Wybór diod obejściowych

Wybór diod obejściowych

Dioda w fotowoltaicznej puszce przyłączeniowej jest używana jako dioda obejściowa, aby zapobiec efektowi gorącego punktu i chronić komponenty.

Wybór diod obejściowych musi być zgodny z następującymi zasadami:

1. Wytrzymałość na napięcie wynosi dwa razy więcej niż maksymalne odwrotne napięcie robocze;

2. Wydajność prądowa jest dwukrotnie większa niż maksymalny wsteczny prąd roboczy;

3. Temperatura złącza powinna być wyższa niż rzeczywista temperatura złącza;

4. Mały opór termiczny;

5. Mały spadek ciśnienia.

Dioda obejściowa znajduje się w stanie odcięcia, gdy element zwykle pracuje. W tym czasie istnieje prąd wsteczny, prąd ciemny, który jest zwykle mniejszy niż 0,2 mikroampera. Ciemny prąd zmniejsza prąd pobierany przez komponent, aczkolwiek o niewielką ilość.
Z idealnego punktu widzenia każde ogniwo fotowoltaiczne powinno być podłączone do diody obejściowej. Mimo to jest to bardzo nieekonomiczne ze względu na wpływ kosztów diod obejściowych, strat ciemnego prądu i istnienia spadku napięcia w warunkach pracy. Ponadto pozycja każdej komórki modułu fotowoltaicznego jest stosunkowo skoncentrowana. Dlatego po podłączeniu odpowiednich diod konieczne jest zapewnienie wystarczających warunków rozpraszania ciepła dla tych diod.
Dlatego ogólnie rozsądne jest użycie diody obejściowej do ochrony wielu połączonych ze sobą grup akumulatorów. Zmniejsza to koszty produkcji modułów fotowoltaicznych i niekorzystnie wpływa na ich wydajność. Jeśli moc wyjściowa w ciągu ogniw spadnie, ogniwo w serii, w tym te, które zwykle działają, zostanie odizolowane od całego systemu modułów fotowoltaicznych dzięki diodzie obejściowej. W rezultacie moc wyjściowa całego modułu fotowoltaicznego spadnie zbyt mocno z powodu awarii konkretnego ogniwa.
Oprócz powyższych kwestii, należy dokładnie rozważyć połączenie między diodą obejściową a sąsiednią diodą obejściową. W praktyce połączenia te podlegają pewnym naprężeniom spowodowanym obciążeniami mechanicznymi i cyklicznymi zmianami temperatury. Dlatego podczas długotrwałego użytkowania modułu fotowoltaicznego wspomniane wyżej skojarzenie może zawieść z powodu zmęczenia, powodując nieprawidłowość modułu fotowoltaicznego.
Ponadto efekt cieniowania jednej komórki różni się od pokrywania połowy dwóch komórek, więc gdy cieniowanie jest nieuniknione, staraj się zacienić jak najwięcej komórek, z jak najmniejszą ilością cieni dla każdej komórki.
W budowie modułów słonecznych poszczególne ogniwa są łączone szeregowo, tzw. połączenia szeregowe, w celu uzyskania wyższych napięć systemowych. Po zablokowaniu jednego z plasterków baterii (na przykład gałęzi drzewa lub anteny itp.), bateria, której dotyczy problem, przestaje działać jako źródło zasilania, ale staje się konsumentem energii. Inne odblokowane baterie będą nadal przepuszczać przez nie prąd, powodując wysokie straty energii, pojawią się "gorące punkty", a nawet uszkodzenie baterii.
Aby uniknąć tego problemu, diody obejściowe są umieszczane równolegle na jednej lub kilku bateriach połączonych szeregowo. Prąd obejściowy omija zablokowaną komórkę i jest przekazywany przez diodę.
Gdy ogniwo działa, dioda obejściowa jest zwykle odcięta i nie ma wpływu na obwód; Jeśli w grupie komórek znajduje się nieprawidłowa komórka połączona równolegle z diodą obejściową, cały prąd liniowy zostanie określony przez komórkę o minimalnym prądzie. Wynika to z faktu, że obszar ekranowania​​Bateria określa aktualny rozmiar. Jeśli napięcie polaryzacji odwrotnej jest wyższe niż minimalne napięcie burzy, dioda obejściowa jest włączona. W tym momencie nieprawidłowo działająca bateria jest zwarta.

Szkoda gorąca jest ogromna, a efekt płonącej plamy jest prosty, gdy modułowa elektrownia jest niekonserwowana. Dlatego unikanie lub zmniejszanie niekorzystnego wpływu gorącego punktu na moduł stało się niezbędne w projektowaniu modułu.
Widać, że gorący punkt oznacza, że moduł jest ogrzewany lub częściowo ogrzewany. W rezultacie ogniwa w gorącym miejscu są uszkodzone, zmniejszając moc wyjściową modułu, a nawet powodując złomowanie modułu, poważnie zmniejszając żywotność modułu i powodując ukryte zagrożenia dla bezpieczeństwa wytwarzania energii i innych elektrowni.
 

Odpowiedz