Матриця сонячних батарей: антиреверсний діод і обхідний діод

У квадратній матриці сонячних елементів діод є дуже поширеним пристроєм.Зазвичай використовувані діоди - це в основному кремнієві випрямні діоди.Вибираючи, залиште запас у специфікаціях, щоб запобігти поломці.Як правило, зворотна пікова напруга пробою та максимальний робочий струм повинні більше ніж подвоювати максимальну робочу напругу та робочий струм.У сонячних фотоелектричних системах виробництва електроенергії діоди в основному поділяються на дві категорії.

1. Діод проти зворотного потоку

Однією з функцій вантиреверсний діодполягає в тому, щоб запобігти зворотному перенаправленню струму батареї від модуля сонячних елементів або квадратної матриці до модуля або квадратної матриці, коли вони не виробляють електроенергію, що не тільки споживає енергію, але також спричиняє модуль або квадратну матрицю нагріватися або навіть пошкоджуватися;Друга функція полягає в тому, щоб запобігти потоку струму між гілками квадратної матриці в масиві акумуляторів. Це тому, що вихідна напруга кожної гілки послідовно не може бути абсолютно однаковою, завжди існує різниця між високою та низькою напругою кожній гілці, або вихідна напруга гілки знижується через несправність або тіньове затінення, і струм гілки високої напруги тече до гілки низької напруги, або навіть вихідна напруга загального квадратного масиву буде зменшена.Цього явища можна уникнути, підключивши діоди проти зворотного заряду послідовно в кожній гілці.
У незалежній фотоелектричній системі виробництва електроенергії деякі схеми фотоелектричного контролера були підключені до діодів проти зворотної зарядки, тобто, коли контролер має функцію запобігання зворотній зарядці, вихід компонента не потрібно підключати до діода.
Діод проти зворотного зв'язку має пряме падіння напруги, і при послідовному з'єднанні в ланцюзі споживається певна потужність.Падіння напруги кремнієвого випрямляючого діода, який зазвичай використовується, становить близько 0,7 В, а потужна трубка може досягати 1~20,3 В, але його витримувана напруга та потужність невеликі, придатні для додатків із низьким енергоспоживанням.

PV антиреверсивні діоди повинні мати такі характеристики:

1. Висока напруга: як правило, потрібно перевищувати 1500 В, тому що максимальна фотоелектрична матриця досягне або перевищить 1000 В.

2. Низьке енергоспоживання, тобто опір у відкритому стані (імпеданс у відкритому стані якомога менший, зазвичай менше 0,8~0,9 В): оскільки фотоелектрична система повинна підтримувати високу ефективність усієї системи, потужність витрата антиреверсного діода в суматорній коробці має бути якомога меншим.

3. Хороша здатність до розсіювання тепла (потрібно низький термічний опір і хороше розсіювання тепла): Оскільки робоче середовище фотоелектричної об’єднувальної коробки зазвичай погане, антиреверсний діод повинен мати хорошу здатність до розсіювання тепла, і зазвичай також потрібно розглянути такі кліматичні умови, як Гобі та плато.

2. Обхідний діод

Якщо є більше модулів сонячних батарей, з’єднаних послідовно, щоб утворити квадратну матрицю елементів або відгалуження квадратної матриці елементів, один (або 2~3) діоди потрібно під’єднати зворотно паралельно до позитивних і негативних вихідних клем кожної батареї. панель.Діоди, з'єднані паралельно на обох кінцях компонента, називаються обхідними діодами.
Функція байпасного діода полягає в тому, щоб запобігти затіненню або несправності певного компонента в квадратному масиві або певної частини компонента, щоб зупинити виробництво електроенергії.На обох кінцях компонентного обхідного діода буде сформовано пряме зміщення, щоб зробити діод провідним.Робочий струм струни обходить несправний компонент і протікає через діод, що не впливає на вироблення електроенергії іншими нормальними компонентами.У той же час він також захищає обхідний компонент від пошкодження високим прямим зміщенням або нагріванням через «ефект гарячої точки».
Обхідні діоди зазвичай встановлюються безпосередньо в розподільній коробці.Залежно від потужності компонентів і кількості елементів акумуляторної батареї встановлюється від 1 до 3 діодів.
Обхідні діоди не потрібні ні в якому разі.Коли компоненти використовуються окремо або паралельно, їх не потрібно підключати до діода.У випадках, коли кількість компонентів у серії невелика, а робоче середовище хороше, також можна розглянути можливість не використовувати обхідний діод.

Принцип діодної схеми захисту

Найпоширенішою функцією діода є пропускання струму лише в одному напрямку (так званий прямий зсув) і блокування у зворотному напрямку (званий зворотним зміщенням).

Коли генерується прямий зміщення напруги, взаємне придушення зовнішнього електричного поля та самоствореного електричного поля збільшує дифузійний струм носіїв і викликає прямий струм (тобто причину електричної провідності).

Коли генерується зворотне зміщення напруги, зовнішнє електричне поле та самостворене електричне поле ще більше посилюються, утворюючи зворотний струм насичення I0, який не має нічого спільного з напругою зворотного зсуву в певному діапазоні зворотної напруги (це причина для непровідності).

Коли зовні є зворотне зміщення напруги, зовнішнє електричне поле та самостворене електричне поле додатково посилюються, утворюючи зворотний струм насичення I0, який не залежить від значення напруги зворотного зміщення в певному діапазоні зворотної напруги.