluut gelijk kan zijn, er is altijd een verschil tussen de hoge en lage spanning van elke tak, of de uitgangsspanning van een tak wordt verlaagd als gevolg van fout- of schaduwschaduw, en de stroom van de hoogspanningstak zal naar de laagspanningstak vloeien, of zelfs de uitgangsspanning van de totale vierkante array zal worden verlaagd.Dit fenomeen kan worden vermeden door in elke tak anti-reverse-laaddiodes in serie aan te sluiten.
In het onafhankelijke fotovoltaïsche energieopwekkingssysteem zijn sommige fotovoltaïsche controllercircuits verbonden met anti-omgekeerde laaddiodes, dat wil zeggen dat wanneer de controller de anti-omgekeerde laadfunctie heeft, de componentuitgang niet op de diode hoeft te worden aangesloten.
De anti-reverse-diode heeft een voorwaartse spanningsval en er zal een bepaald stroomverbruik optreden wanneer deze in serie in het circuit wordt aangesloten.De spanningsval van de algemeen gebruikte siliciumgelijkrichterdiode is ongeveer 0,7 V, en de krachtige buis kan 1 ~ 20,3 V bereiken, maar is bestand tegen spanning en het vermogen is klein, geschikt voor toepassingen met laag vermogen.

PV-anti-reversediodes moeten de volgende kenmerken hebben:

1. Hoogspanning: moet over het algemeen 1500V overschrijden, omdat de maximale fotovoltaïsche array 1000V zal bereiken of overschrijden.

2. Laag stroomverbruik, dat wil zeggen de aan-weerstand (aan-toestandsimpedantie is zo klein mogelijk, meestal minder dan 0,8 ~ 0,9V): Omdat het fotovoltaïsche systeem de hoge efficiëntie van het hele systeem moet behouden, moet het vermogen Het verbruik van de anti-reverse diode in de combinerbox moet zo klein mogelijk zijn.

3. Goede warmteafvoercapaciteit (lage thermische weerstand en goede warmteafvoer zijn vereist): Omdat de werkomgeving van de fotovoltaïsche combinerbox meestal slecht is, moet de anti-omkeerdiode een goede warmteafvoercapaciteit hebben, en meestal ook denk aan de klimatologische omstandigheden zoals de Gobi en het plateau.

2. Bypass-diode

Als er meer zonnecelmodules in serie zijn aangesloten om een ​​vierkante celarray of een tak van een vierkante celarray te vormen, moeten één (of 2~3) diodes omgekeerd parallel worden aangesloten op de positieve en negatieve uitgangsklemmen van elke batterij. paneel.De diodes die aan beide uiteinden van de component parallel zijn aangesloten, worden bypass-diodes genoemd.
De functie van de bypass-diode is om te voorkomen dat een bepaald onderdeel in de vierkante array of een bepaald deel van het onderdeel in de schaduw komt te staan ​​of niet goed functioneert om de stroomopwekking te stoppen.Aan beide uiteinden van de component-bypassdiode zal een voorwaartse voorspanning worden gevormd om de diode te laten geleiden.De stringwerkstroom omzeilt de defecte component en stroomt door de diode, wat geen invloed heeft op de stroomopwekking van andere normale componenten.Tegelijkertijd beschermt het ook het omzeilde onderdeel tegen beschadiging door hoge voorwaartse bias of verhitting als gevolg van het “hot spot-effect”.
Bypassdiodes worden doorgaans rechtstreeks in de aansluitdoos geïnstalleerd.Afhankelijk van het vermogen van de componenten en het aantal batterijcelstrings worden er 1 tot 3 diodes geïnstalleerd.
Bypassdiodes zijn in geen enkele situatie vereist.Wanneer de componenten alleen of parallel worden gebruikt, hoeven ze niet op de diode te worden aangesloten.Voor situaties waarin het aantal componenten in serie klein is en de werkomgeving goed is, kan ook worden overwogen om geen bypass-diode te gebruiken.

Principe van het diodebeschermingscircuit

De meest voorkomende functie van een diode is om de stroom slechts in één richting door te laten (voorwaartse bias genoemd) en in de omgekeerde richting te blokkeren (tegengestelde bias genoemd).

Wanneer een voorwaartse spanningsvoorspanning wordt gegenereerd, verhoogt de wederzijdse onderdrukking van het externe elektrische veld en het zelfgebouwde elektrische veld de diffusiestroom van de dragers en veroorzaakt de voorwaartse stroom (dat wil zeggen de oorzaak van elektrische geleiding).

Wanneer een sperspanningsvoorspanning wordt gegenereerd, worden het externe elektrische veld en het zelfgebouwde elektrische veld verder versterkt, waardoor een omgekeerde verzadigingsstroom I0 ontstaat die niets te maken heeft met de spervoorspanning in een bepaald sperspanningsbereik (dit is de reden voor niet-geleiding).

Wanneer er buiten een sperspanningsvoorspanning is, worden het externe elektrische veld en het zelfgebouwde elektrische veld verder versterkt, waardoor een omgekeerde verzadigingsstroom I0 ontstaat die onafhankelijk is van de sperspanningswaarde binnen een bepaald sperspanningsbereik.